發(fā)布時間：2017-08-16 01:00

  本文關鍵詞：深部含水層短時疏排水對立井井壁受力的影響研究

  更多相關文章： 短時疏排水 不同排水速率 距井壁不同距離排水 孔隙水壓力 立井井壁受力

【摘要】：隨著鑿井深度的不斷增加,井筒穿越的地層條件也日趨復雜且井壁長期處于地下水和各種不同特性的圍巖環(huán)境中,而不穩(wěn)定含水層作為影響立井井壁穩(wěn)定性的重要因素,在煤層資源不斷開采,水文地質條件不斷趨于復雜的情況下,其影響權重不斷增加。對不穩(wěn)定含水層的研究,多年來已有許多專家學者在含水層長期疏排水引起土層固結沉降導致井壁破壞方面進行了研究。在此基礎上,本文將深入開展含水層短時疏排水水壓動態(tài)變化及立井井壁受力響應特性的研究,為深厚含水層疏排水地區(qū)立井井筒的穩(wěn)定性研究提供參考依據,將揭示立井井壁在含水層疏排水條件下的受力及動態(tài)水壓變化規(guī)律,為立井井筒的疏排水工程實踐提供指導,豐富相關計算理論。本文運用理論分析,室內模擬試驗、數值模擬和對比分析等研究方法,研究分析在不同排水速率下及排水點距井壁不同距離排水參數下短時疏排水過程的含水層孔隙水壓力變化及水壓變化對立井井壁受力的影響的規(guī)律。理論分析方面,闡述了排水初期立井井筒含水層段孔隙水壓力出現先增大再消散現象的產生機理,及孔壓變動對井壁穩(wěn)定性的影響。室內模擬試驗,通過設置排水速率分別為15ml/s、30ml/s、45ml/s、75ml/s及排水點距井壁距離分別為200mm、400mm、600mm條件下,分析短時疏排水含水層中孔隙水壓力的變化、水壓的變動對井壁應變變化的影響以及土體表面沉降變形情況。FLAC短時疏排水數值模擬,通過結合鮑店煤礦工程背景,以鮑店煤礦的工程地質和水文地質條件為依據,模擬排水速率分別為0.03m3/s、0.06 m3/s、0.09m3/s、0.15 m3/s及排水點距井壁距離分別為50m、100m、150m、200m、300m條件下,研究承壓含水層的水壓變化規(guī)律及含水層短時疏排水過程立井井壁受力變化規(guī)律。通過室內疏排水試驗與FLAC短時疏排水數值模擬對比分析,驗證了短時疏排水承壓含水層孔隙水壓力的變化規(guī)律及水壓的變動對井壁穩(wěn)定性的影響。
【關鍵詞】：短時疏排水 不同排水速率 距井壁不同距離排水 孔隙水壓力 立井井壁受力
【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】：TD74;TD321
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-20
• 變量注釋表20-21
• 1 緒論21-30
• 1.1 問題的提出21-22
• 1.2 研究目的及意義22
• 1.3 國內外研究現狀22-28
• 1.4 研究內容及研究方法28-30
• 2 短時疏排水理論分析30-37
• 2.1 短時疏排水含水層的曼德爾效應30-31
• 2.2 疏排水狀態(tài)下含水層段立井井壁受力分析31-35
• 2.3 短時疏排水對附加應力的影響35-36
• 2.4 本章小結36-37
• 3 疏排水模擬試驗37-51
• 3.1 試驗方案37-40
• 3.2 試驗系統(tǒng)40-46
• 3.3 試驗設計46-47
• 3.4 試驗準備47-49
• 3.5 試驗步驟49-50
• 3.6 本章小結50-51
• 4 試驗結果及分析51-90
• 4.1 試驗數據處理51-52
• 4.2 疏排水試驗過程孔隙水壓力變化52-58
• 4.3 短時疏排水試驗過程井壁變形情況58-71
• 4.4 疏排水沉降過程井壁變形情況71-86
• 4.5 疏排水試驗過程土層沉降情況86-87
• 4.6 本章小結87-90
• 5 短時疏排水數值模擬90-120
• 5.1 鮑店煤礦概況90-93
• 5.2 FLAC3D 軟件簡介（FLAC3D）93-95
• 5.3 FLAC3D流固耦合95-96
• 5.4 模型建立96-98
• 5.5 疏排水模擬方案98-99
• 5.6 數值模擬結果分析99-118
• 5.7 本章小結118-120
• 6 模擬試驗與數值模擬計算對比分析120-124
• 6.1 疏排水過程中孔隙水壓力變化分析120-121
• 6.2 疏排水過程中井壁應力應變變化分析121-123
• 6.3 疏排水過程中土體表面沉降及排水點局部沉降情況123
• 6.4 本章小結123-124
• 7 結論與建議124-126
• 7.1 結論124-125
• 7.2 建議125-126
• 參考文獻126-131
• 作者簡歷131-133
• 學位論文數據集133

【相似文獻】

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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：680672