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深部冻结井筒内壁早期温度-应力场演化特征研究 被引量:12
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作者 张基伟 李方政 +2 位作者 喻新皓 丁航 孔令辉 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期69-76,共8页
为了研究深部热-力耦合条件下冻结井筒内壁早期温度应力问题,基于固体热传导原理与轴对称热应力理论,提出了考虑如内热源、外部冷源、塑料板摩擦约束、上覆井壁荷载和地层侧压力等多种边界条件的深井内壁大体积混凝土热-力耦合方法。获... 为了研究深部热-力耦合条件下冻结井筒内壁早期温度应力问题,基于固体热传导原理与轴对称热应力理论,提出了考虑如内热源、外部冷源、塑料板摩擦约束、上覆井壁荷载和地层侧压力等多种边界条件的深井内壁大体积混凝土热-力耦合方法。获得了深部冻结井筒内壁早期温度-应力场演化特征,确定了易出现早期温度裂缝的高风险区,提出了混凝土早期温度裂缝防治措施优化方向。结果表明:①应用热-力耦合数值模拟方法求解出内壁大体积混凝土温度、应变最大值与现场实测结果较一致;②由于内壁水化放热导致内壁浇筑后中心位置的温度远高于内、外缘附近区域,极易导致温度裂缝的出现;③内壁浇筑初期,内壁各个位置应变为正,呈内缘至中部大于外缘的规律;浇筑后期,内壁外缘至中心区域出现收缩变形,应变最大为-6×10-5;④内壁浇筑初期,内壁内部储存了一定的压应力,分布规律为内壁中部压应力大于内、外缘。随着内壁温度的不断下降,内壁外缘拉应力达到2.2 MPa,极易在此区域内出现井壁早期温度裂缝。 展开更多
关键词 冻结井筒 大体积混凝土 早期温度应力 温度场 应力场
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深冻结井筒竖向可缩井壁的设计与施工技术 被引量:9
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作者 蔡海兵 程桦 +2 位作者 姚直书 荣传新 程屏 《煤炭工程》 北大核心 2008年第7期5-7,共3页
论文针对深厚表土层冻结法施工的立井井筒可能因竖向附加力作用而发生破裂这一技术难题,根据设计原则研制了一种深冻结井筒竖向可缩井壁结构。详细叙述了该井壁结构的制作方法和现场施工技术,并在丁集矿三个井筒中得到了成功应用,可为... 论文针对深厚表土层冻结法施工的立井井筒可能因竖向附加力作用而发生破裂这一技术难题,根据设计原则研制了一种深冻结井筒竖向可缩井壁结构。详细叙述了该井壁结构的制作方法和现场施工技术,并在丁集矿三个井筒中得到了成功应用,可为新井建设中的新型井壁结构的设计和施工提供参考依据。 展开更多
关键词 竖向附加力 竖向可缩性井壁 冻结井筒
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大数据下冻结井筒整体结构模糊随机可靠性模型建立 被引量:1
3
作者 姚亚锋 程桦 +1 位作者 荣传新 蔡海兵 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期30-35,共6页
为解决传统可靠性模型在表征深部地下结构稳定性时的不足,利用大数据挖掘算法对可靠性一次二阶矩法进行模糊随机改进,提出了更加符合实际工况的井筒整体结构的模糊随机可靠性模型。研究结果表明:将两淮矿区钢筋混凝土冻结井筒工程数据... 为解决传统可靠性模型在表征深部地下结构稳定性时的不足,利用大数据挖掘算法对可靠性一次二阶矩法进行模糊随机改进,提出了更加符合实际工况的井筒整体结构的模糊随机可靠性模型。研究结果表明:将两淮矿区钢筋混凝土冻结井筒工程数据作为样本数据集,结合大数据隐马可夫(HMM)模型和最大期望(EM)算法,研究井筒整体外荷载和极限抗力的模糊随机表达式,可有效建立该区钢筋混凝土冻结井筒整体结构的模糊随机可靠性解析模型,获得其整体结构的模糊随机可靠性。此外,大数据模糊随机可靠性以区间值表示不同埋深井段整体结构的可靠程度,实例中井深426~483 m段的模糊随机可靠性区间极值分别比常规可靠性计算结果值偏小0.45%和偏大0.53%。该方法考虑了地下工程结构存在从有效状态到失效状态的渐变模糊过程的受力特点,相比常规可靠性的单值表现方法能更准确反映深井整体工况,其形式更具合理性。 展开更多
关键词 冻结井筒 大数据 模糊随机 可靠性 整体结构 EM算法
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综合注浆封堵全深冻结井筒井壁渗漏(涌)水技术 被引量:8
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作者 邵红旗 《煤炭工程》 北大核心 2011年第9期40-42,共3页
针对胡家河煤矿主立井全深冻结立井井筒井壁渗漏水及井筒里程位置471.8m箕斗装载硐室I号检修通道冷冻管大量集中涌水水害技术难题,在分析研究井壁渗漏水原因及冷冻管环形空间导水通道导水机理的基础上,采用分段下行、段内上行、壁间、... 针对胡家河煤矿主立井全深冻结立井井筒井壁渗漏水及井筒里程位置471.8m箕斗装载硐室I号检修通道冷冻管大量集中涌水水害技术难题,在分析研究井壁渗漏水原因及冷冻管环形空间导水通道导水机理的基础上,采用分段下行、段内上行、壁间、壁后及冷冻管环形导水通道综合注浆、对点注浆、连续注浆及安装孔口防喷装置等技术,解决了井壁渗漏(涌)水问题;运用锚拉水闸墙、围堰法埋设导水管、立井冷冻管环形导水通道逆流引流注浆技术,彻底解决集中涌水水害难题,为其它类似注浆施工提供借鉴与指导作用。 展开更多
关键词 全深冻结井筒 渗漏(涌)水 锚拉水闸墙 引流注浆 综合注浆
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冻结井筒超前位移与底臌的理论分析
5
作者 张向东 郑雨天 徐恩虎 《阜新矿业学院学报》 1996年第3期283-287,共5页
冻土有明显的流变特性。在地压作用下,冻结壁产生超前位移,进而引起工作面的底臌。本文对超前位移及底臌进行了理论分析。
关键词 冻结井筒 超前位移 底臌 理论分析
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冻结井筒高强混凝土水化热规律研究 被引量:3
6
作者 刘为国 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第3期51-52,98,共3页
为了研究冻结井筒高强混凝土水化热规律,对井壁高强混凝土的水化放热规律作了试验研究,并结合有限元数值模拟分析发现:混凝土水化热对冻结壁的影响范围在0.5m以内;井壁混凝土在浇筑后25~40d才进入负温养护,深冻结井井壁高强高性能混凝... 为了研究冻结井筒高强混凝土水化热规律,对井壁高强混凝土的水化放热规律作了试验研究,并结合有限元数值模拟分析发现:混凝土水化热对冻结壁的影响范围在0.5m以内;井壁混凝土在浇筑后25~40d才进入负温养护,深冻结井井壁高强高性能混凝土的水化热最高温升一般发生在20~35h,比水利工程等大体积普通混凝土的最高温升提前了3~4d。 展开更多
关键词 高强混凝土 水化热 有限元 冻结井筒
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深基岩冻结井筒封闭不良冻结孔水害治理技术 被引量:10
7
作者 邵红旗 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第10期22-25,29,共5页
为解决我国西部地区深基岩冻结井筒封闭不良冻结孔涌水水害的难题,在分析冻结孔环状导水通道生成及涌水机理的基础上,将地质分析、数值模拟、综合探测试验及实时监测等技术手段有机地结合为一体,提出一种在上覆含水层下方稳定岩层中沿... 为解决我国西部地区深基岩冻结井筒封闭不良冻结孔涌水水害的难题,在分析冻结孔环状导水通道生成及涌水机理的基础上,将地质分析、数值模拟、综合探测试验及实时监测等技术手段有机地结合为一体,提出一种在上覆含水层下方稳定岩层中沿冻结圈外沿掘进小断面环形截水巷道,并在截水巷道内探测、揭露冻结管进而封堵冻结孔,对截水巷回填混凝土形成一个环形隔水体,彻底隔断环状导水通道,防治深基岩冻结井筒冻结孔涌水水害新技术。应用表明,该技术相比射孔注浆治理措施节省治理费用近千万,并提前3个月投产。 展开更多
关键词 深基岩冻结井筒 冻结孔涌水 环状导水通道 涌水机理 环形截水巷
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一种深基岩冻结井筒冻结孔水害治理技术 被引量:3
8
作者 路根奎 邵红旗 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第2期27-31,共5页
针对我国西部地区深基岩冻结井筒冻结孔涌水水害技术难题,在分析冻结孔环状导水通道生成及涌水机理的基础上,提出一种在选定稳定岩层中沿冻结圈外沿掘进小断面环形截水巷道,在截水巷道内探测、揭露冻结管进而封堵冻结孔,对截水巷回填混... 针对我国西部地区深基岩冻结井筒冻结孔涌水水害技术难题,在分析冻结孔环状导水通道生成及涌水机理的基础上,提出一种在选定稳定岩层中沿冻结圈外沿掘进小断面环形截水巷道,在截水巷道内探测、揭露冻结管进而封堵冻结孔,对截水巷回填混凝土形成一个环形隔水体,彻底隔断环状导水通道,从根本上治理深基岩冻结井筒冻结孔涌水水害的新技术。以胡家河矿主立井井筒冻结孔水害治理项目为工程实例,采用理论分析、现场试验、数值模拟、现场监测等方法手段对环形截水巷合理布置层位、距井壁的距离、巷道断面、掘进及支护方式等关键参数进行研究,采用探地雷达、电法探测及管线定位仪探测技术准确探测冻结管位置,变形及沉陷监测结果表明截水巷围岩稳定,经工程实践验证该技术能从根本上治理深基岩冻结井筒冻结孔涌水水害。 展开更多
关键词 深基岩冻结井筒 冻结孔涌水 环状导水通道 涌水机理 环形截水巷
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冻结井筒混凝土井壁防水机理的研究
9
作者 王景余 范铁锤 李功洲 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2001年第1期36-38,42,共4页
在调查冻结井筒井壁结构及防治水效果的基础上 ,研究冻结井筒混凝土井壁防水机理 ,提出了采用防裂密实混凝土等综合防水措施 ,为冻结井筒混凝土井壁防治水技术开辟了一条新路。
关键词 冻结井筒 混凝土井壁 防裂密实剂 防水机理 井壁结构
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南寨煤矿冻结井筒井壁结构设计
10
作者 鲍涛 尚丽娟 《煤矿设计》 北大核心 1998年第6期12-15,共4页
本文通过对与南寨煤矿地层条件相近的有关冻结井井壁破坏原因分析。在南寨煤矿冻结井筒井壁结构设计中,运用了“抗”与“让”相结合的支护技术,采用了泡沫板,BR型增强防水剂等新的井壁支护材料,提出了可压缩围板双层钢筋混凝土井... 本文通过对与南寨煤矿地层条件相近的有关冻结井井壁破坏原因分析。在南寨煤矿冻结井筒井壁结构设计中,运用了“抗”与“让”相结合的支护技术,采用了泡沫板,BR型增强防水剂等新的井壁支护材料,提出了可压缩围板双层钢筋混凝土井壁结构。它不仅具有复合井壁在防水、减少竖向约束力等方面的优点,而且弥补了复合井壁费用高,井壁可缩性差及施工工艺复杂的问题。实践证明了设计的合理性和先进性,并取得了预期的技术经济效果。 展开更多
关键词 冻结井筒 井壁结构 设计 煤矿 矿井
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冻结井筒内壁少筋混凝土结构理论分析
11
作者 汪春芹 《煤炭工程》 北大核心 2007年第5期13-15,共3页
通过理论分析和计算表明,冻结井筒内层井壁在均匀水压力作用下,其承载能力主要取决于混凝土强度等级和厚径比,配置钢筋对提高井壁的承载能力作用甚微;而在不均匀压力作用下,通常设计厚度的内层井壁中也不会出现拉应力。因此,冻结井筒内... 通过理论分析和计算表明,冻结井筒内层井壁在均匀水压力作用下,其承载能力主要取决于混凝土强度等级和厚径比,配置钢筋对提高井壁的承载能力作用甚微;而在不均匀压力作用下,通常设计厚度的内层井壁中也不会出现拉应力。因此,冻结井筒内层井壁采用单内排少筋混凝土结构形式,不但节约了大量的钢材,而且还可以减少施工难度、加快施工速度、增加混凝土的密实性,提高井壁的实际承载能力和防水性能。 展开更多
关键词 冻结井筒 内层井壁 单排钢筋 少筋混凝土
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无壁座冻结井筒的竖向受力分析及其设计的探讨
12
作者 李仁静 《煤矿设计》 北大核心 1991年第10期35-38,共4页
目前,随着冻结井筒穿凿表土深度的增大,造成其基岩生根壁座的施工愈来愈困难。本文通过对冻结井简表土段竖向受力情况的分析,按其最不利情况下的荷载条件,对壁圈的设计计算进行了探讨,旨在确保安全的前提下,取消冻结井简的基岩生根壁座... 目前,随着冻结井筒穿凿表土深度的增大,造成其基岩生根壁座的施工愈来愈困难。本文通过对冻结井简表土段竖向受力情况的分析,按其最不利情况下的荷载条件,对壁圈的设计计算进行了探讨,旨在确保安全的前提下,取消冻结井简的基岩生根壁座,简化施工工艺,提高成井井壁质量。 展开更多
关键词 井筒 冻结井筒 无壁座 受力 设计
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冻结井筒井壁的混凝土温度和强度 被引量:1
13
作者 陈文豹 汤志斌 《煤炭科学技术》 CAS 1976年第6期32-38,共7页
在我国煤炭工业中已采用冻结法施工了150多个井筒,取得很大成绩。冻结井筒穿过的岩层松软,地压大,水头高,采用混凝土或钢筋混凝土井壁,混凝土的标号一般为200~300号。随着冲积层埋藏深度的增大,要求采用400号或更高标号的混凝土。近年... 在我国煤炭工业中已采用冻结法施工了150多个井筒,取得很大成绩。冻结井筒穿过的岩层松软,地压大,水头高,采用混凝土或钢筋混凝土井壁,混凝土的标号一般为200~300号。随着冲积层埋藏深度的增大,要求采用400号或更高标号的混凝土。近年来,由于采取双层井壁施工和推广液压滑升模板套壁,井壁的封水性较好。 展开更多
关键词 混凝土温度 井筒冻结 混凝土降温 滑升模板 混凝土入模 冻结法施工 棍凝土 我国煤炭工业 外加剂 早强
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冻结井筒快速施工和保证井壁质量的措施
14
作者 赵育元 张一心 《煤炭科学技术》 CAS 1979年第6期5-8,共4页
冻结井筒施工,采用综合吊盘、掩护筒、滑模,掘砌平行作业,在正确的施工方法和可靠的技术措施下,既可实现快速,又能保证现浇钢筋混凝土双层井壁的质量。充州鲍店煤矿,设计能力为年产300万吨。主井、副井和北风井都穿过含水砂层的表土层,... 冻结井筒施工,采用综合吊盘、掩护筒、滑模,掘砌平行作业,在正确的施工方法和可靠的技术措施下,既可实现快速,又能保证现浇钢筋混凝土双层井壁的质量。充州鲍店煤矿,设计能力为年产300万吨。主井、副井和北风井都穿过含水砂层的表土层,厚146一198米。三个井筒都采用冻结法施工,平均月成井为75一87米, 展开更多
关键词 井筒冻结 井筒施工 冻结法施工 冻结压力 主井 含水砂层 冻结 护筒 灰管 粘土层
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深厚表土冻结井筒井壁设计若干问题
15
《煤炭科学技术》 CAS 1976年第3期50-53,5,共5页
我国不少储量丰富的煤田,被水文地质复杂的深、厚表土层所覆盖。要开发这些煤田,建设井型大、井筒深、井径大的竖井,必须进行合理的井筒支护设计。下面就设计中遇到的几个问题,略谈浅见。
关键词 井筒冻结 井壁结构 水文地质 井径 冻结压力 钙质粘土 冻结施工 水泥标号 冻结 壁温度
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冻结井筒的水位孔
16
作者 吴金根 《煤炭科学技术》 CAS 1977年第12期32-34,共3页
冻结法凿井井筒可否开挖的一个主要条件,是水位孔(水位观察孔)的水位是否上涨并溢出地面。若溢出,则说明已形成一个封闭的环形冻结壁,可开挖施工。水位孔用于反映含水层的水位。
关键词 井筒冻结 冻结 冻结法凿井 冻结 含水层厚度 涌水量 观察孔 地下水流动 冻结过程 主要含水层
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基于改进西原模型的深井冻结压力数值计算分析 被引量:3
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作者 马茂艳 程桦 荣传新 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期3015-3022,共8页
深厚冲积层冻结压力取值大小是冻结法凿井外层井壁设计计算的重要依据。为此,基于符合深井冻土蠕变特性的改进西原模型,利用ABAQUS软件的用户子程序接口,实现该模型的UMAT开发。考虑土体冻结过程中的热-力耦合作用获得井筒开挖前土体冻... 深厚冲积层冻结压力取值大小是冻结法凿井外层井壁设计计算的重要依据。为此,基于符合深井冻土蠕变特性的改进西原模型,利用ABAQUS软件的用户子程序接口,实现该模型的UMAT开发。考虑土体冻结过程中的热-力耦合作用获得井筒开挖前土体冻胀应力分布规律,在此基础上,计算分析了深部冻结井的掘砌过程,获得了作用于外层井壁的冻结压力发展变化规律。计算结果表明:土体埋深、冻结壁温度、土体冻胀率等因素均影响冻结压力的大小。在其他条件不变的情况下,当埋深由400 m增加到500 m时,冻结压力增加21%;当冻结壁平均温度由-16℃降低至-18℃时,冻结压力减小10%;当土体冻胀率由2%增加到3%时,冻结压力增加3.8%。冻结压力随层位深度及土体冻胀率的增加而增加,而降低冻结壁温度则有利于冻结壁的稳定。数值计算结果与实测值的误差小于15%,比理论计算更有利于实际工程中深井冻结压力的计算预测。 展开更多
关键词 改进西原模型 冻结井筒 冻胀 冻土蠕变 冻结压力
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光纤光栅传感器在冻结立井施工监测中的应用 被引量:2
18
作者 张鹏 乔熙 +1 位作者 胡琛琛 刘阳 《煤炭工程》 北大核心 2011年第11期125-127,共3页
立井的安全在矿井建设中尤为重要,因此对其进行安全性监测必不可少。采用光纤光栅传感器对内蒙古鄂尔多斯冻结井筒进行了监测,监测内容包括井壁钢筋轴力、混凝土应变和井壁温度,在实际监测过程中充分体现了光纤光栅传感器具有的高精度... 立井的安全在矿井建设中尤为重要,因此对其进行安全性监测必不可少。采用光纤光栅传感器对内蒙古鄂尔多斯冻结井筒进行了监测,监测内容包括井壁钢筋轴力、混凝土应变和井壁温度,在实际监测过程中充分体现了光纤光栅传感器具有的高精度测量、分布式测量的优点。最后对监测结果进行了分析,得出了一些有用的结论,表明利用光纤光栅传感器监测冻结井筒具有很好的效果。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 安全监测 冻结井筒 监测系统
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深冻结井高强钢筋混凝土弧形板外壁内力分析 被引量:2
19
作者 姚直书 程桦 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第2期218-220,共3页
针对深厚表土层冻结井筒外层井壁的支护难题,结合其受力特点,提出了采用装配式高强钢筋混凝土弧形板结构,并考虑弧形板外壁与冻结壁的共同作用,推导出在不均匀冻结压力作用下装配式弧形板外壁的位移和内力计算公式。根据工程实例计算结... 针对深厚表土层冻结井筒外层井壁的支护难题,结合其受力特点,提出了采用装配式高强钢筋混凝土弧形板结构,并考虑弧形板外壁与冻结壁的共同作用,推导出在不均匀冻结压力作用下装配式弧形板外壁的位移和内力计算公式。根据工程实例计算结果,指出了深厚表土层冻结井筒装配式弧形板外壁在设计和施工中应注意的一些关键技术问题,从而为该种新型外壁的实际应用提供了理论和设计依据。 展开更多
关键词 冻结井筒 外层井壁 弧形板 内力分析
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冻结滑动井壁壁间乳化沥青注浆技术
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作者 刘靖宇 赵坤 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1998年第10期5-7,共3页
介绍张双楼西风井冻结施工复合滑动井壁壁间乳化沥青注浆方法及工艺,并对乳化沥青注浆工艺与效果进行分析。
关键词 冻结施工 滑动井壁 乳化沥青 注浆技术 冻结井筒
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