地面注浆控制井壁破裂变形的理论与工程分析

阐述了预防与治理立井井壁破裂的地面注浆加固方法的机理,指出地面注浆可以对地层性状有明显改善,并因此对井壁附加力有减弱作用.根据在某矿井的工程治理实践,分析了井壁应变、地表变形以及注浆帷幕测试结果表明,注浆使得井壁的安全性得到明显提高.同时指出,在实践中也要根据测试结果不断调整注浆参数,以达到良好的效果.     

基于监测信息的井壁广义附加力数值模拟反演

竖直附加力是导致井壁破裂的关键因素,合理确定该附加力的大小对于分析、预测及评价井壁的安全状态有重要意义.有限元模拟表明,水平地压保持不变时,随竖向附加力的增加,井壁竖向压应变呈增大趋势,而环向压应变呈减小趋势;而实测结果却显示井壁竖向、环向应变均呈受压增加趋势.文章以某深厚表土层中的井壁为例,通过实际监测信息指导下的有限元模拟反演分析,得到竖向附加力和水平地压的增加量,有限元模拟结果与实测吻合,为正确分析井壁结构的外载荷提供了一种基于监测与数值模拟结合的方法.     

冻结立井井壁防破裂措施的研究

通过对立井井壁破裂原因的分析及危险点处应力状态的研究,以消除导致井壁破裂的因素为目标提出了对尚未破土动工井筒防止井壁破裂的措施,以预防井壁破裂为宗旨提出了对现存未破裂井壁的防范方法,以恢复井筒的使用性能为目的,提出了治理破裂井壁的手段。     

灰色GM(1,1)模型在井壁破裂中的应用研究

利用灰色GM(1,1)模型 ,把井壁破裂治理中及治理后所获得的数据视为灰色量 ,并用数列方法进行数据生成、数据拟合和数据预报 ,进而指导井壁治理工作的进展和长期维护 .算例结果表明 ,该模型具有较高的拟合和预测精度 ,可以作为井壁破裂综合治理的一种实用的辅助方法     

冻结管腐蚀对井壁附加力影响的数值分析

以实际矿井为研究背景,采用大型商业软件FLAC3D模拟了冻结管腐蚀对井壁附加力的影响,模拟结果显示,冻结管腐蚀所引起的附加力在底部含水层下部达到最大,在一定时间段内,该值随时间呈近似线性增加的关系.通过该值与底部含水层疏排水引起的竖直附加力的对比分析,冻结管腐蚀给井壁所带来的附加力不能忽视,底部含水层长期疏排水和冻结管腐蚀对井壁破裂均产生影响.     

GM(1,1)模型在井壁安全监测中的应用

为了对井壁安全进行合理评价,及时开展井壁的维护和治理工作,利用灰色系统理论的GM(1,1)模型,将监测到的附加应变数据视为灰色量,运用数列方法进行数据生成、拟合和预报.结合某矿实际监测数据进行预测分析,实践表明,该模型具有较高的拟合和预测精度,采用灰色预测方法对井壁附加应变进行预测是可行的.     

新型灌注沉桩机的研制

新型灌注沉桩机采用偏心块振动式机构，强迫振动土壤破裂下沉桩管。该机可用于钢筋混凝土、混凝土和白灰三种桩的灌柱。内设捣实机构可使白灰桩承载能力提高２０％左右。减振装置与桩机架之间采用滚动接触，延长导轨使用寿命。     

桩土接触面力学参数取值研究

采用点面接触模型，库仑摩擦变形原理，并在土－结构（钢、混凝土）剪切摩擦试验的基础上，对桩土接触面摩擦参数的取值问题进行了分析，得到一些结论，这些结论对于桩土接触面力学参数正确值有一定的参考价值。     

断裂摩擦桩瞬态动测响应的正演模拟

根据分布参数系统并采用动静平衡隔离单元法,建立断裂摩擦桩瞬态动测响应的数学模型,编制相应程序,绘出了断裂摩擦桩瞬态动测位移、速度、加速度响应,并分析了断裂摩擦桩的基本特征。     

桩基础水下混凝土灌注施工工艺与质量控制

针对桩基础水下混凝土灌注,详细阐述各个施工环节的技术控制要点;并对混凝土灌注过程中出现的常见问题进行分析,提出具体的预防措施与处理办法。基于成桩后出现的质量缺陷,提出了补强的方法。结合桩身水下混凝土灌注的施工体会,谈几点桩基础质量检验及控制方法。     

开切双卸压槽井壁与表土共同作用的力学特性

利用ANSYS分析软件对开切双卸压槽井壁与表土共同作用的受力机理进行了分析。通过计算可知,开切单卸压槽后内层井壁竖向应力衰减率为38.6%左右,开切双卸压槽后内层井壁竖向应力衰减率为59.5%左右。由此可见,开切双卸压槽极大地改善了内层井壁的受力状况。内层井壁开切双卸压槽后,当地表再次下沉且下沉量小于卸压槽的允许压缩量时,井筒内、外壁和地层变形协调,内层井壁上的竖向应力以及外壁上的竖向摩擦力均没有急剧变化。     

深立井基岩段井壁地压应力研究

揭示深立井及超深立井基岩段井壁地压应力的理论分析方法,为基岩段立井井壁的优化设计奠定基础。首先将立井基岩段井筒及围岩均按照轴对称受力状况建立力学模型,依据井筒开挖前后围岩受力状态的分析,通过围岩内表面与井筒外壁环向或径向应变相等原理,然后依据轴对称原理、弹性理论、静不定问题的求解方法等理论,求解出基岩段井壁地压应力的分布规律。所举算例得到的结果较为充分地反应了井壁中地压应力在井壁结构设计中的作用。其结果对深立井井壁结构的优化设计具有极为重要的指导作用。     

双层钢板混凝土复合井壁设计计算方法研究

通过对双层钢板混凝土复合井壁结构受力分析指出,由于内、外钢板筒的约束作用,中间混凝土层完全处于三轴受压应力状态,混凝土抗压强度得到了较大程度地提高。根据现行混凝土结构设计规范关于多轴应力状态下混凝土强度验算的相关规定,提出了双层钢板混凝土复合井壁设计计算新方法,并得到了模型试验的验证,通过实例计算结果表明,采用这一新方法设计的井壁结构不但安全可靠,而且还可大大降低井壁混凝土的设计强度等级或减薄井壁厚度,解决了特厚表土层钻井井壁结构的设计计算难题。目前,该方法已应用于工程实际的井壁结构设计中。     

高强钢筋混凝土井壁水平极限承载特性实验

摘要：针对西部地区某煤矿冻结井筒的支护问题,根据相似理论,采用模型实验方法研究了高强混凝土井壁的水平极限承载特性。实验结果表明：井壁结构在水平荷载达到10MPa后,钢筋应力进入屈服应力阶段,表现出明显的塑性流动;井壁破坏荷载达18．4MPa,破坏前混凝土的最大环向应变可达-3400×10^-6。实验结果可为井筒支护参数优选和工程监测提供参数。     

厚表土层中滑动可缩井壁结构设计

研究了厚表土层中有竖直附加存在捍的新型井壁结构形式,阐述了滑动可缩井壁结构各部分的受力特点和计算模型,提出了新的井壁设计方法,为工程设计和应用提供了可靠的依据。     

特厚冲积层冻结井壁受力机理与设计优化

为解决特厚冲积层冻结井筒的支护难题,对井壁受力机理和设计优化方法进行了探讨.井壁实际受力状态分析表明:特厚冲积层冻结井筒,外层井壁的内缘混凝土处于"拉-压"二向应力状态,其中环向处于压应力状态,竖向则处于拉应力状态;而内层井壁的内缘钢筋混凝土处于"压-压"二向应力状态,其中环向压应力是由静水压力或层间压力引起的,竖向压应力则是由自重应力等引起.根据现行混凝土结构设计规范,提出了特厚冲积层冻结井壁设计优化方法.工程实例应用结果表明:采用这一设计优化方法不但可以减薄井壁总厚13%,而且它与现行国家混凝土结构设计规范相衔接,各项参数取值有法可依,优化后的井壁工作状况正常.     

潘三新西风井井壁变形安全监测分析

为了反映井壁的安全状态,以淮南潘三矿新西风井井壁为研究背景,通过利用安全监测系统对2011年9月8日-2012年2月15日这段时间内的井壁钢筋混凝土的应力应变进行实测,得到并记录一系列监测点的数值,从而绘制出应力应变数值变化曲线,分析曲线变化趋势以便发现问题及时处理,以保证井筒的整体安全性。     

东荣矿区井壁受力及破坏原因

利用钢弦式传感器,实测东荣矿区冻结压力的大小及变化规律,结果表明冻结压力随时间而增长.在此基础上,分析了井壁破坏的原因,如实际冻结压力偏大,负摩擦力的不利影响等,提出了防止井壁破坏的措施.     

斜井冻结凿井数值模拟方法

 为提高ANSYS 软件对斜井冻结凿井模拟的准确度, 提出一种双模型法与改进重叠单元法相结合的数值模拟方法。以某矿主斜井表土冻结段施工为背景, 考虑冻土为弹塑性介质, 建立斜井冻结掘砌平面模型, 采用本方法对掘砌模型进行模拟分析, 并与传统方法进行比较。结果显示, 采用双模型法模拟掘砌模型的初始应力-位移环境, 得到的应力场、位移场与围岩未扰动状态下的理论值吻合;改进重叠单元法模拟井帮完全卸载后支护井壁的掘砌过程, 得到不同模型顶面埋深下井壁内外缘的环向应力均小于10^-6 MPa, 井壁位移均小于10^-7 m, 与理论值接近, 且本方法的模拟结果均优于传统方法, 表明本方法具有较好的可行性和较高的模拟精度。