煤礦避難硐室防護密閉門是實現硐室安全防護的關鍵技術之一,采用 Pro/ENGINEER對安全門進行實體建模,利用Pro/MECHANICA對模型應力應變場進行有限元分析,研究了安全門的結構穩定性及線性屈曲, 強度,得出滿足設計要求的結論;并對安全門結構進行優化設計,對A,B,C,D四種模型進行有限元分析比較得出最優設計.
前非煤礦山開采深度不斷增加,水害威脅逐漸加大,本文在煤礦避難硐室的研究基礎上,基于歸來莊金礦井下實際,提出了水災防護型避難硐室的系統組成和構建方法,增加了水壓承載和抗滲要求,以及水壓條件下保持避難硐室內部氣壓平衡,維持基本生存環境等技術措施.圍繞硐室外部防護技術,開展了防水混凝土結構和空氣幕兩方面的研究,具體如下:首先通過力學性能試驗,抗氯離子滲透性試驗,聲發射等試驗技術,研究分析了高溫,應力損傷及摻合料對防水混凝土抗拉性能,抗滲性能的影響規律;利用ABAQUS軟件,模擬分析了水壓作用下避難硐室防水墻和防水支護結構的應力場,滲流場,損傷因子分布情況,及防水支護結構災后承壓,抗滲性能,提出了相應的抗滲設計原則和災后維護方法.其次,根據井下應用環境,提出了避難硐室氣幕阻隔系統的可靠性,穩定性和封閉性設計原則.基于全尺寸避難硐室防護門通道模型試驗和CFD模擬技術,研究分析了氣幕射流初始速度,安裝角度,安裝方式,防護時長,人體擾動等因素對氣幕阻隔效果的影響規律,確定了避難硐室氣幕阻隔系統優化方案.在上述研究基礎上,總結了水災防護型避難硐室外部防護系統現場施工技術要求和細節;經防水門靜水外壓力實驗,現場打壓實驗和50人48h載人實驗檢驗,避難硐室防護性能符合要求.本文研究進一步完善了非煤礦山水災防護型避難硐室技術,對同領域有借鑒和參考意義,同時為相關標準規范的制定提供了科學依據和理論參考
