本文關(guān)鍵詞：宿南礦區(qū)錢營孜煤礦井壁變形機(jī)理研究

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【摘要】：立井井筒作為井工開采煤礦的咽喉通道,承載著整個(gè)煤礦安全保障系統(tǒng),一旦井壁發(fā)生破裂,將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。上世紀(jì)八十年代末至九十年代初,我國黃淮地區(qū)數(shù)十對礦井在非采動(dòng)條件下發(fā)生了不同程度的井壁破裂現(xiàn)象,引起了科研院所及生產(chǎn)單位的廣泛關(guān)注。近年來,在皖北礦區(qū)多個(gè)煤礦又出現(xiàn)了非采動(dòng)直接影響下的井壁變形破壞問題,有的已嚴(yán)重影響安全生產(chǎn),甚至導(dǎo)致停產(chǎn)�？梢�,井壁變形破壞的機(jī)理是復(fù)雜的,目前仍未認(rèn)識(shí)清楚。因此,開展深厚松散層中煤礦立井井壁變形破裂問題的研究,剖析立井井壁的變形破裂機(jī)理,既具有重要的理論意義,又具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文以皖北宿南礦區(qū)錢營孜煤礦主井井壁變形為例,采用數(shù)值模擬和物理模擬的方法對該井井壁變形的原因進(jìn)行了深入研究,主要研究成果如下:(1)通過系統(tǒng)分析皖北整個(gè)礦區(qū)已破裂井筒特征及相關(guān)因素,并結(jié)合錢營孜煤礦工業(yè)廣場的地質(zhì)及水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等資料,得出深厚松散表土第三含水層(三含)與第四含水層(底含)失水是導(dǎo)致錢營孜煤礦主井井壁變形的主控因素。與此同時(shí)分析認(rèn)為,井筒周圍地表沉降主要是由三含失水引起的,而受底含失水影響相對較小。(2)基于有效應(yīng)力原理,根據(jù)地表沉降量大致計(jì)算了三含失水所導(dǎo)致的有效應(yīng)力增量值,并結(jié)合底含失水引起的有效應(yīng)力增量值,對建井后三含、底含同時(shí)失水,井筒與周圍土層兩者相互作用進(jìn)行二維耦合數(shù)值模擬分析,得出不同階段三含失水引起的地表沉降量和四含水位下降值與井壁所受最大豎直附加應(yīng)力具有較好的線性關(guān)系,發(fā)現(xiàn)了井壁最大豎直附加應(yīng)力在累加過程中呈現(xiàn)出低級(jí)和高級(jí)兩個(gè)階段。(3)創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)和加工了簡易的井壁變形室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),研究不同底含水位降深條件下不同井深井壁附加應(yīng)力和應(yīng)變的大小及時(shí)空演化規(guī)律,得到了與數(shù)值模擬基本一致的分析結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD321

【相似文獻(xiàn)】

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(yàn)研究報(bào)告[J];制冷學(xué)報(bào);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(dòng)井壁的應(yīng)力和穩(wěn)定計(jì)算[J];煤礦設(shè)計(jì);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

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本文編號(hào)：1298956