特厚冲积层冻结法凿井外层井壁受力实测研究 被引量：51

1

作者 姚直书 程桦 +1 位作者 张国勇 王学勤 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2004年第6期49-52,共4页

为解决济西生建煤矿主、副井筒特厚冲积层中冻结法凿井的技术难题 ,在施工过程中对外层井壁的内、外力进行了实时监测 ,获得了 4 0 0m以下深厚黏土层冻结压力的实测数据。通过实测信息反馈 。

关键词 特厚冲积层 冻结法 外层井壁

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深厚含水基岩区立井外壁冻结压力的实测与分析 被引量：29

2

作者 张驰 杨维好 +1 位作者 杨志江 李海鹏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期33-38,共6页

为明确我国西部深厚含水基岩区立井外壁的载荷,在鄂尔多斯市呼吉尔特矿区开展了基岩冻结压力的现场实测研究。结果表明:凿井期基岩冻结压力的变化规律可分为急剧增长、缓慢增长、快速增长、逐步减小4个阶段;基岩冻结压力主要受原岩富水... 为明确我国西部深厚含水基岩区立井外壁的载荷,在鄂尔多斯市呼吉尔特矿区开展了基岩冻结压力的现场实测研究。结果表明:凿井期基岩冻结压力的变化规律可分为急剧增长、缓慢增长、快速增长、逐步减小4个阶段;基岩冻结压力主要受原岩富水条件、强度等因素的影响,与岩层埋深H关系不大;基岩冻结压力在混凝土浇注后的10～15 d即达到冻结压力最大值Pmax的76.4%～89.8%,建议采用7 d混凝土强度指标来保证外壁早期质量;基岩冻结压力在混凝土浇注后的80～100 d增长至最大值Pmax,Pmax实测值仅为1.08～1.74 MPa,远小于按岩层埋深H换算的静水压力值P0,更远小于特厚冲积表土中的冻结压力上限值Pω。 展开更多

关键词 深厚含水基岩 冻结凿井法 冻结压力 外层井壁

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冻结壁与外壁温度和受力实测研究 被引量：19

3

作者 杨平 郁楚侯 +1 位作者 张维敏 陈明华 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1999年第4期32-35,共4页

通过实测，研究了冻结壁作用于外层井壁的侧压力及混凝土井壁应力变化的规律，低温与常温下混凝土强度增长特性，以及混凝土浇筑后，两壁温度变化规律，同时初步分析了两壁温度受力耦合特性。

关键词 冻结壁 外层井壁 温度 压力 井壁 矿井

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冻结井外壁温度场的数值模拟方法 被引量：18

4

作者 王衍森 李炳胜 +2 位作者 张开顺 宋雷 任彦龙 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2007年第3期316-320,325,共6页

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ANSY... 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. 展开更多

关键词 冻结法凿井 外层井壁 温度场 数值模拟

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深厚冲积层中冻结井外壁钢筋应力的实测研究 被引量：16

5

作者 王衍森 张开顺 +2 位作者 李炳胜 杨志江 李海鹏 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期287-291,共5页

介绍龙固副井冻结井外壁钢筋应力的测试方案,分析温度及约束作用对钢筋计测值的影响和不同方向配筋的应力测值变化规律.结果表明:受水化热高温的影响,外壁钢筋首先经历压应力急剧增长阶段,而后竖向及径向钢筋压应力随着井壁降温而逐渐减... 介绍龙固副井冻结井外壁钢筋应力的测试方案,分析温度及约束作用对钢筋计测值的影响和不同方向配筋的应力测值变化规律.结果表明:受水化热高温的影响,外壁钢筋首先经历压应力急剧增长阶段,而后竖向及径向钢筋压应力随着井壁降温而逐渐减小,最终处于拉应力或低水平的压应力状态,而环向钢筋则始终处于压应力状态;环向钢筋的应力主要受冻结压力控制,而竖向及径向钢筋的应力主要受温度影响;鉴于深厚冲积层冻结压力增长迅速,外壁竖向钢筋可按承担3 d内施工的井壁段自重,取15 m高度的井壁段进行设计,从而有效地减少竖向钢筋的配筋率;而环向钢筋应尽量靠近井壁内侧配置,以提高井壁的水平承载力. 展开更多

关键词 冻结凿井 外层井壁 钢筋应力 现场测量

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特厚冲积层冻结法凿井外层井壁关键技术分析 被引量：15

6

作者 姚直书 邓昕 《煤炭工程》 北大核心 2005年第1期7-9,共3页

针对特厚冲积层中冻结法凿井外层井壁设计和施工中面临的关键技术难题 ,论文从冻结压力取值、提高井壁强度、外壁养护条件、高强混凝土应用几个方面进行了分析研究 ,提出了特厚冲积层中冻结法凿井在外壁设计和施工中应注意的一些关键技... 针对特厚冲积层中冻结法凿井外层井壁设计和施工中面临的关键技术难题 ,论文从冻结压力取值、提高井壁强度、外壁养护条件、高强混凝土应用几个方面进行了分析研究 ,提出了特厚冲积层中冻结法凿井在外壁设计和施工中应注意的一些关键技术问题。 展开更多

关键词 特厚冲积层 冻结法凿井 外层井壁

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龙固副井冻结凿井期外壁混凝土应变的实测研究 被引量：12

7

作者 王衍森 杨维好 +2 位作者 黄家会 宋雷 任彦龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期296-300,共5页

通过龙固副井冻结凿井期现场实测，获得了龙固副井外层井壁混凝土应变的变化规律．结合高强混凝土的极限压应变，分析了井壁结构的安全性．研究表明：外层井壁浇筑后，混凝土首先产生拉应变，而后随井壁温度下降而逐渐减小并转变为压应... 通过龙固副井冻结凿井期现场实测，获得了龙固副井外层井壁混凝土应变的变化规律．结合高强混凝土的极限压应变，分析了井壁结构的安全性．研究表明：外层井壁浇筑后，混凝土首先产生拉应变，而后随井壁温度下降而逐渐减小并转变为压应变．环向最大压应变一般为同一监测层位竖向、径向最大压应变的2～4倍．在龙固副井施工中，井壁环向最大压应变达2221με，约为极限压应变的76．6％，处于安全状态． 展开更多

关键词 冻结凿井 外层井壁 混凝土应变

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特厚黏土层冻结压力研究与应用 被引量：13

8

作者 盛天宝 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期571-574,共4页

实测了河南赵固一矿主、副、风井197～507m共7个黏土层的冻结压力。测试结果表明,冻结压力随测层埋深增大,同一层位的冻结压力呈非均匀分布,局部存在较高的集中应力。分析了特厚黏土层冻结压力变化规律及显现特征。应用黄金分割理论确... 实测了河南赵固一矿主、副、风井197～507m共7个黏土层的冻结压力。测试结果表明,冻结压力随测层埋深增大,同一层位的冻结压力呈非均匀分布,局部存在较高的集中应力。分析了特厚黏土层冻结压力变化规律及显现特征。应用黄金分割理论确定测层冻结压力值,提出了不同深度冻结压力参考值。 展开更多

关键词 特厚黏土层 冻结压力 外层井壁

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深厚冲积层冻结法凿井外壁受力变形监测分析 被引量：9

9

作者 姚直书 程桦 江开尧 《煤炭工程》 北大核心 2015年第10期38-41,共4页

为了分析杨村煤矿副井冻结法凿井时外壁的安全性,对其进行了受力变形监测工作。通过346m和387m二个水平监测结果分析表明：深厚粘土层冻结压力在混凝土浇筑后7~10d呈快速增长,随后增加趋缓,二个水平冻结压力与埋深（H）的关系分别为0.01... 为了分析杨村煤矿副井冻结法凿井时外壁的安全性,对其进行了受力变形监测工作。通过346m和387m二个水平监测结果分析表明：深厚粘土层冻结压力在混凝土浇筑后7~10d呈快速增长,随后增加趋缓,二个水平冻结压力与埋深（H）的关系分别为0.0107H和0.0109H;外壁环向钢筋应力和混凝土环向应变主要受冻结压力控制,表现为受压。二个水平环向钢筋最大压应力分别为-212.6MPa和-147.5MPa,二个水平混凝土环向应变分别为-1655με和-1170.5με,均小于设计值,外壁处于安全状态;外壁竖向钢筋应力和混凝土竖向应变主要受井壁降温梯度和冻结壁约束程度等影响。在冻结井筒掘进时,确保井帮温度达到一定值,减小冻土位移对外壁的作用,降低温度约束应力,可避免环向裂纹产生,有利于井筒使用过程中防治水工作。 展开更多

关键词 深厚冲积层 冻结法凿井 外层井壁 受力变形

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冻结井外壁高强混凝土的早期强度增长规律研究 被引量：9

10

作者 王衍森 黄家会 +1 位作者 李金华 杨宇飞 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期595-599,共5页

针对冻结井外壁特殊的早期养护环境,开展了外壁混凝土早期强度增长规律的实验室及现场试验研究.结果表明:受大体积混凝土水化热的影响,外壁混凝土的早期强度增长迅速,1,3,7 d强度分别超过了配制强度的40%,70%,90%.外壁混凝土的早期强度... 针对冻结井外壁特殊的早期养护环境,开展了外壁混凝土早期强度增长规律的实验室及现场试验研究.结果表明:受大体积混凝土水化热的影响,外壁混凝土的早期强度增长迅速,1,3,7 d强度分别超过了配制强度的40%,70%,90%.外壁混凝土的早期强度增长速度明显超过标准养护试块,且越接近井壁厚度中央,混凝土的强度越高;龄期越短,上述差异越显著(尤其是3 d内).外壁采用现浇高强混凝土结构,其安全能够得到保障. 展开更多

关键词 冻结凿井 外层井壁 高强混凝土 早期强度

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冻结井筒施工期外层井壁的破坏及防治 被引量：7

11

作者 顾大钊 刘世臻 +1 位作者 施世浦 王俊岭 《建井技术》 1997年第1期6-9,共4页

近年许多冻结井筒在施工期间发生了外层井壁破坏，不仅影响了井筒的正常施工，而且造成了很大的经济损失。对冻结井筒施工期间外层井壁的破坏特征及原因进行了分析，并提出了外层井壁破坏的防治措施。

关键词 冻结 井筒 外层井壁 施工期 防治 破坏

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深厚冲积层冻结井筒外层井壁结构可靠性分析 被引量：8

12

作者 刘燕竹 蔡海兵 +1 位作者 徐刘逊 姚亚锋 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第3期226-230,234,共6页

双层高强钢筋混凝土井壁是我国深厚表土层冻结法凿井中的主要支护结构,为了优化冻结井筒高强井壁可靠性设计,采用概率极限状态设计方法替代传统的容许应力设计法,以丁集矿副井外层井壁501 m层位为研究对象,用ANSYS有限元程序对深厚冲积... 双层高强钢筋混凝土井壁是我国深厚表土层冻结法凿井中的主要支护结构,为了优化冻结井筒高强井壁可靠性设计,采用概率极限状态设计方法替代传统的容许应力设计法,以丁集矿副井外层井壁501 m层位为研究对象,用ANSYS有限元程序对深厚冲积层冻结井筒外层井壁结构的可靠性进行分析。结果表明:有限元模拟得出该层位外壁的可靠性指标为2.98,与JC法理论计算结果基本相符。外层井壁可靠性影响因素按重要程度依次为冻结压力、混凝土轴心抗压强度、厚径比和配筋率。 展开更多

关键词 冻结井筒 外层井壁 可靠性分析 JC法 有限元模拟 支护结构

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陈四楼主、副井冻结段外层井壁位移实测研究 被引量：8

13

作者 李功洲 陈文豹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第4期403-407,共5页

通过对我国目前井筒穿过冲积层最厚、冻结最深的陈四楼主、副井冻结段外层井壁位移实测的研究，初步揭示了混凝土外加可缩层外层井壁位移变化规律及受力特征。指出陈四楼主、副井冻结壁铝质粘上层采用高强混凝土外加可缩层的外层井壁结... 通过对我国目前井筒穿过冲积层最厚、冻结最深的陈四楼主、副井冻结段外层井壁位移实测的研究，初步揭示了混凝土外加可缩层外层井壁位移变化规律及受力特征。指出陈四楼主、副井冻结壁铝质粘上层采用高强混凝土外加可缩层的外层井壁结构是适宜的，为该对冻结井筒冻结段外层井壁实现无压坏、冻结管无断裂起到一定作用。 展开更多

关键词 外层井壁 冻结段 位移 测量 矿井

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深厚表土地层冻结井筒外层井壁结构选型分析 被引量：5

14

作者 杨俊杰 《建井技术》 北大核心 2003年第5期27-29,共3页

针对山东巨野矿区深厚表土地层特点 ,分析了我国已采用过的冻结井筒外壁结构形式和国外常用的外壁结构形式的受力、变形特征和经济性、可靠性 ,提出了采用弧形大砌块结构作为巨野矿区冻结井筒外壁结构形式的建议。这种结构的外井壁具有... 针对山东巨野矿区深厚表土地层特点 ,分析了我国已采用过的冻结井筒外壁结构形式和国外常用的外壁结构形式的受力、变形特征和经济性、可靠性 ,提出了采用弧形大砌块结构作为巨野矿区冻结井筒外壁结构形式的建议。这种结构的外井壁具有承载能力大 ,施工速度快 。 展开更多

关键词 深厚表土层 冻结井筒 外层井壁 弧形大砌块

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弧形大板块井壁设计的探讨 被引量：6

15

作者 杨俊杰 《煤炭工程》 北大核心 2003年第2期35-38,共4页

简述了在表土埋深超过 60 0m的立井外层井壁中采用预制的钢筋混凝土弧形大板块井壁的合理性 ,结合冻结井的施工特点和井壁受力特征 ,假定弧形板之间形成不完全铰 ,将弧形板形成的圆筒形井筒护壁简化为拱板 ,按偏心受压进行承载力设计配... 简述了在表土埋深超过 60 0m的立井外层井壁中采用预制的钢筋混凝土弧形大板块井壁的合理性 ,结合冻结井的施工特点和井壁受力特征 ,假定弧形板之间形成不完全铰 ,将弧形板形成的圆筒形井筒护壁简化为拱板 ,按偏心受压进行承载力设计配筋。这种设计方法对接缝作了合理的简化 ,使设计计算简便易行 ,且符合井壁工作的实际状态 ,也与当前国家有关规范作了较好的衔接。 展开更多

关键词 深表土 冻结井筒 钢筋混凝土 弧形板块 外层井壁 设计方法 井巷施工

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冻结井高强钢筋混凝土预制弧板井壁试验研究 被引量：4

16

作者 程桦 姚直书 +1 位作者 于为芹 张国勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期554-558,共5页

提出一种新型的冻结井高强混凝土预制弧板外层井壁结构形式,通过原材料强度模型试验,研究了其力学形态和极限承载力.研究表明,该种新型井壁结构形式具有在井下装配后即可满负荷工作,承载能力大、受力特性好等优点,适用于400m以上深厚表... 提出一种新型的冻结井高强混凝土预制弧板外层井壁结构形式,通过原材料强度模型试验,研究了其力学形态和极限承载力.研究表明,该种新型井壁结构形式具有在井下装配后即可满负荷工作,承载能力大、受力特性好等优点,适用于400m以上深厚表土层冻结井外层井壁支护. 展开更多

关键词 高强钢筋 预制 高强混凝土 极限承载力 冻结 支护 受力特性 外层井壁 井壁结构 深厚表土层

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深厚冲积层冻结法凿井井壁设计中冻结压力取值探讨 被引量：5

17

作者 曾凡伟 刘民东 李功洲 《煤炭工程》 北大核心 2019年第12期1-4,共4页

我国冻结法凿井井筒先后穿过500m、600m、700m冲积层,现有规范只有小于500m冲积层的冻结压力取值方法。冻结压力是外层井壁强度和厚度设计的主要计算荷载,研究确定大于500m冲积层冻结压力标准值取值,对外层井壁科学合理设计和井壁安全... 我国冻结法凿井井筒先后穿过500m、600m、700m冲积层,现有规范只有小于500m冲积层的冻结压力取值方法。冻结压力是外层井壁强度和厚度设计的主要计算荷载,研究确定大于500m冲积层冻结压力标准值取值,对外层井壁科学合理设计和井壁安全施工具有重要的理论和现实意义。文章基于国内对深厚冲积层冻结井冻结压力实测结果分析研究,提出大于500m深厚冲积层冻结井外层井壁设计中冻结压力标准值取值方法,可供外层井壁结构设计和施工参考。 展开更多

关键词 冻结压力取值 外层井壁 水平荷载 深厚冲积层

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基于广义开尔文模型的冻结壁和井壁共同作用下冻结压力解析解 被引量：5

18

作者 彭世龙 荣传新 程桦 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第11期84-88,95,共6页

冻结压力大小是深厚冲积层冻结法凿井外层井壁结构设计计算的重要依据。在冻土单轴蠕变试验基础上,采用广义开尔文流变模型,以及弹性-黏弹性对应原理,建立冻结壁位移场黏弹性方程;然后考虑冻结壁与外层井壁及外围未冻土体的相互作用,推... 冻结压力大小是深厚冲积层冻结法凿井外层井壁结构设计计算的重要依据。在冻土单轴蠕变试验基础上,采用广义开尔文流变模型,以及弹性-黏弹性对应原理,建立冻结壁位移场黏弹性方程;然后考虑冻结壁与外层井壁及外围未冻土体的相互作用,推导出了作用于外层井壁上的冻结压力的数学表达式。计算结果表明:在外层井壁砌筑后的前10 d,冻结压力的理论公式计算值与实测结果平均值相差较大,约0.5 MPa;在20 d后,冻结压力趋于稳定,两者差值的绝对值在0.2 MPa以内。总之,冻结压力的理论计算值与实测结果的偏差绝对值在10%以内。因此冻结压力的理论计算公式是比较符合实际的,此公式可为冻结井的外层井壁结构设计提供依据。 展开更多

关键词 冻结压力 广义开尔文流变模型 冻结法凿井 冻结壁 外层井壁

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深厚粘土层冻结压力实测分析 被引量：5

19

作者 姚直书 程桦 +1 位作者 居宪博 江开尧 《建井技术》 2015年第4期30-33,共4页

为分析杨村煤矿主井冻结法凿井时外壁的安全性,对其冻结压力进行了实测分析。通过327,380和426m三个水平测试结果分析表明：1一、三2个测试水平冻结压力值在外壁混凝土浇筑后的7~l4d内,迅速增长;其中7d达到最大值的69.7%~72.72%,14d达... 为分析杨村煤矿主井冻结法凿井时外壁的安全性,对其冻结压力进行了实测分析。通过327,380和426m三个水平测试结果分析表明：1一、三2个测试水平冻结压力值在外壁混凝土浇筑后的7~l4d内,迅速增长;其中7d达到最大值的69.7%~72.72%,14d达到最大值的87.9%~90.9%,外壁承载的早期性特别明显。建议在深厚粘土层冻结井筒外壁强度验算时,采用14d混凝土强度值;2第2测试水平处开挖前,由于实施了强化冻结措施,井帮温度较低,冻结压力增速变缓;33个测试水平冻结压力P（MPa）与埋深H（m）的关系分别为0.010 1 H、0.012 1 H和0.012 9 H。因此,对于400m左右的深厚冲积层,外壁设计时,冻结压力取值偏小,对外壁安全性不利。 展开更多

关键词 深厚粘土层 冻结法凿井 外层井壁 冻结压力 实测分析

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深厚土层冻结法凿井过程中外层井壁模糊随机可靠性分析 被引量：4

20

作者 程桦 姚亚锋 +2 位作者 荣传新 姚直书 蔡海兵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1099-1107,共9页

针对常规可靠性表征结构稳定性时的不足,分析更加符合深井工况的模糊随机可靠性,给出相应的模糊随机功能函数和模糊随机极限状态方程,并针对可靠性中心点算法进行模糊随机改进。结合深厚冲积层井壁冻结压力和钢筋混凝土井壁极限承载力... 针对常规可靠性表征结构稳定性时的不足,分析更加符合深井工况的模糊随机可靠性,给出相应的模糊随机功能函数和模糊随机极限状态方程,并针对可靠性中心点算法进行模糊随机改进。结合深厚冲积层井壁冻结压力和钢筋混凝土井壁极限承载力模糊随机分析,得到深厚冲积层高强钢筋混凝土外层井壁的模糊随机极限状态方程,应用改进后的中心点法推导出外层井壁结构模糊随机可靠性的解析区间,并提出各主要变量对模糊随机可靠性的灵敏度区间模型。工程算例表明:由于综合考虑到各参数的不确定性,获得的模糊随机可靠性相比常规的可靠性总体偏低,其结果更能反映实际工况。此外,模糊随机可靠性首次以区间值表征井筒的可靠程度,较常规可靠性的定值表现方法更具合理性。 展开更多

关键词 模糊随机可靠性 区间值 中心点算法改进 外层井壁 极限状态方程 灵敏度模型

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