深厚表土层

摘要： 为解决深厚表土层中混凝土井壁支护难题,采用ANSYS有限元软件对比分析混杂纤维高强度混凝土井壁和普通高强度混凝土井壁在表土层厚度200~600 m范围变化时的变形和受力情况。计算结果表明:2种井壁在同等受力情况下,混杂纤维混凝土井壁应变大于普通混凝土,掺杂纤维可以改善井壁脆性;井壁受到的最大环向应力随着表土层厚度增大而增大,且沿着井壁径向由外到内逐渐增大,环向应变始终是压应变且内表面大于外表面;随着埋深增加,井壁变形从以轴向变形为主变成以径向变形为主;最后给出应力应变与表土层厚度之间关系的回归公式,可指导工程实际。

摘要： 为解决由突水溃砂引起的厚表土地层井筒破损问题,针对其竖向压裂、法兰盘拉开及井筒偏斜等破坏特征,提出钢筋混凝土井壁与内套钢板(钢纤维)混凝土井壁结构相结合的全深套壁修复加固方案.以淮南矿区某在建煤矿副井为工程背景,结合现场井壁破坏形式及突水溃砂机理,提出井筒套壁设计原则和结构形式;根据现场井筒变形情况和相关规范计算得出套壁厚度以及钢板、混凝土应力;通过分析计算结果并结合现场实际,制定套壁施工方案;采用振弦传感器法对修复后内套井壁壁间压力、环向钢筋应力和变形进行监测,并长期观测检查孔水位.研究结果表明:①按组合筒公式计算得出,内套钢板(钢纤维)混凝土复合井壁结构钢板应力范围为187.6～292.0 MPa,混凝土应力范围为32.8～51.0 MPa,均满足设计要求;②施工完成后,壁间压力和环向钢筋应力监测最大值分别为3.2MPa和113.4 MPa,均处于安全范围内;③修复后井筒涌水量约为4 m3/d,内套钢板混凝土复合井壁结构防水效果突出,井筒结构安全稳定;④在累深315.0～567.7 m段,井筒多处破损,以偏斜破坏为主,最大偏斜值达1 154 mm,在严重偏斜段,沿竖向采用分模、随偏、微调方式施工内套井壁,解决各模钢板接茬过渡施工难点.该方案利用单层内钢板(铜纤维)混凝土复合井壁结构其自身强度高、防水性能好等优点,不仅大幅减少内套井壁厚度,且保证修复后井筒的安全稳定运行.

摘要： 针对深厚表土层冻结井筒内壁设计厚度较大问题,对高强钢筋混凝土内壁的受力机理、设计优化方法、现场实测结果进行了分析研究.首先,采用相似理论设计出模型井壁并进行加载试验,实测得到高强钢筋混凝土内壁的应力、变形和承载力,研究了该种井壁结构的受力机理,结果表明深厚表土层冻结井筒内壁属于深埋于地下的厚壁圆筒结构物,由于内表面的圆形结构特征,在侧向压力作用下,井壁结构中混凝土由外缘的三向受压过渡到内缘的二向受压应力状态,其混凝土抗压强度提高了1.592 ～1.765倍,井壁承载能力得到显著提高.建立了混凝土抗压强度提高系数试验值的计算公式,获得了高强钢筋混凝土内壁的应力特性和强度特征.然后,基于我国现行混凝土结构设计规范关于混凝土多轴强度验算要求,根据模型试验结果和内壁受力机理,提出了深厚表土层高强钢筋混凝土内壁设计优化方法,给出了混凝土抗压强度提高系数设计取值.并将设计优化方法应用于潘三煤矿新西风井冻结段内壁控制层位,井壁厚度由原设计的1 150 mm优化为900 mm,厚度减薄达21.74％.最后,通过潘三煤矿新西风井工程现场实测表明,优化设计后的井壁结构中环向钢筋应力值为-125.8～-136.9 MPa、竖向钢筋应力值为-39.5～-53.2 MPa,远小于钢筋强度设计值300 MPa,井壁中混凝土环向应变为-730×10-6～-790×10-6、竖向应变为-380×10-6-390×10-6,远小于C70混凝土的极限压应变值,说明设计优化后的井壁结构不但经济合理,而且安全可靠.

摘要： 针对张集煤矿副井在井深266～290m接茬处出现井壁出水现象,进行了井壁出水特征和出水机理分析.在井壁出水情况、 深厚表土层地质条件及井壁受力分析的基础上,提出了采用壁间和壁后注浆相结合的注浆方案.为尽量减少注浆活动对井壁的扰动,井壁注浆采用诱导注浆和单孔少注、 群孔多注的注浆方式,并对注浆顺序进行了设计;然后制定了注浆参数、 施工工艺流程和注浆结束标准.通过工程实践证明,注浆后井壁承受的附加应力得到缓释,井壁无渗水,井筒涌水量为0m3/h,说明此注浆方案能够有效地解决深厚表土层井壁出水问题.

摘要： 针对山东万福煤矿深厚表土采用冻结法施工的基础数据不足及工程经验欠缺等难题,采集万福煤矿的深部土样,开展深厚表土层冻土力学性能参数的测试与研究。结果表明:在本试验设计的冻结温度下,冻土试样的单轴抗压强度、三轴抗压强度、蠕变应力及冻胀力随着冻结温度的降低均呈现增大的趋势,同时深部表土层的冻土蠕变性质表现尤为明显,含水率和采样深度对冻结壁设计的影响不可忽略。通过对原状土单轴压缩试验、三轴抗压强度试验、单轴蠕变试验、冻胀试验等数据进行多元回归分析,综合考虑冻结温度、含水率和采样深度对冻土试样力学性能的影响,归纳得到的数学模型拟合程度高,相关性好,为深厚表土层冻结壁的设计和在不同地层地质条件下力学参数的确定提供了技术支撑。

摘要： 介绍了巨野万福煤矿副井井筒情况及冻结法施工后井筒-130m～-300m段井壁出现的裂纹情况,为进一步监测裂纹发展,利用ANSYS数值分析做出相应的长期监测方案,通过后期监测数据的处理分析,表明设计方案较为合理,达到信息化监测井壁受力变形的目的,且得到井壁受力的变化规律和裂纹的部分原因.

摘要： Aiming at the crack of air shaft outer lining between-130m to-300m in Wanfu Mine,during the freezing construction,causes for the crack were analyzed.The breaking mechanism of shaft lining was analyzed according to the data of informationized construction and observation results,which indicated the non-uniform stress distribution and excessive frost heaving force is the main cause for crack.A well curb and backboard combined supporting scheme was proposed,with lower the height of each segment,employment of pressure relief groove and thicker foam board.Favorable effect was achieved in subsequent construction.%基于巨野万福煤矿风井井筒冻结外壁掘砌施工期间,-130m至-300m段外壁出现的裂纹状况,结合信息化施工的监测数据和观察结果进行了系统的井壁破裂机理分析,得出主要原因在于井壁受力不均及该段土层冻胀力过大等原因,从而提出井圈与背板联合支护,且降低段高及布设卸压槽和加厚泡沫板的处理措施,在井筒后续掘砌施工中取得了良好的效果.

摘要： 不同厚度基岩条件下支架与围岩的相互作用不尽相同.该文分析了基岩较薄、深厚表土层、临近风化带的地质力学特征,研究了工作面采场支架围岩的相互关系及应力变化,采用载荷经验估算法、理论计算法等计算出液压支架的合理工作阻力,结合地质条件对工作面液压支架进行合理的选型,对类似条件下支架选型有一定的指导意义.

摘要： 万福煤矿表土层厚且地温高,施工难度大,表土层冻结深度创世界之最,其中风井和主井表土层厚度超过世界记录182.95m,目前主副风井均己安全通过冻结段,利用冻结法施工保证了主副风井的施工安全和工期要求,取得良好的施工效果.本文作者参与冻结施工的全过程,因此着重进行过程分析,简要的对冻结方式、冻结孔布置、冻结管防断裂、冻结孔圈数确定、各圈投入冻结的时间等关键问题进行分析,总结探究深厚表土层冻结施工成功的经验.

摘要： 针对杨村煤矿井副井井筒冻结段外壁施工过程中三次大断面变径施工实际技术参数分析研究,围绕立井井筒深厚表土层冻结法方施工工艺,地质条件参数变化,冻结壁温度及荒井壁稳定等几大关键技术统计分析工作,满足了安全快速施工的需要,为我国立井井筒在深厚表土层冻结段外壁大断面变径掘砌施工积累了成功的经验.

摘要： 针对淮南矿区深厚表土层冻结井筒出水现象,本文对出水机理和防治措施进行了分析探讨.在详细分析工程地质水文条件、冻结法凿井施工工艺和井壁受力机理等基础上,指出了深厚表土层冻结井筒出水的主要原因,揭示了深厚表土层冻结井筒出水机理;提出了相应防治措施,同时指出应加强井壁温度和受力过程的监测工作,实现信息化防治.

摘要： 针对淮南矿区深厚表土层冻结井筒出水现象,本文对出水机理和防治措施进行了分析探讨.在详细分析工程地质水文条件、冻结法凿井施工工艺和井壁受力机理等基础上,指出了深厚表土层冻结井筒出水的主要原因是地层特性、外壁接茬缝和混凝土温度裂纹、不均匀冻结导致的井壁受力不均、冻结壁冻融竖向附加力至井壁破坏、壁间注浆时机选择失误，造成二次出水等。揭示了深厚表土层冻结井筒水机理;提出改进接茬方式、优化混凝土配比，解决井壁接茬出水问题，采用信息化施工，解决不均匀冻结问题，壁后补偿注浆，解决冻融竖向附加力问题，适时进行壁间注注浆，提高壁间注浆堵水效果。

摘要： 针对梁宝寺煤矿深厚表土层、高地应力、厚煤层大断面综放切眼的特点,分析研究了锚杆支护的机理,设计制定了高强预应力锚杆+锚网+W钢带+桁架+高强鸟窝锚索的复合支护方式,并在其3107切眼进行了应用,取得了很好的支护效果,说明了该支护方式是解决深厚表土层高地应力厚煤层综放巷道切眼支护问题的一条有效的途径.

摘要： 红四煤矿建井工程作为我国西北地区最深立井工程其深厚表土层的冻结法施工,具有很强的代表性,通过优化冻结孔布置,强化冻结孔钻孔防纠偏施工,信息化施工等作业措施,成功解决了冻结法凿井施工中深厚表土层所带来的各种困难,实现了高标准,高质量的安全快速施工,对我国西部深立井施工以及完善深厚表土层的冻结法施工方案都有十分重要的意义.

摘要： 深厚表土层冻结法凿井,均采用复合钢筋混凝土井壁,建井后期因对井壁壁间充填不实或井壁因各种因素造成裂缝引起表土层段井壁涌水.本文针对建井后期如何治理复杂地质条件下井壁出水问题进行技术探讨.

摘要： 针对义桥煤矿复杂水文地质条件下深厚表土层立井壁破裂、井筒涌水严重，采用单液及双液水泥、水玻璃多次封堵无效的技术难题，结合井壁破裂理论中的施工质量说和竖直附加应力说，分析了义桥煤矿主副立井井壁涌水特征及变形破坏机理，在此基础上，研究了高分子化学材料马丽散N注浆封堵涌水、加固围岩机理，并制定了主副井筒表土段壁间注浆、基岩段壁后注浆的钻孔布置与施工工艺，并对注浆量、注浆压力等进行了过程监控，对井筒涌水量进行了长期监测，实测涌水量已小于0.05m3／h，达到了防治井壁破裂、封堵涌水、稳定含水层水压的目的，缓释和抑制了井壁附加压力，对矿井安全生产具有重要理论价值与实际意义。

摘要： 深厚表土层凿井技术是建井难题，井壁结构选型非常关键。通过对C100高强高性能混凝土在深厚表土冻结井壁的应用研究，可以实现深厚冻结井壁C100高性能混凝土井壁，为我国开发深部煤炭资源、研究解决深厚表土段井壁结构设计难题提供一定的依据，同时也阐述了开发应用C100高性混凝土的必要性。

摘要： 郓城煤矿新建矿井采用冻结法施工表土层和风化基岩段，冻结土层强度低，流变性显著。为防止在冻结施工过程中产生冻结管断裂事故，建立了副井冻胀力信息化施工监测系统，全面准确地进行冻胀力信息采集。通过对冻胀力监测数据分析后发现，冻结壁内部冻胀力的变化规律可大致分为5个变化阶段；冻结壁外部冻胀力有着相似的变化规律，但冻结壁外侧冻胀力的产生与积聚相对滞后于冻结壁内侧；井筒掘砌工作面逼近测试深度后，冻结壁外侧水平土压力下降幅度明显低于其内部径向土压力；基于冻胀力信息监测，及时调整冻结施工工艺，既加快了冻结施工速度，又确保了冻结施工的安全与质量，为井筒冻结段施工决策提供了科学的指导。

摘要： 本发明公开了一种浅表土层区光伏支架预制桶形基础及设计方法，预制桶形基础包括桶壁和桶顶板两部分，所述桶壁设置在桶顶板下方；所述桶壁和桶顶板内设置有钢筋；所述桶顶板内设置有预埋螺栓和透气孔，所述预埋螺栓的螺纹段高于桶顶板上表面，所述预埋螺栓与光伏支架连接，实现光伏支架的固定；所述桶壁下方设置有靴板；本发明通过桶形基础与地基土相互作用，提供抗拔、抗压和抗水平承载能力；保证基础具有足够的承载能力，降低了基础工程的费用；通过工厂预制标准化批量生产，提升基础质量，缩短施工工期，非常适用于浅表土层区光伏电站工程。

摘要： 本申请公开了一种基于采动地表裂缝的含隔水层及表土层再造修复方法，包括：现场钻孔取样，测试各岩层的物理力学参数；建立三维物理相似模型，模拟煤层开采覆岩裂隙演化过程，统计分析得到含水层、隔水层与表土层裂隙形态、位置、张开度、大小等空间展布特征，计算各岩层所需的充填量；配置充填材料A即隔水性材料，充填材料B即富水性材料，充填材料C即富含微生物、植被生长的表土材料；布设注浆管路，通过地表采动裂缝，实施泵送充填，完成含水层、隔水层与表土层的再造修复。本发明可有效修复煤层采动影响造成的含水层、隔水层与表土层破坏问题，有效改善煤矿生态环境，同时具有适用范围广、施工方便、安全环保的特点，具有广泛的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种利用水稻土表土层固定放射性核素U(VI)的方法，步骤是：S1、取水稻田表层的水稻土，避光自然风干后，研碎，过筛得到水稻土壤粉末；S2、按比例向水稻土壤粉末中加入硝酸铀，搅拌均匀；在室温条件下通入营养盐驯化土壤微生物以将U(VI)固定进铁矿石的内部，形成稳定的铀铁矿。本发明的方法将在Fe(II)/Fe(III)发生氧化还原反应成矿的过程中将U(VI)固定进铁矿石的内部，形成稳定的铀铁矿。为铀污染土壤的原位修复提供一种长期稳定且价廉的方法。

摘要： 本申请涉及工程施工及土壤原位改造技术领域，尤其涉及一种土壤切割搅拌器、地表土层施工设备、施工方法，土壤切割搅拌器结构紧凑，对施工环境的空间要求较低，可以在狭窄空间内进行施工，实现土壤切削与搅拌、将指定介质输送至土壤内、喷射高速气流实现搅拌，可进行等厚墙体连续施工或者污染土壤的原位修复；等厚墙体施工方法能够适应复杂、狭窄的施工环境；土壤切削、混凝土浆体输入、土壤与混凝土浆体的搅拌都是在地面下进行，施工速度快，对周围地下建筑影响较小。土壤原位修复方法，可以实现30米以内的软土地基、吹填淤泥的固化稳定及环境岩土工程中的重金属污染场地原地原位固化稳定处理；无二次污染，无需土壤回填，土壤治理操作简便。

摘要： 本实用新型公开了一种用于土壤表土层的样本采集装置，包括安置座、滚轮、采集槽、压盖、连接板、调节螺栓、压缩弹簧、连接槽、连接螺栓、紧固螺母、支撑杆、推杆、橡胶套。本实用新型的有益效果是：通过拧动调节螺栓进而带动压盖进行上下移动，以调节采集槽与压盖之间所构成采集腔的空间大小，进而可根据实际需要采集的样本量进行相应调节，便于操作使用；两个采集槽的尾端面均焊接有连接螺栓，且连接螺栓穿过安置座的背板面上开设的呈长条状的连接槽后螺纹连接有紧固螺母，可根据实际采集需求选择安装一个或两个采集槽，并可根据实际采集需求对所安装的两个采集槽之间的间距进行调节，以满足不同环境下以及不同需求的采集使用。

摘要： 本实用新型公开了一种表土层厚度测量装置，包括底座，所述底座顶部四个拐角处均固定连接有支撑杆，四个所述支撑杆顶端共同连接有一个顶板，所述底座顶板顶部两侧均贯穿设有两个第一轴承，所述顶板顶部一侧设有位于第一轴承内的第一丝杆，所述第一丝杆表面套设有第一螺纹套，所述顶板底部中间位置处连接有滑杆，所述滑杆顶端套设有与滑杆滑动连接的滑套，所述第一螺纹套一侧固定连接有第一连接杆，所述滑套两侧均固定连接有与第一连接杆呈同一条水平线的第二连接杆，通过对的第一丝杆、第一螺纹套、滑套、滑杆、第一连接杆、第二连接杆、快拆接头、第一锥齿轮与第二锥齿轮的使用，具有在失去电源的情况下，通过该装置进行手动钻探测量土层厚度，从而保证工作进度顺利进展的作用。

摘要： 本发明公开了一种浅表土层区光伏支架预制桶形基础，预制桶形基础包括桶壁和桶顶板两部分，所述桶壁设置在桶顶板下方；所述桶壁和桶顶板内设置有钢筋；所述桶顶板内设置有预埋螺栓和透气孔，所述预埋螺栓的螺纹段高于桶顶板上表面，所述预埋螺栓与光伏支架连接，实现光伏支架的固定；所述桶壁下方设置有靴板；本发明通过桶形基础与地基土相互作用，提供抗拔、抗压和抗水平承载能力；保证基础具有足够的承载能力，降低了基础工程的费用；通过工厂预制标准化批量生产，提升基础质量，缩短施工工期，非常适用于浅表土层区光伏电站工程。

摘要： 本实用新型公开了一种地表土层厚度变化的观测装置，包括：测量杆，其长度沿上下方向分布，所述测量杆上设有沿其长度方向分布的刻度线，所述刻度线的零刻度线位于所述测量杆的中部，所述刻度线的数值从所述零刻度线向上和向下依次递增；以及定位板，所述测量杆在与所述零刻度线对应的位置上设有所述定位板，所述定位板与所述测量杆垂直设置。采用本实用新型的观测装置，结构简单，能够直观、实时观测表土层厚度的变化情况，便于了解土壤温湿度等传感器埋设深度的变化情况。

摘要： 本申请涉及工程施工及土壤原位改造技术领域，尤其涉及一种土壤切割搅拌器、地表土层施工设备，土壤切割搅拌器结构紧凑，对施工环境的空间要求较低，可以在狭窄空间内进行施工，实现土壤切削与搅拌、将指定介质输送至土壤内、喷射高速气流实现搅拌，可进行等厚墙体连续施工或者污染土壤的原位修复。

摘要： 本发明公开一种深厚表土层大直径立井井筒的冻结法凿井快速施工工艺，为了克服现有技术的不足，发明了如下关键技术：1、钻孔测斜纠偏技术，2、冻结制冷量保证技术，3、凿井稳车集中控制技术，4、多功能吊盘固定技术，5、高强混凝土自动化集中搅拌技术，6、改进后的抓岩机在冻结松散层中的运用，7、小型挖掘机在冻结松散层中的运用，8、厚膨胀粘土层支护技术。该发明技术符合国家节能降耗的方针要求，降低了工人劳动强度，简化了操作程序，缩短了施工建设周期。