發(fā)布時(shí)間：2023-02-09 09:57

　　我國(guó)自1955年首次在開(kāi)灤林西風(fēng)井應(yīng)用人工凍結(jié)法以來(lái),凍結(jié)法作為一種有效穿越深厚表土層以及在松散含水層中開(kāi)鑿井筒的特殊方法,已經(jīng)在許多煤田得到廣泛應(yīng)用。目前對(duì)于超過(guò)450m深度的深厚表土層,凍結(jié)壁強(qiáng)度設(shè)計(jì)尚缺乏理論指導(dǎo),主要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和數(shù)值模擬對(duì)凍結(jié)壁進(jìn)行研究。本文以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和FLAC3D軟件數(shù)值模擬對(duì)比驗(yàn)證的方式研究?jī)鼋Y(jié)管有無(wú)偏斜條件凍結(jié)壁溫度場(chǎng)的形成過(guò)程及不同因素對(duì)其的影響。研究結(jié)果表明:測(cè)溫孔實(shí)測(cè)值與模擬值隨凍結(jié)時(shí)間的變化規(guī)律基本一致,近似呈對(duì)數(shù)關(guān)系下降,最終趨于穩(wěn)定,凍結(jié)管偏斜對(duì)測(cè)溫孔溫度影響較大,排間距減小測(cè)溫孔溫度降低,排間距增大測(cè)溫孔溫度升高;凍結(jié)壁交圈時(shí)間順序?yàn)橹腥堋⑼馊�、�?nèi)圈管,數(shù)值模擬未考慮水力場(chǎng)及與外邊界熱量交換等因素的影響,凍結(jié)管無(wú)偏斜時(shí)凍結(jié)壁交圈時(shí)間模擬值略小于實(shí)測(cè)值,凍結(jié)管偏斜時(shí)凍結(jié)壁交圈時(shí)間比無(wú)偏斜時(shí)延長(zhǎng)一至兩周,凍結(jié)管偏斜對(duì)交圈時(shí)間影響較大;凍結(jié)管無(wú)偏斜時(shí)凍結(jié)壁平均溫度略小于凍結(jié)管偏斜時(shí),差值最大為0.88℃,凍結(jié)管偏斜對(duì)凍結(jié)壁平均溫度影響較小;凍結(jié)管無(wú)偏斜時(shí)凍結(jié)鋒面擴(kuò)展速度較為一致,凍結(jié)壁形成過(guò)程較為規(guī)律,凍結(jié)管偏斜時(shí)不同方位凍結(jié)鋒面擴(kuò)展速度...

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 問(wèn)題的提出及課題研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容、方法及技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究方法和技術(shù)路線
2 工程地質(zhì)概況及室內(nèi)試驗(yàn)
    2.1 工程地質(zhì)概況
    2.2 室內(nèi)試驗(yàn)
        2.2.1 常規(guī)土工力學(xué)參數(shù)
        2.2.2 凍土比熱
        2.2.3 凍土導(dǎo)熱系數(shù)
        2.2.4 凍結(jié)溫度
        2.2.5 凍土單軸抗壓強(qiáng)度
3 多圈管凍結(jié)壁設(shè)計(jì)及溫度場(chǎng)實(shí)測(cè)研究
    3.1 凍結(jié)設(shè)計(jì)方案
        3.1.1 凍結(jié)技術(shù)基礎(chǔ)參數(shù)
        3.1.2 凍結(jié)孔布置
        3.1.3 測(cè)溫孔、水文孔布置
        3.1.4 凍結(jié)壁厚度計(jì)算
        3.1.5 凍結(jié)壁平均溫度計(jì)算
        3.1.6 凍結(jié)設(shè)計(jì)方案布置平面圖
    3.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)
    3.3 凍結(jié)壁監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析
        3.3.1 凍結(jié)壁溫度場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)
        3.3.2 測(cè)溫孔溫度數(shù)據(jù)
        3.3.3 凍結(jié)壁有效厚度
        3.3.4 井幫溫度
    3.4 本章小結(jié)
4 多圈管凍結(jié)壁溫度場(chǎng)數(shù)值模擬
    4.1 數(shù)值模擬
    4.2 凍結(jié)壁溫度場(chǎng)模擬的理論基礎(chǔ)
    4.3 凍結(jié)管無(wú)偏斜凍結(jié)壁溫度場(chǎng)數(shù)值模擬
        4.3.1 凍結(jié)壁溫度場(chǎng)數(shù)值模型
        4.3.2 熱物理力學(xué)參數(shù)
        4.3.3 凍結(jié)管無(wú)偏斜數(shù)值計(jì)算
        4.3.4 凍結(jié)管無(wú)偏斜主界面溫度場(chǎng)
    4.4 凍結(jié)管偏斜凍結(jié)壁溫度場(chǎng)數(shù)值模擬
        4.4.1 凍結(jié)管偏斜數(shù)值計(jì)算
        4.4.2 凍結(jié)管偏斜主界面溫度場(chǎng)
    4.5 本章小結(jié)
5 工程實(shí)測(cè)與數(shù)值模擬結(jié)果分析
    5.1 工程實(shí)測(cè)與數(shù)值模擬對(duì)比分析
        5.1.1 各圈管交圈時(shí)間
        5.1.2 測(cè)溫孔溫度
        5.1.3 凍結(jié)壁平均溫度
        5.1.4 凍結(jié)壁有效厚度
        5.1.5 井幫溫度
    5.2 土體初始溫度對(duì)凍結(jié)溫度場(chǎng)影響
    5.3 鹽水溫度對(duì)凍結(jié)溫度場(chǎng)影響
    5.4 導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)凍結(jié)溫度場(chǎng)影響
    5.5 比熱對(duì)凍結(jié)溫度場(chǎng)影響
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果



本文編號(hào)：3738684