凍結(jié)井筒內(nèi)層鋼板高強(qiáng)鋼纖維混凝土井壁研究.pdf

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(kāi)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(guò)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(guò)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