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《中南大学》 2011年
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特厚冲积层冻结壁变形及冻结压力的研究

张红晓  
【摘要】:在我国煤炭是一种重要能源,随着浅部煤炭资源的开采殆尽,深部煤炭资源的开采日益迫切。目前在新建的矿井中,大都需要穿越深厚冲积层。随着冲积层厚度的增加,在采用冻结法凿井工程中经常由于冻结壁变形过大造成冻结管断裂,轻者影响施工进度,重者造成淹井事故。因此在深厚冲积层中采用冻结法凿井,有很多理论和工程技术问题亟待研究,以满足工程设计和施工的需要。 论文主要目的是研究万福矿井主井(冲积层厚750m,冻结深度894m)冻结壁变形和冻结压力规律,并对井壁结构进行安全性论证。 首先论文综述了冻结法凿井的研究现状,之后采用大型工程软件ANSYS数值模拟实际工程,通过数值计算结果和现场实测结果对比,验证了数值模型的正确性。针对万福矿井主井建立了不同深度、不同开挖段高,共9种模型分析研究冻结壁变形。同时研究了井壁结构的安全性和冻结压力变化规律。本文得出如下主要结论和成果: (1)冻结壁的径向位移在开挖段高内呈不均匀分布,最大径向位移位于开挖段高中部,同时根据计算数据回归出了万福矿井主井的冻结壁最大径向位移公式; (2)根据冻结壁最大径向位移公式换算出在万福矿井主井施工过程中的安全掘进段高计算公式,在实际施工过程中可以根据不同粘土层所处深度计算出安全掘进段高。 (3)万福矿井主井按传统方法设计的井壁结构是安全的; (4)得出了万福矿井主井的冻结压力随深度变化公式。 本文的研究成果对实际工程具有参考指导意义。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD265.3

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前5条
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【相似文献】
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4 李述训;立井冻结法凿井工程中的热工计算[J];冰川冻土;1994年01期
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8 王桦;矿山岩土体导电特性及工程应用研究[D];安徽理工大学;2009年
9 荣传新;深厚冲积层冻结壁与井壁的力学特性及其共同作用机理研究[D];中国科学技术大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘海亭;深厚富水基岩非均质冻结壁力学特性研究[D];西安科技大学;2013年
2 刘方路;深厚富水基岩冻结壁流变有限元数值分析[D];西安科技大学;2013年
3 唐志强;可靠性分析在深厚基岩井筒冻结壁设计中的应用研究[D];西安科技大学;2011年
4 陈军浩;多圈管冻结壁的形成与融化规律研究[D];安徽理工大学;2010年
5 庞磊;深厚富水基岩冻结壁与井壁相互作用机理研究[D];西安科技大学;2013年
6 王磊;弱胶结地层冻结壁变形研究与影响因素敏感性分析[D];山东科技大学;2010年
7 马乾坤;白垩系地层立井冻结壁与井壁共同作用分析[D];安徽理工大学;2011年
8 杜圣;侏罗系地层冻结壁与井壁相互作用规律研究[D];安徽理工大学;2012年
9 张红晓;特厚冲积层冻结壁变形及冻结压力的研究[D];中南大学;2011年
10 王瀚;多圈管冻结壁内部冻胀应力的形成特性研究[D];安徽理工大学;2010年
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