西部软岩地层基于内外壁联合承载的冻结井壁减薄方法
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摘要: 为解决深部软岩地层冻结井筒内壁设计厚度较大问题,运用煤矿立井井筒设计理论和锚杆支护理论,研究了冻结井筒内层井壁、外层井壁和围岩的联合承载受力机理,提出了一种新型井壁结构形式和内层、外层井壁厚度减薄方法,即在井壁围岩中打入短锚杆,锚杆端头浇筑在外壁内部,并将锚杆端头闭锁的钢丝绳连接在内壁钢筋上,通过不同结构联合承载的方式提高内壁和外壁的承载能力,进而减薄井壁厚度。以内蒙古红庆河煤矿副井-640~-660 m冻结段为研究对象,通过理论计算得出了采用新型井壁结构形式后的井壁厚度,其中新型内层井壁厚度较原井壁可减薄12.5%,外层井壁厚度可减薄20%;结合数值模拟手段,给出了新型井壁中的应力传递过程。数值计算表明:新型内层井壁内缘混凝土的压应力值为24.5 MPa,小于原内层井壁内缘混凝土压应力值,验证了新型井壁结构的安全性和可靠性;新型井壁结构中,锚杆和钢丝绳传递的外力主要由外壁的刚性变形承担,锚杆在软岩地层中提供的锚拉作用很小,工程应用时可以缩短锚杆的钻入长度,避免锚杆钻入过程中打穿偏斜的冻结管。这种新型井壁结构将外层井壁强度通过钢丝绳和锚杆连接纳入到了内层井壁的承载体系中,提高了内层井壁的承载力,减薄了井壁厚度。
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期刊类型引用(5)
1. 陈弦,张叔胤,张佳豪,张忍杰. 西部超大直径软岩立井冻结施工技术优化. 建井技术. 2025(02): 33-40 . 百度学术
2. 王伟,李永恒,李思琪,姚亚锋. 改进BP神经网络钢筋混凝土井壁极限承载力随机分析. 中国测试. 2023(06): 36-41 . 百度学术
3. 荆国业,尹俊,韩博,刘文敬. 反井锚喷支护立井围岩稳定性分析. 煤炭工程. 2023(10): 34-39 . 百度学术
4. 屈永龙,杨更社,奚家米,何晖,丁潇,张猛. 低温-加载作用下白垩系砂岩的变形破坏特性试验研究. 岩土力学. 2022(09): 2431-2442 . 百度学术
5. 王磊. 开放系统黏土冻结水分迁移影响因素定量研究. 建井技术. 2022(06): 41-50+55 . 百度学术
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