西部地區(qū)深基巖凍結(jié)井筒井壁漏水成因與防治措施.pdf

1、隨著經(jīng)濟增長和西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，西部地區(qū)正展開史上最大規(guī)模的礦井建設(shè)，而凍結(jié)井壁突水、漏水的難題仍未從根本上解決。現(xiàn)有的設(shè)計規(guī)范及手冊中的參數(shù)均是針對中、東部地區(qū)的，因此需考慮東、西部地區(qū)的地層差異來進行井壁滲漏水成因與防治研究。
　　本文以雙層鋼筋混凝土井壁結(jié)構(gòu)為對象，通過相關(guān)實測和實驗得出了西部地層的凍結(jié)壓力及其基巖強度特性，并分析西部地區(qū)凍結(jié)井壁的受力特征以及水壓特性，得出外層井壁設(shè)計滿足穩(wěn)定性要求即可，而內(nèi)層井壁主要用

2、于防水。視內(nèi)層井壁混凝土為多孔介質(zhì)，考慮損傷軟化以及滲流作用，對高壓水作用下混凝土內(nèi)層井壁突水、漏水機理分析，得出混凝土井壁所能夠承受的臨界水壓值P0c隨著混凝土的孔隙率φ和損傷后的降模量與彈性模量之比Eλ/E的增加而降低，同時井壁的臨界塑性損傷區(qū)半徑也隨之減小。此外，利用ABAQUS軟件中混凝土損傷塑性模型，在高壓水作用下對內(nèi)層井壁考慮流固耦合作用進行數(shù)值模擬，得出井壁混凝土中的應(yīng)力、位移增大且塑性損傷情況加重，對煤礦混凝土井壁的穩(wěn)定

3、不利，采用滲流—應(yīng)力耦合分析法能較真實的反映混凝土井壁的受力情況。為防治凍結(jié)井壁發(fā)生突水、漏水破壞，提出使用低水化熱水泥并添加礦渣等摻合料來減小水泥用量，能夠在保證混凝土強度的前提下，降低凍結(jié)井壁混凝土水泥水化熱量，以減小溫度應(yīng)力，從而抑制溫度裂紋的產(chǎn)生。同時通過高性能混凝土配置實驗，在凍結(jié)井壁混凝土中添加60kg/m3EUA-Ⅳ膨脹劑、0.9kg/m3聚丙烯纖維以及1.7％高效減水劑，能抑制混凝土收縮變形，提高井壁混凝土體積穩(wěn)定性和密