锚喷产尘机理及降尘复合外加剂的研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nana119
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
锚喷粉尘是井下巷道掘进施工中重要的粉尘来源,它不仅损害着职工的身体健康,同时也严重威胁着煤矿的安全生产。  论文在对锚喷粉尘的性质和空间运动受力分析的基础上,对锚喷粉尘的产生机理进行了研究。锚喷特殊的施工工艺是造成粉尘产生的主要原因;锚喷粉尘的特性和喷射物料间的粘性是锚喷粉尘产生的内因;喷口处的压强梯度力、高速喷射射流场、锚喷物料壁面弹性碰撞以及外部风流的影响是锚喷粉尘产生的外因。  运用FLUENT软件,对锚喷独头巷道内含尘风流的流场和静压分布进行三维模拟,模拟表明锚喷巷道空间内的粉尘分布是不均匀的。根据模拟结果将锚喷巷道空间粉尘分布划分为射流区、掺混区、回流区以及涡流区四个区域,得出了锚喷巷道空间四区域内粉尘浓度分布的计算公式,利用该公式计算了不同区域内粉尘浓度值,结果表明锚喷粉尘浓度最高的区域是掺混区。  对锚喷喷射过程中随高压气流喷出的水雾捕捉粉尘的性能进行研究,建立了锚喷水雾对粉尘捕捉效率的关系式。提高锚喷高压水流的捕尘效率需要对施工工艺中的喷射风压、水压、物料配比、水量大小等因素进行考虑。研究表明随锚喷高速气流喷射出的水雾润湿性能以及混凝土团粒的粘性有助于锚喷降尘。  锚喷过程中由于喷射物料不能被充分被润湿,喷口处流场空间突然变大,速度骤然降低,细小粉尘颗粒将受喷头处压强梯度场的影响,聚集于喷嘴出口。另外由于物料与粉尘颗粒的粘性较小,在锚喷高速射流的吹动、物料与壁面碰撞以及外部风流的影响也会造成锚喷产尘。降低锚喷粉尘应从粉尘产生的根源出发,通过改善锚喷水雾的表面张力,提高锚喷物料的粘性和润湿性能,加快锚喷物料中的水泥粉尘和水雾的润湿和水化反应速度为出发点来降低锚喷粉尘。  为降低锚喷粉尘,设计了四组试验方案,利用正交试验法对各试验方案的组份配比进行优化并在现场试验,确定了有机高分子聚合物P和无机蒙脱土型复合外加剂作为锚喷降尘外加剂,简称PMRD外加剂。  利用电镜扫描、红外光谱、粉尘接触角测量仪等仪器设备对PMRD外加剂的降尘机理研究,研究表明PMRD外加剂可加快水泥浆体的润湿速度,提高浆体的粘度,降低喷射混凝土的含碱量,改善了物料的电化学特性和和易性。微观结构研究表明PMRD外加剂的加入改善了混凝土的性能,减少了锚喷混凝土试块中的空隙,促进了水泥中C-S-H凝胶的形成,提高了混凝土的支护强度和粘度。  对PMRD外加剂进行现场应用测定其降尘效果,结果表明在不改变现有施工工艺的前提下,使用PMRD降尘外加剂后粉尘浓度降低60%,降尘效果显著;同时该外加剂还能明显减少锚喷回弹并能提高喷射混凝土的早期和后期强度,喷射混凝土各项性能良好。
其他文献
核能已成为人类使用的重要能源,核电已成为电力工业重要组成部分。低压加热器是第三代核电站AP1000的常规岛设备之一,它的作用是将汽轮机内做过部分功的蒸气输送到加热器内加
随着社会的不断发展,新型硬脆材料应用日益广泛,硬脆材料的加工技术成为重要的研究课题,切割工序是影响加工质量和效率的瓶颈之一,成为硬脆材料加工的关键。本文探索新型超声振动
目前,人工智能规划已经被普遍的应用于机器人领域。HTN规划方法以它的独特的性质和实验中良好的表现被更多的应用在研究中。然而,规划中封闭世界假设的简化(CWA)和复杂多变的
机床的整机特性,特别是机械系统的动态、静态、热态性能是影响机床整机性能的关键指标。整机结构包含有大量的部件和柔性结合部,由于柔性结合部的非线性特性,导致解析难度增大。
为明确miRNA沉默靶基因的调控机理,克隆AGO1蛋白基因并了解其作为沉默复合物核心成员在miRNA沉默通路中的作用,本研究在分析‘金冠’苹果基因组的基础上,以‘金冠’叶片cDNA
当人通过大脑想象做某个动作时,比如张开手,来自大脑的神经信号会传递到手部神经,让其处于兴奋状态,支配肌肉进行收缩。人体肌肉的收缩时会产生微弱的生物电信号的同时,也会
针对the comparative power analysis攻击对应用于安全芯片上的密码防御算法构成的巨大威胁,本论文提出了一种基于随机化技术的公钥密码防御算法。该防御算法不仅将私钥分成
煤炭工业的现代化发展对矿井通风系统可靠性要求越来越高,为保障煤矿生产的可持续发展,降低各类事故的发生,减少生命财产的损失,迫切要求我们进一步完善矿井通风系统可靠性评
焊接构件是机械装备中的常用构件,由于焊接过程中产生残余应力而发生变形、断裂或局部失效,所以需要进行消除残余应力处理。热时效技术已经成熟,但是由于能耗高、效率低、排
乐器的发展总是伴随着社会的进步和科技的发展,以及人们对美的追求.手风琴发明至今仅180多年的时间,经过不断的探索和创新,在上世纪二十年代,突破左手传统低音局限的自由低音
期刊