大直径钻井井筒钢板混凝土复合井壁结构研究与应用

发布时间：2020-06-05 20:31

【摘要】：钻井法凿井是煤矿井筒穿越深厚冲积层的最有效工法之一。随着钻井井筒直径的加大,为抵御深厚冲积层强大的水土压力作用,必须要采用更高强度的井壁结构。但由于受到施工设备起吊能力的限制,这就限制了井壁厚度的增加,成为大直径钻井井筒的一大支护难题。为此,本论文以淮南某矿西进风井为工程背景,开展了大直径、厚度相对较薄的双层钢板高强混凝土复合井壁研究及应用工作。首先,在理论分析方面,假设钢板服从Mises准则、混凝土采用Coulomb-Mohr强度准则,理论分析得到该种井壁结构的极限承载力。然后,根据相似理论,推导得模型试验的相似准则,通过模型设计,对双层钢板高强混凝土复合井壁结构进行模型试验,得到该种井壁结构的应力、变形和强度特性,并根据试验结果、基于结构分析和极限平衡条件,建立了大直径、厚度相对较薄的双层钢板高强混凝土复合井壁结构的极限承载力公式。其次,基于ABAQUS有限元软件,建立了计算分析模型,并对该结构模型进行了数值分析,得到了双层钢板高强混凝土复合井壁承载力与各影响因素之间的关系,又根据计算所得结果,回归得到大直径钻井井筒钢板混凝土复合井壁承载力回归公式。最后,在井壁施工现场进行了内、外力监测,得到了侧向压力和混凝土的应力值,为大直径钻井井壁的设计和施工提供了依据。
【图文】：

钢板井壁锚卡加工图

图5双层钢板高强混凝土井壁模型浇筑Figure5Doublesteelhighstrengthconcretewallmodelcasting
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU398.9

【参考文献】

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本文编号：2698575