新莊煤礦副立井不同地層凍結規(guī)律研究.pdf

1、西部開采煤層要面對復雜的地質構造以及工程地質問題，西部地層一般具有高含水率，低膠結率，且容易軟化等特點，因此在這些的含水地層的支護以及加固開采上多采用凍結法來解決這些問題，這也是解決穿越富水地層的最有效的施工技術。因此對不同地層在不同狀態(tài)下的凍結規(guī)律的研究，可以為西部礦井進行凍結設計與凍結壁的厚度預測提供參數(shù)選擇方法。
　　本文以新莊煤礦凍結井筒穿越不同地層為例，主要的研究內容有：對各個地層進行地質條件，地溫分布，地層物理性質等地

2、層的地質分布規(guī)律進行研究，并根據各地層的地質環(huán)境，選取出三個代表層（第四系土層中的粘性粉土層，白堊系地層中的洛河組巖層，侏羅系地層中的安定組巖層）作為所在地層的典型代表；通過量子理論建立材料熱傳導理論的晶格理論，并通過該理論對相關地層的微觀結構掃描結果，微觀成分分析結果與不同狀態(tài)（干燥，自然，飽和含水率，地溫，20℃,10℃,0℃，-10℃,-20℃,-30℃）下的熱物理參數(shù)測試試驗結果進行了理論分析，并結合各地層的地質環(huán)境進行熱傳導理

3、論研究，重點分析各個地層在不同狀態(tài)下的熱傳導的差異性以及變化規(guī)律的機制；運用ANSYS軟件，在試驗數(shù)據的基礎上對地層在凍結壁處于不同狀態(tài)（干燥，自然，飽和含水率，地溫，20℃,10℃,0℃，-10℃,-20℃,-30℃）下的通過變化的物理參數(shù)，模擬各自凍結溫度場的分布，分析不同狀態(tài)下導熱系數(shù)變化對凍結工程產生的影響；通過現(xiàn)場實測對比模擬結果，分析模擬與實測規(guī)律之間的關系，為不同狀態(tài)下的地層進行凍結施工參數(shù)的選擇提供依據。本文采用熱物理試