地下水作用下人工地层冻结过程中“群管效应”的影响规律研究 被引量：1

1

作者 苗思伟 王彬 +2 位作者 赵宗 张子浩 梁秀玲 《建井技术》 2025年第1期59-71,共13页

为探究地下水渗流作用下不同布管方式的冻结温度场时空演化规律,基于多孔介质传热和渗流理论,构建不同布管方式下的渗流数值计算模型,对不同流速条件下的人工地层冻结过程中“群管效应”触发机制进行数值模拟研究。结果表明:当地下水流... 为探究地下水渗流作用下不同布管方式的冻结温度场时空演化规律,基于多孔介质传热和渗流理论,构建不同布管方式下的渗流数值计算模型,对不同流速条件下的人工地层冻结过程中“群管效应”触发机制进行数值模拟研究。结果表明:当地下水流速为0 m/d和5 m/d时,双管冻结壁交圈时间分别为93、273 h,而流速继续增大则导致冻结壁无法交圈。在不同地下水流速条件下,各工况冻结帷幕向下游扩展面积随着流速的增大逐渐减小,表明水流对流传热作用增强导致冻结锋面扩展速率减慢。当冻结时间达到400 h时,在渗流速度为0、5、7、9 m/d作用下四管冻结帷幕向下游的扩展距离分别为783、765、745、730 mm。相比三管工况一和工况二分别增大8.90%、17.32%、19.83%、20.01%和20.17%、26.14%、27.11%、29.86%。对冻结过程分析发现,增大地下水流速,会推迟交圈时间,但通过合理配置冻结管数量和布局,可以触发多管协同作用而产生的“群管效应”,该效应会加快冻结锋面的扩展速度,缩短冻结壁交圈时间,更加高效地实现冻结目标,提高工程的安全性和稳定性。 展开更多

关键词 人工地层冻结 群管效应 地下水流速 冻结温度场 触发机制

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特殊地层条件下井壁破裂机理与防治技术的研究（之一） 被引量：103

2

作者 杨维好 崔广心 +6 位作者 周国庆 李毅 陈先德 吕恒林 孟以猛 祝嘉庸 虞咸祥 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期1-5,共5页

研究了表土段立井井壁的破裂情况；通过模拟试验，首次探讨了井壁破裂的机理；继而研究了竖直附加力沿深度的变化规律、竖直附加力与影响因素间的关系；指出了井壁破裂防治技术的路线和方向。

关键词 井壁破裂 附加力 模拟试验 防治技术 地层

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冻结井外壁温度场的数值模拟方法 被引量：18

3

作者 王衍森 李炳胜 +2 位作者 张开顺 宋雷 任彦龙 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2007年第3期316-320,325,共6页

为了深入研究冻结井外壁水化热温度场的变化规律及其对冻结壁的影响,开展了外壁温度场数值模拟方法的研究,详细介绍了混凝土水化生热过程、冻土的融化及再冻结相变过程、聚苯乙烯泡沫板压缩过程的数值模拟技术要点,在此基础上,利用ANSY... 为了深入研究冻结井外壁水化热温度场的变化规律及其对冻结壁的影响,开展了外壁温度场数值模拟方法的研究,详细介绍了混凝土水化生热过程、冻土的融化及再冻结相变过程、聚苯乙烯泡沫板压缩过程的数值模拟技术要点,在此基础上,利用ANSYS程序,建立了参数化的有限元模型,开展了龙固副井深部外壁温度场的数值模拟研究.龙固副井外壁及壁后冻土温度的现场实测数据证实了本数值模拟方法的可行性.最后,全面分析了影响外壁温度场数值模拟结果可靠性的各种因素,并提出了提高数值模拟结果可靠性的主要技术措施. 展开更多

关键词 冻结法凿井 外层井壁 温度场 数值模拟

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人工冻结过程中温度场的试验研究 被引量：24

4

作者 王文顺 王建平 +2 位作者 井绪文 魏思贤 殷惠光 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期388-391,405,共5页

为了研究人工冻结过程中温度场的变化规律,利用自行研制的人工冻结冻胀融沉模型试验装置,对徐州地区常见的粘土进行了12次大规模的冻融试验,分别模拟了封闭系统和开敞系统下人工冻土中温度场的变化情况,并与现场实测数据进行了分析比较... 为了研究人工冻结过程中温度场的变化规律,利用自行研制的人工冻结冻胀融沉模型试验装置,对徐州地区常见的粘土进行了12次大规模的冻融试验,分别模拟了封闭系统和开敞系统下人工冻土中温度场的变化情况,并与现场实测数据进行了分析比较,提出了在冻土体和受冻结影响的土体中的温度与距离分别近似成线性,已冻土体中的温度梯度比未受冻结影响土体中的大等几点结论. 展开更多

关键词 人工冻结 温度场 冻融试验 冻土

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基于光纤光栅监测的松散地层深部注水试验 被引量：12

5

作者 柴敬 邱标 +5 位作者 刘金瑄 李毅 董梁 张广文 杨建华 王振平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期200-205,共6页

为了探索厚松散地层深部失水层位的钻孔注水特性,采用一种新型的光纤光栅传感系统实现了某矿松散层注水过程中应变的在线监测。介绍了在深度+115.83～+135.15 m处松散层注水实施过程,及通过2个钻孔对注水层位应变和水位监测的光纤Bragg... 为了探索厚松散地层深部失水层位的钻孔注水特性,采用一种新型的光纤光栅传感系统实现了某矿松散层注水过程中应变的在线监测。介绍了在深度+115.83～+135.15 m处松散层注水实施过程,及通过2个钻孔对注水层位应变和水位监测的光纤Bragg光栅系统及水位监测系统,注水试验注水压力值依次为0.1,0.2,0.3 MPa和总注水量达到4226.84 m3。分析了注水压力、注水量和松散层应变变化的关系,松散层在注水前后和过程中松散层应力应变状态。试验表明,随着注水压力升高和注水量增加,松散层压缩状态得到改善,较注水前,注水后注水层位呈明显拉伸状态。光纤光栅监测系统灵敏、稳定,能够实现对松散层深部注水的过程实时监测,试验为进一步实施松散层地区沉降治理提供了重要的依据。 展开更多

关键词 光纤Bragg光栅监测系统 松散地层 注水试验

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卸压法治理井壁结构破裂的模拟试验研究 被引量：7

6

作者 吕恒林 张强 +2 位作者 蒙勇 崔广心 陈先德 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期130-134,共5页

结合深厚表土中井壁破裂治理的实际工程 ,在数值模拟计算和现场实测成果的基础上 ,通过物理模拟试验对“卸压法”治理井壁破裂的机理进行了研究 .分析了井壁二次破裂的过程、位置和形态 ,以及卸压槽的卸压特性 ,得到了卸压法治理井壁破... 结合深厚表土中井壁破裂治理的实际工程 ,在数值模拟计算和现场实测成果的基础上 ,通过物理模拟试验对“卸压法”治理井壁破裂的机理进行了研究 .分析了井壁二次破裂的过程、位置和形态 ,以及卸压槽的卸压特性 ,得到了卸压法治理井壁破裂的力学机理 ,为卸压法防治井壁破裂提供了理论依据和工程参数 . 展开更多

关键词 井壁破裂 卸压法 模拟试验 二次破裂 工程参数 破裂机理 卸压模

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放矿中黄土覆盖层运动规律的模型试验 被引量：6

7

作者 马建军 周志华 +2 位作者 尹小鹏 江兵 柯清华 《有色金属》 CSCD 2004年第3期98-101,133,共5页

采用模型试验方法 ,模拟大冶铁矿铁门坎东采区无底柱分段崩落法回采的出矿过程 ,通过定量和直观对比分析不同的方案 ,分析矿石块度、湿度对黄土混入、矿石放出的影响。结果表明 ,爆破块度对矿石回收率和黄土层的下降速率有很大影响 ,湿... 采用模型试验方法 ,模拟大冶铁矿铁门坎东采区无底柱分段崩落法回采的出矿过程 ,通过定量和直观对比分析不同的方案 ,分析矿石块度、湿度对黄土混入、矿石放出的影响。结果表明 ,爆破块度对矿石回收率和黄土层的下降速率有很大影响 ,湿度大不利于出矿和出土。应集中出土 ,并加强下水平脊部矿石回收。爆破崩落矿石的块度应适中。矿区开采应安排在旱季 ,为避免黄土形成泥石流涌入巷道 ,雨季来临应停止生产 ,并崩矿封堵出矿口。 展开更多

关键词 采矿工程 放矿 模型试验 黄土 无底柱分段崩落法

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振动方向角对给料机中粘性煤粒运动规律的影响 被引量：3

8

作者 王新文 宫三朋 +3 位作者 周强 桑冬一 章杨 朱国辉 《煤炭工程》 北大核心 2017年第4期121-124,共4页

为了研究振动方向角对不同粘性煤粒在振动给料机中运动规律的影响,基于EDEM软件,采用JKR-Cohesion模型模拟了不同粘性煤粒在不同振动方向角的振动给料机中的运动行为。结果表明:对于不同粘性的煤料,随着振动方向角的增加,其流量值的波... 为了研究振动方向角对不同粘性煤粒在振动给料机中运动规律的影响,基于EDEM软件,采用JKR-Cohesion模型模拟了不同粘性煤粒在不同振动方向角的振动给料机中的运动行为。结果表明:对于不同粘性的煤料,随着振动方向角的增加,其流量值的波动幅度逐渐减少,并逐步趋于稳定状态,且低粘度煤粒、中等粘度煤粒和高粘度煤粒较有利的振动方向角分别为35°~45°、40°~50°和45°~55°。 展开更多

关键词 振动给料机 振动方向角 粘性煤粒 EDEM

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深部土人工冻土力学特性的试验研究方法探讨 被引量：11

9

作者 王衍森 杨维好 《建井技术》 北大核心 2003年第5期33-35,11,共4页

通过对深部土人工冻土特点的分析 ,指出了开展其力学特性研究的必要性。阐述了以高压K0 固结试验为基础的深部土人工冻土力学特性研究的基本思路及主要研究内容和研究方法 ,并特别指出 ,应深入开展K0 固结时间对深部土人工冻土力学特性... 通过对深部土人工冻土特点的分析 ,指出了开展其力学特性研究的必要性。阐述了以高压K0 固结试验为基础的深部土人工冻土力学特性研究的基本思路及主要研究内容和研究方法 ,并特别指出 ,应深入开展K0 固结时间对深部土人工冻土力学特性试验结果影响的研究。 展开更多

关键词 深部人工冻土 K0固结 深厚冲积层 固结时间 力学特性

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典型战斗部水下爆炸侵彻仿真 被引量：2

10

作者 李惠明 陈智刚 +3 位作者 赵东华 杨力 李超 赵长啸 《工程爆破》 2016年第4期39-42,共4页

为了研究典型战斗部水下侵彻情况,采用ANSYS-LS/DYNA 3D有限元仿真软件,对圆柱形装药和半球形空穴装药水中爆炸情况进行数值模拟,并分析了两者冲击波压力、气泡直径的变化。结果表明:25μs时,半球形空穴装药近距离产生的冲击波压力是圆... 为了研究典型战斗部水下侵彻情况,采用ANSYS-LS/DYNA 3D有限元仿真软件,对圆柱形装药和半球形空穴装药水中爆炸情况进行数值模拟,并分析了两者冲击波压力、气泡直径的变化。结果表明:25μs时,半球形空穴装药近距离产生的冲击波压力是圆柱形装药的3倍多,但随着距离的增大,不同装药的影响逐渐减小;500μs时,半球形空穴装药水中爆炸形成的气泡轴向直径是圆柱形装药的1.5倍。采用ANSYS-LS/DYNA 3D有限元仿真软件,对圆锥形装药战斗部和半球形装药战斗部爆炸成型和水中侵彻情况进行数值模拟,结果表明:半球形装药战斗部形成的射流外形良好,侵彻水层的速度降较小,更适合水中侵彻破坏。 展开更多

关键词 水下爆炸 侵彻仿真 数值模拟 装药结构 冲击波

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钢纤维混凝土井壁结构的试验研究 被引量：3

11

作者 姚直书 邓昕 《煤矿设计》 北大核心 2000年第1期34-36,共3页

本文通过对井壁承载能力设计公式的分析，指出提高井壁承载能力的最有效途径是采用钢纤维高强混凝土。并根据井壁模型的试验研究结果，得到了钢纤维混凝土井壁的强度特性、变形和破坏特征。

关键词 高强混凝土 钢纤维混凝土 延性 井壁结构 试验

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高强素混凝土井壁结构强度的试验研究 被引量：2

12

作者 孙林柱 杨俊杰 《煤矿设计》 北大核心 1997年第7期10-12,共3页

将高强素混凝土井壁进行模拟试验，得到了井壁在竖向和侧向压力作用下结构强度的试验结果，利用理论和试验相结合的方法推导出井壁结构强度破坏的表达式。

关键词 高强素混凝土 井壁结构 强度试验 矿井

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“群管效应”对不同地下水流速冻结温度场影响的试验研究 被引量：12

13

作者 荣传新 唐方圆 +2 位作者 王彬 孙世成 张翔 《建井技术》 2020年第3期1-8,35,共9页

为研究不同地下水流速对冻结管布置方式的影响,分别进行了3种流速作用下的不同冻结管布置方式冻结相似模型试验。结果表明:地下水流速是影响冻结效果的重要因素。在地下水流速为5和10 m/d时,2根冻结管形成冻结柱状体的交圈时间分别为31... 为研究不同地下水流速对冻结管布置方式的影响,分别进行了3种流速作用下的不同冻结管布置方式冻结相似模型试验。结果表明:地下水流速是影响冻结效果的重要因素。在地下水流速为5和10 m/d时,2根冻结管形成冻结柱状体的交圈时间分别为316.8和403.2 min,较无流速条件下延迟了约29.4%和约64.7%。在2根冻结管界面的上游设置1根冻结管,可以产生明显的“群管效应”;开启该冻结管后,在流速为5和10 m/d的地下水作用下,主冻结管交圈时间分别提前了15.5%和28.0%,冻结壁扩展范围也有了较大提高。 展开更多

关键词 人工冻结 群管效应 模型试验 地下水流速 冻结温度场

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上拔荷载作用下冻土地基混凝土单桩模型试验 被引量：11

14

作者 鲁先龙 《建井技术》 2012年第6期17-21,共5页

介绍以冻土地区架空送电线路工程为背景,地基土体冻胀对桩基抗拔承载性能的影响及其可能的工程危害。根据相似理论的基本原理,确定冻土桩基室内模型试验的相似准则与试验方案,完成上拔荷载作用下冻土桩基室内模型试验。结果表明,在上拔... 介绍以冻土地区架空送电线路工程为背景,地基土体冻胀对桩基抗拔承载性能的影响及其可能的工程危害。根据相似理论的基本原理,确定冻土桩基室内模型试验的相似准则与试验方案,完成上拔荷载作用下冻土桩基室内模型试验。结果表明,在上拔荷载作用下,基础位移基本随上拔荷载的增加呈线性增加。温度对于冻土地基承载性能的影响明显,冻土温度越低,极限抗拔承载力越大。桩身轴力沿桩长呈上大下小分布,主要分布在桩身上部1/3处。桩土间冻结强度,从桩头开始,沿桩长线性增加,约在距离地面0.3倍桩长时,达到最大值,随后逐渐减小。 展开更多

关键词 输电线路 冻土 桩基础 模型试验 上拔荷载

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江底联络通道冻结加固设计及温度场规律分析 被引量：5

15

作者 张亮 许舒荣 《建井技术》 2022年第6期61-64,共4页

以杭州地铁5号线某区间江底联络通道工程作为背景,采用水平冻结法加固设计。通过有限元软件ANSYS建立联络通道三维计算模型,进行数值模拟,研究冻结壁形成规律。研究结果表明:冻结壁有效厚度、平均温度均满足冻结设计要求,证明了冻结设... 以杭州地铁5号线某区间江底联络通道工程作为背景,采用水平冻结法加固设计。通过有限元软件ANSYS建立联络通道三维计算模型,进行数值模拟,研究冻结壁形成规律。研究结果表明:冻结壁有效厚度、平均温度均满足冻结设计要求,证明了冻结设计的合理性;对比分析数值模拟结果与工程实测数据,结果表明二者发展规律基本一致,最大温差为1.7℃,验证了数值模型的正确性;土体温度变化可分为:温度快速下降、相变、温度下降、温度稳定这四个阶段,距离冻结管越近,土体降温速率越明显。 展开更多

关键词 冻结 联络通道 温度场 数值分析

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PVC管低温传热特性及高效输冷应用研究 被引量：4

16

作者 李方政 张松 +1 位作者 崔兵兵 丁航 《建井技术》 2017年第1期18-23,共6页

为探究PVC管输送低温盐水的可行性,首先通过PVC管约束条件下的温度应力试验,获得了PVC管低温收缩应变增长规律及线膨胀系数,为低温管路收缩节设计提供依据。然后对PVC管路横截面温度场进行了数值模拟,结果显示:冻结前20d内,PVC盐水管壁... 为探究PVC管输送低温盐水的可行性,首先通过PVC管约束条件下的温度应力试验,获得了PVC管低温收缩应变增长规律及线膨胀系数,为低温管路收缩节设计提供依据。然后对PVC管路横截面温度场进行了数值模拟,结果显示:冻结前20d内,PVC盐水管壁温度随时间的延长,成对数规律分布,外壁温度比管内盐水温度高3~12℃;与同条件下的钢管相比,PVC管保温层中心点温度高出1.5~4℃。PVC管输送低温盐水,千米温差小于0.5℃,冷量散失量仅为同条件钢管的42.3%左右,节能效果显著,值得推广应用。 展开更多

关键词 PVC管 盐水干管 高效输冷 温度场 水密性

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基于有限元计算的西部立井冻结调控分析 被引量：3

17

作者 王晓健 詹兴泰 +3 位作者 向家珍 张步俊 李召胜 孙港傲 《建井技术》 2022年第3期1-6,共6页

由于特殊的地质条件,西部地区建井一般采用冻结法施工,在施工过程中,冻结调控十分重要,适当的调控措施可以保证冻结壁厚度和井帮温度满足施工要求。西部矿井的冻结调控与东部有明显的差异,目前缺少对西部地区冻结调控的研究。为研究冻... 由于特殊的地质条件,西部地区建井一般采用冻结法施工,在施工过程中,冻结调控十分重要,适当的调控措施可以保证冻结壁厚度和井帮温度满足施工要求。西部矿井的冻结调控与东部有明显的差异,目前缺少对西部地区冻结调控的研究。为研究冻结调控对西部地区立井温度场的影响,本文运用有限元分析软件,结合文家坡矿李家沟回风立井井筒白垩系地层的实际工况,分析冻结调控对立井温度场的影响,并给出具体调控方案。结果表明,通过适当的调控措施,可以有效减缓井帮温度的降低,浅部地区井帮温度提高了3℃左右,深部地区最大提高了6℃;冻结壁厚度也不同程度地降低,降幅在0.1~1.7 m左右,在保证冻结壁厚度、强度和井帮温度满足井筒安全的前提下,大大加快了施工速度,节省了工期和建井成本。 展开更多

关键词 冻结法凿井 数值模拟 冻结调控 井帮温度 冻结壁厚度

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人工冻融土地基极限承载力弹塑性数值分析

18

作者 王贵虎 周红 宋学成 《建井技术》 北大核心 2004年第4期23-26,共4页

采用ANSYS程序对人工冻融土地基极限承载力进行弹塑性数值分析。结合试验结果和理论解 ,研究了冻融前后地基极限承载力的变化 ,并探讨了人工冻融土地基破坏机理。

关键词 人工冻融土地基 极限承载力 弹塑性数值分析 有限元模型

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深厚冲积层大直径立井冻结施工技术 被引量：1

19

作者 牛福龙 《煤矿支护》 2013年第1期21-23,38,共4页

根据麻家梁矿井检孔揭露的地层结构及副立井井筒开挖区域的工程地质条件，采用先进的设计理念和监测手段，深入分析了深厚冲积层大直径立井冻结的关键技术，为同类条件下立井冻结技术的研究和应用提供了经验借鉴。

关键词 深厚冲积层 大直径立井 冻结技术

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花家湖立井井壁结构模拟试验 被引量：1

20

作者 杨俊杰 刘全林 郑高升 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1996年第3期14-16,共3页

针对花家湖立井井壁结构进行模型试验，结果表明，素混凝土井壁和钢筋混凝土井壁的变形、位移、破坏形态和承载能力的性质基本相同，论证了采用素混凝土井壁的可靠性。

关键词 竖井井筒 井壁结构 模拟试验

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