富水條件下深立井施工安全保障技術(shù)研究.pdf

1、立井是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的咽喉，立井井筒的施工也是整個(gè)礦井建設(shè)的關(guān)鍵工程，其施工的質(zhì)量和快慢直接影響后續(xù)工程和整個(gè)煤礦運(yùn)營期間的效率和安全。因此，立井建設(shè)期間的安全和質(zhì)量必須引起關(guān)注。
　　工程實(shí)踐表明，立井井筒凍結(jié)法施工期間，井壁外側(cè)不僅受到水平方向的凍脹壓力，還受到土層融沉產(chǎn)生的豎直附加力，該力是造成外壁破壞的主要因素，因此，井筒凍結(jié)施工期間的井壁安全問題需要深入研究與解決;特別針對(duì)基巖段含水地層多且多為孔隙水、水量大的特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)

2、安全高效快速施工，需要開展大段高工作面注漿技術(shù)的研究工作，以實(shí)現(xiàn)安全快速建井的目標(biāo)?；诖吮疚牟捎美碚摲治觥⑹覂?nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)原位實(shí)測(cè)、工程實(shí)施相結(jié)合的綜合方法，對(duì)富水條件下千米深井安全施工中井壁安全性、大段工作面注漿進(jìn)行系統(tǒng)研究與實(shí)踐。得到以下結(jié)論:
　　(1)基于雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論，推導(dǎo)出了厚表土立井井壁的塑性極限荷載計(jì)算公式，獲得了厚表土立井井壁塑性屈服時(shí)的極限荷載狀態(tài)線;研究了井壁的塑性極限荷載與井壁混凝土材料的拉壓異

3、性特性之間的關(guān)系。隨著井壁材料拉壓異性系數(shù)α的增大，極限荷載圖與原點(diǎn)所包圍的封閉區(qū)域隨之減小，井壁的承載能力逐漸降低;分析了井壁的塑性極限荷載與井筒幾何特性之間的關(guān)系。隨著井壁厚度逐漸增大，井壁的塑性極限荷載呈非線性增大，當(dāng)R0/R一定時(shí)，隨著井壁豎向荷載的增加，極限塑性荷載逐漸減小，R0/R越小，減小的幅值越大;分析了井壁的塑性極限荷載與和中間主剪應(yīng)力之間的關(guān)系，獲得了分析井壁塑性極限荷載時(shí)，參數(shù)b的合理取值范圍;研究獲得了基巖風(fēng)化帶