龙固矿近600m深钻井井壁设计与安装

山东省巨野矿区龙固矿主井 (双井筒 ) ,穿过的表土不稳定含水地层深 5 46 .4 8m ,钻井深度 5 82 .75m ,井壁结构和悬浮下沉安装技术是决定能否采用钻井法施工的关键。通过对已有成果资料的分析、理论研究和方案比较 ,采用单内钢板钢筋混凝土复合约束混凝土结构和合理的总体分段 。

基于相互作用原理的深厚富含水基岩冻结立井井壁设计

以基于围岩、井壁、水相互作用原理的包神公式为依据,在综合分析井筒穿过岩层的物理力学性质、涌水量和水压等因素后,确定合理的冻结深度和井壁结构形式。对井壁厚度、竖向分段及井壁支护材料进行合理设计,并与拉卖公式计算结果进行对比,为西部深厚富含水基岩类似地层的冻结立井井壁设计提供参考。

西部地区立井井壁-围岩共同承载理论与井壁设计原则

随着西部地区立井井筒建设需求的日益增多,基于西部地层特性的立井井壁设计理论与方法是保证井筒工程经济性和安全性的重要前提。通过研究西部井筒地质特性与围岩特性,获得了基于“弹-黏-脆-塑性”蠕变围岩卸载解析解的数值计算方法,并得到了围岩应力-应变空间分布与时间演化规律。考虑复合井壁结构特征,提出了井壁-围岩共同承载理论和井壁设计原则,获得了不同井筒工程特征、围岩特征、井壁特征等因素对相互作用的井壁受力影响规律,为西部立井井壁优化设计提供了理论基础。

8.3m超大井筒钻井井壁设计

张集煤矿(西区)西进风井为净直径8.3 m超大井筒,穿厚表土采用钻井法凿井,是目前国内外钻井法钻井直径最大的立井井筒。介绍了该井壁在设计、施工方面的特点及成果。

基于正交试验的高强井壁设计分析

为了解决西部深井井筒建设中存在的问题,采用了正交试验方法进行井壁的设计,并根据相似理论建立了井壁模型,然后对建立的井壁模型进行分析。分析结果表明:影响高强钢筋混凝土井壁的因素中,提高混凝土强度等级、厚径比和壁厚能显著提高井壁的承载能力,而配筋率的提高对井壁承载能力影响很小。因此,高强井壁的设计应考虑以上因素的影响并结合实际工程选取参数。

深冻结井井壁设计探讨

根据冻结井壁设计现状提出了冻结井壁结构设计中的几个问题及对策

亭南矿井基岩冻结井壁设计浅析

亭南矿井主、副立井井筒施工中需穿过巨厚的白垩系下统洛河组强含水层,经反复论证,最终确定采用全深冻结法施工。阐述了基岩冻结井壁结构特点和内、外壁荷载取值的特殊性,介绍了该矿井基岩冻结井壁设计情况,为我国西部地区基岩冻结井筒设计和施工提供了经验。

冻结井素混凝土井壁设计与施工

马庄石膏矿风井净径3.5m,井深123m,其中表土层厚52m,采用冻结法施工,冻结深度为65m。由于该矿属乡镇企业,资金非常紧张,故在确保安全的情况下,合理设计井壁结构,降低投资尤其显得关键。 1 井壁结构形式的确定 我国自1956年在开滦林西风井采用冻结法凿井以来,至今已施工了数百个立井。起初冻结井井壁采用单层素混凝土井壁,但由于受当时建筑材料限制,配制高标号混凝土相当困难,一般最大仅能配出C20混凝土,故井壁强度较低,致使许多井壁开裂漏水,甚至破坏。为解决上述问题。

某雨水泵站泵井(沉井结构)井壁设计

本文通过对实例工程某雨水泵站泵井(沉井结构)设计,对沉井结构井壁设计方面做一些探讨,为同类结构设计提供参考。

西部地区基岩含水层冻结井筒井壁设计研究

随着西部大开发战略的实施,本文针对西部地区基岩含水地层冻结井筒遇到井筒深、直径大、计算井壁结构厚度较大等问题,根据井壁实际受力状态,提出了在现行规范下合理的计算方法,并以红庆河矿井为工程实例进行计算结果比较。

基于围岩弹塑性理论的立井井壁厚度设计研究

基于现有的弹塑性理论,建立了考虑井壁和围岩相互作用的平面应变力学模型。首先,研究了该力学模型的适用条件,推导出新的井壁厚度计算公式;其次,讨论了井壁支护抗力、塑性区范围和井筒几何尺寸的相互关系;最后,分别分析围岩的剪切模量、摩擦角和粘聚力等物理力学参数对井壁受力的影响,更深刻地揭示井壁和围岩相互作用的机理。

滑动可缩井壁受力分析与设计原则

分析了滑动可缩井壁结构各组成部分在不同阶段的受力情况，确定了井壁滑动层和可缩层应具有的理想性能，提出了滑动可缩井壁的设计计算原则。

千米立井井壁应力分析及设计问题探讨

从新汶矿务局孙村煤矿千米立井的地压监测结果中，选择地压最大的井筒危险截面，将所测到的地压最终值拟合成切向坐标的函数，并按富氏级数展开，作为该截面井壁外边界上的径向正应力，外边界上的剪应力的由静力平衡条件求出。然后，通过井壁应力分析求出危险点的应力，将此应力代入安全条件，求得不同混凝土强度等级下的井壁安全厚度。为了便于应用又提出了直接由实测地压值计算井壁厚度的简便公式。

孔隙型含水基岩段竖井井壁厚度拟订设计研究

从孔隙型含水基岩段井壁设计的实际出发,首先在考虑地下水渗流对围岩和井壁的受力有影响的前提下,引入了无限体中圆形硐室衬砌的弹性平面应变力学模型.为了合理应用,研究了该力学模型的适用条件.其次推导了新的考虑地下水作用和围岩相互作用的井壁设计公式,初步研讨了地下水压和有效应力、衬砌和地层剪切模量、衬砌尺寸等因素对井壁受力、厚度设计的影响.最后通过实例验证了该公式的适用性.

超深立井井壁结构设计

介绍了深度为1 341.6m的磁西一号矿井副井主要技术参数、井壁设计思路和井壁结构设计情况。该井筒目前已施工完毕,施工过程顺利。

冻结法凿井井壁应用C80~C100混凝土强度设计值等参数取值研究

深井冻结需要设计应用高承载能力的井壁结构,井下现浇高强度混凝土是提高井壁承载能力较为可行的方法。设计应用大于C80混凝土井壁缺少相应规程和规范,缺少对混凝土轴心抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、弹性模量等物理力学参数的取值规定。通过国内外混凝土结构设计规范、国内有关学者研究成果和为该研究开展的验证试验等综合研究,提出C80~C100轴心抗压强度、轴心抗拉强度设计值和标准值、弹性模量与泊松比等取值建议,为制定冻结法凿井井壁设计应用C80~C100混凝土技术规程和形成技术体系提供依据。

张集矿井井壁结构设计

淮南张集矿井主井、副井和中央回风井井筒穿过的第四系冲积层厚度约 330m ,具有埋藏深、单层粘土层厚、冻胀率与冻胀力较大特点。在井壁结构设计中从井筒的施工方法选择、井壁结构形式和井壁设计方法等方面进行分析研究 ,确定出技术先进、经济合理的井壁结构形式。三个主井井筒于 1997年底安全到底 。

深井特厚冲积层冻结法凿井井壁结构设计

赵固二矿西回风立井穿过以黏土层为主的冲积层厚度704.60 m,采用冻结法施工,冻结深度783 m,穿过的冲积层厚度和冻结深度均位居国内前列;如何科学地进行井壁结构设计,成为能否保证井筒工程质量的关键。结合工程实际,阐述了深井特厚冲积层冻结井筒井壁设计过程及井壁结构设计关键技术。

磁西副立井超千米单层井壁受力变形实测与分析

分析了我国矿山井筒井壁实测的现状和发展。采用振弦式混凝土应变计和钢筋计、有线远程传输、可存储数字采集仪,实施了井壁受力变形传感器埋设和监测,测试深度达到了垂深1 208 m。根据实测数据,对井壁混凝土应变分别进行了内缘与外缘、竖向与环向的对比,钢筋受力应变和混凝土应变之间的对比分析,并通过包神公式进行理论值和实测值的对比分析。对比研究说明了实测结果的正确性、合理性。结果表明,短掘短期单层井壁的内缘环向应力大于竖向和径向应力,符合包神井壁设计公式推导的理论基础,井壁实测期间全过程中出现最大观测值的时间是混凝土井壁砌筑后5~6个月,最大环向应变约为-1 093×10-6,总体平均内缘环向应变为-682×10-6。井壁混凝土环向应变的不均匀系数为2.15,钢筋受力的不均匀系数为1.36。实测结果表明,C60等级,900 mm厚的钢筋混凝土井壁是安全的,可为千米竖井井壁设计提供参考。

高水压下围岩与竖井井壁相互作用的数值分析

以研究孔隙型含水岩层为条件,基于流固耦合原理,采用Comsol软件地球模块,建立了考虑一定围岩范围和深埋高水压岩层的平面应变井筒井壁力学分析数值模型,首先就基本数值模型的应力场和位移场与"包神公式"的解析分析公式进行了对比和相互的正确性验证;然后进一步研究了井壁外侧的水压力、井壁混凝土与围岩的剪切刚度比、开挖和支护的时间效应、锚杆等因素对围岩与井壁的力学特性的影响,图形化直观揭示了它们之间相互作用变化的真实规律,为高水压基岩段井壁设计提供参考。