斜井穿越流砂層井壁變形與承載特性研究.pdf

1、為滿足我國西部地區(qū)流砂地層中斜井井筒建設的需要,本文以寧夏地區(qū)李家壩煤礦斜井井筒過流砂層施工為工程背景,根據該礦區(qū)流砂地層的工程與水文地質及斜井井壁結構的特征,通過室內試驗、數值模擬以及現場實測等研究方法相結合,開展了斜井穿越流砂層井壁變形與承載特性的研究,獲得了一些研究成果,不僅對斜井井筒的安全施工具有實用的指導意義,而且可以為特殊地層中斜井井壁結構的設計提供理論依據。
　　論文研究獲得了以下主要成果:
　　(1)根據李家

2、壩煤礦流砂地層的地質力學特性,分析了流砂的特點及形成條件。結合室內試驗研究了不同含水率同一砂土的抗剪強度特征,獲得了砂土抗剪強度、粘聚力及內摩擦角隨含水率的變化規(guī)律。另外,歸納總結了影響斜井井壁穩(wěn)定性的因素。
　　(2)采用FLAC3D數值軟件,通過建立大型三維數值模型,研究了不同流砂層厚度、運營荷載及注漿加固作用對流砂層與斜井井壁之間相互作用的影響規(guī)律,獲得了各個影響因素下地層與斜井井壁結構的變形與受力特征、地層沿不同路徑的位移

3、與受力變化規(guī)律、井壁不同典型點處的位移與環(huán)向應力變化規(guī)律及沿井壁內外緣路徑井壁的變形與受力分布特征,掌握了斜井井壁與流砂層相互作用規(guī)律。
　　(3)將井壁作為梁單元,通過建立二維數值計算模型分析了井壁結構的內力承載特性,獲得了井壁的內力分布特征及地層壓力、底拱半徑與邊墻高度對井壁內力分布的影響規(guī)律;通過建立鋼筋混凝土三維整體式有限元模型,深入研究了井壁的極限承載特性,獲得了井壁極限承載力與混凝土強度、井壁厚度、邊墻高度、底拱半徑及