【精品】论文刘刚

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1、摘要分析了深立井井壁破裂的力学机理，研究了深立井井壁的应力分布规律在井壁破裂预测方面的具体运用，结合混凝土井琏的强度准则和矿区地下水下降的规律，建立了立井井壁破裂的预测理论。研究表明：立井井琏破裂的危险位置与发生破裂的具体吋间与矿区地下水的沉降规律及季节的变化有密切的关系。最后通过对具体实例的分析，验证了上述理论的正确性和适用性。对工程现场及井琏设计均具有较大的指导意义。关键词深立井冻结法井壁破裂预测地下水位AbstractThispaperisaimedtostudytheforecastmethodforshaftwallrup

2、ture.Basedontheanalysisofshaftinsoilandthefrictiondistributionbetweensoilandshaft,shaftrupturemechanismisanalyzedandthestressdistributioninthedangeroussectioninshaftisfound.Theforecastmethodonshaftrupturetimeisestablishedusingthestrengthcriterionandtheone-to-onecorresp

3、ondencerelationbetweenthegroundwaterlevelaroundshaftandthestressvalueatdangerouspointinshaft・Theresultshowsthattherupturetimeofshaftcanbeforecastedaccordingtothegroundwaterlevelandthecurveofthetemperaturevalueineverymonth.Anexampleisprovidedtoverifythepresenttheory.Key

4、wordsdeepshaft，freezingmethod,shaftwall，ruptureforecast,groundwaterlevel目录摘要IAbstract错误！未定义书签。_第1章绪论11」课题背景和意义11.2深井井壁破裂问题的研究与发展1第2章深立井井壁破裂的力学机理及破裂预测的理论基础12」深立井井壁破裂的力学机理12.2深立井井壁破裂预测的理论基础2221表土段立井井壁应力分布规律22.2.2强度准则32.2.3地下水位的沉降规律3第3章立井井壁破裂预测43.1预测原理43.2运算举例53.2.1矿井概况53

5、.2.2井琏破裂预测53.3.3预测结果分析6结论7第1章绪论1.1课题背景和意义长期以来，关于冻结井壁的破裂研究，公开发表的论文及相关的科研成果很多，但是关于立井井壁破裂预测方面的研究却很少；实际上，由于立井井壁所承受的井壁重力、地压应力、温度应力以及因地下水的规律性下降所引起的负向摩擦力均具有一定的规律，所以立井井壁的应力分布及应力变化理所当然地貝有一定的规律性；因此，井壁的破裂也必然地呈现出规律性的特征；根据资料的研究，立井井壁的破裂共分为两个阶段：①冻结壁融化阶段的井壁破裂，②矿井生产经营阶段（或表土沉降阶段）的井壁破裂；木

6、文将着重研究矿井生产经营阶段（或表土沉降阶段）的井壁破裂。文章通过立井井壁应力分布规律的分析、地下水沉降规律对负向摩擦力影响的研究以及混凝土强度准则的应用，找出了确定立井井壁破裂时间的方法，从而为立井井壁破裂的可预测性捉供了理论依据，进而为煤矿立井井壁的破裂防治奠定了一定的基础。目前我国立井井筒频繁发生非采动破坏，给我国煤炭行业带来了巨大的损失。木文将以实际井筒为例，利用ANSYS冇限元软件为研究平台，建立了钢筋混凝土双层井壁三维整体式冇限元模型。深入研究了随着表土沉降的变化，井壁破坏时的应力应变情况，塑性区的位置、破裂形态，破裂时

7、间等一系列问题。同时建立了一套对井舉破坏进行预测的数值方法，并结合工程实例进行验证，结果与实际情况非常吻合。在实际工程中，这种有限元预测方法可以广泛的应用到我国各个地区的煤炭企业屮，为煤炭行业的发展提供一种有益的保障。1.2立井壁破裂问题的研究与发展立井井壁受力研究旨在通过理论推导，建立底层固结应变与水压降的关系、剪切应力与剪切位移的关系，然后根据弹性理论建立起井壁受力和水压降的表达式，建立起深井井壁受力的时空模型。该模型是进行井壁动态受力的计算、变形计算、破裂预测以及井壁结构形式设计计算的询提条件。该研究对立井壁破裂问题具有重要的

8、理论价值。立井壁破裂问题是一个动态的过程，不同于普通底层内的静态受力模型；计算模型的转变将丰富井壁受力的理论内同。普通井壁的受力模型是将水平方向的主应力为第一主应力，而木题屮井壁的受力随疏排水的过程第一主应力曲水平方向转化为垂直方向，