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1、隨著淺部煤炭資源漸日趨枯竭,為了確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,必須要開發(fā)沖積層更為深厚的深部煤炭資源。當(dāng)采用凍結(jié)法鑿井時(shí),井筒支護(hù)成為一大技術(shù)難題;同時(shí),當(dāng)采用凍結(jié)法修復(fù)位于沖積層中的破壞并筒時(shí),為了盡可能保留井筒提升空間,內(nèi)套井壁厚度應(yīng)盡可能薄。據(jù)此,為解決凍結(jié)井筒的支護(hù)和修復(fù)難題,提出內(nèi)層鋼板高強(qiáng)鋼纖維混凝土新型井壁結(jié)構(gòu),并采用理論分析,模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算對(duì)該種新井壁結(jié)構(gòu)的變形、應(yīng)力及強(qiáng)度特性進(jìn)行了研究。
首先,根據(jù)彈塑性
2、力學(xué),對(duì)井壁截面的應(yīng)力變形進(jìn)行了理論分析,推導(dǎo)了井壁極限承載力計(jì)算公式。然后,在模型實(shí)驗(yàn)方面,通過高強(qiáng)鋼纖維混凝土的配制實(shí)驗(yàn),得到了凍結(jié)井筒CF80和CF90的材料及配合比;根據(jù)相似理論,推導(dǎo)了井壁模型試驗(yàn)的相似準(zhǔn)則、確定了模型參數(shù):通過對(duì)這一井壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn),得到其應(yīng)力和極限承載力大小;實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,內(nèi)鋼板和鋼纖維分別起到了約束和增韌作用,內(nèi)鋼板高強(qiáng)鋼纖維混凝土井壁結(jié)構(gòu)較普通高強(qiáng)混凝土井壁結(jié)構(gòu)脆性特征減少,表現(xiàn)出更加優(yōu)異的韌性,更
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