检索结果-内蒙古大学图书馆

煤炭学报 2011年第12期36卷 2121-2126页

作者：周晓敏贺震平纪洪广北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点试验室北京100083 内蒙古蒙格沁矿业有限公司内蒙古包头017316

首先提出了高水压基岩冻结在冻结壁和井壁设计方面存在的问题;其次回顾了冻结法凿井中冻结壁厚度设计理论的发展,客观地揭示了井筒井壁内外分层的力学原因,以及基岩冻结壁设计方面所需考虑的基本问题;第三,探讨了包神公式设计冻结壁的... 详细信息

首先提出了高水压基岩冻结在冻结壁和井壁设计方面存在的问题;其次回顾了冻结法凿井中冻结壁厚度设计理论的发展,客观地揭示了井筒井壁内外分层的力学原因,以及基岩冻结壁设计方面所需考虑的基本问题;第三,探讨了包神公式设计冻结壁的载荷性质,及与冻结壁外缘载荷的关系,剖析了冻结壁与井筒的几何尺寸、刚度等因素对冻结壁外缘载荷的影响;第四,深入研究了采用拉麦和包神公式进行冻结壁弹性设计的力学条件;第五,定量分析了井筒冻结壁弹性设计的深度范围;最后探讨了冻结基岩许用强度、剪切模量之比等参数对设计冻结壁厚度的影响。

关键词：高水压冻结壁设计冻结法凿井含水基岩冻结压力

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考虑与周围土体相互作用的非均质冻结壁力学特性分析

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煤炭学报 2017年第S2期42卷 354-361页

作者：王彬荣传新程桦安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

为了合理分析复杂地层冻结壁的受力特性,考虑由冻结温度场引起的冻结壁物理力学参数的不均匀性,根据冻结温度场的分布规律,将冻结壁视为材料性质随着半径呈抛物线变化的非均质材料,通过引入应力传递系数ξn来反映开挖卸载作用,建立了冻... 详细信息

为了合理分析复杂地层冻结壁的受力特性,考虑由冻结温度场引起的冻结壁物理力学参数的不均匀性,根据冻结温度场的分布规律,将冻结壁视为材料性质随着半径呈抛物线变化的非均质材料,通过引入应力传递系数ξn来反映开挖卸载作用,建立了冻结壁与周围土体相互作用的力学模型;根据该模型分别推导了冻结壁在弹性状态下、弹塑性状态下的应力解析解及其承受外荷载的计算公式。计算结果表明:考虑与周围土体相互作用的冻结壁比没有考虑相互作用的冻结壁承载力大;而非均质冻结壁的承载力较均质冻结壁偏小。实际上,冻结壁是一个与周围土体相互作用的非均匀体,因此,提出的考虑与周围土体相互作用的非均质冻结壁力学模型,符合实际工况,可为冻结壁设计提供借鉴。

关键词：冻结法凿井冻结壁周围土体相互作用非均质受力特性

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深厚冻结基岩中新型单层井壁的施工技术与混凝土应变实测

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煤炭学报 2012年第2期37卷 192-199页

作者：张驰杨维好刘计寒魏志诚李海鹏中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与建筑工程学院江苏徐州221116 中天合创能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

以呼吉尔特矿区葫芦素副立井为工程实例,详细阐述了国内首个基岩冻结新型单层井壁的施工工艺和混凝土应变实测方法,对施工过程中的技术难点进行了分析,给出了井壁混凝土的质量控制指标。现场实测表明:新型单层井壁混凝土应变是冻结压力... 详细信息

以呼吉尔特矿区葫芦素副立井为工程实例,详细阐述了国内首个基岩冻结新型单层井壁的施工工艺和混凝土应变实测方法,对施工过程中的技术难点进行了分析,给出了井壁混凝土的质量控制指标。现场实测表明:新型单层井壁混凝土应变是冻结压力、井壁温度共同作用的结果,其变化规律可分为OA,AB,BC,CD等4个阶段;混凝土浇筑完毕后的99.6～149.5 d,混凝土竖向、环向压微应变极值分别达到-190.5～-458.0和-590.4～-799.1;混凝土环向压微应变极值为竖向的1.3～4.2倍,且最大不超过混凝土极限压微应变估算值εmax的25.7%;凿井期葫芦素副立井单层井壁处于安全状态。

关键词：深厚含水基岩新型单层井壁施工技术混凝土应变冻结法凿井

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深厚表土中冻结壁与井壁相互作用的数值分析

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岩土工程学报 2014年第6期36卷 1142-1146页

作者：王衍森文凯深部岩土力学与地下工程国家重点实验室(中国矿业大学) 江苏徐州221116 中国矿业大学力学与建筑工程学院江苏徐州221116

冻结壁对井壁的作用力构成了深厚表土中冻结井外层井壁的外载;其增长规律与冻结壁与井壁之间的聚苯乙烯泡沫板压缩性能密切相关。为研究深厚表土中冻结井外壁外载的取值方法,以华东某冻结凿井工程为背景,基于冻土的弹塑性及蠕变本构方程... 详细信息

冻结壁对井壁的作用力构成了深厚表土中冻结井外层井壁的外载;其增长规律与冻结壁与井壁之间的聚苯乙烯泡沫板压缩性能密切相关。为研究深厚表土中冻结井外壁外载的取值方法,以华东某冻结凿井工程为背景,基于冻土的弹塑性及蠕变本构方程,开展了冻结凿井过程中冻结壁与井壁相互作用的数值分析。结果表明:冻结壁对井壁的流变作用力极为显著;泡沫板的存在及其压缩性,可显著降低冻结壁作用力,尤其是弹塑性及流变作用力Pepc的数值,并影响其增长速度及增长规律;随着泡沫板压缩性降低直至泡沫板取消,冻结壁作用力由低速、近似线性增长,变为高速、非线性增长,从而易对井壁的早期安全构成威胁。因此,冻结凿井工程设计与施工中,应针对冻结壁的流变变形特性,审慎地研究确定泡沫板的材质及厚度。

关键词：冻结法凿井冻结壁井壁相互作用数值分析

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深厚表土层冻结井筒高强钢筋混凝土内壁设计优化与实测分析

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煤炭学报 2019年第7期44卷 2125-2132页

作者：姚直书赵丽霞程桦徐华生安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 淮南矿业集团有限责任公司生产部安徽淮南232001

针对深厚表土层冻结井筒内壁设计厚度较大问题,对高强钢筋混凝土内壁的受力机理、设计优化方法、现场实测结果进行了分析研究。首先,采用相似理论设计出模型井壁并进行加载试验,实测得到高强钢筋混凝土内壁的应力、变形和承载力,研究了... 详细信息

针对深厚表土层冻结井筒内壁设计厚度较大问题,对高强钢筋混凝土内壁的受力机理、设计优化方法、现场实测结果进行了分析研究。首先,采用相似理论设计出模型井壁并进行加载试验,实测得到高强钢筋混凝土内壁的应力、变形和承载力,研究了该种井壁结构的受力机理,结果表明深厚表土层冻结井筒内壁属于深埋于地下的厚壁圆筒结构物,由于内表面的圆形结构特征,在侧向压力作用下,井壁结构中混凝土由外缘的三向受压过渡到内缘的二向受压应力状态,其混凝土抗压强度提高了1.592~1.765倍,井壁承载能力得到显著提高。建立了混凝土抗压强度提高系数试验值的计算公式,获得了高强钢筋混凝土内壁的应力特性和强度特征。然后,基于我国现行混凝土结构设计规范关于混凝土多轴强度验算要求,根据模型试验结果和内壁受力机理,提出了深厚表土层高强钢筋混凝土内壁设计优化方法,给出了混凝土抗压强度提高系数设计取值。并将设计优化方法应用于潘三煤矿新西风井冻结段内壁控制层位,井壁厚度由原设计的1150mm优化为900mm,厚度减薄达21.74%。最后,通过潘三煤矿新西风井工程现场实测表明,优化设计后的井壁结构中环向钢筋应力值为-125.8^-136.9MPa、竖向钢筋应力值为-39.5^-53.2MPa,远小于钢筋强度设计值300MPa,井壁中混凝土环向应变为-730×10-6^-790×10-6、竖向应变为-380×10-6^-390×10-6,远小于C70混凝土的极限压应变值,说明设计优化后的井壁结构不但经济合理,而且安全可靠。

关键词：冻结法凿井内壁高强钢筋混凝土深厚表土层抗压强度

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基于冻结壁地层相变环境下大体积混凝土温度场研究

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应用基础与工程科学学报 2017年第2期25卷 395-406页

作者：周晓敏管华栋张磊北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

介绍了中国矿山冻结法凿井井壁混凝土温度问题的现状和发展,研究了井筒冻结相变导热环境下大体积混凝土井壁温度场数学模型;介绍了营盘壕冻结副立井套内壁的工程概况、垂深704m壁座结构和温度监测方案,7个实测点数据,图形展示了混凝土浇... 详细信息

介绍了中国矿山冻结法凿井井壁混凝土温度问题的现状和发展,研究了井筒冻结相变导热环境下大体积混凝土井壁温度场数学模型;介绍了营盘壕冻结副立井套内壁的工程概况、垂深704m壁座结构和温度监测方案,7个实测点数据,图形展示了混凝土浇筑72h内井壁及围岩的实测温度发展.有限元数值模型计算获得了对应实测点的温度数据,和实测结果相当接近,并预测了在停止冻结后直至全部融化的井壁及围岩温度分布发展情况.数值计算还原了井壁距内缘深682mm测点2的一段丢失数据,弥补了对测温量程考虑不足导致数据丢失的遗憾,并显示出在混凝土搅拌后37.5h时井壁测点最高温度可达到92.3℃,高温发生在内壁中间部位,井壁内外温差最高达到了65℃以上,如此高的内外温差值得设计和施工人员关注.模型还揭示了停冻120d后冻结壁全部融化,即围岩都上升到摄氏正温以上.

关键词：大体积混凝土冻结法凿井地层冻结温度场相变有限元建模混凝土温度应力

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基岩冻结新型单层井壁施工技术与监测分析

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岩石力学与工程学报 2012年第2期31卷 337-346页

作者：张驰杨维好齐家根李海鹏张涛中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中天合创能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000 盐城工学院土木工程学院江苏盐城224051

以鄂尔多斯市呼吉尔特矿区葫芦素副立井为工程实例,详细阐述国内首个基岩冻结新型单层井壁的施工工艺和监测方法,对井壁施工过程中的技术难点进行分析,给出井壁混凝土的质量控制指标。现场实测表明:(1)凿井期新型单层井壁的钢筋应力和... 详细信息

以鄂尔多斯市呼吉尔特矿区葫芦素副立井为工程实例,详细阐述国内首个基岩冻结新型单层井壁的施工工艺和监测方法,对井壁施工过程中的技术难点进行分析,给出井壁混凝土的质量控制指标。现场实测表明:(1)凿井期新型单层井壁的钢筋应力和混凝土应变同时受基岩冻结压力与井壁温度的影响;(2)井壁钢筋应力、混凝土应变的变化过程可分为OA,AB,BC,CD共4个阶段;(3)凿井期葫芦素副立井竖向钢筋拉、压应力极值分别为35.5～70.8和-7.0～-45.0 MPa,环向钢筋则始终处于受压状态,其压应力极值为-41.7～-101.0 MPa;(4)凿井期混凝土竖向、环向压应变极值分别为-190.5～-458.0和-590.4～-799.1με,环向压应变极值为竖向的1.3～4.2倍;(5)建议将竖筋悬吊的井壁高度取为12 m;(6)葫芦素副立井井壁配筋于凿井期具有足够的安全储备,混凝土压应变处于安全范围。

关键词：采矿工程深厚含水基岩冻结法凿井新型单层井壁施工技术光纤光栅现场实测

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特厚冲积层竖井井壁冻结压力的实测与分析

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岩土工程学报 2009年第2期31卷 207-212页

作者：王衍森薛利兵程建平韩涛李金华中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221008 中国矿业大学建筑工程学院江苏徐州221116 山东省郓城煤矿山东郓城274700

为深入研究冻结井外层井壁的外载,在巨野矿区特厚冲积层冻结法凿井过程中,开展了竖井井壁冻结压力的现场实测研究。实测表明:最大冻结压力Pmax普遍接近甚至超过按重液公式计算的永久水平地压P0;Pmax/P0的平均值为1.08。外壁浇筑后15d内... 详细信息

为深入研究冻结井外层井壁的外载,在巨野矿区特厚冲积层冻结法凿井过程中,开展了竖井井壁冻结压力的现场实测研究。实测表明:最大冻结压力Pmax普遍接近甚至超过按重液公式计算的永久水平地压P0;Pmax/P0的平均值为1.08。外壁浇筑后15d内,冻结压力增长迅速,超过57%～68%的地层中,7,10,14d冻结压力P(t)分别达到最大值Pmax的72%,77%,81%。分析认为,冻结壁内外部冻胀力的积聚,是冻结压力超过重液水平地压的根本原因。外壁设计荷载(冻结压力)的标准值应按重液水平地压取值;并应采取适当措施,减缓冻胀力积聚,减小冻结压力。此外,应确保外壁混凝土的7,10,14d立方块抗压强度分别达到其设计值的80%,85%,90%,以保证外壁的早期安全。

关键词：深厚冲积层冻结法凿井冻结压力现场实测

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基岩冻结新型单层井壁现浇混凝土温度场实测研究

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采矿与安全工程学报 2017年第4期34卷 769-774页

作者：张驰中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

以呼吉尔特矿区葫芦素副立井为工程实例,对国内首个基岩冻结新型单层井壁现浇混凝土温度场开展了现场实测研究,对新型单层井壁的防冻害、防裂技术进行了讨论。研究结果表明:在取消泡沫塑料保温层、现浇混凝土与冻结基岩直接接触的条件下... 详细信息

以呼吉尔特矿区葫芦素副立井为工程实例,对国内首个基岩冻结新型单层井壁现浇混凝土温度场开展了现场实测研究,对新型单层井壁的防冻害、防裂技术进行了讨论。研究结果表明:在取消泡沫塑料保温层、现浇混凝土与冻结基岩直接接触的条件下,通过适当增加冻结管至井帮距离、提高井帮温度的方法,可保证新型单层井壁在强度增长期免受冻害,葫芦素副立井实测的全断面正温养护时间≥26.7 d。采用微膨胀混凝土技术、"竖筋预紧"等方法在现浇混凝土中施加预压应力,可部分抵消井壁因温度变形产生的拉应力,葫芦素副立井井壁防裂效果良好。

关键词：富水岩层冻结法凿井新型单层井壁混凝土温度场

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基于弹性基础梁理论的冻结壁和冻结管变形与受力分析

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煤炭学报 2001年第3期26卷 258-264页

作者：李功洲煤炭科学研究总院北京建井研究所北京100013

冻结段掘砌过程中 ,冻结管的变形受力位移取决于冻结壁的变形 ,而施工段附近 ,冻结壁的变形受力不符合通常按平面问题处理的厚壁筒理论要求 .提出了分析施工段附近冻结壁的弹性基础梁力学模型 ,分析推导出基于弹性基础梁的冻结壁变形位... 详细信息

冻结段掘砌过程中 ,冻结管的变形受力位移取决于冻结壁的变形 ,而施工段附近 ,冻结壁的变形受力不符合通常按平面问题处理的厚壁筒理论要求 .提出了分析施工段附近冻结壁的弹性基础梁力学模型 ,分析推导出基于弹性基础梁的冻结壁变形位移计算表达式 ,并通过实例计算与实测结果分析对比 ,较全面地考虑了冻结壁及中部未冻土的力学性质、冻结壁的几何尺寸、掘砌施工段高、无支承段高、泡沫塑料可缩层、混凝土井壁的支承作用等因素 ,较好地反映了施工段附近冻结壁的受力和变形情况 ,并把冻结壁变形和冻结管的弯曲联系起来。

关键词：弹性基础梁冻结壁冻结管位移冻结法凿井变形受力分析

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