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井筒超深冻结孔封孔缓凝水泥浆性能研究
陈新年,,张琨
煤炭科学技术 , 2015,
Abstract: 针对竖井井筒解冻后井壁、井底等部位出现漏水的难题,采用缓凝水泥浆主动有效地防治井筒渗漏水事故。根据超深冻结孔泥浆置换对缓凝水泥浆在流动性、凝结时间、稳定性、结石抗压强度等方面的特殊要求,通过外加剂复合技术和对比试验,研制出JS-1型高效复合缓凝剂。结果表明:高效复合缓凝剂能在保证水泥浆稳定性良好的情况下,其初凝时间可达40h以上,完全满足超深冻结孔的沉管要求。当水灰比从1.0∶0.8减小到1.0∶1.4时,其结石抗压强度可从5MPa提高到12MPa,有利于提高冻结管与围岩间的环形空间封堵质量和井筒防渗漏水效果。
锚杆(索)作用力学特性分析及让压试验
陈新年,,张琨
煤田地质与勘探 , 2011,
Abstract: 在对锚杆(索)作用机理及其对岩体作用力学效应分析的基础上,研究了锚杆(索)受力及变形特性,探讨了在锚杆支护中使用碟形托盘及其组合体进行让压支护的可行性,使支护体在高应力大变形或瞬间冲击荷载下,在确保锚杆承载力不受影响前提下有一定变形,通过释放部分应力来实现减少或避免锚杆破断,有效地提高锚杆的支护效果。
地下衬砌结构与土层之间的接触面特性
,张环东
长安大学学报(自然科学版) , 2008,
Abstract: 针对湿陷性黄土自身所特有的物理力学性质,采用一种新的接触器单元,模拟了地铁衬砌与土层之间的粘聚力与摩擦力,以及衬砌与土层之间的相互滑移、交叉变形等,分析了地下衬砌结构与土层之间的接触面特性。研究结果表明衬砌拱顶、拱底节点垂直位移量以及摩擦力随着建筑物荷载减小而逐渐减小;滑移量最大的部位出现在高层建筑下衬砌的拱腰部分;在应力集中区域,交叉变形现象较明显。
白垩系井筒冻结壁温度场数值分析研究
李博融,杨更社,
煤炭工程 , 2015, DOI: 10.11799/ce201504004
Abstract: 在西部白垩系地层煤矿立井冻结法凿井施工过程中,通过对冻结壁温度场进行数值分析,结合现场温度实测数据,得到了冻结凿井期间冻结壁温度变化的基本规律。研究表明冻结壁的发展过程可以分为初始冻结、积极冻结以及维护冻结三个阶段;冻结管内侧的冻结壁受冻结管的影响大于外侧的冻结壁,且距冻结管越远,温度下降的速率越缓慢;随着浇筑混凝土水化热的释放量减小,靠近外壁的部分冻结壁出现二次回冻,并且测温点到外壁的距离也影响各测点达到峰值温度所需时间。通过对凿井施工过程中温度场的数值分析结合温度监测数据,可准确地对冻结壁的交圈时间及强度等作出分析,从而指导西部白垩系地层井筒冻结工法设计与施工。
锚注加固技术在高应力碎胀岩体巷道支护中的应用研究
陈新年,张琨,任建喜,
煤炭工程 , 2011,
Abstract: 锚注加固技术能明显地改善巷道围岩受力状态、增强巷道整体承载能力、有效地控制巷道变形破坏,提高巷道支护的稳定性和安全性。针对魏家地煤矿二号石门运输大巷经多次返修,巷道变形依然严重的问题,运用锚注加固理论与技术,研究了高应力状态下的碎胀岩体锚注加固支护参数并进行了实施,结果表明,支护效果显著,取得了良好的技术和经济效益。
冻结温度对砂质泥岩力学特性的影响
,杨更社,董西好
长安大学学报(自然科学版) , 2014,
Abstract:
EXPERIMENTAL STUDY OF ROCK MECHANICAL PROPERTIES UNDER TRIAXIAL COMPRESSIVE AND FROZEN CONDITIONS
三向受力条件下冻结岩石力学特性试验研究

杨更社,,李慧军,程磊
岩石力学与工程学报 , 2010,
Abstract: 随着寒区或特殊施工环境条件下基础设施建设的需要,越来越有必要对冻结岩石力学问题进行深入的研究。以陕西彬长矿区胡家河煤矿冻结立井为背景,从现场采集的煤岩和砂岩为代表,进行常温(+20 ℃)和不同冻结温度(-5 ℃,-10 ℃,-20 ℃)条件下的岩石在不同围压下的三轴压缩试验。分别探讨了围压对于冻结岩石三轴强度特性的影响和冻结温度对于冻结岩石三轴强度特性的影响规律,分析煤岩及砂岩在相同围压不同温度条件下及相同温度不同围压条件下的强度特性,并对2种岩样冻结温度的同一性和差异性进行比较研究。煤岩和砂岩在冻结的效应方面有着明显的差异性,主要原因是其岩石内部结构性的差异。富水砂岩冻结后对温度的敏感程度要高于煤岩。强度随温度降低而增大的主要原因是温度降低时,岩石冻结时的矿物收缩和冰本身的强度及冻胀力使得富水冻结岩石的峰值强度得到提高。为低温条件下岩石力学特性和煤矿冻结立井设计施工提供参考。
混凝土水化热对白垩系地层井壁与冻结壁温度影响的实测研究
李博融,,杨更社,陈新年,屈永龙
采矿与安全工程学报 , 2015,
Abstract: 在西部白垩系地层煤矿立井冻结法凿井施工过程中,通过分析2个代表性水平层位温度的现场监测数据,得到了冻结凿井期间外壁及冻结壁温度变化的基本规律。研究表明:外壁浇筑后即出现温度迅速增长阶段,两监测层位在1.5d内温度上升幅度最大可达68.4℃,且粗粒砂岩受水化热影响的温度上升速率大于细粒砂岩;大量水化热使两监测水平保持了较长的正温养护时间,对外壁混凝土早期强度增长有利;同时,释放的水化热使冻结壁出现大范围升温以至局部融化(融化深度达305mm),对冻结壁的强度造成不利影响。通过分析和探讨水化热对井壁及冻结壁的影响规律,对西部白垩系地层井筒冻结工法设计与施工具有重要意义。
胡家河煤矿主井井筒冻结壁岩石力学特性研究
杨更社,,王宗金,程磊,李慧军
煤炭学报 , 2010,
Abstract: 以陕西胡家河煤矿主井井筒选取的煤岩及砂岩作为具有代表性的岩样,在MTS815试验机上进行不同围压及不同冻结温度条件下的单轴及三轴压缩试验,分析煤岩及砂岩在相同围压不同冻结温度条件下及相同冻结温度不同围压条件下的强度特性,并对2种不同岩样的同一性和差异性进行了比较。结果表明,煤岩和砂岩在冻结的效应方面有着明显的差异性,富水砂岩冻结后对温度的敏感程度要高于煤岩,主要原因是其岩石的内部结构性的差异。
西部白垩系富水基岩立井冻结压力实测研究
杨更社,屈永龙,,陈新年,李博融
采矿与安全工程学报 , 2014,
Abstract: 为了解决我国西部白垩系富水基岩冻结法凿井的技术难题,采用振弦式传感器对甘肃某矿风立井基岩冻结压力及界面温度进行实测分析,研究了凿井期白垩系基岩冻结压力的变化规律、成因及不均匀性等。结果表明:凿井期间冻结压力分为快速上升、急速增长、缓慢升高、趋于稳定4个阶段;在同一水平其具有明显的不均匀性,且影响因素较多;其最终稳定值达1.708~2.047MPa,小于西部基岩同深度最大理论经验值,也小于东部冲积层冻结压力上限值pω;两壁界面温度急速上升后快速降低,30h内各点达最高温42.4~59.4℃,同一点处前后降温差高达51.86~71.3℃,极不利于冻结壁和井壁的安全稳定;沿用东部的设计方法和经验,导致井壁过厚,易因温度应力产生环向裂隙,故西部煤矿立井井壁结构设计和施工仍存在可优化空间。
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