新莊煤礦副立井不同地層凍結(jié)規(guī)律研究.pdf

1、西部開采煤層要面對復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造以及工程地質(zhì)問題，西部地層一般具有高含水率，低膠結(jié)率，且容易軟化等特點(diǎn)，因此在這些的含水地層的支護(hù)以及加固開采上多采用凍結(jié)法來解決這些問題，這也是解決穿越富水地層的最有效的施工技術(shù)。因此對不同地層在不同狀態(tài)下的凍結(jié)規(guī)律的研究，可以為西部礦井進(jìn)行凍結(jié)設(shè)計與凍結(jié)壁的厚度預(yù)測提供參數(shù)選擇方法。
　　本文以新莊煤礦凍結(jié)井筒穿越不同地層為例，主要的研究內(nèi)容有：對各個地層進(jìn)行地質(zhì)條件，地溫分布，地層物理性質(zhì)等地

2、層的地質(zhì)分布規(guī)律進(jìn)行研究，并根據(jù)各地層的地質(zhì)環(huán)境，選取出三個代表層（第四系土層中的粘性粉土層，白堊系地層中的洛河組巖層，侏羅系地層中的安定組巖層）作為所在地層的典型代表；通過量子理論建立材料熱傳導(dǎo)理論的晶格理論，并通過該理論對相關(guān)地層的微觀結(jié)構(gòu)掃描結(jié)果，微觀成分分析結(jié)果與不同狀態(tài)（干燥，自然，飽和含水率，地溫，20℃,10℃,0℃，-10℃,-20℃,-30℃）下的熱物理參數(shù)測試試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了理論分析，并結(jié)合各地層的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行熱傳導(dǎo)理

3、論研究，重點(diǎn)分析各個地層在不同狀態(tài)下的熱傳導(dǎo)的差異性以及變化規(guī)律的機(jī)制；運(yùn)用ANSYS軟件，在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對地層在凍結(jié)壁處于不同狀態(tài)（干燥，自然，飽和含水率，地溫，20℃,10℃,0℃，-10℃,-20℃,-30℃）下的通過變化的物理參數(shù)，模擬各自凍結(jié)溫度場的分布，分析不同狀態(tài)下導(dǎo)熱系數(shù)變化對凍結(jié)工程產(chǎn)生的影響；通過現(xiàn)場實(shí)測對比模擬結(jié)果，分析模擬與實(shí)測規(guī)律之間的關(guān)系，為不同狀態(tài)下的地層進(jìn)行凍結(jié)施工參數(shù)的選擇提供依據(jù)。本文采用熱物理試