深厚表土中井壁解冻应力解答

为探讨深厚表土中冻结壁解冻阶段井壁应力问题,采用根据理论分析、数值模拟和物理试验所得出的融沉附加力计算公式,按照动态的空间轴对称问题求解,得到与实际相符合的井壁应力变化情况。根据该解答验算井壁安全性,得到结果与工程实例吻合。     

冻结法成井井壁在深厚表土段附加应力研究

为研究深厚表土段井壁的破坏机理,提高井筒的使用寿命,指导已破坏井筒维修和为新设计井筒提供依据,采用数值模拟和理论计算相结合的方法,对淮北煤田深厚表土段井壁附加应力的产生原因及大小进行了探讨。结果表明：附加应力由井壁和裹携土体重量产生,与地下水埋藏深度、土的容重、地下水层数有关,地下水埋藏越深,产生的附加应力越大,在基岩表面处的附加应力为89.91 MPa,远远超过了混凝土井壁的抗压强度。为避免井筒破坏,应采用方法是：增加井壁强度、保持原有水压、设法减少锥体的重量、井壁在应力集中处采用伸缩装置。     

深厚表土中圆筒形冻结壁和井壁的力学分析

为保障深厚表土层中冻结法凿井的冻结壁和竖井井壁 (简称两壁) 在施工和生产中的安全和可靠性,基于深厚表土层中井壁破裂灾害的机理,探讨两壁的力学模型和方程,用解析分析的方法,对井壁三维应力σz,σt,σr的求值及其在强度理论中的位置进行研究.结果表明,表土段井壁要承受自重和竖直附加力,这是深厚表土段井壁发生破裂灾害的主要原因,也是与岩石段井壁受力的根本区别,因而在深厚表土段"两壁"需按三维空间进行设计;必须把竖向应力σz和环向应力σt分别作为控制因素进行设计计算和核算.为减小竖直附加力,在井深大于200 m时,井壁结构设计宜采用井壁竖向可缩装置.     

井壁破坏与表土壁座的讨论

根据井壁破坏情况和位置,分析井壁破坏的原因,讨论表土壁座的必要性.     

高强混凝土在深表土井壁中的应用探讨

深表土井筒由于凿井难度较大,为了满足工程各项要求,应优先考虑采用高强混凝土井壁.阐述了采用高强混凝土井壁的必要性.结合实例,介绍了高强混凝土配制的具体做法.指出了高强混凝土脆性等问题通过采取必要的措施是完全可以克服的,同时指出了冻结井筒采用高强混凝土井壁不必担心混凝土受冻问题.     

深厚表土冻结法凿井井壁安全监测技术

重点介绍了深厚表土中冻结法凿井的井壁安全监测技术,利用现代计算机控制和远程通信技术,通过电话网和调制解调器,借助预埋的传感器,经过信息的分析和反演,实现了冻结法凿井中对井壁的远程全自动安全监测。     

张双楼煤矿新副井表土段井壁结构设计

通过对黄淮平原地区包括徐州矿务集团张双楼煤矿的主、副及东风井在内的多个立井陆续发生井壁严重变形破裂灾害机理分析,在调查研究的基础上,提出了井壁设计观念:用水平地压、施工载荷、竖直负摩擦力按时间和工况组合选择井壁结构,按荷载不同组合分别进行井壁设计的原则;冻结法凿井采用"外让内抗"滑动可缩井壁结构:为适应竖直负摩擦力,使外壁可缩而加了可压缩层,内壁因井筒装备不宜大变形,故使内壁"抗",在内外壁间安放滑动层使内外壁间可滑动,这种结构既满足井筒装备不变形,又适应地层下沉以减小竖直附加力.     

深厚冲积层冻结法凿井冻胀应力模型试验研究

井筒穿过深厚冲积层常采用冻结法施工,但冻结过程中冻胀应力的积聚与释放可危害外层井壁和冻结管安全,甚至造成工程事故.基于以上问题,利用物理模型试验,研究了井壁侧、冻结壁内部不同位置,冻结壁外侧的温度场分布情况及其冻胀应力形成特性和分布特征.研究结果表明,冻结壁交圈后土体的冻胀对井壁位置处的土体有显著的挤压作用,主冻结孔圈...     

深厚表土地层冻结井筒外层井壁结构选型分析

针对山东巨野矿区深厚表土地层特点，分析了我国已采用过的冻结井筒外壁结构形式和国外常用的外壁结构形式的受力、变形特征和经济性、可靠性，提出了采用弧形大砌块结构作为巨野矿区冻结井筒外壁结构形式的建议。这种结构的外井壁具有承载能力大，施工速度快，造价低等优点。     

东荣三矿冻结段井壁破坏原因简析

介绍了东荣三矿主井、副井、东风井三个井筒冻结段井壁的施工及破坏情况,并针对破坏的原因进行了分析,同时对冻结段的井壁结构型式提出了建议。     

临涣煤矿井壁应力监测与井筒附加力计算

通过对临涣煤矿主井井壁应变的监测得出：井壁竖向、环向压应力的变化特性；井壁竖向应力随井深呈线性增加的规律；深部井壁最大主应力增量方向近似于井筒轴向等结果。同时对作用到井筒上的竖向附加力进行分析计算，得出地层作用到井筒上的最大竖向附加力和最小（滑动）附加力的大小，为新井井壁设计提供了现场实测的参考数据。     

张双楼矿副井井壁应变监测初步分析

采用井筒内壁现场埋设传感器方法,建立由计算机控制的自动监测系统,实测大屯矿区张双楼副井井壁的受力和变形演变规律。对实测结果进行分析,研究井壁的综合变形规律,可以预测井壁的长期安全性,为井壁破裂的预防和治理提供科学决策的依据。     

深厚表土多圈管冻结温度场演变规律研究

为了得到深厚表土多圈管冻结温度场的演变规律,考虑压力对土体结冰温度的影响,研制了深厚表土冻结壁温度场试验系统.依据相似理论,以赵楼风井井筒冻结工程为原型,进行加载后的多圈管冻结温度场试验研究。结果表明:3圈冻结管冻结锋面交圈时间为50 d,冻结壁厚11.2 m,冻结壁平均温度-22.8℃,拟合得到冻结壁平均温度随时间变化函数T1=-3×10-93τ+2×10-52τ-0.0358τ+2.932,井帮温度随时间变化函数T2=-0.0207τ+10.32.特征面温度场进入拟稳定阶段后,冻结壁厚度基本稳定,冻结壁平均温度、井帮温度满足井筒开挖要求;特征面温度场进入稳定阶段后,冻结管冷负荷主要用于维护冻结壁向内扩展区和向外扩展区的温度.     

深厚表土层井壁温度竖向附加应力分析

深厚表土层竖井井壁破裂是严重危害煤矿生产的地质灾害。温度作用是导致井壁内竖向应力增大而诱发井壁破裂的一种重要因素。为了分析深厚表土层立井井壁因温度作用产生纵向膨胀对井壁受力状态的影响,在分析井壁与土体相互作用的基础上,根据热力学和弹性理论建立了井壁和土体剪切作用的弹塑性模型,推导了井壁温度竖向附加应力的计算公式。进一步分析表明：井壁内温度竖向附加应力随深度呈不断增大的趋势,并在基岩附近达到最大值;温度竖向附加应力随着弹塑性剪切段分界点的深度近似呈线性增加。这些结论有助于加深对深厚表土层井壁破裂机理的认识,并对井壁破裂预防治理具有理论指导作用。     

临涣矿区深厚松散层井壁变形破裂机理

为了探究临涣矿区立井井壁变形破裂机理,以临涣矿区某煤矿副井为例,在调查分析该井壁破裂特征、工程地质和水文地质等资料的基础上,结合现场松散层取样进行室内实验测得的物理力学参数,采用解析分析对井壁破裂的原因进行了深入研究。结果表明,新生界松散层中第四含水层(以下简称四含)失水引起竖直附加应力增大是井壁破裂的主控因素,并提出了相应的治理措施。研究结果为类似条件下的井壁破裂防治提供了理论依据。     

弧形大板块井壁设计的探讨

简述了在表土埋深超过600m的立井外层井壁中采用预制的钢筋混凝土弧形大板块井壁的合理性，结合冻结井的施工特点和井壁受力特征，假定弧形板之间形成不完全饺，将弧形板形成的圆筒井筒护壁简化为拱板，按偏心受压进行承载力设计配筋。这种设计方法对接缝了合理的简化，使设计计算简便易行，且符合井壁工作的实际状态，也与当前国家有关规范作了较好的衔接。     

永夏矿区冻结凿井井壁结构设计的演变与改进

本文介绍了永夏矿区冻结凿井井壁结构设计的演变与改进过程。在此基础上，对深冻结井壁结构设计要解决的关键问题－坚向附加力问题进行了浅析。     

冻结法施工井筒表土段井壁开裂原因分析及对策

分析王楼二号矿主井-24m至-224m冻结表土段井筒外壁出现裂纹、渗水现象的原因,提出联合防井筒裂隙措施治理措施,取得了良好的效果,值得推广。