高地温巷道喷浆隔热机理的实验研究
发布时间：2021-04-09 09:23
本文在“复合阻热圈”隔热方法研究的基础上,注意到喷浆隔热研究的基础性及重要性,重点研究喷浆层隔热机理。论文采用理论分析、实验研究、相似模拟和数值模拟的方法对高地温巷道喷浆隔热机理进行了深入研究。理论分析了喷浆隔热巷道的传热模式及隔热机理;实验研制出适用于高地温巷道的隔热材料;借助“高地温巷道相似模拟试验系统”研究了高地温巷道围岩径向温度场特征及喷浆隔热的可行性,探究了通风参数和原岩温度对隔热效果的影响;采用数值模拟方法分析了高地温巷道围岩温度分布及喷浆隔热的可行性,探讨了喷浆层参数对降温效果的影响,从不同角度与相似模拟相验证,进一步充实了“复合阻热圈”理论。论文取得了如下主要结论:（1）对隔热巷道围岩的传热理论进行了分析,依据阻热圈的结构特点,建立了具有阻热圈结构的高地温巷道围岩非稳态导热数学模型,对隔热巷道围岩温度场进行了理论分析,得出了喷浆隔热巷道壁面到原岩的温度分布公式;详细分析了注浆层等效导热系数的影响因素:孔隙率、裂隙特性、裂隙介质、介质特性等;最后对降温效果进行了预测,得出喷浆巷道围岩向风流放热减排量计算公式为?Q=KτUL（t0...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
其工艺流程分为四个步骤（图 2-1 为工艺流程图）：第一步，在巷道成型后，在围岩壁面喷射混凝土封闭围岩暴露面；第二步，向围岩内部注隔热材料，封堵围岩裂隙；第三步，在混凝土层上喷射隔热材料，形成有一定厚度的隔热层；第四步，在隔热层上再喷混凝土层。第一步和第三步主要起隔热作用；第二步和第四步主要起支护作用。巷道围岩喷、注隔热材料以后所形成的隔热结构称为“阻热圈”，其中外侧混凝土喷层和隔热材料喷层称为“外阻热圈”，内侧混凝土喷层与隔热材料注浆范围岩体称为“内阻热圈”，“外阻热圈”与“内阻热圈”合称为“复合阻热圈”。“复合阻热圈”共同阻止深部围岩热量向巷内气流传递（或者减小热量向巷内传递的速率），以此控制巷内温度的升高。
图 2-1 阻热圈隔热工艺流程图Figure 2-1 Heat insulation ring heat insulation process flow chart
【参考文献】：
期刊论文
[1]深井热害及其治理技术研究[J]. 何勇军,郭蓉,田显俊. 能源技术与管理. 2019(01)
[2]煤-热共采的理论与技术框架[J]. 万志军,毕世科,张源,王骏辉,吴栋,王靖超. 煤炭学报. 2018(08)
[3]地面制冰降温技术在高地温矿井中的应用[J]. 袁孙丁. 内蒙古煤炭经济. 2018(14)
[4]集中制冷降温技术在阳城煤矿热害治理中的应用研究[J]. 王来彬. 现代工业经济和信息化. 2018(09)
[5]赵楼煤矿液氮液氧混合降温可行性研究[J]. 辛嵩,张琪,张龙. 煤炭工程. 2018(04)
[6]我国深部矿井热环境研究现状与进展[J]. 姚韦靖,庞建勇. 矿业安全与环保. 2018(01)
[7]玻化微珠型粉煤灰泡沫混凝土性能的研究[J]. 李雪松,何兵兵,崔文一. 江西建材. 2017(23)
[8]“十三五”规划关于中国能源、煤炭工业、煤炭深加工产业发展的政策导向（上）[J]. 李好管. 煤化工. 2017(03)
[9]发泡粉煤灰A级保温材料性能及影响因素[J]. 张燕,李绘,褚会超,化春雨,曹晓强,吕宪俊. 功能材料. 2017(03)
[10]我国煤矿高温热害防治需求调查分析[J]. 褚召祥. 煤矿安全. 2016(04)
博士论文
[1]深部热害矿井热环境特性及调温技术研究[D]. 朱帅.太原理工大学 2017
[2]岩土工程中的水岩相互作用实验及数值模拟研究[D]. 朱国龙.中国矿业大学(北京) 2017
[3]矿井季节性热害预测与降温方法研究[D]. 易欣.西安建筑科技大学 2016
[4]高地温巷道围岩非稳态温度场及隔热降温机理研究[D]. 张源.中国矿业大学 2013
[5]夹河矿HEMS深井降温系统热能交换分析[D]. 齐平.中国矿业大学（北京） 2011
[6]高温岩层巷道主动降温支护结构技术研究[D]. 李国富.太原理工大学 2010
[7]深部热环境围岩及风流传热传质研究[D]. 王义江.中国矿业大学 2010
[8]高温采煤工作面热害机制及风流特性的热—流理论研究与数值模拟[D]. 刘冠男.中国矿业大学 2010
[9]我国深井地温场特征及热害控制模式研究[D]. 郭平业.中国矿业大学（北京） 2010
[10]高温矿井井巷热质交换理论及降温技术研究[D]. 刘何清.中南大学 2010
硕士论文
[1]高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究[D]. 侯建军.河南理工大学 2010
[2]金川二矿区深部开采技术研究[D]. 侍爱国.昆明理工大学 2005
[3]高温深矿井风流热湿交换及配风量的计算[D]. 胡军华.山东科技大学 2004
本文编号：3127368
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
其工艺流程分为四个步骤（图 2-1 为工艺流程图）：第一步，在巷道成型后，在围岩壁面喷射混凝土封闭围岩暴露面；第二步，向围岩内部注隔热材料，封堵围岩裂隙；第三步，在混凝土层上喷射隔热材料，形成有一定厚度的隔热层；第四步，在隔热层上再喷混凝土层。第一步和第三步主要起隔热作用；第二步和第四步主要起支护作用。巷道围岩喷、注隔热材料以后所形成的隔热结构称为“阻热圈”，其中外侧混凝土喷层和隔热材料喷层称为“外阻热圈”，内侧混凝土喷层与隔热材料注浆范围岩体称为“内阻热圈”，“外阻热圈”与“内阻热圈”合称为“复合阻热圈”。“复合阻热圈”共同阻止深部围岩热量向巷内气流传递（或者减小热量向巷内传递的速率），以此控制巷内温度的升高。
图 2-1 阻热圈隔热工艺流程图Figure 2-1 Heat insulation ring heat insulation process flow chart
【参考文献】：
期刊论文
[1]深井热害及其治理技术研究[J]. 何勇军,郭蓉,田显俊. 能源技术与管理. 2019(01)
[2]煤-热共采的理论与技术框架[J]. 万志军,毕世科,张源,王骏辉,吴栋,王靖超. 煤炭学报. 2018(08)
[3]地面制冰降温技术在高地温矿井中的应用[J]. 袁孙丁. 内蒙古煤炭经济. 2018(14)
[4]集中制冷降温技术在阳城煤矿热害治理中的应用研究[J]. 王来彬. 现代工业经济和信息化. 2018(09)
[5]赵楼煤矿液氮液氧混合降温可行性研究[J]. 辛嵩,张琪,张龙. 煤炭工程. 2018(04)
[6]我国深部矿井热环境研究现状与进展[J]. 姚韦靖,庞建勇. 矿业安全与环保. 2018(01)
[7]玻化微珠型粉煤灰泡沫混凝土性能的研究[J]. 李雪松,何兵兵,崔文一. 江西建材. 2017(23)
[8]“十三五”规划关于中国能源、煤炭工业、煤炭深加工产业发展的政策导向（上）[J]. 李好管. 煤化工. 2017(03)
[9]发泡粉煤灰A级保温材料性能及影响因素[J]. 张燕,李绘,褚会超,化春雨,曹晓强,吕宪俊. 功能材料. 2017(03)
[10]我国煤矿高温热害防治需求调查分析[J]. 褚召祥. 煤矿安全. 2016(04)
博士论文
[1]深部热害矿井热环境特性及调温技术研究[D]. 朱帅.太原理工大学 2017
[2]岩土工程中的水岩相互作用实验及数值模拟研究[D]. 朱国龙.中国矿业大学(北京) 2017
[3]矿井季节性热害预测与降温方法研究[D]. 易欣.西安建筑科技大学 2016
[4]高地温巷道围岩非稳态温度场及隔热降温机理研究[D]. 张源.中国矿业大学 2013
[5]夹河矿HEMS深井降温系统热能交换分析[D]. 齐平.中国矿业大学（北京） 2011
[6]高温岩层巷道主动降温支护结构技术研究[D]. 李国富.太原理工大学 2010
[7]深部热环境围岩及风流传热传质研究[D]. 王义江.中国矿业大学 2010
[8]高温采煤工作面热害机制及风流特性的热—流理论研究与数值模拟[D]. 刘冠男.中国矿业大学 2010
[9]我国深井地温场特征及热害控制模式研究[D]. 郭平业.中国矿业大学（北京） 2010
[10]高温矿井井巷热质交换理论及降温技术研究[D]. 刘何清.中南大学 2010
硕士论文
[1]高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究[D]. 侯建军.河南理工大学 2010
[2]金川二矿区深部开采技术研究[D]. 侍爱国.昆明理工大学 2005
[3]高温深矿井风流热湿交换及配风量的计算[D]. 胡军华.山东科技大学 2004
本文编号：3127368
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