安徽高校省级自然科学研究基金(KJ2010A094)
- 作品数：6 被引量：39H指数：3
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- 冻结黏土蠕变模型的模糊随机辨识与综合选优被引量：2
- 2015年
- 针对淮南某矿区人工冻结黏土在-5,-10,-15℃下进行单轴抗压强度试验,得到温度对人工冻结黏土单轴抗压强度的影响规律;在-5,-10,-15℃下分别进行低中高3种应力等级的单轴蠕变试验,获得温度、应力等级对蠕变的影响规律。通过最优解信息素模糊化系数对传统的蚁群算法进行改进,提高搜索效率的同时有效避免了局部最优;使用模糊蚁群算法对常用冻土蠕变模型的柔量参数进行随机反演;综合精度和复杂度,建立双指标综合选优目标函数,确定指标的模糊权重,最后评价出3种不同应力下的最优模型。
- 姚亚锋程桦荣传新黎明镜蔡海兵宋健
- 关键词：蠕变模型
- 查干淖尔矿副井冻结温度场有限元分析被引量：16
- 2011年
- 针对内蒙古锡盟的查干淖尔煤矿冻土的热物理性质和影响冻结温度场的主要因素,利用ANSYS分析软件对查干淖尔煤矿副井的冻结温度场进行了有限元分析。在此基础上,研究了冻结温度场的扩展与分布规律。结果表明：冻结初期,冻结壁厚度增长较快,随冻结时间的延长,冻结时间达到120 d后,增速趋于缓慢。冻结壁厚度发展速度在前120 d约为0.0173~0.0373 m/d,120 d以后约为0.0065~0.0103 m/d,其冻结速度相对于东部地区的慢,且不同土层的冻结壁发展速度有：砂质粘土层〉粉砂岩层〉煤层。该成果为该地区冻结法凿井的设计和施工提供了重要的参考价值。
- 沈科伟荣传新余文文
- 关键词：冻结法凿井冻结壁温度场
- 深厚土层冻结过程的水热力耦合分析被引量：3
- 2012年
- 煤炭开发已成深部开采,围压和孔隙水压力的急剧增大使得浅层冻土的研究成果不适用于深层冻土。针对高围压和高孔隙水压力对冻土冻结过程的影响这一关键问题,基于传热学、渗流理论及结构力学相关理论,建立温度场、水分场和应力场耦合问题的数学模型,对深厚土层冻结过程中温度变化、水分迁移速度、冻结应力及冻胀变形进行分析。分析表明高围压对冻胀有抑制作用,但在冻土内部可产生很大的应力积累,对深厚冲积层冻结施工危害极大。
- 马茂艳程桦
- 关键词：深厚土层水热力耦合冻胀
- 杨村煤矿主井深厚钙质粘土层冻结施工技术被引量：4
- 2017年
- 针对深厚黏土层冻结施工过程中冻结管变形过大甚至断管事故易发的问题,介绍了杨村煤矿主井的冻结方案和冻结运行情况及其深厚钙质黏土层段的掘砌情况,重点分析了该黏土层的施工控制技术。结果表明:采用加强冻结、缩小掘砌段高及加强信息化管理等措施后,井帮温度控制在-8℃以下,井帮位移控制在50mm以内,使冻结壁强度满足安全施工要求,并减少了冻结壁的变形,从而确保了深厚钙质黏土层段的掘砌施工安全。
- 马茂艳程桦荣传新
- 关键词：冻结法施工井帮温度
- 基于流固耦合理论的煤矿立井井壁突水机理分析被引量：12
- 2011年
- 将煤矿立井混凝土井壁视为多孔介质,考虑地下水渗流作用的影响,应用统一强度理论和弹塑性损伤力学模型,推导出立井混凝土井壁弹性区和塑性损伤区应力的解析表达式,以及井壁承受的地下水压与塑性损伤区半径之间关系的解析表达式。同时绘制了不同的φ(混凝土孔隙率)和λ/E(混凝土损伤后的降模量与弹性模量之比)值与井壁承受水压p0和塑性损伤区半径c之间的关系曲线。研究结果表明:在井壁几何尺寸和混凝土强度等级不变情况下,不考虑地下水渗流对井壁的影响时(φ=0),井壁能够承受的临界水压p0c为31.9 MPa;当φ取0.4时,p0c为15.1 MPa,井壁能够承受的临界水压下降了52.7%。当λ/E取0.5时,p0c为30.5 MPa;当λ/E取2.5时,p0c为18.6 MPa,井壁能够承受的临界水压下降了39.0%。由此可见,在考虑地下水渗流对井壁影响的情况下,地下水渗流效应和混凝土损伤软化对井壁能够承受的临界水压p0c影响十分显著,井壁能够承受的临界水压随着混凝土孔隙率φ和混凝土损伤后的降模量与弹性模量之比λ/E的增加而减小。
- 荣传新王秀喜蔡海兵程桦
- 关键词：突水机理流固耦合地下水统一强度理论弹塑性损伤模型
- 基于改进西原模型的深井冻结压力数值计算分析被引量：3
- 2015年
- 深厚冲积层冻结压力取值大小是冻结法凿井外层井壁设计计算的重要依据。为此,基于符合深井冻土蠕变特性的改进西原模型,利用ABAQUS软件的用户子程序接口,实现该模型的UMAT开发。考虑土体冻结过程中的热-力耦合作用获得井筒开挖前土体冻胀应力分布规律,在此基础上,计算分析了深部冻结井的掘砌过程,获得了作用于外层井壁的冻结压力发展变化规律。计算结果表明:土体埋深、冻结壁温度、土体冻胀率等因素均影响冻结压力的大小。在其他条件不变的情况下,当埋深由400 m增加到500 m时,冻结压力增加21%;当冻结壁平均温度由-16℃降低至-18℃时,冻结压力减小10%;当土体冻胀率由2%增加到3%时,冻结压力增加3.8%。冻结压力随层位深度及土体冻胀率的增加而增加,而降低冻结壁温度则有利于冻结壁的稳定。数值计算结果与实测值的误差小于15%,比理论计算更有利于实际工程中深井冻结压力的计算预测。
- 马茂艳程桦荣传新
- 关键词：深冻结井筒冻胀
