西部软岩冻结井筒砌筑外壁对冻结壁温度场影响研究

为研究深厚富水软岩地层砌筑混凝土井壁对冻结壁温度场的影响,采用现场实测与回归分析相结合的研究方法,选择在蒙陕地区大海则煤矿主立井掘进过程中进行温度场的监测,研究结果表明：井帮冻结软岩最大融化范围在400~600mm之间,发生在浇筑混凝土的7d内,冻结软岩最大融化距离S与井帮温度T成线性关系;井帮软岩在12~52d后全部重新回冻,软岩全部重新回冻时间D与井帮温度T成线性关系。研究得知,要确保混凝土浇筑后7d强度,应控制井帮温度高于-4.9℃,混凝土入模温度高于16℃。

西部软岩冻结立井底鼓实测研究

大海则煤矿主立井净直径9．6m，井深701．96m，采用全深冻结法施工，设计冻结深度718m，为西部软岩冻结井筒。井筒掘进到575m深处时，对工作面底鼓进行了实测研究。该处井筒揭露的岩性为粉砂岩，预测底部为泥岩。实测显示，底鼓量不大，呈现由井筒四周向井筒中心逐渐增大的现象，最大底鼓量仅20mm，平均底鼓速度为1．76mm／d，明显小于东部地区粘土层冻结段15～30mm／d的底鼓速度，说明冻结壁超前位移小，冻结壁稳定性强，掘砌施工安全；最大底鼓量出现在井筒西侧，最小底鼓量出现在井筒东侧，表明方位不同，冻结壁稳定性呈现不均匀性特征。该井筒底鼓实测研究，可为西部软岩冻结立井设计和施工提供参考。

数值模拟在西部软岩冻结预测中的应用

针对冻结壁温度场的求解是一个不稳定的导热问题,很难进行解析求解,尤其是在考虑钻孔实际位置偏斜时,通过运用有限元软件ANSYS进行数值模拟运算,从而对井筒冻结壁的温度发展做出预测,以期为掘进施工提供指导帮助.从结果来看,温度预测的精确度较高,符合工程需要.

西部软岩不同岩性冻结壁扩展速度研究

冻结壁扩展速度是冻结设计和冻结施工的重要指标。对于西部冻结井筒建设而言,不同岩性中冻结壁扩展速度特点的研究还处于初级阶段。通过统计大海则煤矿4个立井井筒测温孔实测数据,得到了第四系、白垩系和侏罗系地层中不同岩性的冻结壁扩展速度,并分析了其扩展速度的特点,得出白垩系地层早期冻结壁扩展速度相差不大,中后期扩展速度与岩性有关;侏罗系地层中后期扩展速度与岩性相关性不大。

西部含水软岩冻结井筒马头门破坏机理及修复加固设计

针对西部含水软岩冻结井筒马头门维护困难的问题,利用数值模拟、现场监测等手段进行马头门破坏机理分析,并提出修复加固设计。现场应用结果表明,利用锚-注-喷等多种方式进行修复加固,可提高马头门、井筒及巷道相接处的围岩强度,能够有效地降低马头门变形破坏程度。

西部含水软岩冻结造孔缓凝水泥浆置换高度的影响因素研究

西部含水软岩地层建井人工冻结法中冻结器与围岩间环形空间的有效封堵,是防止冻结壁解冻后沿冻结器漏水的关键。当前主要采用缓凝水泥浆置换技术。通过对该区域3个冻结工程总结,分析了影响置换高度的各影响因素,如承压水层压力水头、冻结器底端距最近的承压水层底板的距离及底板岩性、承压水水质、冻结深度及冻结管下放时间。

西部红层软岩地区某桥梁扩大基础有限元分析

以西部红层软岩地区渝邻高速公路I合同段林家湾大桥的1号桥墩扩大基础为例,通过有限元数值计算,分析了实际工程中桥梁扩大基础下红层软岩地基受基础传来的竖向力、水平力和弯矩复合荷载作用下的强度变形受力特性。分析结果表明,红层软岩地基沉降值较小,故一般均能满足JTJ024-85《公路桥涵地基与基础设计规范》要求,而桥梁扩大基础受基顶水平力及弯矩荷载影响较大,在基础底面尺寸设计的时候应充分考虑这一影响,使基底最大反力满足红层软岩地基承载力的要求。

西部含水软岩冻结井筒马头门衬砌结构内力监测及补强加固技术

通过对西部含水软岩地层冻结井筒马头门衬砌结构内力监测,掌握了衬砌结构钢筋应力、混凝土应变、孔隙水压力等变化规律。利用现场监测进行了支护效果评价。以"强化支护、适当让压、刚柔结合"为支护理念,提出了"锚-注-喷"补强加固方案。通过支护效果评价证明了补强加固方案合理性。