本文關(guān)鍵詞：深部含水層短時(shí)疏排水對(duì)立井井壁受力的影響研究

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【摘要】：隨著鑿井深度的不斷增加,井筒穿越的地層條件也日趨復(fù)雜且井壁長(zhǎng)期處于地下水和各種不同特性的圍巖環(huán)境中,而不穩(wěn)定含水層作為影響立井井壁穩(wěn)定性的重要因素,在煤層資源不斷開(kāi)采,水文地質(zhì)條件不斷趨于復(fù)雜的情況下,其影響權(quán)重不斷增加。對(duì)不穩(wěn)定含水層的研究,多年來(lái)已有許多專家學(xué)者在含水層長(zhǎng)期疏排水引起土層固結(jié)沉降導(dǎo)致井壁破壞方面進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上,本文將深入開(kāi)展含水層短時(shí)疏排水水壓動(dòng)態(tài)變化及立井井壁受力響應(yīng)特性的研究,為深厚含水層疏排水地區(qū)立井井筒的穩(wěn)定性研究提供參考依據(jù),將揭示立井井壁在含水層疏排水條件下的受力及動(dòng)態(tài)水壓變化規(guī)律,為立井井筒的疏排水工程實(shí)踐提供指導(dǎo),豐富相關(guān)計(jì)算理論。本文運(yùn)用理論分析,室內(nèi)模擬試驗(yàn)、數(shù)值模擬和對(duì)比分析等研究方法,研究分析在不同排水速率下及排水點(diǎn)距井壁不同距離排水參數(shù)下短時(shí)疏排水過(guò)程的含水層孔隙水壓力變化及水壓變化對(duì)立井井壁受力的影響的規(guī)律。理論分析方面,闡述了排水初期立井井筒含水層段孔隙水壓力出現(xiàn)先增大再消散現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理,及孔壓變動(dòng)對(duì)井壁穩(wěn)定性的影響。室內(nèi)模擬試驗(yàn),通過(guò)設(shè)置排水速率分別為15ml/s、30ml/s、45ml/s、75ml/s及排水點(diǎn)距井壁距離分別為200mm、400mm、600mm條件下,分析短時(shí)疏排水含水層中孔隙水壓力的變化、水壓的變動(dòng)對(duì)井壁應(yīng)變變化的影響以及土體表面沉降變形情況。FLAC短時(shí)疏排水?dāng)?shù)值模擬,通過(guò)結(jié)合鮑店煤礦工程背景,以鮑店煤礦的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件為依據(jù),模擬排水速率分別為0.03m3/s、0.06 m3/s、0.09m3/s、0.15 m3/s及排水點(diǎn)距井壁距離分別為50m、100m、150m、200m、300m條件下,研究承壓含水層的水壓變化規(guī)律及含水層短時(shí)疏排水過(guò)程立井井壁受力變化規(guī)律。通過(guò)室內(nèi)疏排水試驗(yàn)與FLAC短時(shí)疏排水?dāng)?shù)值模擬對(duì)比分析,驗(yàn)證了短時(shí)疏排水承壓含水層孔隙水壓力的變化規(guī)律及水壓的變動(dòng)對(duì)井壁穩(wěn)定性的影響。
【關(guān)鍵詞】：短時(shí)疏排水 不同排水速率 距井壁不同距離排水 孔隙水壓力 立井井壁受力
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)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)】：TD74;TD321
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-20
• 變量注釋表20-21
• 1 緒論21-30
• 1.1 問(wèn)題的提出21-22
• 1.2 研究目的及意義22
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-28
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及研究方法28-30
• 2 短時(shí)疏排水理論分析30-37
• 2.1 短時(shí)疏排水含水層的曼德?tīng)栃?yīng)30-31
• 2.2 疏排水狀態(tài)下含水層段立井井壁受力分析31-35
• 2.3 短時(shí)疏排水對(duì)附加應(yīng)力的影響35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 3 疏排水模擬試驗(yàn)37-51
• 3.1 試驗(yàn)方案37-40
• 3.2 試驗(yàn)系統(tǒng)40-46
• 3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)46-47
• 3.4 試驗(yàn)準(zhǔn)備47-49
• 3.5 試驗(yàn)步驟49-50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 4 試驗(yàn)結(jié)果及分析51-90
• 4.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理51-52
• 4.2 疏排水試驗(yàn)過(guò)程孔隙水壓力變化52-58
• 4.3 短時(shí)疏排水試驗(yàn)過(guò)程井壁變形情況58-71
• 4.4 疏排水沉降過(guò)程井壁變形情況71-86
• 4.5 疏排水試驗(yàn)過(guò)程土層沉降情況86-87
• 4.6 本章小結(jié)87-90
• 5 短時(shí)疏排水?dāng)?shù)值模擬90-120
• 5.1 鮑店煤礦概況90-93
• 5.2 FLAC3D 軟件簡(jiǎn)介（FLAC3D）93-95
• 5.3 FLAC3D流固耦合95-96
• 5.4 模型建立96-98
• 5.5 疏排水模擬方案98-99
• 5.6 數(shù)值模擬結(jié)果分析99-118
• 5.7 本章小結(jié)118-120
• 6 模擬試驗(yàn)與數(shù)值模擬計(jì)算對(duì)比分析120-124
• 6.1 疏排水過(guò)程中孔隙水壓力變化分析120-121
• 6.2 疏排水過(guò)程中井壁應(yīng)力應(yīng)變變化分析121-123
• 6.3 疏排水過(guò)程中土體表面沉降及排水點(diǎn)局部沉降情況123
• 6.4 本章小結(jié)123-124
• 7 結(jié)論與建議124-126
• 7.1 結(jié)論124-125
• 7.2 建議125-126
• 參考文獻(xiàn)126-131
• 作者簡(jiǎn)歷131-133
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集133

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 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

4 O賜蜢，

本文編號(hào)：680672