本文關(guān)鍵詞：大海則礦凍結(jié)立井井壁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測研究

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【摘要】：近年來,我國西部地區(qū)礦井采用凍結(jié)法施工的立井井筒逐漸增多,鑒于東西部地區(qū)地層及建井方法的差異,西部凍結(jié)井筒內(nèi)層井壁的設(shè)計和施工仍存在種種不足。根據(jù)現(xiàn)行《凍結(jié)井壁設(shè)計規(guī)范》,內(nèi)層井壁所受荷載按靜水壓力設(shè)計,不考慮其他荷載因素,而內(nèi)壁在建井期間除承受靜水壓力外,還受到溫度、壁間注漿等因素的影響,受力較為復(fù)雜,需對建井期間內(nèi)層井壁的受力規(guī)律及臨時荷載進行監(jiān)測研究。針對上述問題,本文依托大海則礦主立井安全監(jiān)測課題,通過現(xiàn)場實測、理論計算和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了主井井筒內(nèi)層井壁結(jié)構(gòu)凍結(jié)段的受力與安全狀況。首先,基于內(nèi)層井壁澆筑及凍結(jié)壁解凍期間現(xiàn)場監(jiān)測的井壁應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、壁間水壓數(shù)據(jù),得到了內(nèi)壁的受力變化規(guī)律,定性分析了內(nèi)壁受力變化過程中的主導(dǎo)因素；其次應(yīng)用凍結(jié)壁解凍期間各監(jiān)測層位環(huán)向鋼筋的應(yīng)力數(shù)據(jù),推算出內(nèi)壁所受的水平外力,掌握了套壁和凍結(jié)壁解凍期間內(nèi)層井壁的受力狀態(tài)和規(guī)律；最后,采用反演計算結(jié)果應(yīng)用到數(shù)值模擬的方法,對內(nèi)層井壁的安全性進行了評價。研究表明,建井期間影響內(nèi)壁應(yīng)力變化的因素為溫度、內(nèi)外壁作用力和壁間注漿壓力；通過現(xiàn)場實測和理論計算數(shù)據(jù)可知,大海則煤礦主立井內(nèi)壁結(jié)構(gòu)是安全的；數(shù)值模擬得出的內(nèi)壁破壞時的應(yīng)力、位移變化規(guī)律,是對現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果的補充和延伸。本文研究大海則礦凍結(jié)井筒內(nèi)壁的受力規(guī)律與安全性評價的思路和方法,可為西部地區(qū)立井井壁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析提供新的思路和方法,為西部凍結(jié)井筒內(nèi)壁的安全評價提供參考。
【關(guān)鍵詞】：凍結(jié)井筒 安全監(jiān)測 反演計算 內(nèi)壁受力
【學(xué)位授予單位】：煤炭科學(xué)研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD76;TD32
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 問題的提出10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 國內(nèi)外凍結(jié)立井發(fā)展歷程11-12
• 1.2.2 凍結(jié)立井破壞機理研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.3 井壁安全監(jiān)測方法現(xiàn)狀15-18
• 1.3 研究內(nèi)容與方法18-20
• 1.3.1 研究內(nèi)容18
• 1.3.2 研究技術(shù)路線18-20
• 2 內(nèi)壁安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計20-32
• 2.1 項目背景20-21
• 2.1.1 工程概況20
• 2.1.2 地質(zhì)與水文特征20-21
• 2.2 監(jiān)測元件簡介及標(biāo)定21-25
• 2.2.1 主要監(jiān)測內(nèi)容21
• 2.2.2 監(jiān)測元件簡介21-24
• 2.2.3 振弦式傳感器原理簡介24
• 2.2.4 振弦式傳感器的標(biāo)定24-25
• 2.3 監(jiān)測層位及系統(tǒng)方案25-28
• 2.3.1 監(jiān)測層位設(shè)計25-26
• 2.3.2 監(jiān)測系統(tǒng)方案26-27
• 2.3.3 監(jiān)測儀器統(tǒng)計27
• 2.3.4 監(jiān)測系統(tǒng)原理圖27-28
• 2.4 監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)場實施28-31
• 2.4.1 鋼筋計安裝29
• 2.4.2 應(yīng)變計安裝29-30
• 2.4.3 水壓計安裝30
• 2.4.4 溫度傳感器安裝30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 3 內(nèi)壁應(yīng)力現(xiàn)場實測分析32-58
• 3.1 凍結(jié)立井內(nèi)壁荷載分析32-34
• 3.1.1 內(nèi)壁不同階段的荷載劃分32
• 3.1.2 水平地壓32
• 3.1.3 自重荷載32-33
• 3.1.4 豎向附加力33
• 3.1.5 靜水壓力分析33-34
• 3.2 井壁溫度實測分析34-39
• 3.2.1 井壁溫度實測分析34-37
• 3.2.2 壁間注漿時機及注漿壓力分析37-39
• 3.3 內(nèi)壁鋼筋應(yīng)力實測分析39-48
• 3.3.1 內(nèi)壁環(huán)向鋼筋應(yīng)力實測分析39-43
• 3.3.2 內(nèi)壁豎向鋼筋應(yīng)力實測分析43-46
• 3.3.3 本節(jié)小結(jié)46-48
• 3.4 內(nèi)壁混凝土應(yīng)變實測分析48-54
• 3.4.1 內(nèi)壁豎向混凝土應(yīng)變實測分析48-49
• 3.4.2 內(nèi)壁徑向混凝土應(yīng)變實測分析49-52
• 3.4.3 內(nèi)壁環(huán)向混凝土應(yīng)變實測分析52-53
• 3.4.4 本節(jié)小結(jié)53-54
• 3.5 壁間水壓力實測分析54-56
• 3.6 本章小結(jié)56-58
• 4 內(nèi)壁受力理論計算分析58-71
• 4.1 井壁應(yīng)力理論分析58-62
• 4.1.1 溫度應(yīng)力58-60
• 4.1.2 水平均勻荷載下內(nèi)壁應(yīng)力分析60-61
• 4.1.3 內(nèi)壁內(nèi)外緣應(yīng)力分析61-62
• 4.1.4 三向應(yīng)力下井壁承載力計算62
• 4.2 內(nèi)壁受力理論計算分析62-69
• 4.2.1 環(huán)向鋼筋應(yīng)力取值62-63
• 4.2.2 混凝土等效方法分析63-65
• 4.2.3 井壁等效應(yīng)力的計算65-66
• 4.2.4 內(nèi)壁所受外力計算66-67
• 4.2.5 外力占設(shè)計值百分比67-69
• 4.2.6 本節(jié)小結(jié)69
• 4.3 本章小結(jié)69-71
• 5 內(nèi)壁受力數(shù)值模擬研究71-85
• 5.1 井壁混凝土的破壞準(zhǔn)則71-73
• 5.1.1 混凝土最大拉應(yīng)變準(zhǔn)則71
• 5.1.2 混凝土兩向受壓破壞準(zhǔn)則71
• 5.1.3 混凝土應(yīng)變理論71-73
• 5.2 內(nèi)壁受力數(shù)值模擬研究73-81
• 5.2.1 ABAQUS軟件介紹73
• 5.2.2 鋼筋混凝土本構(gòu)模型73-74
• 5.2.3 內(nèi)壁受力模型建立74-77
• 5.2.4 內(nèi)壁受力模擬結(jié)果分析77-81
• 5.3 數(shù)值模擬與現(xiàn)場實測對比分析81-84
• 5.3.1 應(yīng)力結(jié)果對比分析81-82
• 5.3.2 應(yīng)變結(jié)果對比分析82-84
• 5.4 本章小結(jié)84-85
• 6 結(jié)論與展望85-88
• 6.1 主要結(jié)論85-86
• 6.2 研究創(chuàng)新點86-87
• 6.3 存在的不足及展望87-88
• 參考文獻88-94
• 致謝94-95
• 個人簡介95

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王立琛;王明恕;鐘永權(quán);林乃旭;;井壁結(jié)構(gòu)模擬試驗研究報告[J];制冷學(xué)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(yīng)力和穩(wěn)定計算[J];煤礦設(shè)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(xué)技術(shù);1991年08期

4 O賜蜢，

本文編號：876166