深冻结井筒温度场扩展规律数值分析

结合甘肃核桃峪副井冻结工程,考虑地层温度以及相变潜热,运用有限元软件,分析了近千米深井筒冻结温度场的扩展规律。研究结果表明:数值计算温度数据与实测温度数据总体变化趋势基本一致,误差在1℃左右。所得结果为今后类似工程设计施工提供参。     

冻结井筒开挖冻结壁变形的数值模拟与分析

针对山东郭屯煤矿主井冻结深度702m,考虑地层分布特征,按轴对称模型进行计算分析.模型分为已开挖支护段、模拟开挖段、底部为下卧层三段.模拟计算开挖支护段高为2m,针对515m深度的粘土层、587m深度的粗砂层的控制地层,分别进行开挖过程中冻结壁变形的数值模拟.计算结果显示,开挖过程中冻结壁径向应力减小,冻结壁外缘达地压值;塑性应变随开挖过程发生,工作面与井帮交界处产生了径向塑性压应变;井心区径向蠕变压应变显著.     

核桃峪副井冻结与自然解冻温度场数值计算分析

采用数值计算的方法,对核桃峪副井井筒冻结后期的自然解冻情况进行了计算分析,为井筒壁间及壁后注浆提供了可靠依据。     

高流速地下水井筒冻结施工技术

古城矿井地处兖州市东郊水源开采基地,因地下水长期连续大量地开采,深度38~104m段冲积层最大地下水流速达到了40.08m/d。要在如此大的动态水流中顺利形成冻结壁有很大难度。为了保证井筒冻结段掘砌施工安全顺利,对高流速地下水段冲积层采取了增设1圈辅助冻结孔的加强冻结措施;同时采用减小冻结孔间距,-30℃低温盐水冻结,双供液系统,高流速盐水循环方式,冻结孔钻进施工中压浆等多种做法,使得主、副井筒冻结壁提前交圈封水,井筒提前开挖,缩短了制冷工期,节约了冻结费用,取得了明显的技术经济效益。     

冷媒循环条件下单管水平冻结温度场数值模拟

在考虑冷媒循环影响的条件下，对单管冻结温度场进行了数值模拟。对考虑冷媒循环与冻结管外壁恒温两种条件下的温度场进行了比较，得出“在水平冻结距离不是很长的情况下，直接将冷媒入口温度作为冻结管外壁恒温条件计算不会导致很大的误差，是可行的”的结论。     

某矿井冻结温度场的数值模拟

冻结法凿井中，冻结壁厚度设计、冻结方案优化是关键问题，然而，随着冻结深度的加大，单圈孔冻结方案往往不能同时满足工期和冻结壁安全的要求。文章通过对单圈孔和主、辅双圈孔冻结方案冻结壁瞬态温度场的数值模拟，研究了冻结温度场的扩展与分布规律，并进行冻结方案的优化。     

富含水基岩斜井冻结壁温度场发展规律的数值分析

以大南湖煤矿副斜井冻结施工为例,对其4排孔的温度场变化进行建模,分析了富含水基岩斜井冻结壁温度场的发展规律和温度场的分布状况。     

冷媒循环条件下单管水平冻结温度场数值模拟

在考虑冷媒循环影响的条件下,对单管冻结温度场进行了数值模拟。对考虑冷媒循环与冻结管外壁恒温两种条件下的温度场进行了比较,得出"在水平冻结距离不是很长的情况下,直接将冷媒入口温度作为冻结管外壁恒温条件计算不会导致很大的误差,是可行的"的结论。     

深厚表土层危险层位冻结温度场实测与数值模拟预测分析

介绍了对冻结深度为702 m、表土厚度583.1 m的郭屯煤矿副井危险的深厚粘土层的数值模拟,模拟了冻结壁温度场、平均温度、冻结壁厚度以及井帮温度,结果与实测相符。预测了井筒冻结情况的发展,指导工程的下一步施工。其计算方法和结果为今后类似工程的施工提供了重要的指导作用。     

冻结井外壁温度场的数值模拟方法

为了深入研究冻结井外壁水化热温度场的变化规律及其对冻结壁的影响,开展了外壁温度场数值模拟方法的研究,详细介绍了混凝土水化生热过程、冻土的融化及再冻结相变过程、聚苯乙烯泡沫板压缩过程的数值模拟技术要点,在此基础上,利用ANSYS程序,建立了参数化的有限元模型,开展了龙固副井深部外壁温度场的数值模拟研究．龙固副井外壁及壁后冻土温度的现场实测数据证实了本数值模拟方法的可行性．最后,全面分析了影响外壁温度场数值模拟结果可靠性的各种因素,并提出了提高数值模拟结果可靠性的主要技术措施．     

核桃峪副井冻结温度场数值计算分析

针对核桃峪副井冻结深度大、地温高、冻结设计中采用差异冻结方案的特点,采用Ansys数值计算方法对地层温度场的发展情况进行了分析,获得了冻结壁发展的相关规律,为项目顺利实施提供了有利保证。     

3排冻结管冻土壁温度场分析

以单排冻结管实测数据为依据，用有限元方法对3排冻结管方案进行了模拟。分析了3排冻结管冻土壁厚度、平均温度与冻结管间距、冻结管排距、内排冻结管布置圈半径、冻结时间等因素间的关系，并得出了相应的回归公式，为合理选择3排管冻结方案，确定冻土壁设计参数提供了新的途径。     

冻结井外壁温度场的数值模拟方法

为了深入研究冻结井外壁水化热温度场的变化规律及其对冻结壁的影响，开展了外壁温度场数值模拟方法的研究，详细介绍了混凝土水化生热过程、冻土的融化及再冻结相变过程、聚苯乙烯泡沫板压缩过程的数值模拟技术要点，在此基础上，利用ANSYS程序，建立了参数化的有限元模型，开展了龙固副井深部外壁温度场的数值模拟研究．龙固副井外壁及壁后冻土温度的现场实测数据证实了本数值模拟方法的可行性．最后，全面分析了影响外壁温度场数值模拟结果可靠性的各种因素，并提出了提高数值模拟结果可靠性的主要技术措施．     

厚黄土冲击层冻结井壁温度场变化规律分析

依据大同煤矿集团麻家梁矿的副井工程实践,通过对冻结壁温度场动态监剥,分析了深部粘土层主冻结孔外侧、辅冻结孔内侧冻土的扩展状况,得出了冻结井壁温度场随时间的变化规律.研究结果对黄土高原冻结法施工温度场的监测和研究具有重要意义.     

立井冻结岩帽温度场变化特性分析

立井冻结深度的确定是井筒冻结施工成败的关键,它包含冻结段井筒掘砌深度和冻结岩帽长度两部分。结合工程实际,建立数值模型,对立井冻结岩帽温度场进行分析,发现井筒底部岩帽冻结壁界面在纵向方向上存在温度上升区,其范围与原始地温无关,从而为冻结岩帽长度的确定提供了理论依据。     

渗流地层斜井帷幕冻结温度场研究

以袁大滩煤矿主斜井治理工程为背景,研究了渗流地层斜井帷幕冻结的温度场发展规律。通过现场实测和数值模拟主斜井治理工程第1段-70 m细砂层在地下水渗流作用下的冻结壁温度场发展特性,为类似工程的设计与施工提供了借鉴。     

冻结法凿井中局部冻结技术对已成井壁保护的温度场分析

 甘肃陇东地区某煤矿竖立井原设计壁座底部886m,采用普通凿井法掘砌至472m处因涌水无法继续施工,采用冻结法补充施工。考虑冻结法可能对已成井壁结构的影响,在冻结孔内侧布设一圈温控孔。本文针对472m范围内冻结温度场选取典型层位建立二维模型进行数值模拟,计算分析当前温控孔布设形式及相关参数选取的合理性,并依据该分析进行实际布设。为工程设计和实施提供理论参考。