深厚富水软岩井筒冻结壁低温状态下的力学特性研究

随着煤炭需求的增加，矿井建设逐渐向深处发展。遇到了除表土外的深厚富水软岩。冻结法是深厚富水软岩井筒的有效施工方法，研究深厚富水软岩井筒冻结壁的力学特性具有重要的理论意义和工程实际意义。本项研究以深厚富水软岩井筒冻结壁为工程背景，针对深厚富水软岩井筒冻结壁在低温状态下的力学特性问题，以实验研究为基础，采用理论分析和数值计算相结合的研究方法，采用国际地层冻结协会推荐的"开放系统下按温度梯度"的实验研究方法，系统研究冻结壁软岩在低温状态和不同高围压下的损伤力学特性；并根据实验结果建立冻结壁软岩的损伤本构模型和破坏准则；进行冻结壁的冻结温度场、应力场的耦合分析。以陕西彬长胡家河冻结立井工程为背景，进行冻结壁冻结温度场、应力场的耦合分析和损伤有限元数值计算，为深厚富水软岩井筒冻结壁的稳定性分析和优化设计提供科学的依据。

随着煤炭需求的增加，矿井建设逐渐向深处发展。遇到了除表土外的深厚富水软岩。冻结法是深厚富水软岩井筒的有效施工方法，研究深厚富水软岩井筒冻结壁的力学特性具有重要的理论意义和工程实际意义。本项研究成果以陕西彬长胡家河深厚富水软岩井筒冻结壁为工程背景，针对深厚富水软岩井筒冻结壁在低温状态下的力学特性问题，以实验研究为基础，采用理论分析和数值计算相结合的研究方法，采用国际地层冻结协会推荐的“开放系统下按温度梯度”的实验研究方法，系统研究冻结壁软岩在低温状态和不同高围压下的损伤力学特性；并根据实验结果建立了冻结壁软岩的损伤本构模型和破坏准则；进行了冻结壁的冻结温度场、应力场的耦合分析。以陕西彬长胡家河冻结立井工程为背景，进行了冻结壁冻结温度场、应力场的耦合分析和损伤有限元数值计算，取得了较为丰富的研究成果，为深厚富水软岩井筒冻结壁的稳定性分析和优化设计提供科学的依据。