大南湖煤矿斜井冻结壁制造可靠性研究

为研究斜井冻结壁制造的可靠性,将FMECA运用到大南湖煤矿斜井冻结壁的制造过程中,通过分析斜井冻结制造过程中的主要故障模式、原因及影响,从而得出最大RPN值,确定出较大危害故障模式。根据FMECA的分析结果,针对冻结管的不同布管方式(单侧双排、三排管)进行数值模拟研究,通过冻结壁温度场的发展规律,研究了冻结过程中易产生故障的故障点,以达到控制风险源,提高安全可靠性的目的。     

大断面斜井冻结施工多排管冻结温度场模拟研究

 本文以霍州煤电庞庞塔矿主斜井冻结施工为工程背景,采用ANSYS有限元分析软件和正交试验设计方法,对深厚富水表土层大断面斜井分段直孔冻结关键参数进行数值模拟,研究大断面斜井冻结施工多排管冻结温度场分布规律,探索并建立一套适用于大断面斜井穿过厚表土层富水段的竖直冻结技术。     

3排冻结管冻土壁温度场分析

以单排冻结管实测数据为依据，用有限元方法对3排冻结管方案进行了模拟。分析了3排冻结管冻土壁厚度、平均温度与冻结管间距、冻结管排距、内排冻结管布置圈半径、冻结时间等因素间的关系，并得出了相应的回归公式，为合理选择3排管冻结方案，确定冻土壁设计参数提供了新的途径。     

3排冻结管冻土壁温度场分析

以单排冻结管实测数据为依据，用有限元方法对3排冻结管方案进行了模拟。分析了3排冻结管冻土壁厚度、平均温度与冻结管间距、冻结管排距、内排冻结管布置圈半径、冻结时间等因素间的关系，并得出了相应的回归公式，为合理选择3排管冻结方案，确定冻土壁设计参数提供了新的途径。     

对冻结井断管原因的认识

冻结法凿井在我国煤矿已近20年了,有近200个井筒采用这种方法开凿。目前已成为煤矿过深厚含水表土层的主要施工手段。但目前一个突出的问题是冻结管断裂破坏,给施工造成被动。如潘二南风井断管14根,潘三东风井断管22根,谢桥矸石井断管34根。谢桥副井采用双排管冻结,掘至232m,刚进入厚粘土层,断管5根,30多m~3盐水融     

富水砂层斜井冻结壁温度场分布规律研究

为了研究富水砂层斜井冻结壁温度场分布规律,以袁大滩煤矿主斜井为研究背景,从理论分析、现场实测和数值模拟三方面研究了富水砂层斜井冻结壁温度场分布规律。给出了单根冻结管条件下斜井冻结壁温度场分布数学模型,并根据场的叠加原理给出了多根冻结管下斜井冻结壁温度场分布数学模型|斜井冻结壁现场实测结果表明：距离冻结管越近,冻结壁降温速度越快,冻结锋面发展速度也越快,且埋深对冻结壁温度场的发展有一定影响,但影响较弱|对比斜井冻结壁温度场数值模拟结果和现场实测结果可知,冻结过程中斜井冻结壁温度变化趋势基本一致,各测点温度差值小于2℃,说明文章提出的斜井冻结壁温度场数值模拟分析是可靠有效的,能较好地反映冻结冻结壁随冻结时间发展的一般规律。     

多排管直线冻土墙平均温度的等效梯形计算方法

为了确定多排管冻土帷幕的平均温度,进而确定冻土的力学参数和冻土帷幕的承载能力,为冻土帷幕的安全状态作出评价,介绍了基于巴霍尔金解析解的双排管冻土帷幕平均温度模型,并对该方法进行了适当的简化.以此为基础,采用拼接计算的方法, 推导得出在多排管冻结下计算直线形冻土帷幕平均温度的一种等效梯形方法.     

三排孔冻结温度场的多目标灰色局势决策优化

鉴于三排孔冻结参数(圈径,冻结孔间距)尚无理论依据的现状,采用合理的热物理参数,利用ANSYS有限元程序和多目标灰色决策相结合的方法对某矿副井的三排孔冻结参数进行优化设计,找出了表土近600m的深厚冲积层冻结井的三排管最优冻结参数,为今后深厚冲积层冻结井筒的建设提供依据.     

人工地层冻结稳态温度场解析解研究进展

人工地层冻结法由于其诸多的优越性,被广泛应用于地下工程施工中。温度场解析解是冻结法研究的基础,研究意义重大。将冻结管布置分为单管、少量管、排形布管(单排、双排、3排、多排)和圈形布管(单圈、双圈、3圈)等几种形式,归纳总结这几种布管形式的稳态温度场解析解研究成果,并提出了未来研究的方向。     

人工多圈管冻结模型试验研究

通过对室内人工多圈管冻结模型试验的研究,得出了三圈管冻结壁交圈时间约为58 d,并获得了冻结壁温度场形成与发展的规律.在冻结初期,受冻结管冷量影响,径向土体温度差别较大;而在冻结后期,径向土体温度呈良好二次抛物线分布.根据冻结壁应力场的分布规律,得出:实际冻结压力可达3～4 MPa,冻结应力主要积聚于内圈管与中圈管之间.