基于冻结法施工的矿井井筒温度-位移场耦合物理模拟实验装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于冻结法施工的矿井井筒温度‑位移场耦合物理模拟实验装置及方法，包括模型框架、模拟井筒、液态二氧化碳钢瓶、进液管、不锈钢冻结管、管路温度传感器、光纤温度传感器；模型框架内部分层固定设置有岩土样品；岩土样品中间部位插接有模拟井筒；不锈钢冻结管上部固定设置有回液管。本发明布局严谨、科学，智能化程度高，代替单独施工监测孔并布设温度传感器的作业方式，借助于管路温度传感器、光纤温度传感器组成的温度监测系统实现了岩土层、井筒筒壁及管路的多点温度取样，借助于应变片感知实现了岩土层、井筒筒壁三维变形量的统计，实现了基于冻结法施工的矿井井筒温度‑位移场耦合物理模拟，为优化施工提供了参数借鉴。