复合材料发展概况

2024-04-19

复合材料发展概况(共6篇)

篇1:复合材料发展概况

我国树脂基复合材料工业的发展概况

复合材料是从20世纪中叶发展而来的一种新材料,在国际工业和国民经济发展中起到重要作用.近年来,我国复合材料产业取得快速发展,并成为新材料产业的重要支柱.一、历史之回顾1956年赖际发部长率代表团在苏联考察学习4个月,开始认识到复合材料在国防军工上的重要作用,并把这种材料命名为“玻璃钢”,这就揭开了我国复合材料工业的`序幕.

作 者:张贵学 陈博 张凤翻 益小苏  作者单位:张贵学(国家建材局哈尔滨玻璃钢研究所)

陈博(中国复合材料工业协会)

张凤翻(浙江嘉兴中宝碳纤维有限责任公司)

益小苏(北京航空材料研究院科技委)

刊 名:新材料产业 英文刊名:ADVANCED MATERIALS INDUSTRY 年,卷(期): “”(10) 分类号: 关键词: 

篇2:复合材料发展概况

2004-06-24 http:// 来源: 作者:佚名 点击数:2415次

玻璃市场将缓慢复苏 | 2015年中国有望进入光伏平价消费时代 | 玻璃: 需求渐缓,价格逐稳 由于高性能复合材料包含于整个复合材料之中,且高性能是相对而言的,因此叙述国内外发展概况宜论述整个复合材料为好。复合材料根据基体种类可分为树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料等。

一、树脂基复合材料

树脂基复合材料是最先开发和产业化推广的,因此应用面最广、产业化程度最高。根据基体的受热行为可分为热塑性复合材料和热固性复合材料。

1、热固性树脂基复合材料

热固性树脂基复合材料是指以热固性树脂如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等为基体,以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等为增强材料制成的复合材料。

树脂基复合材料自1932年在美国诞生之后,至今已有近70年的发展历史。1940~1945年期间美国首次用玻璃纤维增强聚酯树脂、以手糊工艺制造军用雷达罩和飞机油箱,为树脂基复合材料在军事工业中的应用开辟了途。1944年美国空军第一次用树脂基复合材料夹层结构制造飞机机身、机翼;1946年纤维缠绕成型在美国获得专利;1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功并试制成功直升飞机的螺旋桨;1949年玻璃纤维预混料研制成功,利用传统的对模法压制出表面光洁的树脂基复合材料零件;20世纪60年代美国用纤维缠绕工艺研制成功“北极星A”导弹发动机壳体。为了提高手糊成型工艺的生产率,在此期间喷射成型工艺得到了发展和应用,使生产效率提高了2-4倍。1961年德国研制成功片状模塑料(SMC),使模压成型工艺达到新水平(中压、中温、大台面制品);1963年树脂基复合材料板材开始工业化生产,美、法、日等国先后建起了高产量、大宽幅连续生产线,并研制成功透明复合材料及其夹层结构板材;1965年美国和日本用SMC压制汽车部件、浴盆、船上构件等;拉挤成型工艺始于20世纪50年代,60年代中期实现了连续化生产,除棒材外还生产细管、方形、工字形、槽形等型材,到了70年代,拉挤技术有了重大突破,目前美国生产拉挤成型机组最先进,其制品断面达76×20cm2,并设计有环向缠绕机构;进入70年代,树脂反应注射成型(RRIM)研究成功,改善了手糊工艺,使产品两面光洁,已用于生产卫生洁具、汽车零件等。70年代初热塑性复合材料得到发展,其生产工艺主要是注射成型和挤出成型,只用于生产短纤维增强塑料。1972年美国PPG公司研制成功玻璃纤维毡增强热塑性片状模塑料(GMT),1975年投入生产,其最大特点是成型周期短,废料可回收利用。80年代法国研究成功湿法生产热塑性片状模塑料(GMT)并成功地用于汽车制造工业。离心浇铸成型工艺于20世纪60年代始于瑞士,80年代得到发展,英国用此法生产10m。长复合材料电线杆,而用离心法生产大口径压力管道用于城市给水工程,技术经济效果十分显著。到目前为止,树脂基复合材料的生产工艺已有近20种之多,而且新的生产工艺还在不断的出现。

关于树脂基复合材料的开发应用,各国的发展途径有所不同。美国首先在军工方面应用,二次大战后逐渐转为民用为主。西欧各国则直接从发展民用开始(如波形板、防腐材料、卫生洁具等)兼顾军工。就全世界而言,目前已形成了从原材料、成型工艺、机械设备、产品种类及性能检验等较完整的工业体系,与其它工业相比,发展速度很快。

当今复合材料的树脂基体仍以热固性树脂为主。根据2000年的统计,全世界树脂基复合材料制品种类超过40000种,总产量达600万吨,其中高性能树脂基复合材料产量超过300万吨,高性能热塑性复合材料产量为120多万吨。树脂基复合材料的应用领域十分广阔,美国、西欧、日本等几个主要国家的树脂基复合材料在汽车、建筑和造船等工业中用量比例。

我国树脂基复合材料始于1958年,当年以手糊工艺研制了树脂基复合材料渔船,以层压和卷制工艺研制成功树脂基复合材料板、管和火箭筒等。1961年研制成耐烧蚀端头。1962年引进不饱和聚酯树脂和蜂窝成型机及喷射成型机,开发了飞机螺旋桨和风机叶片。1962年研究成功缠绕工艺并生产一批氧气瓶等压力容器。1970年用手糊夹层结构板制造了直径44米的大型树脂基复合材料雷达罩。1971年以前我国的树脂基复合材料工业主要是军工产品,70年代后开始转向民用。1987年起各地大量引进国外先进技术如池窑拉丝、短切毡、表面毡生产线及各种牌号的聚酯树脂(美、德、荷、英、意、日)和环氧树脂(日、德)等生产技术;在成型工艺方面,引进了缠绕管、罐生产线、拉挤工艺生产线、SMC生产线、连续制板机组、树脂传递模塑(RTM)成型机、喷射成型技术、树脂注射成型技术及渔竿生产线等,形成了从研究、设计、生产及原材料配套的完整的工业体系,截止2000年底,我国树脂基复合材料生产企业达3000多家,已有51家通过ISO9000质量体系认证,产品品种3000多种,总产量达73万吨/年,居世界第二位。产品主要用于建筑、防腐、轻工、交通运输、造船等工业领域。近年来碳纤维片材补强建筑结构、拉挤复合材料门窗、SMC或BMC模压电表箱、RTM制品等兴起。

在建筑方面,树脂基复合材料已广泛应用于内外墙板、透明瓦、冷却塔、空调罩、风机、玻璃钢水箱、卫生洁具、净化槽等。

在石油化工方面,主要用于管道及贮罐。其中玻璃钢管道有定长管、离心浇铸管及连续管道。按压力等级分为中低压管道和高压管道。我国“八五”、“九五”期间引进管罐生产线40条,现场缠绕大型贮罐最大直径12米,贮罐最大容积1万立方米。国内研制与生产的玻璃钢管罐生产设备部分技术指标已超过国外同类设备的技术水平。

在交通运输方面,为了使交通工具轻型化、节约耗油量、提高使用寿命和安全系数,目前在交通工具上已经大量使用复合材料。汽车上主要有车身、引擎盖、保险杠等配件;火车上有车厢板、门窗、座椅等;在船艇方面主要有气垫船、救生艇、侦察艇、渔船等,目前我国制造的玻璃钢渔船最长达33米。在机械及电器领域如屋顶风机、轴流风机、电缆桥架、绝缘棒、集成电路板等产品都具有相当的规模。

在航空航天及军事领域,如轻型飞机、尾翼、卫星天线、火箭喷管、防弹板、防弹衣、鱼雷等都取得了重大突破,为我国的国防事业作出了重大贡献。高性能热固性树脂基复合材料所采用的基体主要有环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等。

(1)环氧树脂。环氧树脂的特点是具有优良的化学稳定性、电绝缘性、耐腐蚀性。良好的粘接性能和较高的机械强度,广泛应用于化工、轻工、机械、电子、水利、交通、汽车、家电和宇航等各个领域。1993年世界环氧树脂生产能力为130万吨,1996年递增到143万吨,1997年为148万吨,1999年150万吨,2003年达到180万吨左右。我国是从1975年开始研究环氧树脂。据不完全统计,目前我国环氧树脂生产企业约有170多家,总生产能力为50万多吨,设备利用率为80%左右。

(2)酚醛树脂。酚醛树脂具有耐热性、耐磨擦性、机械强度高、电绝缘性优异、低发烟性和耐酸性优异等特点,因而在复合材料产业的各个领域得到广泛应用。近年来在某些高新技术如电子行业、汽车行业、航空航天等领域得到了应用。1997年全球酚醛树脂的产量为300万吨,其中美国为164万吨。我国的产量为18万吨,进口4万吨。酚醛树脂的应用包括汽车刹车片、酚醛电容包封料、深层过滤材料、航空航天等行业。

(3)乙烯基酯树脂。乙烯基酯树脂是20世纪60年代发展起来的一类新型热固性树脂,其特点是耐腐蚀性好、耐溶剂性好、机械强度高、延伸率大、与金属、塑料、混凝土等材料的粘结性能好、耐疲劳性能好、电性能佳、耐热老化、固化收缩率低、可常温固化也可加热固化。南京金陵帝斯曼树脂有限公司引进荷兰的先进技术生产的Atlac系列强耐腐蚀性乙烯基酯树脂,已广泛用于贮罐、容器、管道等,有的品种还能用于防水和热压成型。南京费隆复合材料有限公司、上海新华树脂厂、南通明佳聚合物有限公司等厂家也生产乙烯基酯树脂。

2、热塑性树脂基复合材料

热塑性树脂基复合材料是20世纪80年代发展起来的,由于可以回收利用,所以在复合材料总量中的比例呈逐年增长趋势。主要品种有长纤维增强粒料(LFP)、连续纤维增强预浸带(MITT)和纤维热塑性片树(GMT)。根据使用要求不同,树脂基体主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PEI、PES、PEEK、PI、PAI等热塑性工程塑料,纤维种类包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和硼纤维等一切可能的纤维品种。欧美发达国家热塑性树脂基复合材料占树脂基复合材料总量的3O%以上。2000年酉欧热固性树脂基复合材料产量为106万吨,热塑性复合材料为54万吨,占树脂基复合材料总量的34%。

高性能热塑性树脂基复合材料以注射件居多,基体以PP、PA为主。产品有管件(弯头、三通、法兰)、阀门、叶轮、轴承、电器及汽车零件、挤出成型的管道、GMT(热塑性片状模塑料)模压制品如吉普车座椅支架、汽车踏板、座椅等。玻璃纤维增强聚丙烯在汽车中的应用包括通风和供暖系统、空气过滤器外壳、变速箱盖、座椅架、挡泥板垫片、传动皮带保护罩等。

滑石粉填充的PP具有高刚性、高强度、极好的耐热老化性能及耐寒性。滑石粉增强PP在车内装饰方面有着重要的应用,如用作通风系统零部件。仪表盘和自动刹车控制杠等。汽车装磺类零部件多用于普通PP和添加滑石粉等无机填充材料的复合聚丙烯。美国HPM公司用20%滑石粉填充PP制成168m2、重5kg的蜂窝状结构的吸音天花板和轿车的摇窗升降器卷绳筒外壳。

云母复合材料具有高刚性、高热变形温度、低收缩率、低挠曲事、尺寸稳定以及与金属相比的低密度、低价格等特点,利用云母/pp复合材料可制作汽车仪表盘、前灯保护圈、挡板罩、车门护栏、热闹外壳、电机风扇、百叶窗等部件,利用该材料的阻尼性可制作音响零件,利用其屏蔽性可制作蓄电池箱等。

目前丰田汽车工业公司与三菱化学公司共同开发成功的PP/EPR/滑石粉纳米复合材料制造汽车的前、后保险杠,已于1991年实现了商用化,由此丰田汽车上的保险杠厚度可以由4mm减少到3mm,质量约减轻1/3。丰田公司在1994年又开发出用于汽车内装饰的TSOP-

2、TSOP-3等纳米复合材料。

对于热塑性复合材料如PA、PP等一般基体,由于其耐热性差一直未能得到普及应用。近年来,一方面通过对现有热塑性树脂的改性,另一方面开发高性能热塑性树脂如PPO、PEEK、PEI、PPS、PSF等,使得热塑性复合材料的应用越来越多。

我国的热塑性树脂基复合材料开始于20世纪80年代末期,近十年来取得了快速发展,2000年产量达到12万吨,约占树脂基夏合材料总产量的17%,与发达国家尚有差距。所用的基体材料仍以PP、PA为主,增强材料以玻璃纤维为主,少量为碳纤维,在热塑性复合材料方面未能有重大突破。我国纳米科技为聚合物改性及应用提供了良好的机遇,如纳米改性PA等,但目前仍存在复合体系单一,工业化程度不高,大多数只处于实验室研究阶段,没有完全推广实用,聚合物纳米复合材料所具备的特性和潜能,在今后很长一段时间内都要靠纳米科技开创先河和提高。

树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。

(1)玻璃纤维。目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。20世纪50年代末美国首先研究开发成功了高强度玻璃纤维(S-994),迄今为止,世界上仅有美、法、日、俄、加及我国六个国家能生产高强度玻璃纤维。由于高强度玻璃纤维性能价格比较优,以年增长率10%以上的速度发展。1991年西方各国的总产量已达到480吨,目前估计已在5000吨以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃纤维属于耐高温的玻璃纤维,是比较理想的耐热防火材料,用其增强酚醛树脂可制成各种结构的耐高温、耐烧蚀的复合材料部件,大量应用于火箭、导弹的防热材料。迄今为止,我国已经实用化的高性能树脂基复合材料用的碳纤维、芳纶纤维、高强度玻璃纤维三大增强纤维中,只有高强度玻璃纤维已达到国际先进水平,且拥有自主知识产权,形成了小规模的产业,现阶段年产可达500吨。

(2)碳纤维。碳纤维具有强度高、模量高、耐高温、导电等一系列性能,首先在航空航天领域得到广泛应用,近年来在运动器具和体育用品方面也广泛采用。据预测碳纤维复合材料在近年内还将扩大开辟新的应用领域,土木建筑、交通运输、汽车、能源等领域将会大规模采用工业级碳纤维。1997~2000年间,宇航用碳纤维的年增长率估计为31%,而工业用碳纤维的年增长率估计会达到130%。我国的碳纤维总体水平还比较低,相当于国外七十年代中、末期水平,与国外差距达20年左右。国产碳纤维的主要问题是性能不太稳定且离散系数大、无高性能碳纤维、品种单

一、规格不全、连续长度不够、未经表面处理、价格偏高等。

(3)芳纶纤维。1972年美国杜邦公司研究开发成功的全对位芳香族聚酰胺名为Kevlar的商品正式用于高性能夏合材料。1972年的产量仅为45吨,到1977年就增加到4200吨,1982年上升到21000吨,年增长速度为20%。20世纪80年代以来,荷兰、日本、前苏联也先后开展了芳纶纤维的研制开发工作。荷兰AKZO公司的子公司恩卡公司的“Twaron”系列纤维在1986年的年生产能力为1000~2000吨,预计2000年能达到15000吨的能力。日本帝人公司及俄罗斯的芳纶纤维已投入市场,年增长速度也达到20%左右。芳纶纤维比强度、比模量较高,因此被广泛应用于航空航天领域的高性能复合材料零部件(如火箭发动机壳体、飞机发动机舱、整流罩、方向舵等)、舰船(如航空母舰、核潜艇、游艇、救生艇等)、汽车(如轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶等)以及耐热运输带、体育运动器材等。

(4)超高分子量聚乙烯纤维。目前市场上出售产品主要有美国Ailled公司的Spectra900和1000、DSM(荷)-Toyoba(日)联合生产的Dyneema SK60以及Mitsui(日)公司的Tekmilon I等。超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一,尤其是它的抗化学试剂侵蚀和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性,许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩,大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力。在海上油田应用的高性能轻质复合材料方面都显示出极大的优越性,除在军事应用领域发挥举足轻重的作用外,在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视,美国1989年增长率为26%,远远高于其他高性能纤维。芳纶纤维、高分子量聚乙烯纤维在国内迄今均未实现商品化。尽管在1972年我国就开始研究芳纶纤维,1981年2月与1985年底分别对芳纶工、芳纶Ⅱ进行了技术鉴定,其高纯度料块在南通合成树脂厂试制、由上海合成纤维研究所拉制成纤维,由于单丝直径均匀性、集束性方面均存在一些问题,到20世纪90年代初的产量也仅为几吨,与国外的差距很大。21世纪高性能树脂基复合材料技术是赋予复合材料自修复性、自分解性、自诊断性、自制功能等为一体的智能化材料。以开发高刚度、高强度。高湿热环境下使用的复合材料为重点,构筑材料、成型加工、设计、检查一体化的材料系统。组织系统上将是联盟(如美国汽车联盟)和集团化。这将更充分的利用各方面的资源(技术资源、物质资源),紧密联系各方面的优势,以推动复合材料工业的进一步发展。

二、金属基复合材料

金属基复合材料主要是随航空航天工业上高强度、低密度的要求而出现的,因此被广泛研究和应用的金属基复合材料是以Al、Mg等轻金属为基体的复合材料。20世纪60年代,以鹤和硼纤维连续增强的金属基复合材料如雨后春笋般发展起来。由于连续纤维增强复合材料价格昂贵和生产制造工艺复杂,70年代该材料的研究有所滑坡。随着涡轮发动机中高温部件对于耐高温材料的不断需求,又触发了对金属基复合材料特别是钛基材料研究的复苏。非连续增强复合材料在80年代得到迅速发展,研究重点集中在以碳化硅或氧化铝粒子、短纤维增强铝基复合材料。这类材料无论基体和增强体承受载荷的比例都介于弥散强化和连续纤维强化这两种极端情况之间,它具有优良的横向性能、低消耗和优良的可加工性,与未强化合金相比,性能也有大幅度地提高。所有这些因素使这类材料已成为在许多应用领域里最具商业吸引力的材料。

金属基复合材料在航空和宇航方面的应用主要包括代替轻但有毒的铍。例如,在美国的三叉戟导弹中用SiCp/Al复合材料取代了铍,碳化硅颗粒/铝基复合材料还在飞机的电子设备中取代碳/环氧。在非航空和宇航方面的应用,短纤维增强金属基复合材料在汽车领域的应用得到普遍关注。例如局部增强内燃机活塞,其顶部是由氧化铝短纤维或氧化铝和二氧化硅短纤维混杂增强铝基复合材料构成。常规的内燃机活塞用Al-Si铸造合金制造,有些则采用在第一道环槽镶嵌高镍铸铁环。

金属基复合材料在国外已经实现了商品化,而在我国仅有少量批量生产,以汽车零件、机械零件为主,主要是耐磨复合材料如颗粒增强铝基、锌基复合材料、短纤维增强铝基或锌墓复合材料等,年产量仅5000吨左右,与国外差距较大。南京宝色钛业有限公司,用不同有色金属以爆炸焊接复合及爆炸一轧制复合方法生产复合材料制品,是我国生产复合材料制品主要厂家之一,目前市场占有率在40%以上。

三、陶瓷基复合材料

陶瓷基复合材料(CMC)包括颗粒、晶须、短或连续纤维增强复合材料。陶瓷基复合材料的潜在应用须域广泛,包括宇航、国防、能源、汽车工业、环保、生物、化学工业等,在未来的国际竞争中将起关键的作用。陶瓷基复合材料的开发一直吸引着技术发达国家投入巨资进行研究。目前,对陶瓷基复合材料的研究,美国和西欧各国侧重于航空和军事应用,日本则力求把它应用在工业上。1987年美国能源部开始实施对陶瓷基复合材料的研究开发计划,国防部和宇航局(NASA)等单位也投入大量人力和经费,仅1992年美国投入陶瓷基复合材料应用研究的经费就高达3500万美元。近年来美国国防部一直把这项技术列入重点投资项目,在迪拉瓦等一些高等学校和杜邦等一批大公司中集中力量研究三维编织增强陶瓷的热结构件。据悉,SiCf/SiC已得到比较成功的应用,NASA开展的陶瓷燃气轮发动机(AGT)研究课题,研制的转子、叶片、燃烧室涡形管等件已通过热试验;法国SEP公司用陶瓷基复合材料制成的SCD-SEP火箭试验发动机已经通过点火试车,由于使用了陶瓷基复合材料使结构减轻了50%。国内从20世纪90年代初开始进行纤维增强玻璃基复合材料的研究,包括C纤维增强微晶玻璃Cf/LAS、碳化硅纤维增强微晶玻璃SiCf/LAS、SiCf/LCAS,研究内容包括工艺、组成、显微结构、界面结构、力学性能和热处理等方面,开展研究的单位有中科院上海硅酸盐研究所、西安交大、华东理工大学、中国建筑材料科学研究院等,目前尚未有批量生产的报道。

四、水泥基复合材料

水泥基复合材料包括颗粒型复合材料(如混凝土)和纤维增强水泥基复合材料(如纤维混凝土)。1980年高性能纤维增强水泥基复合材料诞生。混凝土基体的组成不断优化,已由普通水泥基向环保水泥基聚合物(Geopolymer)、聚合物水泥基发展,MDF水泥基、DSP水泥基材料属超高性能水泥基材料,在此基础上又出现了性能与工艺优化的RPC水泥基;增强水泥基的纤维品种也越来越多。金属纤维(主要是钢纤维)已有各种尺度与各种形状(平直型、端勾形、波浪形、质铃形、哑铃形)的钢纤维;无机纤维有天然有机纤维(木纤维、竹纤维、剑麻纤等)以及不同尺度与不同性质的混杂纤维。20世纪90年代又发展了新型高性能FRP筋材。基体性能的优化和纤维品种的增多大大促进了水泥基复合材料的发展,应用领域也越来越宽。以钢纤维增强水泥基复合材料为例,普通钢纤维混凝土(SFRC)已是水泥基复合材料中研究最多、应用最广的一种,它广泛用干各种重大和重要工程中,高性能纤维增强水泥基复合材料中,典型的有渍浆结维混凝土(SIFCON)、渍浆网片混凝土(SIMCON),它们的力学行为均按数量级增长,在军事工程上发挥了特殊的优势。特别是继MDF和DSP材料之后,又出现了活性粉末混凝土RPC材料。国际上的RPC材料有两大系列,一是RPC200,二是RPC800,RPC800的性能已能与金属材料媲美,与高分子材料抗衡了,但其生产工艺复杂,能耗高,难以向工程化和产业化转换,相比之下RPC200则显示出更美好的发展前景。加拿大Sherbrooke采用RPC200建造了世界上第一座RPC步行桥(Walk Bridge),该桥不仅强度高、耐久性好,而且水泥用量降低40%,结构自重减少1/2~2/3,且制备工艺简单,有自流平特征,能耗下降,这一超高性能水泥基复合材料己引起世界各国的高度重视,且不断在工程中拓宽应用。RPC材料虽出现在SIFCON和SIM-CON之后,但其发展速度却有过之而无不及。

篇3:半刚性面层材料的研究概况

关键词:半刚性面层材料,研究概况,发展前景

1 基本概况

目前与半刚性基层组合的主要面层形式为沥青面层和水泥面层,并分别形成半刚性路面和刚性路面。两种路面结构在生产实践中发挥着重要作用,应给予充分肯定。但是不可否认,半刚性路面和刚性路面也存在着一些长期未能解决的问题。仔细对比分析沥青面层和水泥面层在力学特性方面的优缺点可以发现,沥青面层具有韧性高、刚度适宜的优点,却存在温度敏感性高,耐久性差,疲劳寿命短,抗拉强度低的缺陷;水泥面层虽然具有温度敏感性低,耐久性好,疲劳寿命长,抗拉强度高等突出优点,但却存在韧性差,刚度过大等固有不足。虽然它们都不是与半刚性基层完全匹配的理想形式,但是两者的力学性能却都有较强的互补性,如能综合二者的优势,弥补各自的不足,就可以得到较为理想的与半刚性基层较为匹配的新型面层。

2 国内外研究概况

迄今为止,从施工工艺上讲,国内外获得半刚性面层材料的途径主要采取两种方式,一种是“柔中掺刚”即在沥青混合料母体中掺加刚性材料,期望提高沥青混合料的抗车辙能力,同时改善沥青混合料的低温抗裂性和耐久性。其力学性质前者以柔性为主,兼具刚性;后者以刚性为主,兼具柔性。因为它们都具有刚柔并济的力学特点,故称这种新型材料为半刚性面层材料,它可以和半刚性基层组成真正意义上的半刚性路面结构,使之既有柔性路面的可弯沉特性,但又不像纯柔性路面那么柔软;既有刚性路面的板体特性,但又不像纯刚性路面那么刚劲,是介于刚柔之间路用性能更趋合理的一种新型路面结构。

半刚性面层按材料可划分为三种类型,即水泥灌浆沥青混凝土半刚性面层、水泥沥青混凝土半刚性面层、水泥乳化沥青混凝土半刚性面层。

2.1 水泥灌浆沥青混凝土半刚性面层

水泥灌浆沥青混凝土半刚性面层是将掺有适量外加剂的水泥乳浆材料,采用灌注的方式填充在具有特殊级配的沥青混合料母体骨架中,然后经过适当时间养生硬化后的混合材料。这种母体骨架混合料空隙率很大,可达25%左右。

水泥灌浆沥青混凝土半刚性面层具有如下优点:①低温抗裂性能有了较大的改善;②高温抗车辙性能非常好;③热稳定性能较好;④耐久性能有了明显提高。

但是水泥灌浆沥青混凝土半刚性面层也存在许多不足之处:①达到一定抗拉强度时的刚度过高;②与沥青混合料基体比较,抗弯拉强度未有明显改善;③施工难度很大。

2.2 水泥沥青混凝土半刚性面层

水泥沥青混凝土半刚性面层是在热拌沥青混合料中,掺加预先拌制好的水泥砂浆,在一定的温度下利用强制式拌和机迅速对沥青混合料进行二次拌和,然后进行摊铺碾压而形成的半刚性面层。

该半刚性面层具有如下优点:①抗压强度及稳定度都显著提高,温度稳定系数减小;②抵抗变形的能力增强;③水稳定性及耐久性均有提高;④低温开裂性能有了一定改善。

但是该种半刚性面层也存在下述主要问题:①疲劳寿命较低;②温度敏感性较高;③施工难度大。

2.3 水泥乳化沥青混凝土半刚性面层

水泥乳化沥青混凝土半刚性面层按施工工艺一般分为三种:

(1)乳化沥青混凝土(掺水泥)半刚性面层

在冷拌乳化沥青混合料母体中掺入水泥或水泥砂浆,经冷拌、冷铺、冷压而形成的半刚性面层。

水泥乳化沥青混凝土半刚性面层具有如下优点:①早期强度高。加入1%的水泥比未加水泥对乳化沥青混合料早期强度提高3.36倍。②高温稳定性好。加入1%的水泥比未加水泥对乳化沥青混合料高温稳定性提高1.67倍。③抗水剥落性能有了较大的提高。④耐久性能提高。⑤方便施工。因为它是一种常温施工型路面,具有施工工艺简单、不需要庞大、复杂的施工机械设备,对于实现文明、环保施工非常有利。

但是该种半刚性面层也存在下述主要问题:①刚度过高。乳化沥青混合料基体的回弹模量为1240MPa,加入3%的水泥后回弹模量达5512MPa。②耐疲劳性能差。水泥乳化沥青混凝土的疲劳寿命低于热拌沥青混凝土,在高应变水平下也低于冷拌乳化沥青混凝土,并且随水泥含量增加,疲劳寿命进一步下降。

(2)水泥混凝土(掺乳化沥青)半刚性面层

采用冷拌冷铺的施工工艺,首先用水泥与骨料并加适量的水拌和,形成水泥混凝土基体,再把细料和乳化橡胶沥青加入到基体中适当拌和,然后进行摊铺、碾压而形成的半刚性面层。

这种半刚性面层材料具有如下优点:①刚度较适宜。乳化沥青水泥混凝土的弹性模量比几种半刚性基层的回弹模量高,而弯拉弹性模量则介于几种半刚性材料的弯拉弹性模量之间。②强度较高。乳化沥青水泥混凝土的抗压强度、弯拉强度和劈裂强度都是比较高或是最高的,其中弯拉强度和劈裂强度的提高幅度比抗压强度提高幅度要大一些。这一特点表明该种材料具有较好的路用性能,更符合路面结构受力特点较好地解决了一般水泥材料抗压强度增长较快而抗折强度增长缓慢的矛盾。③感温性小。从25℃到-5℃的强度和刚度变化速率计,乳化沥青水泥混凝土的弯拉强度变化速率为0.04MPa/℃,沥青混凝土为0.28MPa/℃,乳化沥青水泥混凝土的回弹模量变化速率为30.9MPa/℃,沥青混凝土为164.9MPa/℃。④低温抗裂能力好。乳化沥青水泥混凝土的干缩率及温缩系数均比碾压混凝土及沥青混凝土小。⑤疲劳性能好。当应力强度比为0.6时,乳化沥青水泥混凝土的疲劳寿命已与普通水泥混凝土的疲劳寿命较为接近,但远远长于沥青混凝土。

(3)乳化沥青(掺水泥)混凝土半刚性面层

采用冷拌冷铺的施工工艺,首先将掺有高效减水剂的水泥加入慢裂型阳离子乳化沥青中拌和均匀,然后再分别加入细集料和粗骨料进行拌和,待拌和均匀后,进行摊铺、碾压即可形成半刚性沥青混凝土面层。

这种半刚性面层材料具有如下优点:①刚度较适宜。这种复合材料28d的弹性模量为7033MPa,而水泥混凝土为21100MPa,热拌沥青混凝土则为5200MPa。②强度较高。这种复合材料的抗压强度、弯拉强度和劈裂强度都是比较高的,其中弯拉强度和劈裂强度的提高幅度比抗压强度提高幅度要大一些。③高温稳定性好。根据马歇尔稳定度的试验结果,这种复合材料的流值为1.12mm,而热拌沥青混凝土的流值则为7.25mm。

但是作为一种新型的复合材料,国内外对它的研究应用尚处于起步阶段,研究成果也相对较少,缺乏对该种复合材料的长期使用性能的跟踪观测,它的长期路面使用性能还需等待实践的验证。

3 结束语

篇4:浅谈药用磁性材料的研究概况

[文献标识码]A

[文章编号]1005-0019(2009)7-0034-02

[摘要]本文概述了药用磁流体的制备,磁性微粒的分散技术,提高其稳定性的方法。同时对新型热敏脂质体的研究进展作了概述。

[关键词]磁流体;分散;热敏脂质体

磁靶向给药系统(magnetictargeteddrugsdeliverysystem,MTDS)是近年来研究的一种新的靶向给药系统。该系统是将药物与适当的磁活性成分配制在药物稳定系统中,在足够强的外磁场作用下,将载体定向于靶区,使其所含药物定位释放,集中在病变部位发挥作用,从而具有高效、速效和低毒的特点[1]。

常见MTDS的几种类型为,磁性脂质体(magneticliposomes,MLP)、磁性毫微粒(magneticnanoparticles,MNP)、磁性微球(magneticmicrospheres,MMS)等[2]。作为药物载体,系统主要由磁性微粒、高分子材料和治疗药物3部分组成。磁性微粒是磁性药物载体的主要成分,是指含有磁性金属或金属氧化物的超细粉末而具有磁响应性的高分子微粒。对磁性微粒的制备及性质研究、磁性微粒分散技术、影响其稳定的因素及提高其稳定性的方法,目前國内外有较丰富的研究成果。

1药用磁流体的制备

磁流体(Magneticfluids)是指有磁性的可流动液体。磁流体本身无磁性,但在磁场作用下可被磁化而具有磁性。这种流体是将粒径为纳米(nm)计的强磁性微粒均匀地分散在液相中所得到的非常稳定的胶体溶液。磁流体是由载体、强磁性微粒子和表面活性剂3部分组成。载体一般为水、直链烃、芳香烃、硅油、氟油、酯类油和醚类等。表面活性剂因载体不同而异,常用的有油酸、亚油酸、4-氧杂环己胺、十四烯酸、琥珀酰亚胺。目前药用的主要是铁氧系,如四氧化三铁、锰铁氧体、镍铁氧体及锰锌铁氧体等,并以四氧化三铁为主[3]。

1.1磁流体制备条件的探讨:

将一定量的FeCl3•6H2O和FeCl2•4H2O分别溶于水中,混合,加入适量分散剂,再加热到所需的反应温度,在快速搅拌下滴加适当浓度的NaOH溶液,即生成黑色的Fe3O4沉淀。上述反应原理为:Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4+4H2O,Fe3O4再在适当的条件下氧化成α-Fe2O3。影响生成磁流体的因素有不同NaOH的浓度,NaOH的滴加速度,反应温度等对氧化铁粒子大小及饱和磁化强度的影响。

1.2磁流体制备工艺:根据实验,对磁流体的制备工艺总结如下:

取一定量FeCl3•6H2O和FeCl2•4H2O分别溶于蒸馏水中,过滤。滤液混合,将将滤波用蒸馏水稀释至-定量,搅匀,加入适量的分散剂,置于3000ml烧杯中.将烧杯置于超声波清洗器中。在搅拌速度1500r•min-1,水温40℃,用6mol•L-1NaOH溶液适量滴到烧杯中,滴加速度5ml•min-1,反应结束后,在继续搅拌下40℃保温30min。将混悬液置于磁铁上强迫磁性氧化铁粒子沉降,倾去上清液,剩下下层液,加入分散剂适量,搅匀,在超声清洗器中清洗20min,过直径1μm筛,得到黑色的胶体溶液[4]。

2磁粉的分散技术

提高磁粉分散的稳定性,增加磁层中磁性粒子的填充率,降低磁浆粘度,改善磁浆流乎性,除了改进分散设备外,人们进行的工作主要可分为三大类:①在滋浆中使用分散剂;②磁粉的表面包覆或表面改性处理;③粘结剂的改性[5]。

2.1在磁浆中使用分散剂

2.1.1表面活性剂形分散剂通过亲水基与表面自由能高的磁粉结合,使磁粉表面形成一层由疏水基团构成的表面自由能低的亲油层。磁粉表面由原来的亲水性变为亲油性,从而加速磁粉在粘结剂有机相中均匀分散,保证粘结剂对磁粉表面的润湿,排出空气,提高磁浆的稳定性,改善磁浆质量缩短制浆时间,增加磁粉填充量,提高磁带性能[6]。

用于磁粉的表面活性别型分散剂有:环烷酸锌、二辛基硫代琥珀酸、十二烷基硫酸酯等。

2.1.2偶联剂型分散剂偶联剂的主要功能是在亲水性磁性颗粒和疏水性粘结剂树脂之间以化学铰架起“桥梁”,使二者成为一体。在磁粉表面形成一界面薄膜,使磁粉表面由无机变为有机,从而使易于凝聚的磁粉变得粒子间相互没有干涉,易被粘结剂润湿,在磁浆中保持稳定的分散状态。磁浆加工粘度降低,由此形成的涂层界面不会剥离,能发挥出临界的剪切强度。同时,此单分子膜有吸收能量的能力,且临界值较大。

目前工业上使用的偶联剂主要有硅烷类、钛酸酯类、锆类、有机铬络合物四大类。

2.2磁粉的表面处理:热处理之前在粒子表面包覆有机硅化物或用二氧化硅和钛、锆、铝之类的氧化物进行表面包覆,主要是为了提高粒子耐高温性,在热处理中保持针形形貌,但对加强粒子的分散性也有意义。用KOH水溶液处理磁粉[7],增强了粒子表面的碱性,使更易与分散剂中酸性官能团结合。用离子交换树酯溶解磁粉中所含有的水溶性物质,以促进其在油性体系中的分散。更多的是用表面活性剂,如磷酸酯、脂肪酸、D-山梨糖醇及硅氧烷或钛酸酯偶联剂对磁粉进行表面改性,将粒子表面由亲水性变成亲油性。

用表面活性剂对磁粉粒子表面处理的工艺有以下几种:

(1)浸渍法。即把磁粉浸渍在表面活性剂溶液中,经搅拌、过滤、干燥和粉碎即可。处理均匀效果好,但操作较复杂。

(2)辊压喷雾法。即磁粉碾压下,将表面活性剂溶液喷雾于其中。操作简单,但处理不均匀,且对粒子尺寸被破坏性大。

(3)捏合工艺技术。这是一种较新的工艺,利用压力和剪切力一次相继完成表面处理和润湿两个步骤,表面处理均匀,对粒子尺寸破坏性小,且可缩短砂磨时间。

2.3粘结剂的改性:改进粘结剂本身的分散能力,也是一条有效的途径。由于磁粉表面为亲水性。且呈酸碱两性的性质,一般在粘结剂中引入亲水性的基团,增强与磁粉的亲和能力。例如氯乙烯一乙烯一醋酸乙烯一马来酸酐共聚得到的四元粘合剂,马来酸酐的引入便是为了提高磁粉分散性。

篇5:讲课材料-矿井概况(简)

一、地理位置:

新汶矿业集团协庄煤矿,地处山东省新泰市小协镇境内,东距新泰市约13公里,井田处在新汶煤田西部,位于新汶向斜南翼。开采深度+110m~-1050m。东西长9~12km,南北宽1.1~4.2km,面积35.662km2。矿井有铁路专用线与磁莱铁路接轨,西接京沪铁路;蒙馆公路横贯东西,京沪高速公路自矿井西部经过。

二、地形地貌:

本区域位于小汶河两岸,为莲花山和蒙山之间的山间凹地半缓阶地形丘陵,呈东西向分布,中间低,南北高。井田范围内地面标高+147.0~+200.9m。

三、主要河流:

小汶河自东向西流经本区浅部,为本区的主要地表水系。

四、煤田地质特征:

1、地质构造、构造类型

本井田位于新蒙向斜南翼,系一向北倾斜的单斜构造,次一级褶曲不甚发育。煤系地层属石炭二叠系,呈走向近东西、倾向北的单斜构造,煤岩层倾角6°-36°,呈东缓西急之势。地层走向近东西。区内断裂构造比较发育,多为高角度正断层,主要断层按走向分为NE向、NEE向和NW向三组,其中绝大多数断层为NE向。矿井地质条件分类为Ⅲ-Ⅲa,Ⅰd,Ⅲeg。

2、煤层

本区属华北型石炭二叠系海陆交互相含煤沉积,煤系地层总厚256米,共含煤19层,煤层平均厚12.07m,其中可采6层(二、四、六、十一、十三、十五层煤),可采煤层总厚10.34m,含煤系数4%。分为前组煤和后组煤,前组煤为二层、四层和六层煤,后组煤为十一层、十三层和十五层煤。二、四、十一层煤为稳定煤层;

六、十三层煤为较稳定煤层;十五层煤为不稳定煤层。二、四、十一层煤为中厚煤层;六、十三、十五层煤为薄煤层。二层煤平均厚度为2.50m,四层煤平均厚度为2.64m,二、四层煤为矿井主采煤层,六层煤平均厚度为0.85m,十一层煤平均厚度为1.83m,十三层煤平均厚度为1.31m,十五层煤平均厚度为1.21m。

3、煤质 二、四、六层煤为气煤;十一、十三、十五层煤为气肥煤。六、十一、十三层煤为低灰煤、二、四、十五层煤为中灰煤。

二、四层煤为特低硫煤,六层煤为低硫煤,十一层煤为中硫煤,十三层煤为富硫煤,十五层煤为高硫煤。二、六、十一层煤为低可选煤,四、十三、十五层煤为中可选煤。煤层发热量在28.42~33.32MJ/kg。

4、水文地质

煤系地层露头位于小汶河床内及其两岸,地表水、大气降水及第四系潜水为主要补给水源,矿井涌水量随季节变化明显,平均16.38m3/min,最大29.69m3/min。矿井主要含水层有:第四系砂砾层、山西组砂岩、太原组一灰、四灰、本溪组徐灰、草灰及奥陶系灰岩,构成了煤田多层结构地下水类型,属北方型多含水层岩溶裂隙充水矿床。矿井水文地质条件分类为复杂型。

相邻矿井对本矿井的影响:协庄煤矿与两个新矿集团公司矿井和8个地方煤矿相邻,新矿集团公司所属矿井分别是翟镇煤矿、良庄煤矿,与以上两个矿井均以断层自然边界相隔,均按规定留足了边界隔离煤柱,能够保证安全隔离。

协庄煤矿井田范围内,浅部共有八对地方煤矿,分别是新泰市翟镇镇刘官庄煤矿,小协镇小协煤矿、光明煤矿,新泰市新汶办事处碗窑头煤矿、双高煤矿,新泰市高佐煤矿,新泰市西张庄镇韩庄煤矿,谷里镇建新煤矿。这八对地方煤矿均分布在小汶河沿岸,历史上均发生过超层越界开采现象,对矿井边界煤柱造成不同程度的破坏,虽然超层越界都实施了越界隔离工程,但有些工程已进入采空区无法监测。对我矿构成潜在的安全隐患。

5、开采技术条件

瓦斯绝对涌出量14.38m3/min、CO2绝对涌出量31.27m3/min,相对涌出量瓦斯为4.251m3/T,CO2为9.245m3/T,矿井为低级瓦斯、低二氧化碳矿井。煤尘有爆炸危险,爆炸指数:二层为41.22%,四层为37.26%,六层为40.46%,十一层为40.64%,十三层为47.27%,十五层为52.17%。煤层自燃发火等级为二类,自燃发火期为6个月。

全年采掘工作面平均气温25~26℃,夏季-850水平下山区采掘工作面回风流达到29℃。

五、矿井开拓及开采情况

协庄煤矿1958年建矿,1962年投产,设计生产能力为120万t/年,1996年改扩建工程完工后,设计生产能力为180万t/a,2006年8月,由山东鲁新矿山安全技术有限公司核定矿井生产能力200万t/a,通风系统生产能力220.72万t/a。

矿井划分为-50m、-300m、-550m和-850m四个水平,目前-50m水平已开采完毕,生产水平为-300m、-550m、-850m水平。地面标高+147.0~+200.9m,目前最深已达-1050m,开采深度1200m以上。矿井开拓方式为立井、斜井多水平混合开拓。采用走向长壁后退式采煤方法,顶板管理方法为全部垮落法。从2006年开始,对一些边角煤柱实行充填开采,以矿井矸石充填采空区。

矿井原开拓方式为斜井分组运输大巷开拓,改扩建后开拓方式为主斜副立多水平混合式集中大巷开拓。目前共8个通达地面的井筒:主井、1#副井、2#副井、管子井、副立井、七采风井、中部风井、西部风井。

开采方法:协庄煤矿断层较为发育,采区边界多以大中断层为界,采用走向长壁后退式采煤法,顶板管理方式为全部陷落法和缓慢下沉法(仅十三层回采工作面采用),中厚煤层回采工艺采用综采工艺,薄煤层采用炮采工艺。为缓解矿井采掘接续紧张的局面,提高煤炭资源回收率,现有工作面的采煤方法均采用走向长壁后退式采煤法,全部垮落法管理顶板。

矿井主要可采煤层有2、4、6、11、13、15层煤。现矿井主要开采2、4、6、11层煤,13、15层煤仅在-300水平七采区开采,其它13、15层煤尚未开采。

六、主要生产系统 ①主运系统

协庄煤矿主提系统采用斜井胶带提升,共安装皮带运输机9部。

-850煤仓→-850皮带暗井强力皮带→-550西翼三部皮带→-550主运煤仓→-550皮带暗斜井强力皮带→-300煤仓→-300转载机→-300钢缆皮带→-50转载机→-50至地面强力皮带→地面煤仓。

②辅助运输

副井提升系统主要由副立井系统和四条副斜井系统组成。副立井系统担负-550m水平提矸、提人及材料运输的任务。斜井系统由1#副井、-550m水平暗斜井、-850m水平暗斜井和-850m水平人行暗斜井组成,担负-300m水平、-550m水平、-850m水平提矸、提人及材料运输的任务。

③井下排水

协庄煤矿排水系统已形成四个中央泵房和斜排、立排系统。分别为-50m、-300m、-550m、-850m四个水平。-50水平中央泵房将-50m水平及以上的涌水量直接通过河北管子井φ325管路四趟立排到地面。-850 m水平的涌水汇集到-850m中央泵房,通过-850m人行暗斜井中的φ325两趟管路和φ245一趟排水管路斜排到-550 m水平;-550 m水平中央泵房通过一趟φ299排水立管立排到副立井地面工业广场;通过二趟φ299斜排管路斜排到-300 m水平水仓,-300 m水平的涌水和-550 m斜排上来的水,经-300m水平中央泵房通过河北管子井φ273管路四趟立排到地面。

矿井各水平排水能力:-50水平排水能力为2640m3/h;-300水平排水能力为1917.6m3/h;-550水平排水能力为1666.8m3/h,其中包括立排能力555.6m3/h;-850水平排水能力为1700.4m3/h。矿井最大排水能力为-50水平、-300水平及-550立排能力之和:5113.2m3/h。

④供电系统

矿井两回电源线路引自泰安电业局泉沟110KV变电站35KV两段母线,其中一回路LGJ-150长4240m,二回路为LGJ-120长4240m,正常二回路工作,一回路备用。自副立井降压站向-550水平提供三条下井回路,-550中央三条回路同时供电,井下装机容量16090 kW。

河北6KV配电所两回电源线路引自自备电厂6KV配电所两段母线。由河北配电所向-50提供三条下井回路。

一、二回供电线路型号为YJV42-3×150-450m,三回路备用供电线路型号ZQD40-3×120-500m。装机容量为4110 kW。

由河北配电所向-300提供三条下井回路。一回供电线路型号为YJV42-6/6kW 3×185-1100m,二回供电线路型号为YJV42-6/6kW 3×150-1100m,三回供电线路型号为ZQD40-3×120-1100m。

一、二回路供电,三回路备用。井下装机容量6360 kW。

⑤通风系统

通风方式:矿井为混合式通风,现有4个进风井,即副立井、1#副井、2#副井、主井,有3个回风井,即东部风井、中部风井和西部风井。

⑥压风系统

全矿压风分为地面压风机站和井下局部压风机站两处。地面副立井压风机房设三台5L-40/8压风机,额定压风量为40m3/min,一台V8-60/8压风机,额定压风量为60m3/min;合计额定压风量180 m3/min。井下-850二采压风机房设两台SM5132压风机,额定压风量为20m3/min。

⑦防尘供水系统

①利用-50三采十一层原31108工作面的四灰涌水,对七采十三层及-300六层进行静压供水。②利用-50水仓对3-1十一层采区、-850一采上山区、-300皮带暗井、-850皮带暗井、-550强力皮带暗井及轨道暗井进行静压供水。③利用31112E水池对-850水平、-850矸石暗井及人行暗井进行供水。④利用-300二采车场水池对4-3-3采区、4-3十一层采区及-550东西翼集中皮带大巷进行供水。

⑧矿井通讯系统

目前全矿通讯系统分为地面通讯系统(地面程控电话)和井下通讯系统(井下调度电话)两部分,两系统之间的电话可以相互通话。

⑨安全监测监控

现矿井使用的是重庆煤科分院的KJ90型安全监控系统,系统由地面中心站、井下分站及供电电源、各种传感器及断电执行器等组成。

七、矿井储量及服务年限

1、矿井边界 矿井井田东以F5号断层(深部以F10号断层)为界,西至各煤层剥蚀边界,浅部边界为各煤层露头,深部至各煤层-1050m等高线。

2、储量(分水平、分煤层或采区)单位:万吨

矿井采矿许可证开采深度110~-1050m,目前正在办理新的采矿许可证。截止2006年末,矿井老区(110~-1050m)地质储量15463.1万t,有效开采储量5773.6万吨。深部扩大区矿井地质储量为5407万t,有效开采储量3092.3万t。矿井总地质量20870.1万t,有效开采储量8865.9万t。

3、矿井服务年限

矿井原始能利用储量15463.1万吨,可采储量11765.9万吨,后经多次划界及开采,2006年底可采储量为5773.6万吨。矿井服务年限: T=5773.6/(180*1.4)=23年

协庄煤矿-1050以深扩大区勘探工程,计划勘探面积10.78km 2,预计勘探后可增加矿井2、4、6、11、13、15层煤煤层储量5407万吨,可采储量3092.3万吨。对矿井后续发展具有重要意义。若第五水平可采储量增加约3092.3万吨,则矿井服务年限可延长12.3年左右,达到35.3年,至2043年结束。

八、协庄煤矿采掘工艺发展情况

1、回采(1)回采工艺

目前,共6个回采区队,综采一队(1201W、50万吨、)、综采二队(1401E、55万吨)、综采三队(31118E、35万吨)、准备队(-300水平3-1四层煤柱、7609W、30万吨、)、回采一区(71301W、18万吨。),自立1队(1202W充填)。

2003年起引进了第一套轻型综采设备并在3416W工作面投入使用,轻型综采支架型号为ZY2800/14/32型,每架重9t,煤机功率为375KW,刮板运输机型号为SGD630/264型。2006年上半年将二四层煤设备逐步更换为大功率设备,应用435KW大功率煤机,刮板运输机型号为SGD730/400型。2005年下半年又在十一层煤工作面应用综采技术,轻型综采支架型号为ZY2600/09/20型,每架重8.6t,煤机功率为300KW,刮板运输机型号为SGD630/264型。2007年6月起,在六层工作面试验应用了极薄煤层综采技术,采用MG100/238-WD型电牵引双滚筒采煤机落煤、装煤,SGZ630/264G中双链刮板输送机运煤、SZB-630/55桥式转载机运煤、ZY2000/065/13型掩护式液压支架支护顶板。

因十三层煤煤层较薄,顶板为坚硬灰岩,且不规则,难以采用综采,采用炮采工艺开采。

(2)工作面支护方式及顶板管理措施

综采工作面顶板支护采用液压支架及时支护的方式,采煤机割煤后,及时前移支架支护顶板。顶板管理方式采用全部垮落法管理顶板,正常情况下采空区顶板随工作面推进自行垮落,采空区悬顶面积较大时,采取在架间打眼爆破的方式强行放顶;控顶区机道顶板支护采用随采煤追机移架支护或分段停机移架支护的方式,在顶板破碎或煤壁片帮的情况下,采取超前移架,提前支护机道顶板。

炮采工作面顶板支护采用单体液压支柱、π型钢梁及切顶墩柱支护顶板,爆破落煤后,及时前移π型钢梁进行炮道前探支护,推移运输机完成装煤工序后,支设一排支柱然后回撤切顶排支柱“见四回一”的支回方式。

工作面上下顺槽受采动影响区域采取超前支护的方式管理顶板,超前支护的形式为:双排单体液压支护配金属铰接顶梁走向支护。

2、掘进

岩巷掘进采用钻爆法施工,锚网喷二次支护。煤巷掘进采用综掘及炮掘两种工艺施工,锚带网配锚索支护工艺。

目前,我矿共有20个掘进队。其中6个开拓准备队,4个综掘队,其它煤巷半煤巷普掘队。

开拓准备队主要是炮掘工艺,采用7655风钻打眼、ZYP-30KW扒装机扒装,1吨矿车装载,25KW或40KW绞车提升,平巷采用2.5或8吨电瓶车运输。

综掘队采用综掘机截割煤岩,现有4台综掘机应用于井下生产,型号为 EBZ-135型1台,S-150型4台,分别应用于二、四、十一层煤巷及半煤巷道掘进。综掘机后一般跟二运皮带机,然后跟吊挂式皮带。综掘巷道支护机具顶板采用MQT120型气动锚杆钻机及MYT120型液压锚杆钻机,两帮采用ZMS60型风煤钻,锚杆搅拌后采用4000~4800NM大扭距风炮预紧。

篇6:全市卫生工作概况汇报材料

疗质量、改善服务态度、密切医患关系,不断加强卫生行风和职业道德建设,对卫生管理、服务及价格、人事分配制度等进行改革和探索,引进民间资本和技术,充分利用卫生资源,满足人民群众日益增长的、与经济、文化和生活水平相适应的健康需求,使我市卫生事业有了长足的进步,各项工作呈现出健康可持续发展的局面。

一、现状

(一)居民健康状况

主要健康指标:2005年,全市居民平均期望寿命为75岁;儿童计划免疫“五苗合格接种率”达到95;婴儿死亡率为7.3‰,孕产妇死亡率为0,均低于国家控制指标。

(二)卫生资源状况

1、卫生机构:全市有卫生机构424家,属于卫生部门办98家,其中市级综合医院1家,中医医院1家,专科医院2家,中心卫生院5家,乡镇卫生院22家,分院19家,全科医疗站43家,卫生防疫机构1家,卫生监督机构1家,妇幼保健院1家,医学教育机构1家,新型农村合作医疗管理中心1家;属于民营医疗机构3家,其中综合医院1家、专科医院1家、康复医院1家;属于其他部门办1家;厂校卫生所(站、室)17家;有部队医院1家,个体诊所41家,社区卫生服务站10家,村卫生室253家。

2、卫生床位:全市共有病床1422张,其中卫生部门办医院病床987张,民营医疗机构380张,其他部门办50张,厂校卫生所(站、室)5张。另有部队医院床位张。全市每千人口拥有医院床位比张(全省张)。

3、卫生人力:全市有卫生人员人,其中卫生部门全民所有制人(中心卫生院人),民营医疗机构人,其他部门人,个体卫生人员人。全市有卫生技术人员人,每千人口人(全人)。卫技人员中,医生人(中医人),千人口医生人(全省人);护师、士人,千人口护士人(全省人)。卫技人员中,高级职称人,占;中级职称人,占;初级职称人,占;无职称人,占。另有乡村卫生人员人(乡村医生人)。

4、卫生设备:全市医疗机构卫生专用设备总值万元,其中卫生部门市以上医院专业设备总值万元。全市拥有大型医疗设备CT台、核磁共振仪台、B超机台(彩色B超台)、电子胃镜台、腹腔镜台、高压氧舱个、血透机台、体外碎石机台、X光机台、胃镜台、全自动生化分析仪台、进口麻醉机台、呼吸机台。

5、卫生经费:2005年,全市各级政府卫生经费投入万元,卫生事业费占地方财政支出为,各项经费占卫生经费比例:医院经费占,卫生院补助费占,防治防疫事业费占,妇幼保健经费占,其它有关经费占。

(三)卫生服务状况

1、医疗服务:2005年,全市总诊疗人次,其中卫生部门市级医院诊疗万人次(中医院万人次),占;卫生院诊疗万人次,占;厂校企事业医疗机构诊疗万人次,占;村卫生室诊疗万人次,占;个体诊所诊疗万人次,占。门诊病人基层医疗机构就诊。全市医院、卫生院提供每一居民诊疗次数为年平均次(全省次)。

全市年入院万人次,其中卫生部门市级医院万人次(中医院万人次),占;卫生院万人次,占;其他部门医疗机构万人次,占。卫生部门承担了全市住院治疗的。全市医院、卫生院提供住院服务人次达每千人口人(全省人次)。全市病床使用率为,其中市属综合医院,乡镇卫生院,中医医院,精神病院,妇幼保健院。市级医院平均住院日天(全省天),乡镇卫生院天(全省天)。

2、卫生防病服务:

疾病预防控制工作突出,急性传染病发病率持续下降,基本控制暴发性疫情。实施浙江省第三轮CIDA-WHO项目,对初治涂阴活动性肺结核病人进行免费治疗管理。2005年共发现及登记活动性肺结核病人617例,涂阳病人新登记率46.45/10万,占总病人数43.44,肺结核病人及疑似病人转诊到位率88.4。抓好艾滋病防治健康教育工作,实施“四免一关怀”政策,对公共场所开展行为干预,对各服务行业业主开展了艾滋病防治知识培训,推广使用安全套。年内共接受艾滋病自愿咨询监测182例,市中心血库开展献血人员艾滋病筛查,并通过了初筛实验室的验收和确认。2005年全市共报告法定传染病16种2405例,死亡12例,死亡率为2.08/10万,传染病总发病率为416.85/10万,与去年同期相比上升1.82。发病数在前五位的位肺结核、病毒性肝炎、淋病、其他感染性腹泻病、梅毒,占发病总数的79.46。

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