煤矿井下混凝土湿喷系统关键技术研究

发布时间：2017-08-18 02:04

  本文关键词：煤矿井下混凝土湿喷系统关键技术研究

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【摘要】：由于混凝土干喷工艺存在回弹率高、施工场地粉尘很大和混凝土抗压强度较低等问题,2011年,国家安全监管总局与国家煤矿安监局已经将干喷机列为淘汰产品,被禁止在煤矿使用。本文以河南理工大学与焦煤集团古汉山矿的科技合作项目“岩巷湿喷机械自动化系统工艺与装备研究”为工作基础,研究开发一种安全、高效,适用于煤矿井下的混凝土湿喷系统及其配套装备。本文主要内容分为如下几个方面:(1)针对煤矿井下巷道特殊作业环境,提出一种岩巷机械自动化湿喷工艺系统,系统中包含了湿喷主机所需的前配套设备和后配套设备,并对各配套装备进行了功能分析;(2)根据固液两相流理论和混凝土流变特性,研究计算了混凝土在直管、弯管和锥管的压力损失,并对湿喷主机关键部件S阀进行了数值模拟,为湿喷主机泵送压力确定提供理论依据;(3)研究全液压湿喷机的控制系统,并对阀块、液压缸等系统主要液压元件进行了结构参数设计,为湿喷系统最终研制提供了技术基础;(4)研究混凝土喷射射流特点、射流冲击力以及喷射速度,分析各喷射参数对喷射混凝土质量的影响关系,进行了最佳喷射参数配置;(5)样机试制与样机试验。结果表明:湿喷机泵送系统换向可靠,能高效地完成混凝土的吸料和排料动作,湿喷机液压控制系统长时间工作性能稳定,没有发热问题,湿喷机的输送距离大于250m。
【关键词】：混凝土 湿喷系统 管道输送 S阀 泵送原理 全液压
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD35
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 喷浆工艺发展及研究现状11-12
• 1.2.2 湿喷机国内外研究现状12-14
• 1.3 本文主要工作及研究内容14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 2 岩巷湿喷工艺系统研究16-30
• 2.1 巷道内部作业环境16-18
• 2.2 湿喷工艺应用难点18-20
• 2.3 湿喷系统机械装备研究20-21
• 2.4 前配套设备21-25
• 2.4.1 低位翻车机21-22
• 2.4.2 自动配料螺旋搅拌机22-25
• 2.5 SPB7-D混凝土湿喷机25-26
• 2.6 后配套设备26-28
• 2.7 本章小结28-30
• 3 混凝土输送管路压力损失30-48
• 3.1 管道中混凝土流变特性30-33
• 3.2 直管压力损失33-35
• 3.3 弯管压力损失35-36
• 3.4 锥管压力损失36-38
• 3.5 湿喷机S阀压力损失38-47
• 3.5.1 多相流基本方程39
• 3.5.2 双流体模型39-41
• 3.5.3 湍流模型41-42
• 3.5.4 建立模型42-43
• 3.5.5 参数设定43-44
• 3.5.6 S阀流场数值模拟44-47
• 3.6 本章小结47-48
• 4 湿喷机液压控制系统48-58
• 4.1 泵送系统工作原理48-50
• 4.2 液压系统分析50-51
• 4.3 液压阀块设计51-54
• 4.4 液压缸设计计算54-57
• 4.5 本章小结57-58
• 5 混凝土喷射特性分析58-66
• 5.1 混凝土喷射支护机理58
• 5.2 混凝土喷射规律58-62
• 5.2.1 喷射特点58-60
• 5.2.2 受喷面冲击力60-61
• 5.2.3 最佳喷射速度61-62
• 5.3 喷射参数对混凝土质量的影响62-65
• 5.3.1 喷射距离62-63
• 5.3.2 喷射角度63-64
• 5.3.3 一次喷射厚度64-65
• 5.4 本章小结65-66
• 6 试验研究66-72
• 6.1 输送距离试验67-69
• 6.2 喷浆试验69-70
• 6.3 本章小结70-72
• 7 结论与展望72-74
• 7.1 结论72
• 7.2 创新点72-73
• 7.3 展望73-74
• 参考文献74-78
• 作者简历78-80
• 学位论文数据集80

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5 ;国外湿喷机[J];煤炭科学技术;1975年S2期

6 ;邯邢冶金矿山管理局在玉泉岭铁矿进行湿喷机工业试验[J];河北冶金;1982年03期

7 朱清玉;湿喷机和湿式喷射混凝土[J];化工矿山技术;1985年01期

8 孙福星,乔国恩;湿喷砼的稀薄流浮游输送[J];中州煤炭;1991年06期

9 童思竹;;自行式混凝土湿喷设备[J];世界采矿快报;1992年27期

10 乔国恩,栾德怀,黄智育,魏崇基;螺旋湿喷机主要部件的试验研究[J];煤矿机械;1985年01期

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7 华渊;周太全;吕宝华;;基于响应面法的软岩隧道湿喷纤维混凝土支护结构可靠度分析[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（一）[C];2008年

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4 王朝阳;煤矿井下混凝土湿喷系统关键技术研究[D];河南理工大学;2016年

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本文编号：692134