用户名: 密码: 验证码:
深厚富水表土层斜井冻结技术研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
本论文立足于庞庞塔项目部斜井施工实际工程地质条件,针对庞庞塔矿斜井冻结技术难题,基于大倾角大断面斜井围岩稳定性特征和冻结原理,进行了斜井分段直孔冻结理论研究;同时运用ANSYS对斜井分段直孔冻结的关键参数进行了数值模拟研究;根据相似准则的指导进行了物理模拟实验,研究了多排管冻结温度场。通过对冻结过程及井筒开挖过程的监测,获得大量有益数据,保证了施工质量,优化了冻结参数。建立了一套适用于大倾角大断面斜井开凿过厚表土层富水段的竖直冻结技术,成功解决了表土层深厚富水条件下的冻结技术难题以及优化冻结关键参数问题,取得了巨大的技术经济效益和社会效益。
This paper is based on the Pang Pangta project construction of inclined shaft engineeringgeological conditions. To solve the technology challenges of inclined shaft freezing, we havecarried out a study on the theory of piecewise straight holes freezing of inclined shaft; It is basedon the characteristics of surrounding rock stability and the principle of freezing of the inclinedshaft of large-angle and large section. At the same time we completed the numerical simulationstudy on the key parameters of piecewise straight holes freezing of inclined shaft with ANSYS.Aresearch on temperature field under many rows of freezing pipes is conducted through similaritysimulation experiment. By monitoring process of freezing and shaft excavation, we get a lot ofuseful data to ensure the construction quality and optimized the freeze parameters.Established avertical freeze technology which is useful when crossing the thick water-rich epipedon to buildethe inclined shaft of large-angle and large section. It successfully solved the freezing problemunder the deep thick water-rich epipedon and the problem of optimizing the freeze parameters.This technology had made great economic and social benefit.
引文
1. Cheng Guodong, Ma We.i A Research Review of International Permafrost Engineering-5thInternational Symposium on Permafrost Engineering[J]. Journal of Glaciology andGeocryology,2003,25(3):303-311.
    2.张嗣超,王立杰,宋梅.煤炭产业发展政策研究的必要性分析[J].中国矿业,2007,16(4):1~3.
    3.陈砺.能源概论[M].北京:化学工业出版社,2009
    4.洪伯潜.特殊凿井技术在我国的发展前景[J].中国煤炭,2000,26(4):5~8
    5.陈朝晖.冻结凿井技术研究进展与存在的问题[J].建井技术,2007,28(3),28~31
    6.杨更社,奚家米.煤矿立井冻结设计理论的研究现状与展望分析[J].地下空间与工程学报,2010,6(3):628-635
    7.顾大钊,等.冻结井筒施工期外层井壁的破坏及防治[J].建井技术,1997,18(1):6-9
    8.王军,纪洪广,隋智力.深厚表土层人工冻结法凿井技术研究进展[J].中国矿业,2008,17(7):93-94
    9.王立冬,马守龙.冻结法施工技术在井筒施工中的研究与应用[J].山西建筑,2008(12).
    10.马万昌.斜井冻结施工技术[J].煤炭科学技术,1993,(08):16
    11.李建良.浅谈一种新的桩基工程施工技术[J].广东科技,2006,(3):85-86
    12.邵景柱,宋雷,王伟.复杂条件下的冻结井筒施工成套技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2010
    13.崔文龙.建井工程手册(下册)[M].北京:煤炭工业出版社,2003
    14.李军贤,李鑫,刘龙敬.548m深井全基岩冻结施工技术[J].科技资讯,2009,(17):118
    15.李功洲,陈文豹.深厚冲积层冻结凿井技术问题的探讨[C].全国矿山建设学术会议论文选集,2004
    16.卜现山.口孜东矿土井冻结深度刷新亚洲之最[J].煤炭工程,2009,(04)
    17.中国煤炭学会矿井建设专业委员会等.立井井筒施工技术[C].中国凿井技术50年论文集[C],1999
    18.藏贵茂,谭杰.谈巨野煤田冻结法凿井技术[J].建井技术,2001,22(4):1-4
    19.李肖音,杨玉贵,李涛.万福矿井冻结壁稳定性分析[J].科技信息(学术研究),2008,(7):93-95
    20.孙如华,郑志军.我国深厚冲积层冻结法施工研究现状及其发展[J].能源技术与管理,2008,(01):80-82
    21.崔广心.冻结壁厚度和变形规律的模型实验研究[J].煤炭学报,1992,(3):37-48
    22.崔广心.深厚表土中圆筒形冻结壁和井壁的力学分析[J].煤炭科学技术,2008,36(10):17-21
    23.崔广心.厚表土层湿土结冰温度与冻结壁厚度确定的研究[J].中国矿业大学学报,1997,(3):1-4
    24.杨维好,黄家会.冻结管受力分析与实验研究[J].冰川冻土,1999,21(1):33-38
    25.王衍森,李炳胜,张开顺,等.冻结井外壁温度场的数值模拟方法[J].采矿与安全工程学报,2007,24(3):316-325
    26.黄家会,杨维好,李峰,等.立井井壁温度变化规律实测研究[J].辽宁工程技术大学学报,2007,26(3):360-362
    27.崔广心.深厚冲积层中冻结壁厚度的研究[J].冰川冻土,1995,(s1):26-34
    28.张开顺,李炳胜,杨维好,等.井筒冻结壁径向位移规律计算研究[J].中国煤炭,2005,(11):39-41
    29.吴紫汪,马巍,张长庆,等.人工冻结壁变形的模型试验研究[J].冰川冻土,1993,15(1):39-41
    30.马巍,吴紫汪.人工冻结竖井中底鼓问题的弹塑性计算[J].冰川冻土,1991,13(3):237-246
    31.杨平,郁楚侯,张维敏,等.冻结壁与外壁温度和受力实测研究[J].煤炭科学技术,1999,27(4):32-35
    32.杨平,陈明华,张维敏,等.冻结壁形成及解冻规律实测研究[J].冰川冻土,1998,20(2):11-15
    33.杨平,李强,郁楚侯.人工声波参数实验研究[J].冰川冻土,1997,19(2):149-153
    34.柯昌松,郁楚侯.冻土模型爆破机理的试验研究[J].爆破,1996,13(2):74-78
    35.姜玉松,郁楚侯.爆破对冻结管影响的模型试验设计及数据处理[J].淮南矿业学院学报,1995,15(4):28-33
    36.郁楚侯,杨平,汪仁和.冻结壁三轴流变变形的模拟试验研究[J].煤炭学报,1991,16(2):53-62
    37.荣传新,程桦,盛卫国.丁集煤矿风井深厚粘土层段冻结施工技术[J].建井技术,2006,27(01):5-7
    38.范仕清.淮南丁集矿主井冻结段安全快速掘砌施工技术[J].西部探矿工程,2006,(10):211-212
    39.汪东坡.双圈冻结管温度场分布规律理论与试验研究[D].安徽理工大学,2002
    40.陈红蕾,王建平.单冻结管隔热理论分析[J].中州煤炭,2011,(5):27-28
    41.张涛,齐善忠.局部保温条件下单管冻结温度场的研究[J].2006,32(7):137-138
    42.周晓敏.斜井井筒的冻结法施工[J].建井技术,1989,(3):20-23
    43.王友新.斜井井筒冻结法凿井的施工实践[J].陕西煤炭,2011,(2):73-74
    44.马芹永.人工冻结法的理论与施工技术[M].北京:人民交通出版社,2007
    45.沈季良.建井工程手册[M].北京:煤炭工业出版社,1986
    46.邴文山.道路路面冻害防治理论基础[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1989
    47.刘斌.地下工程特殊施工[M].北京:冶金工业出版社,1994
    48.徐斅祖,王家澄,张立新.冻土物理学[M].北京:科学出版社,2010
    49.(苏)崔托维奇.冻土力学[M].北京:科学出版社,1985
    50.陶兆祥,王玉杰,林经芳.土的冻结温度与冻土的未冻水含量[C].第三届全国冻土学术会议论文选集,1989,198-203
    51.苏)纳斯诺夫(И.Д.Насонов),(苏)苏普利克(М.Н.Шуплик).立井冻结壁形成规律[M].北京:煤炭工业出版社,1981
    52.陈文豹,汤志斌.潘集矿区冻结壁平均温度及冻结孔布置圈径的探讨[J].北京:煤炭学报,1982,1:46-52
    53. TING JOHN M,MARTIN R TORRENCE,LADDCHARLES C.Mechanisms of strength forfrozen sand[J].Journal of Geotechnical Engineering ASCE,1983,109(10):1286-1302.
    54. JESSBERGER H L.State-of-the-art report–Groundfreezing.Mechanical properties,processesand design[J].Engineering Geology,1981,18(1-4):5-30.
    55. LANDANYI B.Mechanical behavior of frozen soils[C]//Proceedings of the InternationalSymposium on Mechanical Behaviour of Structured Media.Amsterdam:Elsevier,1981:205-245.
    56.李洪升,朱元林.冻土断裂力学[M].北京:海洋出版社,2002
    57.陆耀华,崔增祁.中国煤矿建井技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,1995
    58.齐吉琳,马巍.冻土的力学性质及研究现状[J].岩土力学,2010,31(1):133-143
    59.马巍,吴紫汪,盛煜.冻土的蠕变及蠕变强度[J].冰川冻土,1994,16(2):113-118
    60.黄德发,赵社邦,刘兴彦,高木福,盛天宝等.冻结法凿井施工技术应用与管理[M].北京:煤炭工业出版社,2010
    61.张世芳,杨小林.深厚表土矿井建设技术[M].北京:煤炭工业出版社,2002
    62. Dash J G. Frozen soil barriers for hazardous waste confine ment. In: GroundFreezing97.Rotterdam,Sweden:Balkema,1997
    63.赵士弘,马芝文.特殊凿井[M].徐州:中国矿业大学出版社,1993
    64.崔广心.深厚表土层中的冻结壁和井壁[M].徐州:中国矿业大学出版社,1998
    65.张正新,邱义水,魏允伯.浅表土井筒冻结施工确定冻结壁厚度存在的问题的分析[C].矿山建设工程新进展2005全国矿山建设学术会议论文集,2005:208-210
    66.林璋璋,杨俊杰.3排冻结管冻土壁温度场分析[J].建井技术,2003,24(3):21-24
    67.赵建军,韩文峰.人工冻结法施工的冻土壁温度场数学模型[J].1999,5(1):30-34
    68.王新荣,陈永波.有限元法基础及ANSYS应用[M].北京:科学出版社,2008
    69.苑中显,叶芳,陈锋,等.人工土壤冻结过程的计算机模拟[J].工程热物理学报,2000,2(4):479-482
    70.张国智,胡仁喜. ANSYS10.0热力学有限元分析实例指导教程[M].北京:机械工业出版社,2007
    71.张朝辉. ANSYS热分析教程与实例解析[M].北京:中国铁道出版社,2007
    72.徐士良.立井多排管冻结温度场的数学模型研究[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2004,12(3):10-12
    73.肖朝昀,胡向东,张庆贺.多排管局部冻结冻土壁温度场特性[J].岩石力学与工程学报,2007,(s1)
    74.李栋伟,汪仁和,胡璞.多圈管冻结瞬态温度场有限元数值分析[J].煤田地质与勘探,2007,35(2):38-41
    75.汪任和,曹荣斌.双排管冻结下冻结壁温度场形成特征的数值分析[J].冰川冻土,2002,24(2):181-185
    76.徐士良. ANSYS在冻结壁温度场分布分析中的运用[J].安徽建筑工业学院学报,2005,13(2):34-36
    77.汪仁和,陈远坤.对巨野矿区冻结法凿井冻结壁温度场的数值模拟与分析[C].矿山建设学术会议论文选集,2002:146-150
    78.乔熙,刘阳,张鹏.某矿井冻结温度场实测与数值模拟分析[J].低温建筑技术,2011,(7):87-89
    79.任彦龙,杨维好,王衍森.某矿井冻结温度场的数值模拟[J].西部探矿工程,2003,(3):89-90
    80.李德海.厚松散层下条带开采技术研究[M].北京:中国科学技术出版社,2006
    81.钟华,岳为群,汪恩良.季节冻土区场地冻融过程相似模拟实验研究[J].黑龙江水利科技,2009,37(3):6-8
    82.崔广心编著.相似理论与模拟关系试验[M].徐州:中国矿业大学出版社,1990
    83.余力.相似理论在特殊凿井中的应用[J].中国矿业学院学报,1981,3:1-10
    84.魏先祥,赖远明.相似方法的原理及应用[M].兰州:兰州大学出版社,2001
    85.杨俊杰.相似理论与结构模型试验[M].武汉:武汉理工大学出版社,2005.
    86.杨俊杰.相似理论与结构模型试验[M].武汉:武汉理工大学出版社,2005
    87.刘文民,程志彬.软岩地层斜井冻结方案设计[J].建井技术,2010,31(6):34-37
    88.陈祥恩,杜长龙.马泰壕煤矿斜井冻结施工技术[J].煤炭科学技术,2009,37(11):21-23
    89.秦庚仁.矿井施工组织设计指南[M].北京:煤炭工业出版社,2003.
    90.白云来.赵固二矿副井深厚冲积层冻结施工效果分析[J].煤炭科学技术,2008(9):29-32
    91.李珩,许绍明,张连福.桃园煤矿北进风井冻结施工技术[J].煤炭工程,2008(4):29-31
    92.王清太,商和静.青东煤矿风井风道冻结法施工[J].淮北职业技术学院学报,2008(6).
    93.邵景柱,吕树杰,王伟,宋雷.赵楼矿深厚表土层冻结法凿井工程监测技术.煤炭科学技术,2008,36(2):33-38

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700