【摘要】：近年來,在我國新的礦井建設(shè)中,井筒因穿越含水量較大的軟巖地層,造成井筒掘砌工程量、井筒造價(jià)增加,建井工期延長等情況時(shí)有發(fā)生,給井筒工程建設(shè)帶較大困難�？梢娧芯咳跄z結(jié)軟巖石凍結(jié)施工期間井壁溫度場變化規(guī)律及變形機(jī)理,提出適合弱膠結(jié)軟巖的井壁結(jié)構(gòu)在凍結(jié)條件下的溫度變化規(guī)律,在合理的凍結(jié)強(qiáng)度下確定最佳布孔方案并保證凍結(jié)壁交圈時(shí)間,控制掘砌段高與空幫時(shí)間對保證軟巖凍結(jié)鑿井施工安全具有重要的工程指導(dǎo)意義。論文以孟村煤礦為研究對象,通過對孟村煤礦軟弱巖石物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行理論分析,借助井筒全深范圍內(nèi)凍結(jié)溫度場變化規(guī)律的監(jiān)測結(jié)果,反演分析了孟村煤礦凍結(jié)鑿井凍結(jié)軟巖熱參數(shù),應(yīng)用數(shù)值模擬分析了凍結(jié)法鑿井溫度場的變化規(guī)律、混凝土水化熱對凍結(jié)壁強(qiáng)度的影響及鑿井過程中凍結(jié)壁的流變變形規(guī)律。研究結(jié)果表明:該地層凍結(jié)條件下砂巖溫度擴(kuò)散系數(shù)kh=-0.317℃/d,砂質(zhì)泥巖溫度擴(kuò)散系數(shù)kh=-0.213℃/d,利用該系數(shù)得到此地層所需開挖凍結(jié)時(shí)間為60～75天;通過線性回歸得到了不同巖層的解凍溫度擴(kuò)散系數(shù):砂巖kj=0.103℃/d,礫巖、泥巖礫巖互層kj=0.121℃/d,利用該系數(shù)得到此地層凍結(jié)壁回復(fù)至0℃所需要的時(shí)間約為180天。從凍結(jié)規(guī)律發(fā)現(xiàn),各處巖土體溫度主要經(jīng)歷緩慢降低→加速降低→速率趨緩→保持穩(wěn)定四階段;地下水的流動(dòng)會(huì)帶走部分能量使得凍結(jié)后后峰發(fā)展速度明顯低于凍結(jié)前鋒發(fā)展速度。研究成果不僅為彬長礦區(qū)軟巖地層井筒施工提供科學(xué)依據(jù),也為類似工程地質(zhì)條件下的井筒施工提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD265.3
【圖文】：

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文（4）凍結(jié)鑿井凍結(jié)溫度場及流變數(shù)值模擬結(jié)合孟村煤礦軟弱巖層凍結(jié)軟巖力學(xué)性質(zhì)和熱參數(shù)模擬反演對凍結(jié)法鑿井溫度場變律進(jìn)行數(shù)值模擬，并在此基礎(chǔ)上分析了混凝土水化熱對凍結(jié)壁強(qiáng)度的影響以及鑿井中凍結(jié)壁的流變變形規(guī)律。 技術(shù)路線論文研究分析孟村煤礦軟弱巖層工程概況→凍結(jié)鑿井溫度現(xiàn)場監(jiān)測分布特征→凍結(jié)軟巖熱參數(shù)反演→凍結(jié)鑿井溫度場及流變模擬→總結(jié)，具體研究流程見圖 1.1。

圖 2.1 不同溫度下砂巖單軸壓縮應(yīng)力—應(yīng)變曲線礦軟巖地層水文地質(zhì)概況地區(qū)地層的另一特點(diǎn)，分析該地區(qū)地下水的分布狀況，地下井凍結(jié)設(shè)計(jì)，分析井壁受壓具有重要意義。本節(jié)內(nèi)容以孟村區(qū)水文地質(zhì)特征。層劃分（見表 2.1）表 2.1 含水層劃分表名稱滲透系數(shù) 含水層厚度 水K(m/d) M(m) 0.06008 49.16 0.087425 328.00 0.010022 69.97 含水層的出水量結(jié)果來分析，第三、四系含水層的富水性處的富水性處于強(qiáng)水平，延安組含水層的富水性處于較強(qiáng)-強(qiáng)該地區(qū)井筒施工時(shí)，需要持續(xù)監(jiān)測各個(gè)含水層的坑內(nèi)涌水現(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2718616