新莊煤礦風(fēng)立井考慮凍結(jié)壁解凍井壁的穩(wěn)定性影響分析.pdf

1、隨著我國煤炭資源不斷向深部開采，井筒需要穿越深厚巖土層，尤其在西部地區(qū)多數(shù)井筒需要穿越白堊系、侏羅系等深厚富水軟巖地層，采用凍結(jié)法鑿井成為最有效施工方法之一。但與東部地區(qū)深厚沖積層地區(qū)立井的凍結(jié)設(shè)計參數(shù)又存在差異，因此開展對西部地區(qū)立井凍結(jié)壁與井壁的穩(wěn)定性研究有重要研究意義。
　　以凍結(jié)深度達(dá)910m的甘肅新莊煤礦風(fēng)井凍結(jié)井筒為工程背景，通過室內(nèi)試驗得出白堊系中粒砂巖在低溫作用下力學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律，基于凍結(jié)壁與周圍軟巖共同作用，建

2、立凍結(jié)壁與井壁相互作用彈塑形受力模型，得出了凍結(jié)壓力和井幫位移的計算公式，利用有限元軟件對凍結(jié)壁徑向變形分析，數(shù)值計算結(jié)果與理論計算結(jié)果吻合。凍結(jié)壁階段考慮溫度變化對凍結(jié)軟巖力學(xué)參數(shù)的影響，依據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果計算得凍結(jié)壁解凍過程中不同溫度下井壁與凍結(jié)壁相互作用力的大小，理論推導(dǎo)出井壁應(yīng)力解析解，并且預(yù)測得井壁危險層位置。凍結(jié)壁解凍后考慮溫度應(yīng)力對井壁受力影響，分別推導(dǎo)了井壁在沖積層段與基巖段井壁應(yīng)力分量，并驗算說明新莊風(fēng)立井在凍結(jié)壁解凍后