大直徑鉆井井筒鋼板混凝土復(fù)合井壁結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用.pdf

1、鉆井法鑿井是煤礦井筒穿越深厚沖積層的最有效工法之一。隨著鉆井井筒直徑的加大，為抵御深厚沖積層強(qiáng)大的水土壓力作用，必須要采用更高強(qiáng)度的井壁結(jié)構(gòu)。但由于受到施工設(shè)備起吊能力的限制，這就限制了井壁厚度的增加，成為大直徑鉆井井筒的一大支護(hù)難題。為此，本論文以淮南某礦西進(jìn)風(fēng)井為工程背景，開展了大直徑、厚度相對(duì)較薄的雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合井壁研究及應(yīng)用工作。
　　首先，在理論分析方面，假設(shè)鋼板服從Mises準(zhǔn)則、混凝土采用Coulomb-Mo

2、hr強(qiáng)度準(zhǔn)則，理論分析得到該種井壁結(jié)構(gòu)的極限承載力。然后，根據(jù)相似理論，推導(dǎo)得模型試驗(yàn)的相似準(zhǔn)則，通過模型設(shè)計(jì)，對(duì)雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合井壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型試驗(yàn)，得到該種井壁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形和強(qiáng)度特性，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果、基于結(jié)構(gòu)分析和極限平衡條件，建立了大直徑、厚度相對(duì)較薄的雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合井壁結(jié)構(gòu)的極限承載力公式。其次，基于ABAQUS有限元軟件，建立了計(jì)算分析模型，并對(duì)該結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行了數(shù)值分析，得到了雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合井壁承載力