一、煤矿立井井壁破裂的机制及防治措施（论文文献综述）
周鑫,于庆[1]（2021）在《地层沉降协调法防治煤矿立井破坏试验研究》文中指出近年来已有许多专家学者对立井附加应力的产生以及相应的消除方法进行了理论和试验研究,在此基础上,本文首次提出地层沉降协调法,分析了其作用机理,进行了立井井壁变形破坏防治的试验研究,对地层沉降协调法消除附加应力的有效性进行了分析。试验中通过设置不同的隔离协调条件,得出了地层排水固结沉降过程中井壁应变变化以及土体表面沉降变形规律。结果表明,开始阶段的井壁纵向应变都有突然增大的现象,其中未加隔离体试验的突增较大。隔离协调体对井壁纵向应变的突变有减小作用。此外,隔离体能够有效减缓其内侧沉降速率以及最终沉降量。地层沉降协调法可以明显降低沉降过程中井壁纵向应变突增值与稳定值以及竖向力与最大主应力,同时可以保持井壁横向变形及受力的稳定,因此,可以发展为防治矿山立井井壁破坏的有效方法。
宋雨[2]（2021）在《井筒井壁工程项目的风险管理研究》文中指出
穆克汉[3]（2020）在《冲积层上下含水层同时失水井壁受力机理分析与安全监测研究》文中研究说明井筒作为矿井的重要通道,将地面和井下联系在一起,事关矿井的安全生产。当井筒穿过深厚冲积层时,我国多个矿区都出现了不同程度上的井壁破裂问题,威胁矿井的安全生产。因而,对于类似条件下立井井壁的破坏机理分析、长期监测、安全评价和防止破裂具有重要的实用价值。本文以钱营孜煤矿副井井筒为工程背景,进行了冲积层上、下含水层同时失水井壁受力机理分析与安全监测研究,以防止井壁破裂。针对钱营孜煤矿工业广场附近冲积层上下含水层同时失水的工程地质与水文条件,论文采用理论分析、数值模拟和现场监测评价的方法对钱营孜煤矿副井井壁受力机理和安全监测进行了系统研究,主要内容如下。采用理论分析方法,对井壁在温度应力、自重荷载、侧向压力和失水沉降竖向附加力共同作用下的受力进行分析,通过叠加原理得到了井壁在受到以上荷载共同作用下的应力简化计算公式。采用FLAC3D数值模拟软件,建立流固耦合模型,分析了钱营孜煤矿冲积层在上下含水层同时失水条件下、仅一含抽水条件下和仅四含底部疏水条件下的井壁附加力大小和周围地层的沉降情况。结果表明,随着抽、疏水的进行,地层沉降不断增大,得到了多种条件下的地层最大沉降值,说明引起地层沉降的最主要原因是四含疏水所导致,使井壁中的竖向应力大幅增加。通过模拟计算得到了井壁目前受力和竖向应力的最大值,从而为井壁安全状态分析提供了基础。制定了钱营孜煤矿副井井壁长期安全监测方案,计算了相关预警值,在副井井筒布置了三个监测水平。通过近二年的测试数据分析表明,目前实测井壁混凝土的拉、压应变值均小于预警值,钱营孜煤矿副井目前井壁竖向受压变形速率较小,说明目前井壁处于安全状态,但总体趋势呈逐渐增加,还应继续加强监测。同时监测结果也表明,井壁在夏季时变化趋势增大,说明井壁受力变形受温度影响是一个不可忽视的因素。最后,提出了钱营孜煤矿副井防止井壁破裂的三个预案,通过分析比较,建议采用开切一道卸压槽的预案,并给出设计参数和实施步骤,对防止井壁破裂具有重要参考价值。图51表5参70
彭世龙[4]（2019）在《厚表土薄基岩开采地层沉陷规律及其井筒偏斜致因研究》文中研究指明煤矿立井井筒是矿山开采地面与井下运输的“咽喉”,对矿井安全生产至关重要。1987年以来,我国黄淮和东北地区已有200多个立井井筒相继发生破损,经过30多年的大量研究,已基本揭示了黄淮和东北地区矿井大量井筒竖向受力变形、近环向破裂出水机理,并得到共识,相应的井筒破损修复防治技术也已成熟。近年来,山东巨野矿区厚表土（400m以上）薄基岩地层井筒出现一种表土段井筒偏斜与竖向压缩变形共存的新破损形态,其破坏机理不清,国内外相关研究尚属空白。本文以厚表土薄基岩开采井筒偏斜为研究对象,综合运用水文地质学、工程渗流力学、采矿学、地下结构力学等理论,采用试验、理论分析和现场实测相结合的研究方法,开展厚表土薄基岩开采地层沉陷规律及其井筒偏斜致因研究。研究成果对今后合理留设厚表土薄基岩地层工广保护煤柱,确保类似地质条件矿井井筒运行安全,具有重要的理论意义和应用价值。利用ETAS和NMR试验系统研究高应力作用下厚表土底部含水土层的渗透与疏水固结力学特性,获得了底部含水土层在高应力作用下孔隙结构演化机制,建立了底部含水土层渗透系数、孔压消散速度与其孔隙结构之间的关系,揭示了底部含水土层在不同围压、不同水力梯度下的渗透和孔压消散规律。研究结果表明,郭屯煤矿底部含水土层属于典型黏土质砂,主要矿物成分为石英和蒙脱石,其压缩指数Cc=0.03～0.05;在各向等压条件下,低承压水和高承压水渗透系数均随围压增大而减小,围压为1 MPa时的渗透系数明显大于高围压状态下的渗透系数,当试样围压大于4 MPa时,低承压水和高承压水渗透系数均小于1×10-8 cm/s;各向等压疏水固结过程中,应变以径向应变为主,试样体积的压缩变形主要是竖向渗透路径的闭合所致;黏土质砂渗透、疏水固结过程中对其渗透性和孔压消散速度起关键作用的是渗透孔中毛细水的含量,该三者与围压均满足幂函数关系。以郭屯煤矿一采区某工作面煤层开采为研究对象,考虑厚表土薄基岩开采与底含疏降水固结沉降共同作用,采用自制高承压疏水水袋模拟底含疏水固结,开展了相似材料模拟试验,研究了厚表土薄基岩开采覆岩破坏垮落与底含疏降水特征、基岩与厚表土层内部移动变形规律,揭示了厚表土薄基岩近距离非对称开采与底含疏降水共同作用下立井井筒偏斜机理。研究结果表明:整个基岩段“三带”范围内,梯形垮落拱两腰附近由于岩层悬臂作用形成大量水平和竖向裂隙,并波及到表土层底部,导致底含发生疏水沉降;底含疏水沉降对基岩段岩体移动变形影响较小;厚表土段第二隔水层的最大下沉量和最大水平移动量随着底含疏水均明显增加,下沉边界和水平移动边界向采区外侧延伸了近1倍;随着底含疏水量增加,地表土体向下沉盆地中心倾覆,井筒随之向非对称开采工作面方向偏斜,其偏斜量随着底含疏水量的增加而增加。基于厚表土薄基岩开采地表下沉移动特征,首次将厚表土层沉陷过程中底含承压水疏降产生的水土耦合作用考虑到厚表土薄基岩地层沉陷模型中,建立并求解了采煤与底含承压水疏水沉降共同作用下地表沉陷预计模型,探究了底含疏水特性对地表沉陷和水平移动的影响规律,并得到现场沉陷资料的验证。研究结果表明:单独煤层开采产生的地表沉陷曲线呈“小开口 V”型,底含疏水作用产生的地表沉陷曲线呈“大开口 V”型,采煤与底含疏水共同作用下地表沉陷曲线呈“中间小开口 V,两侧大开口 V”型;地表沉陷程度主要受底含厚度和底含最大水头下降值影响,地表沉陷和水平移动范围主要受底含疏水影响半径影响;通过理论计算解与现场实测结果对比分析发现,理论计算所得最大下沉值与实测最大下沉值间误差小于4.0%,由此可见,该理论模型对厚表土薄基岩下开采引起的上覆地层移动变形预测具有指导意义。以郭屯煤矿井筒偏斜为工程背景,通过综合分析矿区水文地质、矿井涌水量与底含水位动态监测成果,采用本文所得厚表土薄基岩地层沉陷模型,分别对郭屯煤矿首采区13个工作面单独采煤作用、采煤与底含疏水共同作用下的地表沉陷和井筒偏斜进行反演计算,获得了导致井筒偏斜的主因,并对该矿既有偏斜井筒的受力状态及其安全性进行了评价。研究结果表明:单独采煤作用下,工业广场位于10mm下沉等值线之外,各工作面开采对井筒偏斜基本没有直接影响;采煤与底含疏水共同作用下地表沉陷在采区外侧收敛性明显降低,工业广场位于300～600 mm下沉等值线范围内,井筒偏斜反演结果与实测结果误差小于6%,表明了本预测模型对井筒偏斜反演具有较高的精确度,郭屯煤矿井筒偏斜变形是煤层开采与底含疏降水共同作用造成的。图[96]表[33]参[140]
贾晓芬[5]（2019）在《深立井井壁可视化监测预警系统研究》文中研究表明千米地下深埋的丰富煤炭资源,促使我国煤炭逐步转入深部开采。深立井地层岩性多样,地质构造复杂,井筒的垂深越大,岩、泥、水软弱夹层的相互作用越容易导致井壁出现裂缝。任由裂缝发展,就会出现井壁破裂、结构失效,造成重大矿井灾害。为了实现对深立井井壁的可视化定量描述,开展实时监测预警系统研究。针对深立井井壁外荷载变化量获取困难的问题,采用光纤的声模本征频率同时受温度、应变影响出现的不同频移进行温度和应变的解耦,实现一根光纤对井壁应力场和温度场的同测。针对井壁裂缝定位困难和裂缝几何形状、变化速度未知的问题,采用图像处理技术提取裂缝特征。最后融合裂缝和应变特征,建立预测模型,实现井壁的可视化监测预警。论文的主要工作如下:（1）针对深立井的特殊环境,设计井壁图像的噪声模型,结合噪声特点提出深立井井壁图像的去噪方法,实现井壁图像去噪。深立井的低照度环境下,采样的井壁图像包含椒盐噪声、高斯噪声,以及光电转换等因素引入的乘性和其它噪声,噪声类型远比一般图像复杂。针对井壁图像背景单一,像素值分布均匀的特点,利用椒盐噪点的极值特性先检测出椒盐噪声后,不改变信号点像素值直接针对噪点滤波。滤除椒盐噪点后,井壁图像中包含的其余噪声的浓度均未知,利用卷积神经网络提出一种盲去噪模型。鉴于深立井环境下无法获得干净井壁图像,以噪声图像为标签构建训练样本,训练去噪模型后,实现井壁图像盲去噪,且能保留井壁的裂缝特征。（2）针对井壁裂缝的定位难题,利用卷积神经网络提出能够识别井壁裂缝图像的分类方法,自动定位裂缝在井壁上的位置。为有效利用井壁图像上的裂缝信息,设计了池化方法,并用其构建井壁图像分类模型。通过研究井壁图像标注方法,建立了专用于训练井壁图像分类模型的图像库。通过井壁图像库训练、测试分类模型,实现井壁裂缝图像的自动识别。结合摄像头的采样时间、运动速度和加速度定位裂缝在井壁上的具体位置。（3）通过对应力和温度耦合的解算,实现一根光纤对井壁温度和应变的同时检测,解决深立井井壁外荷载变化量的获取困难问题。深立井井筒周围的岩、泥、水的相互作用及温度变化引起的综合应力超过井壁砼的极限强度时,会引起井壁开裂,实时监测井壁上的应变和温度是有必要的。利用两种不同声波模式对温度、应变的不同敏感度产生的不同频移量,实现温度和应变的解耦,利用一根光纤完成对井壁温度场和应力场的同时测量,获得井壁温度和应变。（4）为了定量化描述深立井的井壁状况,综合井壁裂缝和井壁应力的特征指标,建立评估模型和预测模型,实现井壁破裂指数的评估预警。为了建立井壁应变和裂缝生长与井壁破裂之间的映射关系,提取表征裂缝几何形状、变化速度等特征的8项指标和表征应变大小、变化速度的2项指标,通过10项指标的多信息融合,建立井壁破裂指数评估模型及预测模型,实现裂缝发展趋势及未来的井壁破裂指数预测。（5）以分布式光纤、防爆摄像头作为传感器,以嵌入式系统作为下位机,以塔式图形工作站作为上位机,设计了井壁监测预警系统。下位机通过网络交换机获取传感器采集的井壁图像和井壁应力,实现WFI的就地评估预测。上位机软件利用C++编写,实现对井壁图像预处理及对WFI的在线评估预测。图[79]表[17]参[162]
吴言霜[6]（2019）在《朱仙庄煤矿“五含”疏放水条件下井壁受力变形机理与安全监测研究》文中研究指明朱仙庄煤矿北部主采煤层8煤上覆侏罗系砾岩含水层,即“五含”,为确保安全开采,朱仙庄煤矿采用对“五含”先截流、疏放水后再开采的综合治理方案。由于“五含”与冲积层底部的“四含”水力联系密切,“五含”疏放水必然引起“四含”水位下降,这将引起含水层有效应力增加、土体固结、地层沉降,施加给井壁一个相当大的竖向附加力,从而对井筒的安全运行构成严重威胁。为此,本文以朱仙庄煤矿“五含”疏放水为工程背景,开展了井壁受力变形机理分析和安全监测研究。论文采用井壁受力理论分析、疏放水条件下井壁变形的数值模拟、现场监测传感器性能室内试验和工程安全监测相结合的方法,系统研究了地层疏水沉降条件下井壁的受力变形特性,以分析井壁的安全状态。首先,分析了井壁分别在自重、侧压力以及竖向附加力作用下的应力计算方法,然后应用叠加原理,给出了疏水沉降条件下井壁在三者共同作用下的应力计算公式;在数值分析方面,采用FLAC数值模拟软件,分析了朱仙庄煤矿副井井壁在不同降水深度条件下的井壁附加应力大小及地层沉降量,对井壁的安全状态进行了预测分析。在井壁安全监测方面,为了分析比较钢弦式应变传感器和光纤应变传感器在井壁监测中的精确度,开展了室内模拟试验,结果表明,二种传感器均能满足井壁安全监测的精度要求。最后,根据工程地质条件和井壁受力分析,制定了朱仙庄煤矿“五含”疏水条件下井壁安全监测方案,进行了测试元件安装,并通过半年多的测试,获得了井壁的受力变形数据,实时分析井壁的安全状态,并给出了防止井壁破裂的预案,为矿井的安全生产提供了决策依据。图[69]表[15]参[54]
袁世冲,郑国胜,钱自卫,蔡逢华[7]（2019）在《斜井突水涌砂机理及井壁破裂修复技术研究》文中研究指明针对煤矿斜井井壁破裂修复治理技术难题,以陕西榆林金鸡滩煤矿副斜井井壁破裂导致严重突水涌砂灾害治理工程为例,在充分分析副斜井井壁破裂机理及水砂来源的基础上,采用了临时木垛支撑结合斜井帮部注浆治理的抢险措施,后期采用U型钢棚永久加固结合壁后帷幕注浆的整体修复措施。修复结果表明:抢险治理措施有效控制了井筒涌水量与携砂量,减缓了斜井顶板与底板变形速率,为后期整体修复赢得了时间;整体修复措施使井筒涌水量由72 m3/h减小至3.8 m3/h,携砂量维持在0.1%以下,地表塌陷坑不再发育。井筒修复完成后,没有发生其余不良地质现象,修复效果良好,保证了井筒的正常服役,为类似灾害的治理提供了借鉴。
王伟智[8]（2018）在《孟村煤矿软岩地层冻结凿井温度监测与数值分析》文中研究表明近年来,在我国新的矿井建设中,井筒因穿越含水量较大的软岩地层,造成井筒掘砌工程量、井筒造价增加,建井工期延长等情况时有发生,给井筒工程建设带较大困难。可见研究弱胶结软岩石冻结施工期间井壁温度场变化规律及变形机理,提出适合弱胶结软岩的井壁结构在冻结条件下的温度变化规律,在合理的冻结强度下确定最佳布孔方案并保证冻结壁交圈时间,控制掘砌段高与空帮时间对保证软岩冻结凿井施工安全具有重要的工程指导意义。论文以孟村煤矿为研究对象,通过对孟村煤矿软弱岩石物理力学性质进行理论分析,借助井筒全深范围内冻结温度场变化规律的监测结果,反演分析了孟村煤矿冻结凿井冻结软岩热参数,应用数值模拟分析了冻结法凿井温度场的变化规律、混凝土水化热对冻结壁强度的影响及凿井过程中冻结壁的流变变形规律。研究结果表明:该地层冻结条件下砂岩温度扩散系数kh=-0.317℃/d,砂质泥岩温度扩散系数kh=-0.213℃/d,利用该系数得到此地层所需开挖冻结时间为60～75天;通过线性回归得到了不同岩层的解冻温度扩散系数:砂岩kj=0.103℃/d,砾岩、泥岩砾岩互层kj=0.121℃/d,利用该系数得到此地层冻结壁回复至0℃所需要的时间约为180天。从冻结规律发现,各处岩土体温度主要经历缓慢降低→加速降低→速率趋缓→保持稳定四阶段;地下水的流动会带走部分能量使得冻结后后峰发展速度明显低于冻结前锋发展速度。研究成果不仅为彬长矿区软岩地层井筒施工提供科学依据,也为类似工程地质条件下的井筒施工提供经验借鉴。
杜明泽[9]（2018）在《注水法预防井筒破坏机理及其工程应用》文中认为井筒是煤矿的咽喉,井筒的稳定与否关系到煤矿的人员安全和经济效益。1987年以来,黄淮地区立井井筒破坏时有发生,给煤矿安全生产带来巨大威胁。经过多年的研究和实践发现,深厚松散冲积层底部含水层疏水是导致井筒破坏的根本原因。为保证井筒长期安全稳定,基于井筒破坏的机理,提出了一种注水稳定水位的方法预防井筒破坏并应用于煤矿现场。然而,在注水过程中,发现注水流量逐渐减小,注水效果逐渐减弱,其根本原因在于对注水法预防井筒机理认识不足。本文以济三煤矿注水法预防井筒破坏为工程背景,在分析了松散冲积土层的工程性质以及深部黏土失水的变形机理的基础上,通过理论分析和现场实测,研究注水过程中水位变化、地层变形和井壁垂直微应变三因素的耦合关系,进而提出了注水有效性的工程判据以及合理注水效率的判定准则。同时,通过相似模拟和数值模拟研究了注水过程中砂土细小颗粒运移的宏、细观规律及其内在机理,探索了偏心注水的可行性,提出了增大流量的技术防治措施,建立了立井非采动破裂的的判别模型,并探讨了注水法在水位大降深工况下应用的可行性及合理的技术防治途径。论文的主要研究内容和结论如下:（1）通过对黄淮地区多个矿区79组深埋黏土物理力学性质分析,得出深埋黏土的密度随埋深整体呈增大的趋势,黏土液性指数随着埋深的增大而减小,说明埋深增大,黏土由可塑向硬塑或半固态转变,黏土流动性变差。通过容量瓶和热重分析,得出黏土吸附结合水的含量大于黏土的含水率,得出黏土中的水全部为吸附结合水,含水层疏水黏土不变形的结论,并对黏土中结合水存在形式的温度界限进行了划分。通过XRD测试,得出深埋黏土的矿物成分主要为高岭石、伊利石和石英,部分黏土夹杂着蒙脱石和长石等,说明深埋黏土具有吸水膨胀的特点,并从微观角度分析了疏、注水过程中黏土、砂土释水和吸水的过程,阐述了注水法预防井筒破坏的微观机理。（2）通过对济三煤矿井筒附近的地质条件分析发现,工业场地冲积层底部存在比较稳定的黏土层,具有底含厚度小、渗透系数小、连通性较差的特点,对注水法防治工程的实施有利。同时,从时效性、经济性等方面对济三煤矿采用注水法的适用性进行了综合分析,得出济三煤矿井筒附近地层具有可注性,采用注水法预防井筒破坏具有可行性。（3）根据地下水动力学知识,推导了稳定流注水群井水头分布公式,奠定了注水法可行的理论基础。根据土力学知识,推导了注水过程中地层膨胀量和井壁垂直附加应力公式,从宏观力学的角度揭示了注水法预防井筒破坏的机理。①群井注水水头分布公式:（?）②注水过程中地层膨胀量:（?）③注水后水位恢复至注水前水位井壁附加应力释放量:（?）（4）采用专门的NM2dc数值模拟软件研究了疏、注水条件下井筒受力和地层变形的内在机理,得出水位下降,井壁产生竖直向下的附加应力,水位上升,井壁附加应力明显减小。注水过程中地层发生抬升,井壁垂直压应力减小,且在注水位置地层抬升量最为明显,注水呈环形向周围扩散,随着与注水距离的增大,地层抬升量逐渐减小。模拟结果表明,注水法能有效预防井筒破坏。（5）通过短期工业试验和长期注水防治工程实测分析,得出:短期注水取得了良好的预期效果,即水位上升,地层膨胀,井壁垂直微压应变减小,短期注水水位变化量、地层微应变变化量和井壁垂直微应变化量三因素存在良好的耦合关系。地层微应变变化量与水位变化量整体上符合y=aebx的函数关系,其中,y为地层微应变变化量,x为水位变化量,a、b为常数;井壁垂直微应变变化量与地层微应变变化量呈二项式z=k1y2+b1y+c1函数关系,其中,z为井壁垂直微应变变化量,y为地层微应变变化量,k1,b1,c1为常数。长期注水过程中,防治效果减弱,尚未达到稳定水位、减小井壁垂直压应力的目的。注水流量逐渐减小,受注水不均匀的影响,导致局部水位变化量、地层微应变变化量和井壁垂直微应变变化量三因素的耦合关系差异性大,尚无统一的函数关系可以描述。（6）对短期和长期注水效果进行了定量评价,得出短期注水逆向改变了井壁垂直微压应变增大的趋势,长期注水虽然没有改变井壁微压应变增大的趋势,但有效缓和了井壁微压应变增大的速率。结合前期工业试验注水的经验,提出了注水有效性指数k的工程判据以及合理注水效率的判定准则。①注水有效性指数k的工程判据:k的计算公式为:k=（y-b）/x,式中,k为有效性指数,即井壁垂直微应变与注水时间线性拟合的斜率,y为井壁垂直微应变,x为从注水开始到某时刻所经历的时间（月）,b为常数。k的工程判据为0≤k＜35注水效果理想,可长期维持井筒稳定k＜0注水效果不佳,难以长期维持井筒稳定②合理注水效率的判定准则:η≥20(m3·h-1·Mpa-1)Q≥5(m3·h-1)注水工效值的计算公式:η=Q/P,式中,η为注水工效（m3﹒h-1﹒MPa-1）;Q为瞬时流量（m3﹒h-1）;P为注水压力（MPa）。合理注水效率的判定准则（单孔）为（?）（7）研制了注水过程中含水砂层细小颗粒运移密实圈形成机理的试验装置（专利申请号:201721548417.7）,采用该装置对黏土粉、高岭土和膨润土细小颗粒在注水过程中的运移特点进行了分析。结果表明,选用黏土粉作为细小颗粒,出水口每小时出水量随时间呈幂函数关系减小,与现场注水孔瞬时流量减小的规律趋于一致;高岭土溶解度高,易随水流流失;膨润土胶结性相对较强,水流流动缓慢,且在出水开始阶段出水流量随时间呈增大的趋势,与现场注水结果不符。通过对比分析,得出选用黏土粉模拟含水砂层中的细小颗粒最为合适。（8）采用相似模拟研究了注水过程中含水砂层中细小颗粒运移密实圈形成的机理,得出细小颗粒含量越多,出水所需的时间越长,出水开始阶段每小时出水量相对越小;注水压力越大,出水所需的时间越短,出水开始阶段每小时出水量越大,但随后递减较快。试验结束后,出水口端砂土的密度整体大于注水口端,渗透系数整体小于注水口端,说明水压作用下砂土中细小颗粒从注水口向出水口运移。同时,采用PFC5.0数值模拟软件对水压力分布、颗粒的接触力链、配位数、孔隙率以及颗粒移动趋势等细观参数进行了分析,得出各参数反映注水过程中细小颗粒的运移机制在本质上具有一致性,即随着注水的进行,细小颗粒逐渐向出水口端运移,随着水流通道的逐渐形成,注水压力损失减小,模型内各点的水压达到颗粒启动的动力时颗粒开始运移,注水口附近水压大,颗粒移动快,远离注水口端的水压较小,速度相对慢,逐渐在运移通道中堆积。随着水流通道进一步畅通,水压损失逐渐减小,细小颗粒继续向出水口端运移,最终在出水口端密集堆积,形成密实结构。（9）采用FLAC3D数值模拟软件,通过设置不同注水压力（或流量）、注水孔与井筒不同距离等因素研究了偏心注水对井壁受力的影响,从井壁垂直压应力变化和井壁受力不均两方面分析,得出理想条件下采用低压（0.3MPa）,距离井筒50m处注水对井筒受力无明显不利影响。考虑长期注水流量逐渐减小,建议注水压力不小于0.3MPa时,距井筒注水位置随着注水压力的增大适当增大。根据注水流量逐渐减小的原因,结合注水过程中砂土中细小颗粒运移的机理,提出了洗井、振荡加压和补打注水孔等技术防治措施。洗井是从注水孔轴向方向考虑,利用液态CO2气化,人为制造井喷,从而将细小颗粒带出井口,达到清理淤积物的目的;振荡加压在透水花管径向方向通过产生类似声波的疏密波,使水的瞬时能量增大,从而部分消除堵塞现象,增加注水量;在有条件或洗井、振荡加压注水效果不佳的情况下,可通过补打注水孔增大注水流量。（10）对于尚未破裂的井筒,选取地表沉降速度、地表累计下沉量、主压缩层埋深、井筒净直径、井壁厚度因素、施工方法和井壁施工质量及井塔因素7个影响因素为判别因子,建立井筒初次破裂的Fisher判别和模糊聚类分析模型,并依据判别模型,综合评判了朱仙庄煤矿大降深工况下主、副和西风井发生破坏的可能性,得出三个井筒发生破坏的可能性很大,可能性从大到小排序为副井>主井>西风井。对于重复破裂的井筒,考虑井筒的治理方式,选取井筒直径、松散冲积层厚度、水位降、卸压槽压缩率、破裂等级、服务年限率、治理方式和冲积层压缩速率8个影响因素为判别因子,建立井筒重复破裂的Fisher判别和模糊聚类分析模型,此次样本Fisher模型回判判对率达100%,模糊聚类回判判对率为95%。依据两种判别模型,综合评判了2016年济三煤矿6月主、副和风井的稳定状态,得出济三煤矿2016年6月主、副和风井不发生破坏的结论。（11）针对底含水位大降深对井筒稳定性产生影响的问题,以朱仙庄煤矿五含“L”形帷幕截流疏干引起四含水位下降为工程背景,结合前期GMS数值模拟结果,设置了四含水位不同降深速率的方案,采用NM2dc数值模拟软件模拟了快速、中速和低速疏水情况下井筒受力及地层变形情况,得出快速、中速和低速方式期间井筒最大压应力均大于井壁强度,井壁破坏可能性高。当前自然疏降的井筒工况条件,四含疏水速率0.2m/月时,虽然近2年破坏可能性低,但是井筒应力有增大的趋势,长期破坏的可能性仍然高。并在此基础上,对注水法在朱仙庄煤矿大降深疏放条件下进行应用的可行性进行分析,对比注水法、开卸压槽和地层注浆加固等技术防治措施的优缺点,得出注水法在水位大降深的情况下不适合使用,相比而言,地层注浆加固技术最为合理。
吕显州,王渭明,贾海宾,潘格林,赵增辉[10]（2018）在《弱胶结地层立井井筒变形监测研究》文中指出针对弱胶结深厚松散地层立井井筒的灾变防控问题,基于双向受压混凝土强度破坏准则和厚壁圆筒空间轴对称问题位移解,研究新巨龙煤矿立井井壁的变形破裂极限值。采用深井多层位自动变形监测系统,在新巨龙煤矿副井井筒深度范围内选择了3个层位进行井筒变形连续动态监测,并评估了其井壁状态。结果表明:极限破坏状态下井筒内壁变形值为2.369 mm;在弱胶结地层底部含水层与基岩段交界处立井井壁变形量最大,约为井壁变形极限值的82.5%;井壁变形增量在一定范围内波动,其变形属于弹性变形。最后,根据监测得到的变形量反演了井筒的受力状态,所得井壁最大变形量区域的附加应力值小于井壁极限抗压强度。工程实践表明变形监测结果能够真实地反映井壁的受力状态,监测系统能够实现井壁安全状态的实时动态评估。
二、煤矿立井井壁破裂的机制及防治措施（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、煤矿立井井壁破裂的机制及防治措施（论文提纲范文）
（1）地层沉降协调法防治煤矿立井破坏试验研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 地层沉降协调原理 |
| 2 试验设备及试验方法 |
| 2.1 试验材料及装置 |
| 2.2 试验方法 |
| 3 试验结果分析 |
| 3.1 井壁纵向应变变化 |
| 3.2 井壁横向应变变化 |
| 3.3 地层沉降试验过程土表沉降情况 |
| 3.3.1 隔离体内侧土表沉降情况 |
| 3.3.2 隔离体外侧土表沉降情况 |
| 4 结论与应用说明 |
（3）冲积层上下含水层同时失水井壁受力机理分析与安全监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及问题提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 井筒变形破裂研究 |
| 1.2.2 井壁破裂防治技术研究 |
| 1.2.3 井壁变形破裂辨别及预测研究 |
| 1.3 本文研究目的及意义 |
| 1.4 主要研究内容、研究方法和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法及技术路线 |
| 2 上下含水层同时失水条件下井壁受力理论分析 |
| 2.1 井壁的温度作用 |
| 2.2 井壁土体侧压力 |
| 2.3 井壁自重荷载 |
| 2.4 失水条件下井壁受到的竖向附加力 |
| 2.5 井壁弹性力学分析 |
| 2.5.1 井壁在温度应力作用下分析 |
| 2.5.2 井壁在水平侧压力和自重应力作用下分析 |
| 2.5.3 井壁在竖向附加应力作用下分析 |
| 2.5.4 井壁在多种荷载作用下的应力解答 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 上下含水层同时失水井壁受力变形的数值模拟分析 |
| 3.1 FLAC3D数值模拟流程 |
| 3.2 FLAC~(3D)理论及计算方法 |
| 3.2.1 有限差分理论及计算方法 |
| 3.2.2 流固耦合理论及计算方法 |
| 3.2.3 本构模型 |
| 3.3 数值分析模型建立 |
| 3.3.1 基本参数及模型的建立 |
| 3.3.2 流体分析的参数 |
| 3.4 数值模拟方案 |
| 3.5 模拟结果分析 |
| 3.5.1 井壁竖向应力分析 |
| 3.5.2 沉降分析 |
| 3.5.3 不同抽、疏水方案对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 钱营孜煤矿副井井壁现场安全监测研究 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 监测方案设计 |
| 4.2.1 监测内容 |
| 4.2.2 监测方法 |
| 4.2.3 监测原理 |
| 4.2.4 监测水平及监测元件布设 |
| 4.3 井壁监测应变预警值确定 |
| 4.4 监测结果及数据分析 |
| 4.4.1 监测结果曲线 |
| 4.4.2 监测结果分析 |
| 5 防止井壁破坏预案分析 |
| 5.1 注浆加固地层法与卸压槽治理方法简介 |
| 5.2 防止井壁破裂预案分析与选择 |
| 5.2.1 防止井壁破裂预案分析 |
| 5.2.2 方案比选 |
| 5.3 卸压槽法工程参数设计 |
| 5.4 治理方案步骤 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（4）厚表土薄基岩开采地层沉陷规律及其井筒偏斜致因研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高应力作用下土的渗透与疏水固结力学特性研究现状 |
| 1.2.2 厚表土薄基岩开采上覆地层渗流场与移动变形机理研究现状 |
| 1.2.3 立井井筒破损机理研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 主要研究方法与技术路线 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 高应力作用下底含非线性渗透试验 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验系统 |
| 2.2.1 ETAS自动环境三轴实验系统 |
| 2.2.2 低场核磁共振测试系统 |
| 2.3 试验方法与过程 |
| 2.3.1 试样制备 |
| 2.3.2 ETAS渗透试验方案 |
| 2.3.3 低场核磁共振试验方案 |
| 2.4 试验结果及分析 |
| 2.4.1 渗流量时程曲线 |
| 2.4.2 渗透系数随时间的变化 |
| 2.4.3 围压对渗透系数的影响 |
| 2.4.4 渗透水力梯度对渗透系数的影响 |
| 2.5 基于低场核磁共振技术的深部黏土质砂非线性渗透机理分析 |
| 2.5.1 低场核磁共振弛豫原理 |
| 2.5.2 黏土质砂T_2谱分布规律 |
| 2.5.3 基于T_2谱分布的黏土质砂非线性渗透机理分析 |
| 2.6 黏土质砂非线性渗透关系的适应性分析及参数测定 |
| 2.7 小结 |
| 3 高应力作用下底含疏水固结孔压消散规律试验 |
| 3.1 试验原理 |
| 3.2 试验材料与实验系统 |
| 3.3 试验方法与过程 |
| 3.3.1 试样制备 |
| 3.3.2 ETAS疏水/充水固结试验方案 |
| 3.4 试验结果及分析 |
| 3.4.1 孔隙水压力消散与增长分析 |
| 3.4.2 反压体积变化规律分析 |
| 3.4.3 变形特性分析 |
| 3.5 基于单向固结理论的高承压底含水疏降固结参数求解 |
| 3.6 小结 |
| 4 厚表土薄基岩开采与底含疏降水共同作用下地表沉陷规律模型试验研究 |
| 4.1 相似材料模拟试验基本理论 |
| 4.2 相似材料模拟试验设计 |
| 4.2.1 试验目的及特殊性 |
| 4.2.2 模拟工作面概况 |
| 4.2.3 试验方案设计 |
| 4.2.4 相似系数的确定 |
| 4.2.5 相似材料配比及用量 |
| 4.2.6 模型的开采与观测 |
| 4.3 试验结果与分析 |
| 4.3.1 采场覆岩破坏特性与规律分析 |
| 4.3.2 上覆岩土体移动规律分析 |
| 4.3.3 立井井筒偏斜规律分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 厚表土薄基岩开采与底含疏降水共同作用下地表沉陷规律预计模型研究 |
| 5.1 厚表土薄基岩开采地表沉陷模型 |
| 5.1.1 基本假设 |
| 5.1.2 岩层移动及地表沉陷模型 |
| 5.2 采矿活动引起底含疏水固结及地表沉降 |
| 5.2.1 底含疏水固结沉降机理 |
| 5.2.2 底含疏水固结沉降求解 |
| 5.2.3 底含疏水固结引起的地表移动及变形求解 |
| 5.3 采煤引起的厚表土薄基岩沉降计算 |
| 5.4 采煤和底含疏降水共同作用下地表沉陷预计模型 |
| 5.5 模型参数体系讨论与可靠性验证 |
| 5.5.1 最大水头下降值对地表沉陷移动的影响 |
| 5.5.2 疏水影响半径对地表沉陷移动的影响 |
| 5.5.3 底含厚度对地表沉陷移动的影响 |
| 5.5.4 模型可靠性验证与分析 |
| 5.6 小结 |
| 6 厚表土薄基岩开采与底含疏降水共同作用下井筒偏斜机理探讨 |
| 6.1 工程概述 |
| 6.1.1 郭屯煤矿概况 |
| 6.1.2 水文地质条件与底含疏水特征 |
| 6.2 煤层开采与底含疏水共同作用下井筒偏斜机理 |
| 6.2.1 单独采煤作用下井筒偏斜 |
| 6.2.2 采煤与底含疏水共同作用下井筒偏斜 |
| 6.3 既有偏斜井筒受力状态及其安全性评价 |
| 6.3.1 既有偏斜井筒受力状态 |
| 6.3.2 既有偏斜井筒安全性评价 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读博期间主要科研成果 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 攻读博士期间申请的专利 |
| 主要参与的科研项目 |
（5）深立井井壁可视化监测预警系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 井壁破裂的研究现状 |
| 1.2.2 井筒监测的研究现状 |
| 1.2.3 图像去噪、分类的研究现状 |
| 1.3 技术路线及研究内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 2 井壁图像采集及矫正 |
| 2.1 摄像头选型 |
| 2.2 摄像头安装 |
| 2.3 井壁图像的采集 |
| 2.4 井壁图像的矫正 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 井壁图像去噪 |
| 3.1 井壁图像的噪声模型设计 |
| 3.2 井壁图像的椒盐噪声滤波 |
| 3.2.1 井壁灰度图像的椒盐噪点检测 |
| 3.2.2 井壁彩色图像的椒盐噪点检测 |
| 3.2.3 基于FIO-SVM的椒盐噪声滤波 |
| 3.3 基于CNN的井壁图像盲去噪 |
| 3.3.1 CNN的去噪能力分析 |
| 3.3.2 基于ELU-CNN的高斯去噪和盲去噪 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 井壁图像分类及井壁裂缝定位 |
| 4.1 提高CNN分类精度的策略 |
| 4.2 FePCA池化方法 |
| 4.2.1 主成分分析法 |
| 4.2.2 FePCA池化 |
| 4.3 PCA-CNN井壁图像分类模型设计 |
| 4.3.1 分类模型及标准图像库 |
| 4.3.2 井壁图像的标注及分类 |
| 4.4 井壁裂缝定位 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 井壁破裂指数评估 |
| 5.1 井壁裂缝类型及破损评级 |
| 5.1.1 井壁裂缝的种类 |
| 5.1.2 井壁裂缝指标提取及破损评级 |
| 5.1.3 井壁应力、温度检测 |
| 5.2 评价模型及预测模型设计 |
| 5.2.1 井壁破裂指数评估模型设计 |
| 5.2.2 预测模型设计 |
| 5.3 实验及仿真 |
| 5.3.1 实验平台 |
| 5.3.2 井壁破裂指数的评估 |
| 5.3.3 井壁破裂指数的拟合 |
| 5.3.4 裂缝发展趋势及井壁破裂的预测 |
| 5.3.5 评价模型及预测模型的声学验证 |
| 5.4 实测数据验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 井壁监测预警系统设计 |
| 6.1 井壁监测预警系统的总体方案设计 |
| 6.2 井壁监测预警系统的下位机硬件设计 |
| 6.2.1 下位机的功能需求分析 |
| 6.2.2 下位机硬件方案设计 |
| 6.3 井壁监测预警系统的下位机软件设计 |
| 6.3.1 Fedora操作系统的搭建 |
| 6.3.2 编译环境搭建 |
| 6.3.3 模型布置 |
| 6.4 井壁监测预警系统的上位机设计 |
| 6.4.1 井壁监测预警系统的上位机硬件平台 |
| 6.4.2 井壁监测预警系统的上位机软件设计 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（6）朱仙庄煤矿“五含”疏放水条件下井壁受力变形机理与安全监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 竖向附加力破坏机理的研究 |
| 1.2.2 井筒变形破坏防治的研究 |
| 1.2.3 井筒变形破坏的判别及预测研究 |
| 1.3 研究的意义 |
| 1.4 研究的内容、方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究的方法及技术路线 |
| 2 地层疏放水条件下井壁受力理论分析 |
| 2.1 立井井壁所受荷载分析 |
| 2.1.1 井壁周围水平侧压力 |
| 2.1.2 井壁自重荷载 |
| 2.1.3 疏放水条件下井壁受到的竖向附加力 |
| 2.2 井壁弹性力学分析 |
| 2.2.1 井壁受到侧压力和自重荷载应力解 |
| 2.2.2 井壁受到均匀分布的疏水竖向附加力解 |
| 2.3 井壁在疏放水条件下受到多种荷载的总应力解 |
| 2.4 小结 |
| 3 地层疏放水条件下井壁受力变形的数值模拟 |
| 3.1 FLAC~(3D)数值模拟软件简介 |
| 3.2 模型的建立及相关参数的选取 |
| 3.2.1 计算基本参数 |
| 3.2.2 含水层疏降对井壁应力影响计算模型 |
| 3.3 计算结果及分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 井壁安全监测传感器室内模拟试验 |
| 4.1 试验目的 |
| 4.2 试验概述及准备 |
| 4.3 应变传感器监测原理及方法 |
| 4.3.1 钢弦式传感器 |
| 4.3.2 光纤光栅传感器 |
| 4.4 试验结果及分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 现场井壁安全监测和防止井壁破坏预案 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 监测方案 |
| 5.2.1 监测原理 |
| 5.2.2 监测水平 |
| 5.2.3 监测元件布设 |
| 5.2.4 井壁安全监测预警值确定 |
| 5.3 监测结果及数据分析 |
| 5.3.1 监测结果曲线 |
| 5.3.2 监测结果分析 |
| 5.4 防止井壁破坏预案 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（7）斜井突水涌砂机理及井壁破裂修复技术研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 工程概况 |
| 2 副斜井井壁破裂机理 |
| 3 副斜井修复过程与效果 |
| 3.1 抢险修复过程与效果 |
| 3.2 整体修复过程与效果 |
| 3.3 壁后注浆数值模拟 |
| 4 结论 |
（8）孟村煤矿软岩地层冻结凿井温度监测与数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外冻结基岩凿井工程实例 |
| 1.2.2 国内外冻结凿井井壁结构计算研究现状 |
| 1.2.3 国内外冻结凿井变形控制研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 孟村煤矿软弱岩层地质特征 |
| 2.1 孟村煤矿软岩地层地质概况 |
| 2.1.1 井筒穿越地层概况 |
| 2.1.2 典型岩层强度特性 |
| 2.2 孟村煤矿软岩地层水文地质概况 |
| 2.3 孟村煤矿软岩地层物理力学性质 |
| 2.3.1 岩石的热学性质指标 |
| 2.3.2 软岩冻结相变温度 |
| 2.3.3 冻结作用对岩石物理力学参数的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 孟村煤矿冻结凿井现场监测研究 |
| 3.1 软岩地层冻结凿井监测 |
| 3.1.1 监测系统组成 |
| 3.1.2 主要监测内容 |
| 3.2 监测结果分析 |
| 3.2.1 冻结温度场变化特征 |
| 3.2.2 冻结时间预测 |
| 3.2.3 解冻时间预测 |
| 3.2.4 环向温度差异分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 冻结凿井热参数模拟反演分析 |
| 4.1 数值模拟反演原理 |
| 4.1.1 反分析的主要方法 |
| 4.1.2 反演控制方程 |
| 4.1.3 数值反演基本步骤 |
| 4.2 数值模拟研究 |
| 4.2.1 冻结方案 |
| 4.2.2 初始应力场 |
| 4.2.3 冻结温度场 |
| 4.2.4 参数反演结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 冻结凿井冻结温度场及变形数值模拟分析 |
| 5.1 软岩地层冻结温度场变化研究 |
| 5.1.1 考虑地下水渗流的冻结温度场分析 |
| 5.1.2 分析模型 |
| 5.1.3 热物理分析参数 |
| 5.1.4 初始条件与边界条件 |
| 5.1.5 模拟结果分析 |
| 5.2 混凝土水化热对冻结壁强度影响分析 |
| 5.2.1 内热源热量控制 |
| 5.2.2 温度场计算结果分析 |
| 5.3 掘砌过程冻结壁变形分析 |
| 5.3.1 软岩流变本构模型 |
| 5.3.2 数值模型建立 |
| 5.3.3 参数的选取 |
| 5.3.4 模拟结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）注水法预防井筒破坏机理及其工程应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 问题的提出及工程背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 底含疏水引起井筒破坏机理的研究现状 |
| 1.2.2 立井井筒非采动破坏防治技术的研究现状 |
| 1.2.3 井筒非采动破坏的判别及预测方面的研究现状 |
| 1.2.4 注水法预防井筒破坏的研究现状 |
| 1.3 拟解决的关键技术问题 |
| 1.4 主要研究内容、方法及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 黄淮地区井筒破裂简介及深部土体失水变形机理 |
| 2.1 黄淮地区井筒破裂简介 |
| 2.1.1 黄淮地区井筒破裂特征 |
| 2.1.2 立井井筒非采动破裂机理 |
| 2.2 黄淮地区深部土体工程地质特性 |
| 2.2.1 深厚松散冲积层结构 |
| 2.2.2 深埋土体的工程地质特性 |
| 2.3 深部土体失水压缩变形机理 |
| 2.3.1 容量瓶法 |
| 2.3.2 热重法 |
| 2.4 济三矿井筒附近冲积层结构及地层可注性分析 |
| 2.4.1 研究区域松散冲积层特点 |
| 2.4.2 地层可注性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 注水法预防井筒破坏的理论机理 |
| 3.1 注水法预防井筒破坏的微观机理 |
| 3.1.1 深埋黏土矿物成分分析 |
| 3.1.2 深埋土体注水预防井筒破坏的微观机理 |
| 3.2 注水法预防井筒的宏观力学机理 |
| 3.2.1 群井注水的理论基础 |
| 3.2.2 注水过程地层变形的土力学分析 |
| 3.2.3 注水过程井壁附加应力释放量计算 |
| 3.3 数值模拟法分析注水预防井筒破坏的机理 |
| 3.3.1 模拟方案及内容 |
| 3.3.2 模拟结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 注水过程中预防井筒破坏机理的实测研究 |
| 4.1 济三煤矿注水工程概况 |
| 4.1.1 注水工程及监测系统简介 |
| 4.1.2 注水过程 |
| 4.1.3 短期联合注水实测结果分析 |
| 4.1.4 长期注水实测结果分析 |
| 4.2 注水条件下水位、地层和井壁三因素的耦合分析 |
| 4.2.1 短期注水阶段水位、地层和井壁三因素耦合分析 |
| 4.2.2 长期注水水位、地层和井壁三因素耦合分析 |
| 4.3 注水有效性的工程判据及合理注水效率的判定准则 |
| 4.3.1 注水有效性的工程判据 |
| 4.3.2 合理注水效率的判定准则 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 水压作用下含水砂层中细小颗粒运移密实圈形成机理 |
| 5.1 细小颗粒运移规律的相似模拟试验 |
| 5.1.1 试验装置设计 |
| 5.1.2 试验用材料 |
| 5.1.3 试验方案及步骤 |
| 5.1.4 试验结果及分析 |
| 5.1.5 讨论 |
| 5.2 细小颗粒运移的细观机理研究 |
| 5.2.1 模型的建立及力学参数 |
| 5.2.2 模拟方法及步骤 |
| 5.2.3 模拟结果及其分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 偏心注水的可行性及增大注水流量的技术防治措施 |
| 6.1 偏心注水的可行性及其作用机制 |
| 6.1.1 模型的建立与力学参数 |
| 6.1.2 模型方法及步骤 |
| 6.1.3 模拟结果及分析 |
| 6.2 洗井对钻孔注水量的影响 |
| 6.2.1 二氧化碳洗井的原理 |
| 6.2.2 洗井的作用效果分析 |
| 6.3 振荡加压注水对注水量的影响 |
| 6.3.1 理论分析 |
| 6.3.2 振荡加压注水作用效果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 立井井筒非采动破坏的综合判别 |
| 7.1 影响井筒破坏各因素分析 |
| 7.1.1 初次破坏影响因素分析 |
| 7.1.2 重复破坏影响因素分析 |
| 7.2 立井井筒稳定性评价方法介绍 |
| 7.2.1 Fisher判别方法 |
| 7.2.2 模糊聚类评价方法 |
| 7.3 立井井筒稳定性综合判别结果分析 |
| 7.3.1 井筒初次破裂井筒稳定性结果分析 |
| 7.3.2 井筒重复破裂模糊聚类结果分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 注水法在大降深疏水工况下应用的可行性探讨 |
| 8.1 工程背景 |
| 8.1.1 朱仙庄煤矿简介 |
| 8.1.2 井筒概况 |
| 8.1.3 五含“L”形帷幕工程概况 |
| 8.1.4 五含大规模疏水对四含水位的影响 |
| 8.2 大降深疏水对井筒稳定性的影响 |
| 8.2.1 模型的建立及方案思路 |
| 8.2.2 模拟结果及分析 |
| 8.3 注水法在大降深疏水工况下的应用探讨 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 结论、创新点与展望 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）弱胶结地层立井井筒变形监测研究（论文提纲范文）
| 1 研究背景 |
| 2 工程地质概况 |
| 3 弱胶结地层立井井壁变形极限分析 |
| 3.1 井壁变形破坏的极限受力状态响应模型 |
| 3.2 极限破坏状态下井筒内壁变形值 |
| 4 弱胶结地层立井井筒变形监测系统 |
| 4.1 测试系统总体构成 |
| 4.2 测试系统布置 |
| 4.3 监测预警设置 |
| 5 变形监测方案 |
| 6 变形监测结果及井壁强度校核 |
| 6.1 监测结果分析 |
| 6.1.1 第1检测面 (-280 m) |
| 6.1.2 第2检测面 (-430 m) |
| 6.1.3 第3检测面 (-700 m) |
| 6.2 井壁强度校核 |
| 7 结论 |
四、煤矿立井井壁破裂的机制及防治措施（论文参考文献）
- [1]地层沉降协调法防治煤矿立井破坏试验研究[J]. 周鑫,于庆. 工程地质学报, 2021(04)
- [2]井筒井壁工程项目的风险管理研究[D]. 宋雨. 中国矿业大学, 2021
- [3]冲积层上下含水层同时失水井壁受力机理分析与安全监测研究[D]. 穆克汉. 安徽理工大学, 2020(07)
- [4]厚表土薄基岩开采地层沉陷规律及其井筒偏斜致因研究[D]. 彭世龙. 安徽理工大学, 2019(03)
- [5]深立井井壁可视化监测预警系统研究[D]. 贾晓芬. 安徽理工大学, 2019
- [6]朱仙庄煤矿“五含”疏放水条件下井壁受力变形机理与安全监测研究[D]. 吴言霜. 安徽理工大学, 2019(01)
- [7]斜井突水涌砂机理及井壁破裂修复技术研究[J]. 袁世冲,郑国胜,钱自卫,蔡逢华. 煤炭科学技术, 2019(05)
- [8]孟村煤矿软岩地层冻结凿井温度监测与数值分析[D]. 王伟智. 西安科技大学, 2018(01)
- [9]注水法预防井筒破坏机理及其工程应用[D]. 杜明泽. 中国矿业大学(北京), 2018(01)
- [10]弱胶结地层立井井筒变形监测研究[J]. 吕显州,王渭明,贾海宾,潘格林,赵增辉. 长江科学院院报, 2018(03)