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高性能混凝土冻结井壁研制及主要力学性能试验研究
直书
煤炭工程 , 2009,
Abstract: 针对450~750m特厚冲积层冻结井筒的支护难题,提出提高井壁承载能力的最有效途径是采用高强高性能混凝土。首先,根据深冻结井筒的特殊养护环境和施工条件,优选了原材料,进行了冻结井壁C80~C100高性能混凝土的配制试验,得到了优化配合比;然后,进行了冻结井壁C80~C100高性能混凝土的主要力学性能试验,得到了轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量和泊松比,为工程应用提供了试验数据。
立井衬砌钢结构竖向可缩接头性能试验研究
杨俊杰,直书
工业建筑 , 2004, DOI: 10.13204/j.gyjz200402013
Abstract: 为防止钻井工法施工的立井衬砌受地层失水沉降引起的竖向负摩擦力作用而发生破坏,在立井衬砌的局部设置一种带环形立板和径向肋板的竖向可缩接头。为了解该装置的基本性能,对其结构模型进行了单轴受力、三轴受力状态的模型试验和水平侧向压力条件下的模型试验研究;全面探索这种可缩性钻井井壁接头的竖向可缩能力、竖向临界承载力、接头结构内部的相互制约作用以及可缩接头参数与上下井壁设计强度之关系;证明了这种井壁接头具有释放井壁竖向应力,抗侧向压力的作用和良好的防水能力,能起到防止钻井井壁破坏的作用,也对该类井壁接头的设计计算和参数取值提出了建议。
AN EXPERIMENTAL STUDY ON STEEL FIBER REINFORCED HIGH STRENGTH CONCRETE SHAFT LINING IN DEEP ALLUVIUM
巨厚冲积层钢筋钢纤维高强混凝土井壁试验研究

YAO Zhi-shu,
直书

岩石力学与工程学报 , 2005,
Abstract: 针对550~700m巨厚冲积层中煤矿立井井筒的支护难题,提出采用钢筋钢纤维高强混凝土的井壁结构。通过模型试验,对这种井壁结构的力学特性和破坏特征进行了深入研究。结果表明:在相同条件下,采用钢筋钢纤维高强混凝土可显著地提高井壁的承载力,并可改善普通高强钢筋混凝土井壁延性差的缺陷,具有良好的塑性特征,且提高了井壁结构的工程可靠性。最后,根据理论分析和试验结果推导出了钢筋钢纤维高强混凝土井壁承载力的计算公式,从而为该种新型井壁结构的工程应用提供了设计依据。
冻结壁融化期间井壁受力变形分析与壁间注浆机理
直书,王再举,,
煤炭学报 , 2015,
Abstract: 针对深厚冲积层冻结井筒早期壁间注浆封水效果不好的难题,通过实测数据分析和理论计算对深厚冲积层冻结井筒的冻结壁融化特性、井壁受力变形和壁间注浆机理进行了研究。通过对现场测温孔实测数据分析,得到了不同土层的融冻时间比;通过理论计算表明,在冻结壁完全融化后,外壁的外表面承受着水土压力、内表面作用有壁间水压,在此情况下,外壁内表面径向变形比单独冻结压力作用下的外壁变形要小的多,总体表现为向外反弹;而内壁在壁间水压作用下向内位移,由于内、外壁变形位移方向相反,壁间空隙形成,从而为注浆浆液扩散提供了通道。提出壁间注浆的最佳时机应在冻结壁完全融化、在压力水作用下壁间间隙已经形成、内壁还没有出水前。并给出了具体的壁间水压监测系统,实行了壁间注浆信息化。
西部地区深基岩冻结井筒井壁结构设计与优化
直书,程桦,荣传新
煤炭学报 , 2010,
Abstract: 针对西部地区深基岩冻结井筒支护结构设计中出现的技术难题,通过室内冻胀试验结果表明:西部地区岩石冻胀性弱,冻结压力小,外壁设计主要应满足厚壁圆筒结构对厚度的要求。根据渗流场理论分析表明:在不进行壁后围岩注浆情况下,如果井壁基本不渗水,井壁将承受全水压;如果井壁出现渗漏水,则井壁承受的水压将大大减小,水压力折减系数主要取决于围岩渗透系数与井壁混凝土渗透系数的比值关系。在进行壁后注浆条件下,注浆效果越好,围岩渗透性越小,在井壁渗透系数相同情况下,井壁承受的水压力将得到大大减小。并提出可采用内、外壁间提前注浆技术、对壁后围岩进行深孔注浆等井壁结构优化途径。
西部地区遇水软化岩层锚杆、锚索受力监测及分析
邓辉,直书,徐辉东
煤炭工程 , 2012,
Abstract: 针对西部矿区泊江海子煤矿的特殊地质状况,分析了巷道围岩变形控制机理,通过对巷道支护结构受力进行了实时监测,获取了锚杆、锚索的轴力数据。对于处于深埋的遇水软化软岩巷道,监测结果表明锚杆、锚索工作锚固力相对较小,预紧力偏小;开挖后围岩松动破坏,施加支护后,应力重新调整,后期锚杆、锚索受力均比较稳定,巷道安全稳定,说明当前锚、梁、网喷+锚索联合支护结构有效、可靠,能合理控制巷道变形。
深厚冲积层冻结法凿井外壁受力变形监测分析
直书,程桦,江开尧
煤炭工程 , 2015, DOI: 10.11799/ce201510013
Abstract: 为了分析杨村煤矿副井冻结法凿井时外壁的安全性,对其进行了受力变形监测工作。通过346m和387m二个水平监测结果分析表明深厚粘土层冻结压力在混凝土浇筑后7~10d呈快速增长,随后增加趋缓,二个水平冻结压力与埋深(H)的关系分别为0.0107H和0.0109H;外壁环向钢筋应力和混凝土环向应变主要受冻结压力控制,表现为受压。二个水平环向钢筋最大压应力分别为-212.6MPa和-147.5MPa,二个水平混凝土环向应变分别为-1655με和-1170.5με,均小于设计值,外壁处于安全状态;外壁竖向钢筋应力和混凝土竖向应变主要受井壁降温梯度和冻结壁约束程度等影响。在冻结井筒掘进时,确保井帮温度达到一定值,减小冻土位移对外壁的作用,降低温度约束应力,可避免环向裂纹产生,有利于井筒使用过程中防治水工作。
地层沉降条件下可缩性钻井井壁受力机理的试验研究
直书,程桦,杨俊杰
岩石工程学报 , 2002,
Abstract: 针对地层沉降条件下煤矿立井井壁的破坏机理,提出了一种新型可缩性钻井井壁结构。通过模拟试验表明:在地层沉降条件下,这种井壁结构能随之压缩,从而可使作用在井壁上的竖向附加力(即负摩擦力)得到相应衰减,使井壁达到安全使用。由此提出了可缩性钻井井壁竖向承载力的设计方法。研究成果已在淮北矿区的4个井筒中得到了成功应用。
深厚表土层中高强复合井壁结构的试验研究
直书,程桦,孙文若
岩土力学 , 2003,
Abstract: 针对煤矿立井井筒深厚表土层的支护,提出了采用双层钢板高强混凝土复合井壁结构。通过模型试验,得到了这种井壁结构的应力特性和强度特征,通过理论分析和试验结果给出了双层钢板高强混凝土复合井壁承载力的计算公式,从而,为该种井壁结构的实际应用提供了设计依据。其研究成果已在4个井筒中得到了成功地应用。
疏水沉降地层竖向可缩性井壁附加力分布规律研究
程桦,苏俊,直书
岩土力学 , 2007,
Abstract: 通过数值分析和模型试验研究,揭示了竖向可缩性井壁附加力分布规律。研究表明,可缩性井壁可有效衰减附加力和井壁截面轴向应力;与单一可缩接头相比,设置两个可缩接头衰减附加力更为有效;提出的可缩接头设置优化原则,对科学、合理地设计竖向可缩性井壁具有重要的指导意义。
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