富水條件下深立井施工安全保障技術研究.pdf

1、立井是煤礦生產系統(tǒng)的咽喉，立井井筒的施工也是整個礦井建設的關鍵工程，其施工的質量和快慢直接影響后續(xù)工程和整個煤礦運營期間的效率和安全。因此，立井建設期間的安全和質量必須引起關注。
　　工程實踐表明，立井井筒凍結法施工期間，井壁外側不僅受到水平方向的凍脹壓力，還受到土層融沉產生的豎直附加力，該力是造成外壁破壞的主要因素，因此，井筒凍結施工期間的井壁安全問題需要深入研究與解決;特別針對基巖段含水地層多且多為孔隙水、水量大的特點，為實現(xiàn)

2、安全高效快速施工，需要開展大段高工作面注漿技術的研究工作，以實現(xiàn)安全快速建井的目標。基于此本文采用理論分析、室內試驗、數值模擬、現(xiàn)場原位實測、工程實施相結合的綜合方法，對富水條件下千米深井安全施工中井壁安全性、大段工作面注漿進行系統(tǒng)研究與實踐。得到以下結論:
　　(1)基于雙剪統(tǒng)一強度理論，推導出了厚表土立井井壁的塑性極限荷載計算公式，獲得了厚表土立井井壁塑性屈服時的極限荷載狀態(tài)線;研究了井壁的塑性極限荷載與井壁混凝土材料的拉壓異

3、性特性之間的關系。隨著井壁材料拉壓異性系數α的增大，極限荷載圖與原點所包圍的封閉區(qū)域隨之減小，井壁的承載能力逐漸降低;分析了井壁的塑性極限荷載與井筒幾何特性之間的關系。隨著井壁厚度逐漸增大，井壁的塑性極限荷載呈非線性增大，當R0/R一定時，隨著井壁豎向荷載的增加，極限塑性荷載逐漸減小，R0/R越小，減小的幅值越大;分析了井壁的塑性極限荷載與和中間主剪應力之間的關系，獲得了分析井壁塑性極限荷載時，參數b的合理取值范圍;研究獲得了基巖風化帶