溫度-應(yīng)力-水力耦合下深凍結(jié)井壁涌漏水機(jī)理研究.pdf

1、隨著煤炭資源的不斷開發(fā)，煤礦新建井筒穿過的表土沖積層越來越厚。如即將開發(fā)建設(shè)的山東巨野煤田萬福礦井、安徽淮北渦西煤田、國投新集楊村礦井和口孜西礦井等穿過的表土沖積層將厚達(dá)600～800m。當(dāng)采用凍結(jié)法鑿井時(shí)，在外圍凍結(jié)壁解凍后，井壁混凝土將產(chǎn)生涌漏水現(xiàn)象，給礦井安全生產(chǎn)帶來隱患。為此，論文進(jìn)行了溫度-應(yīng)力-水力耦合作用下深凍結(jié)井壁涌漏水機(jī)理分析研究。
　　 首先，基于不穩(wěn)定溫度場(chǎng)的計(jì)算原理，分析了混凝土溫度應(yīng)力的影響因素，根據(jù)有

2、限元法基本原理，提出了具有內(nèi)熱源的混凝土結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力的數(shù)學(xué)表達(dá)式。分析了混凝土溫度的變化過程及溫度應(yīng)力的影響因素，給出了熱力耦合作用的有限元方程。研究混凝土水力劈裂的機(jī)理，給出水力劈裂判據(jù)，分析凍結(jié)壁解凍后高壓水作用下深凍結(jié)井壁涌漏水原因，提出了主要影響因素。根據(jù)相似理論原理，采用方程分析法，得出井壁模型試驗(yàn)相似準(zhǔn)則，進(jìn)行了模型設(shè)計(jì)，對(duì)水荷載直接作用下的鋼筋混凝土井壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模型試驗(yàn)，并與增加防水層的鋼筋混凝土井壁試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行