深厚表土中的冻结立井井筒稳定性动态分析
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立井是矿山地下工程与地面联络的咽喉要道,是矿山建设的首建重大工程,所以立井井筒的稳定性是安全生产的前提。 本文采用理论分析、数值模拟计算(FlaC3D)、现场实测相结合的研究方法,对深厚表土中冻结立井井筒的冻结压力、疏排水过程中的附加力以及井壁的应力、应变进行了研究和探讨,利用线性回归得到了井壁的冻结压力回归公式,得到了冻结压力与土性、冻结温度、深度等参数之间的关系、井壁的破裂原因、破裂位置、破裂形态的发展、疏排水造成的附加力的变化规律以及不同位置井壁的应力、应变变化规律。分析了表土层的排水固结对井壁产生的影响,并根据井壁的极限强度对附加力进行了反演,得到井壁在疏水破裂时受到的最大附加力。对现有的井壁结构形式以及井壁破裂治理的方法进行了评价。对冻结壁、井壁的力学特征进行了分析,设计了井壁动态监测系统,并用之于实践中取得了良好的效果。
1 绪论 | 第21-29页 |
1.1 前言 | 第21页 |
1.2 国内外研究现状和存在的问题 | 第21-26页 |
1.3 厚表土层中冻结壁和井壁的研究展望 | 第26-28页 |
1.4 本文研究的内容和方法与创新 | 第28页 |
1.5 本课题的研究意义 | 第28-29页 |
2 临时支护结构冻结壁的研究 | 第29-44页 |
2.1 冻土的物理力学性质 | 第29-34页 |
2.2 冻结壁的强度和稳定性研究 | 第34-37页 |
2.3 冻结井壁压力实测与分析 | 第37-43页 |
2.4 本章小结 | 第43-44页 |
3 永久支护结构井壁的研究 | 第44-60页 |
3.1 井壁的外载 | 第44-48页 |
3.2 井壁结构形式的研究 | 第48-52页 |
3.3 井壁破裂机理的研究 | 第52-53页 |
3.4 井壁破裂治理的主要方法 | 第53-54页 |
3.5 疏水地层井壁结构的安全评价 | 第54-59页 |
3.6 本章小结 | 第59-60页 |
4 井壁动态监测的意义及方案设计 | 第60-66页 |
4.1 井壁动态连续监测的意义 | 第60-62页 |
4.2 井壁动态监测方案的设计 | 第62-64页 |
4.3 监测数据的处理和应用 | 第64-66页 |
5 深厚表土中冻结立井的拉格朗日元非线性分析 | 第66-89页 |
5.1 FLAC3D简介 | 第66页 |
5.2 拉格朗日元非线性分析的基本原理 | 第66-70页 |
5.3 冻结井筒冻结压力的分布规律研究 | 第70-79页 |
5.4 井壁应力、应变随外载变化而变化的动态过程 | 第79-84页 |
5.5 井壁附加力分布规律的研究 | 第84-88页 |
5.6 本章小结 | 第88-89页 |
6 结论和展望 | 第89-91页 |
主要参考文献 | 第91-95页 |
致谢 | 第95-96页 |
作者在攻读硕士期间发表的论文 | 第96页 |
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