人工冻结钙质粘土无侧限抗压强度影响因素试验研究

对典型的钙质粘土进行人工冻土单轴抗压强度试验，分析了强度曲线的特征，得到冻结钙质粘土抗压强度随冻结温度、应变速率的变化规律，及在不同养护时间，尺寸效应的影响规律，其结论对冻结法施工冻结壁设计具有应用价值。     

冻结钙质粘土的强度试验研究

通过对冻结钙质粘土的波速测定,证实随着温度的降低波速增大;波速与试件的密度有关,密度越大,则波速越大.并通过对不同低温下冻结钙质粘土的单轴抗压强度试验,得出其单轴抗压强度和弹性模量随温度的降低而增大.     

负温条件下红层物理力学性能试验研究

在负温条件下,对红层与粘土地层试样进行物理力学性能试验,结果表明,红层地层冻结温度较低、导热系数大、冻胀率小,得出冻结红层单轴抗压强度与弹性模量变化特征,以及与冻结粘土的不同点,为红层地层冻结法设计与施工提供依据.     

套管二次冻结施工技术

近年来随着冻结凿井深度的增加，深厚粘土层冻结断管事故时有发生，轻则给施工增加难度，重则造成淹井事故。断管发生后，通常的处理方法中关闭冻结管强行通过；如果断管数量多，强行通过的风险就较大。张双楼西风井在冻结管断裂１１根的严重情况下，采用下套管二次冻结并取得成功，为冰结凿井管事故的处理积累了经验。     

深井冻结施工经验：冻结管断裂及其防治

文章认为，根据谢桥主井冻结施工及谢桥副井处理断管事故、恢复生产的经验，可加强对深部粘土层的冻结以防止冻结管断裂。     

井筒冻结管断管的处理

简述了张北煤矿副井在深厚粘土层施工期间遇到的冻结管断管问题.通过分析认为,副井断管可能是由于冻结造孔质量、粘土层的土力性质、粘土层的冻结情况、冻结站运行质量、冻结壁的不均匀性等多种不利因素共同作用,通过采取措施强行通过深厚粘土层.     

花园煤矿主井井筒冻结法凿井施工实践

简要介绍了花园煤矿主井井筒深厚冻结粘土层段的掘砌施工方法,以及冻结表土段掘砌施工中发生的冻结管断裂事故及处理方法;并对断管原因进行了分析,提出了深冻结井筒防止冻结管断裂的措施。     

陈四楼矿深冻结井施工

陈四楼主、副井采用冻结凿井，冻结深度分别为４２３ｍ和４３５ｍ，两井筒均芽过深度超过２００ｍ的易膨胀、强区低的固结粘土民。施工中采取加强冻结、短段掘砌，加强时冻结情况、井帮位移情况的观测，顺利通过了冻结段的施工。并实现了施工深冻结井筒不发生断冻结管的目标。     

重塑对人工冻结粘土力学参数影响试验研究

 采用自行研制的WDT-100型微机控制电液伺服冻土单轴试验机,通过与原状冻土的对比试验研究分析了重塑状态对人工冻结粘土单轴抗压强度和弹性模量的影响.结果表明,重塑土试样单轴抗压强度低于原状土试样,实践中可采用重塑土强度乘以1.2比例系数的方法来模拟无法直接得到的原状土强度;对于弹性模量,在温度高于-10℃时可采用重塑土切线模量乘以1.16比例系数的方法来模拟原状土弹性模量;当温度低于-10℃时,可采用重塑土割线模量直接模拟原状土弹性模量.     

对深井冻结断管的看法

潘集、谢桥两矿区近12年来用冻结施工13个井筒,有9个井筒发生断管事故,断管数量占冻结管总数的31％以上(表1),潘三东风井和谢桥矸石井断管占总数的45.8％和91.8％。可见冻结管断裂是相当严重。     

冻结粉质黏土强度同温度和含水率的关系

通过对不同温度、不同含水率下的人工冻结粉质黏土单轴无侧限抗压强度试验,得出其抗压强度随冻结温度和含水率的变化规律,试验结果对冻土工程的设计和施工具有一定的参考价值。     

冻结管断裂与材质及接头强度的关系

深井冻结施工发生严重的断管事故,国内外均有所闻,国外以提高冻结管材强度和加大管壁厚度防止断管,但未曾见效。我国实践说明,断管主要因接头强度低所引起。为提高焊接的接头强度,内套管用对焊连接,这样接头强度可达管体的108%.该接头形式在邱集副井深厚粘土层冻结应用取得良好的效果。     

侏罗系冻结砂岩单轴抗压强度与孔隙度的关联性分析

为研究冻结条件下岩石的孔隙度与单轴抗压强度之间的关系,对人工冻结条件下的侏罗系饱和含水砂岩进行了核磁共振测试和单轴压缩试验;分析了不同温度条件下,温度与单轴抗压强度和孔隙度之间的关系,并将孔隙度和单轴抗压强度进行了关联分析。研究结果表明:砂岩单轴抗压强度和温度满足二次曲线变化关系;-5～-15℃等温度区间,单轴抗压强度增长值从4.54 MPa降至0.54 MPa,单轴抗压强度增长率从14.22%降至1.33%;饱和冻结砂岩孔隙度随着温度的下降,其孔隙度亦减小,且孔隙度和温度的关系符合幂指函数变化规律;冻结砂岩孔隙度和其单轴抗压强度满足幂指函数关系。     

冻结壁强度及其参数研究

本文着重介绍在国内首次研究成功的冻结壁三轴流变试验台上所作的8次大型模拟试验的结果。根据试验所获的数万个数据，整理和分析了：冻结壁变形位移的规律；冻结管的变形与位移；工作面的底鼓；粘土、砂土交互层冻结壁的位移特点。探讨了冻结管的超前位移及其迭加计算方法，冻结壁设计的变形判据以及用试验结果验证了淮南谢桥矿已施工的三个井筒的情况。     

强化冻结在邱集煤矿井筒深厚粘土层冻结施工中的应用

邱集煤矿主、副井应用强化冻结工艺，井筒施工顺利通过了冻结性能较差的深厚粘土层，取得了较好的效果。文章简要介绍了工程地质及水文地质、冻结设计与井筒施工情况，着重叙述了强化冻结及其应用效果，强调了强化冻结可使深部粘土层冻结壁强度提高，抗变形能力增强，有效地防止冻结管断裂和提高井壁质量。     

大海则矿区软岩单轴抗压强度特性研究

针对大海则矿区软岩地层的4个层位,进行了-5、-10、-15℃条件下单轴抗压强度室内试验,得到各层位的应力应变曲线和不同降温区间内的强度增长率,分析了该矿区软岩地层单轴抗压强度变化的特点,为今后该地区冻结法施工提供参考数据。     

冻结砂岩单轴抗压应力应变复合幂指数模型

为研究冻结砂岩应力应变关系,以内蒙古原状砂岩为试验对象,采用WDT-100冻土单轴试验压缩机开展了不同温度状态下冻结砂岩单轴抗压强度试验,得到应力应变曲线并分析试验结果。基于复合幂指数非线性理论进行曲线拟合,得出不同冻结温度下模型的参数方程。考虑温度因素的影响,改进复合幂指数非线性模型,提出一个与冻结温度有关的新型复合幂指数应力应变模型,将理论曲线与试验结果进行对比,发现拟合情况较好,显示了所建模型的合理性。     

工业炉渣用于矿山充填的试验研究

将选厂尾砂、炉渣、水泥和水按不同比例制成试块，测试其７天、２８天和９０天龄期的单轴抗压强度，根据抗压强度值判断在胶结充填中用工业炉渣替代水泥的可行性。试验结果表明，当炉渣替代水泥量超过３０％时，试块的各龄期单轴单压强度随着炉渣量的增加而提高，并且，炉渣掺量越高，对试块的后期强度更为有利。用炉渣替代７０％水泥的试块７天、２８天和９０天龄期单轴抗压强度比不掺炉渣同龄期单轴抗压强度分别提高２０．７％、８     

谢桥三个冻结井施工的经验教训

一、两种方法两样结果淮南谢桥主井、副井和矸石井,都采用冻结法施工(表1)。由于冻结设计和施工不同,其效果也不同。最早施工的矸石井,掘砌至垂深218m,开始发生断管,全井共37根冻结管,除1根偏入井内截去外,先后断管33根,占89％。冻结被迫停止,还有28m未到达基岩,不得不采取快速施工穿过。     

潘谢矿区冻结井筒断管概况

(一) 潘集矿区1972年开始建设,用冻结法建成12个井筒。谢桥矿区于1982年开始建设,用冻结法施下谢桥矿主井、副井和矸石井。潘谢矿区用冻结法施工已建成13个井筒,其中有9个井筒在掘砌过程中,出现不同程度的冻结管断裂事故,共断管108根(下表)。断管最严重的是潘三东风井和谢桥矸石井。潘三东风井全井48根冻结管,断管22根,