削球式及椭圆回转式钻井井壁底力学性能分析

钻井法凿井是采用大型钻井机经一次或几次扩孔施工竖井井筒的方法,钻井底部井壁底结构承受最大的水泥浆压力,容易发生破坏。根据钻井井壁底飘浮下沉中的实际工况建立模型,采用ANSYS计算软件对削球式和椭圆回转式2种井壁底的力学性能进行有限元分析,分析2种井壁底的应力分布规律和受力的主要影响因素,同时选取受力形式相对较好的削球式和椭圆回转式模型进行关键点受力比较,提出了对深厚表土层钻井井壁底的最佳结构形式,为今后采用钻井设计与施工时选择最佳井壁底结构形式提供参考。     

钢筋混凝土井壁冬季施工技术措施

矿山竖井钻井法施工中，钢筋混凝土井壁承受着较大的水土压力，对矿井的安全起着极为重要的作用。结合工程实际，阐述了钢筋混凝土井壁的冬季施工技术措施。     

冻结井井壁厚度计算的建议

冻结井壁厚度计算,目前常用的公式有厚壁筒、第四强度理论和薄壁筒三种。在相同的地压和井筒净径下,以厚壁筒公式计算的壁厚为最大,需要的钢筋也最多,护壁材料不能得到充分的利用。近年来,设计中多采用第四强度理论公式进行壁厚的计算,虽能达到壁较薄用料省和满足生产需要的目的,但其受力情况不清,计算较复杂。而用薄壁筒公式计算壁厚则具有安全可靠、经济合理、受力明确、计算简单等优点,宜于在设计中采用。现分述如下: 一、厚壁筒公式及其应力特点 在仅有外压时计算式为     

钻井井壁筒悬浮下沉竖向结构稳定性计算方法探讨

针对目前深钻井工程井壁筒悬浮下沉竖向结构稳定性临界深度计算结果与工程实际相差较大的难题,论文通过对深钻井井壁筒悬浮下沉到底后的受力分析,建立了新的计算模型,并基于结构稳定理论与能量法,推导出了第一段高充填前、后井壁筒悬浮下沉竖向结构稳定性临界深度计算新公式,采用实例计算表明,井筒临界深度都大于井壁筒的实际深度,并具有一定的安全储备,井壁筒不会发生竖向结构失稳。目前,这一研究结果已在4个井筒的深钻井工程实践中得到验证。     

钻井法施工阶段变刚度井壁结构整体稳定性分析

在分析钻井法井壁结构施工受力以及稳定性影响因素的基础上,建立了固井前井壁结构稳定性分析的力学模型.该模型考虑了井壁分段数、节间连接刚度、井壁刚度分布以及井壁荷载分布等影响井壁整体稳定性的因素.通过理论推导,得出了井壁结构的稳定系数和稳定性判别公式,并编制程序实现了求解.经程序计算,定量分析了上述各个因素对井壁结构施工整体稳定性的影响,并对数据进行拟合,得出了稳定系数的实用计算公式.     

矿山竖井施工中液压平衡吊具的研制与应用

本文介绍了钻井法施工矿山竖井过程中,针对多吊点、大重量预制钢筋混凝土井壁的起吊、运输的特殊安全技术要求,设计了一种新型的液压平衡吊具。该吊具能够通过自身的结构型式,自动调节各个吊点工作状态时受力完全相同,并能自动调节钢筋混凝土井壁起吊作业时的垂直状态,保证了井壁起重、运输作业的安全和井壁的连接质量。     

基于流固耦合理论的充气欠平衡钻井井壁稳定性分析

充气欠平衡钻井钻井过程中常出现井壁失稳、钻井失败情况。基于流固耦合理论,应用ANSYS软件平台模拟充气欠平衡钻井钻进中的井壁应力,在考虑流固耦合数学模型和应力破坏准则基础上,对井壁应力情况分析,得出以下结论:(1)确定了井壁失稳的破坏准则及破坏方向;(2)计算分析了井壁的3种应力随距井眼轴心距离变化规律,得出欠平衡钻井和过平衡钻井中井壁应力区别;(3)考虑不同渗透率条件下,欠平衡钻井井壁稳定随时间变化情况,以及孔隙压力变化情况。确定了不同地层条件下欠平衡钻井需要注意的问题。分析准确地指出了欠平衡钻井过程中井壁应力变化规律,保证了现场施工的顺利进行。     

钻井井壁筒竖轴受力浅析

结合工程实际，对钻井井壁筒浮力计算方法进行了探讨，提出了符合客观实际的计算方法，可为深井钻井法施工提供参考。同时通过分析论证，得出了660m不应是钻井法施工深度极限的结论。     

机械钻井法施工矿山竖井预制井壁漂浮法安放工艺技术

结合河北遵化铁矿Φ5.6 m、深286 m矿山竖井工程,介绍了钻井法施工矿山竖井采用漂浮法安放预制井壁的工艺原理,以及相邻两节井壁连接时的测量方法、工艺控制和井壁安放完成后井筒垂直度的测量技术等。     

特厚表土层钻井井壁底的数值计算与试验研究

依据山东万福矿井的地质条件,采用Ansys软件进行削球式井壁底模型计算,提出了最佳圆心角的概念,得出了最佳受力形式削球式井壁底结构.通过模型试验,揭示了井壁底的破坏形式和极限承载力,为今后特厚表土层钻井井壁底的应用提供理论与试验基础.     

可缩性井壁结构稳定性探讨

冻结法施工竖井的井壁结构稳定性计算,按结构型式可分为自由变形圆环计算(整浇混凝土井壁或装配式井壁接头能传递全部内力)及多绞圆环计算(装配式井壁).复合井壁为国外七十年代先进技术,其外层井壁为可缩性井壁,内层为整浇混凝土井壁.可缩性井壁由混凝土预制块夹可缩性垫板干砌而成,其稳定性计算应按弹性徐变体(混凝土)多绞圆环计算.     

钢井壁失稳原因浅析及预防

钻井法施工的一些开采年限较短、井深和井径较小的竖井中,有时采用钢井壁作为永久支护,但是相对于钢筋混凝土井壁,钢井壁在使用过程中极易发生屈曲变形,甚至导致井简破坏,使用中应引起高度的重视。结合工程实例,对钢井壁失稳时的临界应力、影响因素进行了分析,并提出了相应的预防措施。     

基于弹性基础梁理论的冻结壁和冻结管变形与受力分析

冻结段掘砌过程中,冻结管的变形受力位移取决于冻结壁的变形,而施工段附近,冻结壁的变形受力不符合通常按平面问题处理的厚壁筒理论要求。提出了分析施工段附近冻结壁的弹性基础梁力学模型,分析推导出基于弹性基础梁的冻结壁变形位移计算表达式,并通过实例计算与实测结果分析对比,较全面地考虑了冻结壁及中部未冻土的力学性质、冻结壁的几何尺寸、掘砌施工段高、无支承段高、泡沫塑料可缩层、混凝土井壁的支承作用等因素,较好地反映了施工段附近冻结壁的受力和变形情况,并把冻结壁变形和冻结管的弯曲联系起来,为研究冻结管的变形和破坏提出新的计算方法和途径。     

钢板—钢筋混凝土复合井壁结构在不均匀侧压力作用下的应力

本文根据钢板——钢筋混凝士复合井壁在不均匀侧压力作用下受力情况,提出这种井壁的应力计算方法,编制了计算程序;对内、外层这种复合井壁的受力进行了比较,并用谢桥西风井的实侧加以比较,说明内层钢板一钢筋混凝士复合井壁结构的优越性。     

深井冻结井壁裂缝的弹塑性分析

<正> 在采矿或地下工程中,遇有流沙层时,常采用冻结法施工。这种利用冻土围幕的环效应来抵制水土压力的方法取得了不少经验,但也有因冻结场温度应力而导致钢筋混凝土井壁产生大量环向裂缝的。不少文章以弹性理论厚壁筒公式对温度应力进行计算,得出了井壁有环向开裂的结论。而笔者在同样的温度条件下,用自由圆筒公式计算,尽管计入了冻土对井壁的弹性约束,也依然没有得出环向开裂的结论。故本文在论述了用弹性理论方法考虑     

海则滩矿冻结井筒井壁结构设计

多富水层的复杂水文地质条件给井筒施工带来了很大难度。海则滩矿井副立井井筒直径为9.6 m,根据井筒检查孔地质勘查报告提供的资料,采取冻结凿井法施工,参考类似条件下矿井建设情况并结合理论计算,对井壁结构进行了设计。     

深竖井基岩段支护计算方法探讨

深竖井的围岩应力往往很高而且复杂多变,给井筒支护带来极大的难题,支护不当会造成重大损失。基于平面应变理论计算开挖后的二次应力,根据支护与围岩共同承载的原则,用地层结构法确定围岩和支护所承担的应力比例,并以薄壁圆筒理论或厚壁圆筒理论计算支护参数,利用Midas GTS NX进行模拟验证。结果表明,这一方法能够快速得到井壁压力,为井筒支护提供一种思路和方法,对井筒支护参数的合理设计具有一定实际意义和工程价值。     

矿井排水管路壁厚计算方法的修正

通过分析矿井排水管路的受力状况,对目前常用壁厚计算公式的适用性进行了探讨,认为沿斜井和竖井安装的管路与水平安装的管路存在不同的应力状态,指出排水管质量是计算井筒管路壁厚必须计入的重要因素,提出了自重折算系数的概念,并按最大剪应力强度理论推导出适用于竖井排水管路壁厚的计算公式。     

变断面深厚表土钻井井壁竖向结构稳定性

采用理论分析和有限元分析2种方法深入研究了变断面深厚表土钻井井壁竖向稳定性问题.用外推法建立了变断面非满水钻井井壁竖向稳定临界深度计算公式,并分析了其影响因素;借助ABAQUS软件分析了不同阶段钻井井壁的竖向稳定性问题,计算了钻井井壁竖向稳定临界深度,分析了井壁自重、不同边界条件、井壁底部接触面积对竖向稳定临界深度的影响.结果表明,井壁筒受力状态和边界条件对竖向稳定临界深度的影响最大.     

思山岭竖井井壁围岩控制与支护优化

竖井井壁围岩控制与支护一直是竖井施工的关键。针对思山岭铁矿1 500 m超深竖井,面对深部岩体处于复杂、高应力的工程地质环境,通过对井壁混凝土进行强度检验,并进行优化,同时为了使支护结构上的承受的力更小,提高井壁结构的稳定性,采用2次开挖1次支护的方式施工。研究结果表明:井深1 000 m以下井壁结构优化后采用600 mm厚C40钢纤维混凝土支护结构,支护后围岩能够保持稳定;支护施工顺序采用2次开挖1次支护的方式,安全系数Fs为1.98,能很好的控制井筒围岩变形和井壁围压,满足竖井施工安全需要,研究结论可为类似工程提供参考。