富水砂層凍結(jié)斜井凍結(jié)壁與井壁相互作用機(jī)理研究.pdf

1、開展富水砂層凍結(jié)斜井凍結(jié)壁與井壁相互作用機(jī)理研究具有重要的應(yīng)用價值。本文依托陜北某富水砂層煤礦主斜井凍結(jié)工程，通過室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實(shí)測相結(jié)合的方法進(jìn)行研究，主要結(jié)論有：
　?。?）通過室內(nèi)試驗(yàn)得出了富水砂土在不同凍結(jié)溫度下力學(xué)特性的變化規(guī)律；給出了凍結(jié)壁上覆土壓力計算公式；通過建立“土體-凍結(jié)壁-井壁”相互作用力學(xué)模型，給出了凍結(jié)壁及井壁應(yīng)力場與位移場解析解，確定了凍結(jié)壓力解析解。
　?。?）采用數(shù)值模擬方

2、法對不同空頂距離和平均凍結(jié)溫度下的凍結(jié)壁變形特性進(jìn)行分析，隨著空頂距離的增大，凍結(jié)壁變形、變形影響區(qū)、應(yīng)力值及應(yīng)力集中區(qū)逐漸增大，且凍結(jié)壁受力變形速率隨空頂距離增大而快速增大，不利于斜井圍巖穩(wěn)定；隨著凍結(jié)溫度的降低，凍結(jié)砂土力學(xué)性質(zhì)提高，凍結(jié)壁受力變形受此影響顯著。
　?。?）通過凍結(jié)壁及井壁溫度場、凍結(jié)壓力及井壁受力現(xiàn)場實(shí)測研究，得出了凍結(jié)壁與井壁外表面溫度場變化趨勢相一致，外壁外表面溫度略高于凍結(jié)壁溫度；凍結(jié)壓力變化與凍結(jié)壁解