深厚沖積層凍結溫度場特性研究及參數(shù)反演.pdf

1、為滿足經濟的迅速發(fā)展對能源的巨大需求，急需建設新的大型或特大型礦井。對于淮南、淮北、山東、河南等省，表土覆蓋層較薄的煤田已經開采，需新建的大型或特大型礦井的煤層均處于深厚表土地層下。凍結法鑿井關鍵技術問題之一是保證凍結壁的穩(wěn)定及安全，因此研究深厚沖積層土層的凍結壁溫度場的發(fā)展特性及凍土導熱系數(shù)反演對保證凍結壁的穩(wěn)定性和安全性具有重要的意義。
　　本文以淮南潘三礦新西風井井筒凍結工程為工程背景，通過安徽理工大學自行研制開發(fā)的凍結法鑿

2、井安全信息可視化網絡平臺軟件，進行現(xiàn)場凍結過程中測溫孔凍結溫度的變化監(jiān)測，獲得了豐富的凍結溫度場形成過程中的溫度實測數(shù)據，更好的分析和預測凍結壁溫度發(fā)展規(guī)律特性，并且利用信息化軟件進行參數(shù)的設定計算，比較分析了井幫溫度的實測與預測值，得出了不同圈管上凍結壁的交圈時間的預測值，對凍結壁溫度場的發(fā)展性狀進行了預測，很好的滿足了凍結法鑿井的安全性穩(wěn)定性施工要求。另外本文運用ANSYS軟件進行凍結溫度場的導熱系數(shù)反演分析，通過室內試驗及工程經驗

3、預先得出凍土其他熱學參數(shù)的大小以及凍土導熱系數(shù)的變化范圍，然后運用逼近的方法將該范圍內每個導熱系數(shù)進行凍結壁溫度場的數(shù)值模擬，提取各個測溫孔在任一時間內的溫度值大小，并利用最小二乘法確定一個最優(yōu)值，從而用該最優(yōu)導熱系數(shù)值模擬出的溫度場與工程實測比較，具有更好的驗證性，本工程實例中260m細砂層凍土等效導熱系數(shù)為1.85kcal/mh℃，305m黏土層凍土等效導熱系數(shù)為1.475kcal/mh℃，通過該數(shù)值方法進行的導熱系數(shù)反演具有很好的