复合井壁壁间注浆在北阳庄矿风井中的应用

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井筒冲积层段复合井壁壁间注浆的应用,可以解决长期以来困扰建井界的冲积层治水问题。该方法采用先注化学浆封水,再进行水泥单液浆加固,然后用水泥水玻璃液浆封孔,能达到堵水并加固的目的。北阳庄矿风井注浆实例表明,该方法有一定的推广应用价值。

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复合井壁壁间注浆在北阳庄矿风井中的应用

井筒冲积层段复合井壁壁间注浆的应用,可以解决长期以来困扰建井界的冲积层治水问题。该方法采用先注化学浆封水,再进行水泥单液浆加固,然后用水泥水玻璃液浆封孔,能达到堵水并加固的目的。北阳庄矿风井注浆实例表明,该方法有一定的推广应用价值。

2020-05-23
423KB
冻结基岩双层复合井壁壁后注浆控制技术研究

以高家堡主井为工程实例,基于数值计算方法,研究了基岩冻结解冻温度场的分布规律,讨论了壁后注浆时机与浆液扩散范围的确定方法,提出了双层复合井壁壁后注浆控制技术。通过精确制订注浆计划,采用有效的注浆材料,合理确定水灰比例,取得了理想的注浆效果。注浆实践表明:双层复合井壁凿井期,充分考虑内壁现浇混凝土水化热与冻结壁解冻温度场的相互作用,优化确定冻结停机时间,在冻结壁局部解冻条件下进行壁后注浆,可达到合理节省冷量、控制浆液扩散范围、封堵内壁温度裂纹的目的,现场壁后注浆效果良好。

2020-05-14
893KB
内层钢板高强钢筋混凝土复合井壁在冻结井筒应用研究

针对板集主井井壁修复工程,提出采用内套内层钢板高强钢筋混凝土复合井壁。对该种井壁受力机理进行分析,井壁内缘混凝土由于受到钢板筒的约束而处于三向受压应力状态,抗压强度明显增加,而该种井壁的现行设计计算方法并没有考虑到这一点。为此,根据我国现行混凝土结构设计规范中有关内容,给出内层钢板钢筋混凝土复合井壁设计计算完善方法。模型试验证明,采用完善方法设计的内层钢板高强钢筋混凝土复合井壁结构,其混凝土抗压强度提高了1.838~1.859倍。板集主井工程应用现场实测表明,井壁结构中混凝土环向应变值为-392με,说明采用完善方法设计的井壁结构安全可靠。

2020-04-22
175KB
内钢板复合井壁水平承载力分析

利用相似理论对内钢板复合井壁水平承载力的影响因素进行了分析,通过对典型参数的模拟分析得到了水平承载力的主要影响因素。根据回归分析大量的模拟结果,得到了内钢板高强混凝土(C60~C100)复合井壁水平承载力的计算公式,该公式既考虑了内钢板和混凝土的厚度几何因素,同时也考虑了混凝土强度的力学因素。经理论计算对比分析和模型试验检验,所得计算公式具有一定的适用性和可靠性。

2020-05-03
692KB
冻结复合井壁有限元分析方法的工程应用

随着冻结深度的增加,井壁易出现裂缝甚至结构破裂等工程问题。目前普遍认为,是含水层水位下降,土体固结压缩,使井壁受到一个相当大的方向向下的竖向附加力,导致井壁破损。结合实际工程,采用内层钢板钢筋混凝土复合井壁,对井壁破损处进行修复;通过有限元来分析井壁随外荷载逐级增大时的应力变化情况,并验证修复后的井壁强度是否满足工程实际要求。

2020-04-26
632KB
富水基岩地层单层冻结井壁壁后注浆技术

孔裂隙含水基岩中,立井井壁壁后注浆常面临如何控制与评估浆液扩散范围等诸多难题。以葫芦素副井为工程实例,详细介绍了富水基岩地层中单层井壁的壁后注浆工艺,对注浆过程中遇到的问题进行了讨论。注浆实践表明:由于混凝土振捣不实,新型单层井壁渗漏点常出现在井壁接茬处,井壁注浆孔宜布置在接茬上下侧。同时,注浆造孔应根据地质条件、井壁渗漏水情况综合分析决定,不宜生般硬套措施和规范。

2020-05-16
417KB
冻结壁融化期间井壁受力变形分析与壁间注浆机理

针对深厚冲积层冻结井筒早期壁间注浆封水效果不好的难题,通过实测数据分析和理论计算对深厚冲积层冻结井筒的冻结壁融化特性、井壁受力变形和壁间注浆机理进行了研究。通过对现场测温孔实测数据分析,得到了不同土层的融冻时间比;通过理论计算表明,在冻结壁完全融化后,外壁的外表面承受着水土压力、内表面作用有壁间水压,在此情况下,外壁内表面径向变形比单独冻结压力作用下的外壁变形要小的多,总体表现为向外反弹;而内壁在壁间水压作用下向内位移,由于内、外壁变形位移方向相反,壁间空隙形成,从而为注浆浆液扩散提供了通道。提出壁间注浆的最佳时机应在冻结壁完全融化、在压力水作用下壁间间隙已经形成、内壁还没有出水前。并给出了具

2020-05-08
239KB
水泥砂浆在钻井井壁壁后充填中的应用试验研究

钻井井壁壁后充填固井需要充填浆液,传统的充填方式为水泥浆充填。但水泥浆充填,水泥消耗量大,成本高。信湖煤矿中央风井采用钻井法凿井,井筒第2段高壁后充填采用水泥浆和水泥砂浆2种材料,即用水泥砂浆替代部分水泥浆,达到了预期效果。简要介绍了水泥砂浆地面水平泵送试验及其与水泥浆性能对比试验和水泥砂浆壁后充填情况。

2020-05-03
1.51MB
厚表土井筒修复内套钢板混凝土井壁技术研究

为解决由突水溃砂引起的厚表土地层井筒破损问题,针对其竖向压裂、法兰盘拉开及井筒偏斜等破坏特征,提出钢筋混凝土井壁与内套钢板(钢纤维)混凝土井壁结构相结合的全深套壁修复加固方案。以淮南矿区某在建煤矿副井为工程背景,结合现场井壁破坏形式及突水溃砂机理,提出井筒套壁设计原则和结构形式;根据现场井筒变形情况和相关规范计算得出套壁厚度以及钢板、混凝土应力;通过分析计算结果并结合现场实际,制定套壁施工方案;采用振弦传感器法对修复后内套井壁壁间压力、环向钢筋应力和变形进行监测,并长期观测检查孔水位。研究结果表明:①按组合筒公式计算得出,内套钢板(钢纤维)混凝土复合井壁结构钢板应力范围为187.6~292.0

2020-05-03
194KB
深井井壁砌筑前后冻结壁稳定性力学分析模型探讨

针对在竖井冻结法施工中对冻结壁中粘塑性变形和冻胀力的忽视引起的冻结管断裂和井壁破裂等工程事故,在卸载情况下考虑周围土体、冻结壁和井壁共同作用的同时考虑了冻结壁中冻土冻胀特性和流变特性以及塑性区的存在,建立井壁砌筑前后冻结壁的粘弹塑性稳定性分析模型,求得井壁砌筑前井帮的变形规律和井壁砌筑后作用于井筒外壁的冻结压力的增长规律以及两种情况下冻结壁进入塑性的时间。

2020-05-12
1.01MB
复合胶凝材料井壁高强混凝土的性能与水化机理

对于冻结法施工的高强井壁大体积混凝土,内壁的中心温度可达80℃,而井筒外壁内侧的温度在10℃左右,这种温度的差异必然导致井壁混凝土开裂,导致耐久性下降。针对这些问题,研究了适于井壁高强混凝土用复合胶凝材料的水化特征及其对C70混凝土性能的影响。结果表明:复合胶凝材料的总水化热是井壁混凝土用常规胶凝材料水化热的一半;从28 d到180 d,复合胶凝材料配制的C70混凝土抗压强度持续增长14.8%,且孔隙率低,有害孔减少,混凝土具有很好的抗裂性;XRD和SEM试验表明,复合胶凝材料配制的C70混凝土水化180 d后无Ca(OH)2晶体存在,主要水化产物为致密的Ⅲ型C-S-H凝胶。

2020-05-04
883KB
凿井期基岩冻结壁对井壁的径向荷载及其影响因素

将井壁、冻结壁、基岩假设为3层无限长厚壁圆筒,求解获得凿井期基岩冻结壁对井壁径向荷载fa的最大理论解;而后,建立空间轴对称数值模型,系统研究立井"短掘短砌"的施工工艺、基岩冻结壁与井壁物理力学参数等对fa的影响规律。结果表明:当井壁刚度越大、泊松比越小,壁后基岩刚度越小、泊松比越大时,fa越大;fa的最大数值解随井筒埋深的增加而增长,其沿井壁外缘的分布规律可表示为井筒埋深的线性函数。

2020-04-27
409KB
正交法在冻结井壁复合外加剂试验中的应用

为了使冻结施工井壁混凝土能够在负温条件下凝结与硬化,并满足其各项性能要求,采用引气剂+防冻剂+早强减水剂复合的技术路线,通过正交试验设计复配了适应冻结施工早强流态井壁混凝土的复合外加剂。通过试验分析最终确定各组分掺量之间的最佳配比。复合外加剂的掺量为2.1%,可起到流态、早强、防冻及抗冻的作用。

2020-05-23
255KB
冻结井筒双层井壁受力实测研究

大海则煤矿主井、1号副井、2号副井和回风井4个井筒主要穿过白垩系和侏罗系含水软岩地层,均采用冻结法施工,井壁结构均为双层钢筋混凝土。井筒施工中,选择4种典型地层,埋设传感器,对井壁受力进行实测研究。结果表明:该矿冻结井筒外层井壁受力状态是随施工的进行而不断变化的,与一般冻结井筒类似;双层井壁间注浆会对2层井壁应力分布产生巨大影响;通过壁间注浆,可以改善外层井壁受力状态,提高井壁整体承载能力。

2020-05-08
1.14MB
弹塑性立井井壁设计计算方法研究

现行的立井壁厚设计法建立在弹性分析基础上。文章研究了混凝土和钢筋混凝土井壁的弹塑性设计方法,得出混凝土井壁弹塑性厚度计算方程和显式计算式。对钢筋混凝土井壁应用荷载分解法,在得出仅由井壁中混凝土体承载的荷载分量pi后,对其作弹塑性分析,得出有关计算方程和计算式。文中还给出全塑性混凝土和钢筋混凝土井壁壁厚计算式。并通过算例说明:与传统的弹性法计算相比,使用弹塑性计算方法得出的壁厚可减薄25%以上。

2020-04-23
711KB
厚风积砂覆盖地层立井井壁竖直附加力与井壁结构

采用物理试验方法,初步开展饱和砂与井壁混凝土界面竖向剪切试验,获得了界面竖向抗剪强度指标;基于数值计算,进一步研究厚风积砂覆盖地层立井井壁竖直附加力的变化规律。结果表明:风积砂地层中,井壁竖直附加力随深度的增加呈现出非线性增长规律,并在风积砂含水层与基岩交界面附近达到极值;进入基岩段后,竖直附加力部分由基岩分担,附加力急剧减小。在厚度超过100 m的风积砂地层中,随着含水层水位的不断下降(如超过20 m),传统的双层复合井壁结构在竖直附加力等作用下,于基岩交界面附近可能出现井壁破裂灾害,应采用适应地层沉降的可缩井壁结构限制竖直附加力的增长。

2020-05-02
357KB
基于光纤应变测试技术的井筒壁后注浆井壁变形监测

引用分布式光纤应变测试技术对井筒壁后注浆期间的井壁变形进行监测,获得了注浆期间井壁应变量的实时数据。分析发现,壁后注浆期间,井壁的变形主要为压缩变形,且变形一直在增大,应变量增长主要发生在水泥注浆初期及化学注浆期间;水泥注浆过程中井壁的应变与注浆点的位置较为吻合,说明水泥注浆浆液扩散的距离有限;化学注浆期间,应变增长集中位置与注浆点所在的位置有差异,说明化学浆液在壁后扩散的距离较远。

2020-05-17
253KB
富水厚软弱砾石层冻结壁与井壁温度场实测研究

塔什店矿区一号矿井风井363.7m深以内采用普通法施工,以下采用冻结法施工,冻结深度505m,冻结段地层内有2段富水软弱砾石层,厚度分别为95.24和47.98m。为确保井筒掘砌施工中,这2段砾石层冻结壁和井壁的安全性,在2段砾石层内,各布置1个温度监测水平,对冻结壁及井壁温度场进行实测研究。结果表明:1受浇筑的混凝土水化放热影响,冻结壁、外壁、内壁温度变化均经历了线性快速增长、线性快速下降和趋于稳定3个阶段。2内外壁混凝土浇筑后,混凝土一直为正温,养护环境良好;但混凝土井壁降温梯度大,易导致温度应力过大而产生裂缝。3浇筑内壁混凝土对冻结壁温度场的影响时间约为2个月,合理的井壁注浆时机应为浇筑

2020-04-26
1.31MB
深厚表土层井壁出水注浆加固技术研究

针对张集煤矿副井在井深266~290m接茬处出现井壁出水现象,进行了井壁出水特征和出水机理分析。在井壁出水情况、深厚表土层地质条件及井壁受力分析的基础上,提出了采用壁间和壁后注浆相结合的注浆方案。为尽量减少注浆活动对井壁的扰动,井壁注浆采用诱导注浆和单孔少注、群孔多注的注浆方式,并对注浆顺序进行了设计;然后制定了注浆参数、施工工艺流程和注浆结束标准。通过工程实践证明,注浆后井壁承受的附加应力得到缓释,井壁无渗水,井筒涌水量为0m~3/h,说明此注浆方案能够有效地解决深厚表土层井壁出水问题。

2020-05-17
207KB
西部地区深基岩冻结井筒井壁结构设计与优化

针对西部地区深基岩冻结井筒支护结构设计中出现的技术难题,通过室内冻胀试验结果表明:西部地区岩石冻胀性弱,冻结压力小,外壁设计主要应满足厚壁圆筒结构对厚度的要求。根据渗流场理论分析表明:在不进行壁后围岩注浆情况下,如果井壁基本不渗水,井壁将承受全水压;如果井壁出现渗漏水,则井壁承受的水压将大大减小,水压力折减系数主要取决于围岩渗透系数与井壁混凝土渗透系数的比值关系。在进行壁后注浆条件下,注浆效果越好,围岩渗透性越小,在井壁渗透系数相同情况下,井壁承受的水压力将得到大大减小。并提出可采用内、外壁间提前注浆技术、对壁后围岩进行深孔注浆等井壁结构优化途径。

2020-05-04
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