关于黄淮地区立井井壁负摩擦力的探讨

立井井壁负摩擦力的大小是当今新井建设设计和破裂井壁治理中急待解决的课题。本文根据已破裂井筒的井壁竖向极限承载力和井壁结构情况，按弹性理论求得作用于黄淮地区破裂井筒上的负摩擦力值，通过统计分析和综合比较，提出了黄淮地区负摩擦力的安全值。     

负摩擦力对井筒强度的影响及井壁厚度的计算问题探讨

深表土层的井筒,承受永久地压时,表土与基岩交接处的井壁破裂,屡见不鲜。我认为引起这些井壁破坏的重要原因之一,是井简与土层之间存在着负摩擦力,以致井壁承担着由此而引起的竖向附加荷载。文章从分析产生负摩擦力的原因入手,推导出其荷载的大小,井壁厚度计算的表达式。     

冻结立井外壁竖向钢筋应力受温度影响规律研究

为了确保大海则煤矿井筒冻结施工安全,通过对井壁受力和温度进行信息化监测,获得外壁竖向钢筋应力和井壁横截面温度,并对外壁竖向钢筋应力与温度的关系进行线性回归分析.结果表明:外壁竖向钢筋应力随着井壁温度的变化可以分为6个阶段,应力与温度呈负相关性,在温度极值处应力也相应达到极值;监测期间外壁竖向钢筋处于安全状态;在显著性水平为0.05的条件下,外壁竖向钢筋应力与温度的相关系数为0.921 6～0.969 9,井壁浇筑完成后,外壁竖向钢筋的84.78％以上应力可以由温度应力来解释,温度应力是影响外壁竖向钢筋应力的主要因素,其中约束温度应力是最主要的影响因素,自生温度应力是次要因素.     

塑料板夹层双层井壁的轴对称变形分析

针对特殊地层中的塑料板夹层双层井壁结构,应用空间轴对称问题的弹性理论建立了相应的受力分析方法。综合运用线性叠加原理、弹性通解、Fourier方法等理论,获得了该双层井壁在一般荷载条件下的一组圣维南解。通过算例分析了内壁、外壁厚度的改变对井壁环向、径向及轴向正应力的影响,并利用第四强度理论分析了立井安全性的变化。结果表明：仅增加内壁厚度对井筒内、外壁安全性的提高均不显著;仅增加外壁厚度对井筒内壁安全性的改善较小,但对于井筒薄弱环节外壁安全性的提高则较为显著。     

立井井壁破裂的原因分析

介绍淮北新矿区立井井壁破坏和处理情况，分析破坏原因主要是与煤系地层直接联系的含水层水位下降，地表下沉，井壁受负摩擦力的作用，井壁强度不足，设计没有考虑竖向荷载等。     

厚表土薄基岩钻井井筒突水溃砂次生竖向受压破坏机理研究

以淮南矿区板集煤矿副井为背景,分析厚表土薄基岩钻井井筒因突水溃砂引发竖向受压次生破断过程与特征,采用Mohr-Coulomb准则建立井筒底部含水层巨量水砂快速流失引发上覆土层沉降力学模型,推导负摩擦力解析解。分析表明,含水层巨量水砂流失引发井筒周围土体发生剪切破坏产生作用于井筒之上的负摩擦力,该负摩擦力产生的作用于井筒之上的竖向压应力与自重应力超过井壁竖向极限承载力时,井筒发生受压破坏,其后,竖向作用力依次向上传递导致多节钻井井筒发生受压次生破坏。土的抗剪强度指标对井筒竖向受力影响较大,黏聚力c和内摩擦角φ越大,井筒负摩擦力越大。对比分析突水溃砂与疏水沉降情况下井筒负摩擦力特征,表明突水溃砂情况下负摩擦力具有增长迅速及数值大,对井筒安全威胁大的特点。     

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.     

关于疏水沉降地层中井壁破坏问题的认识与建议

总结并分析了近１０ａ来对生产矿井井壁竖向压缩破坏问题的研究成果。认为引起井壁破坏的根本原因是冲积层疏水沉降引起的井壁竖向附加力，而与地质构造运动和地下水流动等关系不大，地压、井壁自重、温度应力等井筒所共有的外力应作为初始力来考虑。分析并指出了目前按模型试验和井壁混凝土强度反算的井壁竖向附加力可能偏小的原因。综合评述了疏水沉降地层中井壁破坏的治理途径和存在问题，并提出了在施工钻井井壁时，采用局部固井方法以减小井壁负摩擦力等建议。     

考虑负摩擦力及自重的井壁厚度计算

在分析研究冻结立井井壁实际受力情况的基础上提出了立井井壁设计中需要考虑负摩擦力及井壁自重作用的井壁厚度计算方法。     

华东地区立井井壁破坏原因浅析华东地区立井井壁破坏原因浅析

根据华东地区立井井壁破坏位置、地层条件及破坏时间，对立井井壁破坏特征进行分析。初步分析表明立井井壁破坏的主要原因，是立井井壁和周围地层间垂直方向上相对运动产生井壁外侧面向下的“井壁负摩擦力”，造成井壁内应力超过原来设计中取无负摩擦力时的允许值，导致井壁破坏。根据华东地区立井井壁破坏位置、地层条件及破坏时间，对立井井壁破坏特征进行分析。初步分析表明立井井壁破坏的主要原因，是立井井壁和周围地层间垂直方向上相对运动产生井壁外侧面向下的“井壁负摩擦力”，造成井壁内应力超过原来设计中取无负摩擦力时的允许值，导致井壁破坏。     

冻结新型井壁设计探讨

探讨泡沫塑料、钢筋混凝土内外壁及夹层井壁结构和壁座的设计计算方法。     

信湖煤矿钻井井筒可缩性井壁接头设计及数值模拟研究

 煤矿矿区的底部含水层直接覆盖在煤系地层之上,随着矿井建设和生产的进行,表土含水层的水位将会逐渐下降,土体中有效应力逐渐增加,引起井筒周围土层固结沉降,施加给井筒一个相当大的向下竖向附加力（又称为负摩擦力）,使井筒受到的竖向荷载加大,随着地层的沉降,竖向附加力逐渐增大,最终导致井壁因强度不足而破坏。考虑到这个问题,将信湖矿井井筒安装可缩性井壁接头。本文着重介绍了可缩性井壁接头设计的计算方法,并对计算结果进行数值模拟校核。     

华东地区立井井壁破坏原因浅析

根据华东地区立井井壁破坏位置，地层条件及破坏时间，对立井井壁破坏特征进行分析。初步分析表明立井井壁的主要原因，是立井井壁和周围地层间垂直方向上相对运动产生井壁外侧面向下的“井壁负摩擦力”，造成井壁内应力超地原来设计中取无负摩擦力时的允许值，导致井壁破坏。     

超厚粘土层冻结壁与井壁温度场实测研究

张集煤矿副井井深280.52~449.69m段有一单层厚度达169m的超厚粘土层,以膨胀性厚粘土为主,为目前国内穿越单层粘土最厚的立井。根据该井筒内、外层井壁厚度及混凝土强度等级的不同,共布置6个监测水平,对粘土层冻结壁与井壁温度场进行了实测研究。结果表明,受混凝土初期水化放热与冻结管冷量供应的影响,外壁温度变化曲线明显呈现3个阶段,即线性快速增长阶段、非线性快速下降阶段和趋于稳定阶段。冻结壁内部温度变化趋势相对较平缓,始终处于负温状态。邻近井帮冻土在外壁混凝土浇筑后的2d内,达到最大融化距离,为200mm左右。邻近井帮融土在外壁混凝土浇筑后的12~14d内,首先进入负温状态,即产生回冻现象。在冻结壁与外壁间铺设泡沫塑料板,可在一定程度上减小混凝土水化放热与冻结管冷量供应间的相互影响。     

作用在冻结井壁上负摩擦力的计算

论述立井井壁纵向负摩擦力存在的依据,目前计算负摩擦力以桩基为基础的计算方法存在欠缺,根据一定假设、井壁自重应力、井壁破坏深度和破坏应力,反算法推算出负摩擦力,再用数理统计和考虑适当偏安全,求出淮北、大屯和徐淮矿区立井井■摩擦力的建议值。     

园子沟煤矿东翼回风立井冻结法施工技术

根据园子沟煤矿东翼回风立井工程地质和水文地质条件，结合矿井及周边矿井井筒冻结法施工经验，提出园子沟煤矿东翼回风立井采用冻结法施工，确定了冻结深度、内外层井壁厚度、壁座厚度与高度及井壁配筋等相关施工技术参数，并介绍了冻结法施工中铺设泡沫塑料板与塑料夹层、井壁后与井壁间注浆等相关辅助措施和施工期间注意事项，为井筒安全快速施工提供了有力的技术支撑和科学保障。     

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。     

地层沉陷时钻井井壁破坏原因及其防治措施

通过以钻井井壁破坏形态，破坏位置及其所处地层条件的分析，指出了负摩擦力是钻井井壁破坏的主要原因，并首次提出了钻井井壁的整体强度低是其破坏的内部原因，还提出了消除摩擦力的途径和提高井整体强度的措施。     

注浆加固井壁的技术探讨

生产矿井井壁破坏集中在华东地区，井壁破 负摩擦力假说为主。提出了提高注浆加固质量的技术改进措施。     

深厚表土层变断面钻井井壁竖向稳定临界深度的有限元计算

在给出了深厚表土层钻井井壁竖向稳定性有限元基本理论的基础上,结合工程实例,计算出该钻井井壁的竖向稳定临界深度为635 m（其钻井井壁全深为645.3 m）,表明该钻井井壁在下沉到底时存在竖向失稳的可能性.通过增加横向约束的方法,井壁的竖向稳定性可得到有效地改善.同时研究了井壁的质量、井壁上下端的约束条件和井壁底接触面积等因素对钻井井壁竖向稳定临界深度的影响.结果表明：井壁的质量与钻井井壁竖向稳定临界深度成反比;井壁上下端的约束条件对井壁的竖向稳定性影响较大;井壁底与岩面的接触面积越大,井壁的竖向稳定性越强.