查干淖尔矿风井冻结温度场分析

采用ANSYS软件对查干淖尔矿风井冻结法施工的冻结温度场进行数值模拟,根据测温孔测得的温度数据,对冻土热物理参数进行了参数反演,获得了符合工程实际情况的冻土热物理参数,基于反演得到的最优参数,预测分析了井筒开挖层位的冻结壁平均温度、冻结壁平均厚度、井帮温度、冻结交圈时间等设计参数,为井筒的施工提供了科学的指导作用。     

白垩系地层冻结温度场实测与数值模拟分析

为了深入研究白垩系地层的冻结规律,现场实测并数值模拟了扎赉诺尔矿区灵东煤矿风井的冻结温度场,分析了其-260 m层位细砂岩的冻结壁温度场发展特性,给出了冻结壁发展速度等关键技术参数,并用数值模拟验证了现场实测规律。对该地区后续矿井的冻结设计、方案优化以及冻结施工具有指导意义。     

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。     

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．     

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．     

宁正煤田白垩系岩层冻结温度场实测与数值分析

宁正煤田煤层上覆巨厚白垩系富水岩层,井筒多采用冻结法施工。由于对该岩层冻结温度场扩展特性以及冻结壁受水化热影响范围等缺乏研究,导致冻结设计不合理、冻结壁交圈时间预判不准确等问题。针对上述问题,以宁正煤田新庄煤矿风井为背景,通过现场实测和数值模拟,对该矿井白垩系砂岩地层冻结温度场扩展特性、外井壁混凝土水化热对冻结壁的影响开展了研究。实测结果表明:砂岩地层冻结初期温度快速下降,平均降温速率达0.23℃/d,冻结锋面的发展速率达21.08 mm/d;混凝土水化热对冻结壁温度场的影响大,冻结壁的融化深度范围为440~480mm,距离外井壁50 mm的3#测点温度升高了33.6℃,平均升温速率达到了2.6℃/d。通过对数值模拟与实测结果比较发现:砂岩地层冻结壁扩展速度、井帮温度等参数值基本一致,能很好地预测冻结壁温度场变化规律。     

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。     

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。     

丁集矿第二回风井冻结壁融化温度场数值计算分析

为解决井筒冻结壁在融化过程中温度场难以预测的问题,利用ANSYS有限元软件,对丁集煤矿第二回风井冻结工程各个层位融化期间冻结壁平均温度、冻结壁融化阶段测温孔温度进行了数值模拟预测分析,结果表明：该风井不同层位冻结壁在融化阶段模拟的测温孔温度与实测值相符;在融化期间冻结壁的平均温度随融化时间的增加而缓慢升高,符合实际情况;得到了各个层位冻结壁完全解冻所需的时间,为井筒壁间注浆提供了依据,保证了井筒的安全。     

西部侏罗系深基岩立井冻结温度场实测与分析

为掌握西部侏罗系地层深基岩立井冻结温度场发展规律,根据新街矿区红庆河煤矿二号风井井壁厚度及混凝土强度等级的不同,布设各监测水平,对冻结法凿井期间井壁与冻结壁温度进行现场实测,得到了该地区在特定条件下的温度场变化规律。结果表明,壁座大体积C70混凝土浇筑后,30~36h内水化热达到峰值,测到的最高温度为71.32℃,升温速率基本为40℃/d,降温速率为4℃/d左右。外壁温度变化可分为3个阶段,即线性急速上升阶段、非线性快速下降阶段和趋于稳定阶段。混凝土配合比决定了水化热的升温强度,井壁厚度决定了水化反应的时间跨度。     

井筒冻结施工自动化温度测控系统的应用

介绍了自动化温度测控系统在临涣东部井井筒冻结施工中的应用,通过对其实时监控的数据分析,能及时准确地掌握冻结温度场、井帮位移、井帮温度等的变化规律,为实现安全、优质、快速施工提供可靠的保证.     

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。     

牛西矿立风井回风道破裂机理分析

 为分析牛西矿立风井回风道墙体破裂机理,建立地表移动观测系统。研究结果表明,导致牛西矿立风井回风道墙体开裂破坏的根本原因是人工回填土地基的不均匀沉降变形,直接原因是回风道砖砌墙体结构的刚性不足,而山坡地表积水下渗可能诱发的山体滑移则是潜在因素。牛西矿立风井回风道破裂预防与治理措施应围绕这三个方面进行。     

基于井筒低温淋水的矿井降温技术研究

分析了中平能化五矿热害的热源情况,利用五矿风井中低温淋水设计了降温系统,即制冷机组制取低温冷冻水,通过输冷管道向采煤工作面运输巷输送,由安装在运输巷中的空冷器对风流进行冷却,回水重新回入制冷机组进行制冷循环,制冷产生的冷凝热利用北山井筒低温淋水排放,有效解决了井下冷凝热排放困难的技术难题。为避免长采煤工作面降温"下冷上热"现象,采用低温淋水喷淋降温后,现场测试表明,喷淋未开时采煤工作面上出口降温幅度为2.8℃,喷淋开时采煤工作面上出口降温幅度为4.8℃,采煤工作面温度平均降低4℃,空气中含湿量下降6 g/kg左右,保障了热害矿井的安全生产。     

中马村矿风井井筒修复施工

中马村矿风井井筒破坏修复施工中,采用改造井架,锚网喷、锚索支护和浇筑混凝土井壁等措施,保证了工程质量和安全,缩短了工期,取得了明显的技术经济效益。     

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。     

矿井通风系统改造

介绍了正阳煤矿一采区的通风现状,说明了矿井通风改造的必要性,通过方案对比,提出了改造方案。     

祁东煤矿风井井筒淹井事故处理

祁东煤矿风井井筒采用钻井法施工,由于壁后注浆充填不实,残留钻井泥浆较多,使得马头门与其上部含水层导通,造成淹井事故。着重介绍淹井事故处理施工中,对钻井泥浆的处理和治水所取得的成功经验。