爆破冲击下单层井壁接茬钢板参数优化数值模拟研究

• 作者: 东兆星 宋雷 张涛 谢立栋 齐燕军
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 爆破冲击 单层井壁 接茬钢板 混凝土损伤 钢板-混凝土
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 采矿与井巷工程
• 页码范围: 18-23
• 页数: 6页
• 分类号: TD235
• 字数: 3587字
• 语种: 中文

摘要

为了提高深立井井筒断面利用率,出现了带接茬钢板的新型单层井壁;爆破掘进中,经常发生接茬钢板区域混凝土开裂渗漏水现象.采用数值模拟方法分析接茬钢板与混凝土间耦合相互作用.研究结果表明:每模井壁中存在4个震动加强区域,震动按从强到弱排序,竖钢板外侧混凝土>井壁、岩壁接触面处混凝土>每模底端斜钢板上侧混凝土>每模顶端斜钢板下侧混凝土,该结论对同类型井壁均适用.综合考虑上述区域混凝土损伤、塑性应变大小,所研究背景工程下接茬钢板竖板厚度取8 mm最优,混凝土最大损伤值6.0％,损伤比例占整模混凝土的0.57％,上述定量结果受岩石性质、爆破方案、井壁结构几何尺寸与井壁混凝土强度等级影响,研究方法在同类型井壁结构中具有适用性.采用优化后竖钢板厚度的取值,使井壁混凝土开裂渗漏水现象大幅降低,工程质量良好.