本文關鍵詞：大海則礦凍結立井井壁結構安全監(jiān)測研究

  更多相關文章： 凍結井筒 安全監(jiān)測 反演計算 內(nèi)壁受力

【摘要】：近年來,我國西部地區(qū)礦井采用凍結法施工的立井井筒逐漸增多,鑒于東西部地區(qū)地層及建井方法的差異,西部凍結井筒內(nèi)層井壁的設計和施工仍存在種種不足。根據(jù)現(xiàn)行《凍結井壁設計規(guī)范》,內(nèi)層井壁所受荷載按靜水壓力設計,不考慮其他荷載因素,而內(nèi)壁在建井期間除承受靜水壓力外,還受到溫度、壁間注漿等因素的影響,受力較為復雜,需對建井期間內(nèi)層井壁的受力規(guī)律及臨時荷載進行監(jiān)測研究。針對上述問題,本文依托大海則礦主立井安全監(jiān)測課題,通過現(xiàn)場實測、理論計算和數(shù)值模擬相結合的方法,研究了主井井筒內(nèi)層井壁結構凍結段的受力與安全狀況。首先,基于內(nèi)層井壁澆筑及凍結壁解凍期間現(xiàn)場監(jiān)測的井壁應力、應變、溫度、壁間水壓數(shù)據(jù),得到了內(nèi)壁的受力變化規(guī)律,定性分析了內(nèi)壁受力變化過程中的主導因素；其次應用凍結壁解凍期間各監(jiān)測層位環(huán)向鋼筋的應力數(shù)據(jù),推算出內(nèi)壁所受的水平外力,掌握了套壁和凍結壁解凍期間內(nèi)層井壁的受力狀態(tài)和規(guī)律；最后,采用反演計算結果應用到數(shù)值模擬的方法,對內(nèi)層井壁的安全性進行了評價。研究表明,建井期間影響內(nèi)壁應力變化的因素為溫度、內(nèi)外壁作用力和壁間注漿壓力；通過現(xiàn)場實測和理論計算數(shù)據(jù)可知,大海則煤礦主立井內(nèi)壁結構是安全的；數(shù)值模擬得出的內(nèi)壁破壞時的應力、位移變化規(guī)律,是對現(xiàn)場監(jiān)測結果的補充和延伸。本文研究大海則礦凍結井筒內(nèi)壁的受力規(guī)律與安全性評價的思路和方法,可為西部地區(qū)立井井壁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析提供新的思路和方法,為西部凍結井筒內(nèi)壁的安全評價提供參考。
【關鍵詞】：凍結井筒 安全監(jiān)測 反演計算 內(nèi)壁受力
【學位授予單位】：煤炭科學研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD76;TD32
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 問題的提出10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 國內(nèi)外凍結立井發(fā)展歷程11-12
• 1.2.2 凍結立井破壞機理研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.3 井壁安全監(jiān)測方法現(xiàn)狀15-18
• 1.3 研究內(nèi)容與方法18-20
• 1.3.1 研究內(nèi)容18
• 1.3.2 研究技術路線18-20
• 2 內(nèi)壁安全監(jiān)測系統(tǒng)設計20-32
• 2.1 項目背景20-21
• 2.1.1 工程概況20
• 2.1.2 地質(zhì)與水文特征20-21
• 2.2 監(jiān)測元件簡介及標定21-25
• 2.2.1 主要監(jiān)測內(nèi)容21
• 2.2.2 監(jiān)測元件簡介21-24
• 2.2.3 振弦式傳感器原理簡介24
• 2.2.4 振弦式傳感器的標定24-25
• 2.3 監(jiān)測層位及系統(tǒng)方案25-28
• 2.3.1 監(jiān)測層位設計25-26
• 2.3.2 監(jiān)測系統(tǒng)方案26-27
• 2.3.3 監(jiān)測儀器統(tǒng)計27
• 2.3.4 監(jiān)測系統(tǒng)原理圖27-28
• 2.4 監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)場實施28-31
• 2.4.1 鋼筋計安裝29
• 2.4.2 應變計安裝29-30
• 2.4.3 水壓計安裝30
• 2.4.4 溫度傳感器安裝30-31
• 2.5 本章小結31-32
• 3 內(nèi)壁應力現(xiàn)場實測分析32-58
• 3.1 凍結立井內(nèi)壁荷載分析32-34
• 3.1.1 內(nèi)壁不同階段的荷載劃分32
• 3.1.2 水平地壓32
• 3.1.3 自重荷載32-33
• 3.1.4 豎向附加力33
• 3.1.5 靜水壓力分析33-34
• 3.2 井壁溫度實測分析34-39
• 3.2.1 井壁溫度實測分析34-37
• 3.2.2 壁間注漿時機及注漿壓力分析37-39
• 3.3 內(nèi)壁鋼筋應力實測分析39-48
• 3.3.1 內(nèi)壁環(huán)向鋼筋應力實測分析39-43
• 3.3.2 內(nèi)壁豎向鋼筋應力實測分析43-46
• 3.3.3 本節(jié)小結46-48
• 3.4 內(nèi)壁混凝土應變實測分析48-54
• 3.4.1 內(nèi)壁豎向混凝土應變實測分析48-49
• 3.4.2 內(nèi)壁徑向混凝土應變實測分析49-52
• 3.4.3 內(nèi)壁環(huán)向混凝土應變實測分析52-53
• 3.4.4 本節(jié)小結53-54
• 3.5 壁間水壓力實測分析54-56
• 3.6 本章小結56-58
• 4 內(nèi)壁受力理論計算分析58-71
• 4.1 井壁應力理論分析58-62
• 4.1.1 溫度應力58-60
• 4.1.2 水平均勻荷載下內(nèi)壁應力分析60-61
• 4.1.3 內(nèi)壁內(nèi)外緣應力分析61-62
• 4.1.4 三向應力下井壁承載力計算62
• 4.2 內(nèi)壁受力理論計算分析62-69
• 4.2.1 環(huán)向鋼筋應力取值62-63
• 4.2.2 混凝土等效方法分析63-65
• 4.2.3 井壁等效應力的計算65-66
• 4.2.4 內(nèi)壁所受外力計算66-67
• 4.2.5 外力占設計值百分比67-69
• 4.2.6 本節(jié)小結69
• 4.3 本章小結69-71
• 5 內(nèi)壁受力數(shù)值模擬研究71-85
• 5.1 井壁混凝土的破壞準則71-73
• 5.1.1 混凝土最大拉應變準則71
• 5.1.2 混凝土兩向受壓破壞準則71
• 5.1.3 混凝土應變理論71-73
• 5.2 內(nèi)壁受力數(shù)值模擬研究73-81
• 5.2.1 ABAQUS軟件介紹73
• 5.2.2 鋼筋混凝土本構模型73-74
• 5.2.3 內(nèi)壁受力模型建立74-77
• 5.2.4 內(nèi)壁受力模擬結果分析77-81
• 5.3 數(shù)值模擬與現(xiàn)場實測對比分析81-84
• 5.3.1 應力結果對比分析81-82
• 5.3.2 應變結果對比分析82-84
• 5.4 本章小結84-85
• 6 結論與展望85-88
• 6.1 主要結論85-86
• 6.2 研究創(chuàng)新點86-87
• 6.3 存在的不足及展望87-88
• 參考文獻88-94
• 致謝94-95
• 個人簡介95

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王立琛;王明恕;鐘永權;林乃旭;;井壁結構模擬試驗研究報告[J];制冷學報;1982年01期

2 迪特馬·貝克曼,迪特馬·加特尼,約享·克萊因,吳建議;滑動井壁的應力和穩(wěn)定計算[J];煤礦設計;1989年07期

3 崔廣心;程錫祿;;徐淮地區(qū)井壁破壞原因的初步研究[J];煤炭科學技術;1991年08期

4 O賜蜢，

本文編號：876166