深厚沖積層凍結(jié)溫度場(chǎng)特性研究及參數(shù)反演.pdf

1、為滿足經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展對(duì)能源的巨大需求，急需建設(shè)新的大型或特大型礦井。對(duì)于淮南、淮北、山東、河南等省，表土覆蓋層較薄的煤田已經(jīng)開采，需新建的大型或特大型礦井的煤層均處于深厚表土地層下。凍結(jié)法鑿井關(guān)鍵技術(shù)問題之一是保證凍結(jié)壁的穩(wěn)定及安全，因此研究深厚沖積層土層的凍結(jié)壁溫度場(chǎng)的發(fā)展特性及凍土導(dǎo)熱系數(shù)反演對(duì)保證凍結(jié)壁的穩(wěn)定性和安全性具有重要的意義。
　　本文以淮南潘三礦新西風(fēng)井井筒凍結(jié)工程為工程背景，通過(guò)安徽理工大學(xué)自行研制開發(fā)的凍結(jié)法鑿

2、井安全信息可視化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)軟件，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)凍結(jié)過(guò)程中測(cè)溫孔凍結(jié)溫度的變化監(jiān)測(cè)，獲得了豐富的凍結(jié)溫度場(chǎng)形成過(guò)程中的溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，更好的分析和預(yù)測(cè)凍結(jié)壁溫度發(fā)展規(guī)律特性，并且利用信息化軟件進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定計(jì)算，比較分析了井幫溫度的實(shí)測(cè)與預(yù)測(cè)值，得出了不同圈管上凍結(jié)壁的交圈時(shí)間的預(yù)測(cè)值，對(duì)凍結(jié)壁溫度場(chǎng)的發(fā)展性狀進(jìn)行了預(yù)測(cè)，很好的滿足了凍結(jié)法鑿井的安全性穩(wěn)定性施工要求。另外本文運(yùn)用ANSYS軟件進(jìn)行凍結(jié)溫度場(chǎng)的導(dǎo)熱系數(shù)反演分析，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)及工程經(jīng)驗(yàn)

3、預(yù)先得出凍土其他熱學(xué)參數(shù)的大小以及凍土導(dǎo)熱系數(shù)的變化范圍，然后運(yùn)用逼近的方法將該范圍內(nèi)每個(gè)導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行凍結(jié)壁溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬，提取各個(gè)測(cè)溫孔在任一時(shí)間內(nèi)的溫度值大小，并利用最小二乘法確定一個(gè)最優(yōu)值，從而用該最優(yōu)導(dǎo)熱系數(shù)值模擬出的溫度場(chǎng)與工程實(shí)測(cè)比較，具有更好的驗(yàn)證性，本工程實(shí)例中260m細(xì)砂層凍土等效導(dǎo)熱系數(shù)為1.85kcal/mh℃，305m黏土層凍土等效導(dǎo)熱系數(shù)為1.475kcal/mh℃，通過(guò)該數(shù)值方法進(jìn)行的導(dǎo)熱系數(shù)反演具有很好的