本文關鍵詞：宿南礦區(qū)錢營孜煤礦井壁變形機理研究

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【摘要】：立井井筒作為井工開采煤礦的咽喉通道,承載著整個煤礦安全保障系統(tǒng),一旦井壁發(fā)生破裂,將造成巨大的經濟損失。上世紀八十年代末至九十年代初,我國黃淮地區(qū)數(shù)十對礦井在非采動條件下發(fā)生了不同程度的井壁破裂現(xiàn)象,引起了科研院所及生產單位的廣泛關注。近年來,在皖北礦區(qū)多個煤礦又出現(xiàn)了非采動直接影響下的井壁變形破壞問題,有的已嚴重影響安全生產,甚至導致停產�？梢�,井壁變形破壞的機理是復雜的,目前仍未認識清楚。因此,開展深厚松散層中煤礦立井井壁變形破裂問題的研究,剖析立井井壁的變形破裂機理,既具有重要的理論意義,又具有實際應用價值。本文以皖北宿南礦區(qū)錢營孜煤礦主井井壁變形為例,采用數(shù)值模擬和物理模擬的方法對該井井壁變形的原因進行了深入研究,主要研究成果如下:(1)通過系統(tǒng)分析皖北整個礦區(qū)已破裂井筒特征及相關因素,并結合錢營孜煤礦工業(yè)廣場的地質及水文地質、工程地質等資料,得出深厚松散表土第三含水層(三含)與第四含水層(底含)失水是導致錢營孜煤礦主井井壁變形的主控因素。與此同時分析認為,井筒周圍地表沉降主要是由三含失水引起的,而受底含失水影響相對較小。(2)基于有效應力原理,根據地表沉降量大致計算了三含失水所導致的有效應力增量值,并結合底含失水引起的有效應力增量值,對建井后三含、底含同時失水,井筒與周圍土層兩者相互作用進行二維耦合數(shù)值模擬分析,得出不同階段三含失水引起的地表沉降量和四含水位下降值與井壁所受最大豎直附加應力具有較好的線性關系,發(fā)現(xiàn)了井壁最大豎直附加應力在累加過程中呈現(xiàn)出低級和高級兩個階段。(3)創(chuàng)造性地設計和加工了簡易的井壁變形室內物理模擬實驗系統(tǒng),研究不同底含水位降深條件下不同井深井壁附加應力和應變的大小及時空演化規(guī)律,得到了與數(shù)值模擬基本一致的分析結果。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD321

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 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：1298956