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基于围岩弹塑性理论的立井井壁厚度设计研究 被引量：9
1
作者 罗晓青 《煤炭工程》 北大核心 2017年第3期4-7,共4页
基于现有的弹塑性理论,建立了考虑井壁和围岩相互作用的平面应变力学模型。首先,研究了该力学模型的适用条件,推导出新的井壁厚度计算公式;其次,讨论了井壁支护抗力、塑性区范围和井筒几何尺寸的相互关系;最后,分别分析围岩的剪切模量... 基于现有的弹塑性理论,建立了考虑井壁和围岩相互作用的平面应变力学模型。首先,研究了该力学模型的适用条件,推导出新的井壁厚度计算公式;其次,讨论了井壁支护抗力、塑性区范围和井筒几何尺寸的相互关系;最后,分别分析围岩的剪切模量、摩擦角和粘聚力等物理力学参数对井壁受力的影响,更深刻地揭示井壁和围岩相互作用的机理。 展开更多
关键词 立井井筒 井壁设计 弹塑性理论 力学模型
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磁西副立井超千米单层井壁受力变形实测与分析 被引量：6
2
作者 周晓敏 谢琰珂 +1 位作者 李德春 阎建国 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1015-1020,共6页
分析了我国矿山井筒井壁实测的现状和发展。采用振弦式混凝土应变计和钢筋计、有线远程传输、可存储数字采集仪,实施了井壁受力变形传感器埋设和监测,测试深度达到了垂深1 208 m。根据实测数据,对井壁混凝土应变分别进行了内缘与外缘、... 分析了我国矿山井筒井壁实测的现状和发展。采用振弦式混凝土应变计和钢筋计、有线远程传输、可存储数字采集仪,实施了井壁受力变形传感器埋设和监测,测试深度达到了垂深1 208 m。根据实测数据,对井壁混凝土应变分别进行了内缘与外缘、竖向与环向的对比,钢筋受力应变和混凝土应变之间的对比分析,并通过包神公式进行理论值和实测值的对比分析。对比研究说明了实测结果的正确性、合理性。结果表明,短掘短期单层井壁的内缘环向应力大于竖向和径向应力,符合包神井壁设计公式推导的理论基础,井壁实测期间全过程中出现最大观测值的时间是混凝土井壁砌筑后5~6个月,最大环向应变约为-1 093×10-6,总体平均内缘环向应变为-682×10-6。井壁混凝土环向应变的不均匀系数为2.15,钢筋受力的不均匀系数为1.36。实测结果表明,C60等级,900 mm厚的钢筋混凝土井壁是安全的,可为千米竖井井壁设计提供参考。 展开更多
关键词 竖井井壁 井壁监测记录 远程监测 井壁设计 地应力
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矿山竖井井壁与围岩热-固耦合作用分析 被引量：6
3
作者 徐衍 周晓敏 +3 位作者 和晓楠 吴涛 张建岭 李森 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期217-226,245,共11页
为研究竖井井筒运行期间受季节性温度变化影响时井壁的受力情况,对井壁和围岩应用弹性力学原理和热传导原理进行公式推导,在分析井壁温度场和应力场时结合围岩一起建立,数学力学模型,按"接触面问题"处理。公式推导结果表明,... 为研究竖井井筒运行期间受季节性温度变化影响时井壁的受力情况,对井壁和围岩应用弹性力学原理和热传导原理进行公式推导,在分析井壁温度场和应力场时结合围岩一起建立,数学力学模型,按"接触面问题"处理。公式推导结果表明,井筒运行期间井壁和围岩温度场随井筒内气流温度呈现周期性变化,井壁及围岩的温度场始终为不均匀分布状态;围岩随着径向距离的增大,温度影响逐渐消失;运行期间井壁切向总应力和环向总应力随井筒内气流温度呈现周期性变化,井壁内缘处环向总应力取得最大值,径向总应力取得最小值;无穷远处水平地应力值对运行期井壁总应力影响较大,通风时井壁内通常处于压应力状态;围岩的温度变化是影响井壁的受力状态的重要因素,井壁设计时需将井壁内缘变温最大时的应力差|σ_θ-σ_γ|作为选择井壁混凝土强度的参考最低值,还需要结合井壁温度应力的早期应力和中期应力进行分析。 展开更多
关键词 矿山竖井建设 温度应力 接触面问题 井壁设计
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滑动可缩井壁内壁的纵向稳定性分析 被引量：2
4
作者 杨维好 金永军 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期149-151,共3页
根据地基反力法理论，利用最小势能原理，对滑动可缩井壁内层井壁的纵向稳定性进行了研究，得出了井筒临界长细比的计算公式．计算结果表明，内层井壁有可能失稳．并首次提出：当所用滑动层很软时，设计时应验算内层井壁的纵向稳定性．
关键词 井壁 失稳 竖直附加力 井壁设计 内壁 稳定性
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高水压下围岩与竖井井壁相互作用的数值分析 被引量：3
5
作者 罗晓青 周晓敏 梁生芳 《煤炭工程》 北大核心 2013年第1期15-18,共4页
以研究孔隙型含水岩层为条件,基于流固耦合原理,采用Comsol软件地球模块,建立了考虑一定围岩范围和深埋高水压岩层的平面应变井筒井壁力学分析数值模型,首先就基本数值模型的应力场和位移场与"包神公式"的解析分析公式进行了... 以研究孔隙型含水岩层为条件,基于流固耦合原理,采用Comsol软件地球模块,建立了考虑一定围岩范围和深埋高水压岩层的平面应变井筒井壁力学分析数值模型,首先就基本数值模型的应力场和位移场与"包神公式"的解析分析公式进行了对比和相互的正确性验证;然后进一步研究了井壁外侧的水压力、井壁混凝土与围岩的剪切刚度比、开挖和支护的时间效应、锚杆等因素对围岩与井壁的力学特性的影响,图形化直观揭示了它们之间相互作用变化的真实规律,为高水压基岩段井壁设计提供参考。 展开更多
关键词 立井井筒 井壁设计 孔隙型基岩含水层 有限元法
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高水压基岩下井壁与围岩相互作用的数值与模型试验研究 被引量：2
6
作者 周晓敏 罗晓青 +1 位作者 马成炫 胡启胜 《中国矿业》 北大核心 2012年第S1期396-399,408,共5页
以研究孔隙型含水岩层为条件,基于流固耦合原理和相似原理,建立了考虑一定围岩范围和深埋高水压岩层井筒力学模型试验,基于模型试验尺寸和试验材料,采用Comsol软件地球模块,建立了考虑围岩和高水压作用下井筒平面应变和有限段高的力学... 以研究孔隙型含水岩层为条件,基于流固耦合原理和相似原理,建立了考虑一定围岩范围和深埋高水压岩层井筒力学模型试验,基于模型试验尺寸和试验材料,采用Comsol软件地球模块,建立了考虑围岩和高水压作用下井筒平面应变和有限段高的力学数值模型,对比分析了准平面应变和平面应变数值解与包神解析解三者之间的差异性,以1#模型试验条件和结果为基础,开展了数值模型、解析模型与实物模型之间的误差分析,揭示了它们之间相互作用变化的真实规律,为高水压基岩段井壁设计提供参考。 展开更多
关键词 立井井筒 井壁设计 孔隙型基岩含水层 有限元法
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基于正交试验的高强井壁设计分析 被引量：1
7
作者 吴娟 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第1期51-53,66,共4页
为了解决西部深井井筒建设中存在的问题,采用了正交试验方法进行井壁的设计,并根据相似理论建立了井壁模型,然后对建立的井壁模型进行分析。分析结果表明:影响高强钢筋混凝土井壁的因素中,提高混凝土强度等级、厚径比和壁厚能显著提高... 为了解决西部深井井筒建设中存在的问题,采用了正交试验方法进行井壁的设计,并根据相似理论建立了井壁模型,然后对建立的井壁模型进行分析。分析结果表明:影响高强钢筋混凝土井壁的因素中,提高混凝土强度等级、厚径比和壁厚能显著提高井壁的承载能力,而配筋率的提高对井壁承载能力影响很小。因此,高强井壁的设计应考虑以上因素的影响并结合实际工程选取参数。 展开更多
关键词 正交试验 高强井壁 井壁设计
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基于相互作用原理的深厚富含水基岩冻结立井井壁设计
8
作者 罗晓青 《煤炭工程》 北大核心 2017年第8期39-42,共4页
以基于围岩、井壁、水相互作用原理的包神公式为依据,在综合分析井筒穿过岩层的物理力学性质、涌水量和水压等因素后,确定合理的冻结深度和井壁结构形式。对井壁厚度、竖向分段及井壁支护材料进行合理设计,并与拉卖公式计算结果进行对比... 以基于围岩、井壁、水相互作用原理的包神公式为依据,在综合分析井筒穿过岩层的物理力学性质、涌水量和水压等因素后,确定合理的冻结深度和井壁结构形式。对井壁厚度、竖向分段及井壁支护材料进行合理设计,并与拉卖公式计算结果进行对比,为西部深厚富含水基岩类似地层的冻结立井井壁设计提供参考。 展开更多
关键词 立井井筒 井壁设计 孔隙型基岩含水层 相互作用
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孔隙型含水基岩段竖井井壁厚度拟订设计研究 被引量：52
9
作者 周晓敏 陈建华 罗晓青 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1174-1178,共5页
从孔隙型含水基岩段井壁设计的实际出发,首先在考虑地下水渗流对围岩和井壁的受力有影响的前提下,引入了无限体中圆形硐室衬砌的弹性平面应变力学模型.为了合理应用,研究了该力学模型的适用条件.其次推导了新的考虑地下水作用和围岩相... 从孔隙型含水基岩段井壁设计的实际出发,首先在考虑地下水渗流对围岩和井壁的受力有影响的前提下,引入了无限体中圆形硐室衬砌的弹性平面应变力学模型.为了合理应用,研究了该力学模型的适用条件.其次推导了新的考虑地下水作用和围岩相互作用的井壁设计公式,初步研讨了地下水压和有效应力、衬砌和地层剪切模量、衬砌尺寸等因素对井壁受力、厚度设计的影响.最后通过实例验证了该公式的适用性. 展开更多
关键词 孔隙型基岩含水层 井壁厚度设计 水压 抗渗混凝土
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深井特厚冲积层冻结法凿井井壁结构设计 被引量：3
10
作者 贾成刚 《建井技术》 2019年第5期1-4,共4页
赵固二矿西回风立井穿过以黏土层为主的冲积层厚度704.60 m,采用冻结法施工,冻结深度783 m,穿过的冲积层厚度和冻结深度均位居国内前列;如何科学地进行井壁结构设计,成为能否保证井筒工程质量的关键。结合工程实际,阐述了深井特厚冲积... 赵固二矿西回风立井穿过以黏土层为主的冲积层厚度704.60 m,采用冻结法施工,冻结深度783 m,穿过的冲积层厚度和冻结深度均位居国内前列;如何科学地进行井壁结构设计,成为能否保证井筒工程质量的关键。结合工程实际,阐述了深井特厚冲积层冻结井筒井壁设计过程及井壁结构设计关键技术。 展开更多
关键词 深井 特厚冲积层 冻结法凿井 井壁结构设计 高强混凝土
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