基于水热变化下的人工冻土力学试验是人工冻结法设计过程中进行合理设计和安全施工的前提和必要条件。通过采用设计正交试验及统计拟合方法，针对海测滩煤矿立井井筒处黄土冻土试样进行不同含水率及冻结温度下抗折强度试验，分析了冻土的挠度-抗折强度变化关系及其力学性能，对比了不同含水率及不同冻结温度下冻土抗折强度变化，并对立井井筒黄土基土在冻结过程中的抗折强度建立了基于冻结温度、含水率变化的预测模型。结果表明，立井井筒处冻土的抗折强度随含水率的增大呈先增加后减小变化，在含水率15%～20%时其抗折强度较大；冻结温度与冻土抗折强度呈近线性关系，温度降低，冻土抗折强度增大；采用冻结法施工时冻结参数选择温度-15℃,含水率20%较为合理。
准确掌握不同冻结温度下的黄土力学性能是人工冻结法设计过程中进行合理设计和安全施工的前提和必要条件。通过设计正交试验及统计拟合，研究了海测滩煤矿立井井筒处黄土冻土试样在不同冻结温度下的三轴压缩力学性能，分析了冻结温度对冻结黄土应力-应变曲线影响，对比了不同冻结温度下冻土内聚力及内摩擦角变化规律，并对立井井筒黄土基土在冻结过程中的内聚力及内摩擦角提出了基于冻结温度变化的预测模型。结果表明，冻结温度对黄土试样三轴压缩力学性质具有明显的影响，黄土试样粘聚力与冻结温度呈线性相关，随着冻结温度的降低而增大，内摩擦角与冻结温度呈指数关系，随着冻结温度的降低先增大，随后趋于稳定。
基于水热变化下的人工冻土力学试验是人工冻结法设计过程中进行合理设计和安全施工的前提和必要条件。通过采用设计正交试验及统计拟合方法，针对海测滩煤矿立井井筒处黄土冻土试样进行不同含水率及冻结温度下抗折强度试验，分析了冻土的挠度-抗折强度变化关系及其力学性能，对比了不同含水率及不同冻结温度下冻土抗折强度变化，并对立井井筒黄土基土在冻结过程中的抗折强度建立了基于冻结温度、含水率变化的预测模型。结果表明，立井井筒处冻土的抗折强度随含水率的增大呈先增加后减小变化，在含水率15%～20%时其抗折强度较大；冻结温度与冻土抗折强度呈近线性关系，温度降低，冻土抗折强度增大；采用冻结法施工时冻结参数选择温度-15℃,含水率20%较为合理。
准确掌握不同冻结温度下的黄土力学性能是人工冻结法设计过程中进行合理设计和安全施工的前提和必要条件。通过设计正交试验及统计拟合，研究了海测滩煤矿立井井筒处黄土冻土试样在不同冻结温度下的三轴压缩力学性能，分析了冻结温度对冻结黄土应力-应变曲线影响，对比了不同冻结温度下冻土内聚力及内摩擦角变化规律，并对立井井筒黄土基土在冻结过程中的内聚力及内摩擦角提出了基于冻结温度变化的预测模型。结果表明，冻结温度对黄土试样三轴压缩力学性质具有明显的影响，黄土试样粘聚力与冻结温度呈线性相关，随着冻结温度的降低而增大，内摩擦角与冻结温度呈指数关系，随着冻结温度的降低先增大，随后趋于稳定。
基于水热变化下的人工冻土力学试验是人工冻结法设计过程中进行合理设计和安全施工的前提和必要条件。通过采用设计正交试验及统计拟合方法，针对海测滩煤矿立井井筒处黄土冻土试样进行不同含水率及冻结温度下抗折强度试验，分析了冻土的挠度-抗折强度变化关系及其力学性能，对比了不同含水率及不同冻结温度下冻土抗折强度变化，并对立井井筒黄土基土在冻结过程中的抗折强度建立了基于冻结温度、含水率变化的预测模型。结果表明，立井井筒处冻土的抗折强度随含水率的增大呈先增加后减小变化，在含水率15%～20%时其抗折强度较大；冻结温度与冻土抗折强度呈近线性关系，温度降低，冻土抗折强度增大；采用冻结法施工时冻结参数选择温度-15℃,含水率20%较为合理。
准确掌握不同冻结温度下的黄土力学性能是人工冻结法设计过程中进行合理设计和安全施工的前提和必要条件。通过设计正交试验及统计拟合，研究了海测滩煤矿立井井筒处黄土冻土试样在不同冻结温度下的三轴压缩力学性能，分析了冻结温度对冻结黄土应力-应变曲线影响，对比了不同冻结温度下冻土内聚力及内摩擦角变化规律，并对立井井筒黄土基土在冻结过程中的内聚力及内摩擦角提出了基于冻结温度变化的预测模型。结果表明，冻结温度对黄土试样三轴压缩力学性质具有明显的影响，黄土试样粘聚力与冻结温度呈线性相关，随着冻结温度的降低而增大，内摩擦角与冻结温度呈指数关系，随着冻结温度的降低先增大，随后趋于稳定。
随着我国对地下资源需求的不断增大，超深立井施工逐渐普遍化。在立井开挖时为了稳固井壁且减少井壁坍塌，一般会选用冻结法施工，但爆破时产生的振动仍然会对井壁的稳定性造成一定的影响，严重情况下出现的塌方现象，会造成一定的人员伤亡、延缓施工进度等危害。为解决此类问题，以赵固二矿西风井704.6 m深厚冲积层冻土爆破掘进工程为研究背景，开展深大立井冻土爆破井壁振动监测，并结合ANSYS/LS-DYNA分析软件建立立井多段爆破三维数值模型，深入探索冻结表土段冻土爆破开挖下井壁的振动响应规律。研究结果表明：冻土爆破引起井壁振动的时程曲线各段波形区分明显，段装药量大、炮孔分布密集的3段辅助孔爆破对井壁振动影响最大，合速度为8.39 cm/s，均在安全范围以内；掏槽爆破时，井壁主要受纵波影响产生振动，垂向振速大于径向和切向振速；辅助爆破时，随着自由面增大，爆破产生的作用力逐渐向水平向扩展，井壁径向振速逐渐占优，垂向振速相对减小；运用一维弹性波理论，分析了爆破引起井壁的振动速度对混凝土应力之间的关系，计算结果小于混凝土抗拉强度；对比数值模拟结果与实测振速波形，验证了模型的可靠性和准确性，并通过模拟分析获得离...
随着我国对地下资源需求的不断增大，超深立井施工逐渐普遍化。在立井开挖时为了稳固井壁且减少井壁坍塌，一般会选用冻结法施工，但爆破时产生的振动仍然会对井壁的稳定性造成一定的影响，严重情况下出现的塌方现象，会造成一定的人员伤亡、延缓施工进度等危害。为解决此类问题，以赵固二矿西风井704.6 m深厚冲积层冻土爆破掘进工程为研究背景，开展深大立井冻土爆破井壁振动监测，并结合ANSYS/LS-DYNA分析软件建立立井多段爆破三维数值模型，深入探索冻结表土段冻土爆破开挖下井壁的振动响应规律。研究结果表明：冻土爆破引起井壁振动的时程曲线各段波形区分明显，段装药量大、炮孔分布密集的3段辅助孔爆破对井壁振动影响最大，合速度为8.39 cm/s，均在安全范围以内；掏槽爆破时，井壁主要受纵波影响产生振动，垂向振速大于径向和切向振速；辅助爆破时，随着自由面增大，爆破产生的作用力逐渐向水平向扩展，井壁径向振速逐渐占优，垂向振速相对减小；运用一维弹性波理论，分析了爆破引起井壁的振动速度对混凝土应力之间的关系，计算结果小于混凝土抗拉强度；对比数值模拟结果与实测振速波形，验证了模型的可靠性和准确性，并通过模拟分析获得离...
随着我国对地下资源需求的不断增大，超深立井施工逐渐普遍化。在立井开挖时为了稳固井壁且减少井壁坍塌，一般会选用冻结法施工，但爆破时产生的振动仍然会对井壁的稳定性造成一定的影响，严重情况下出现的塌方现象，会造成一定的人员伤亡、延缓施工进度等危害。为解决此类问题，以赵固二矿西风井704.6 m深厚冲积层冻土爆破掘进工程为研究背景，开展深大立井冻土爆破井壁振动监测，并结合ANSYS/LS-DYNA分析软件建立立井多段爆破三维数值模型，深入探索冻结表土段冻土爆破开挖下井壁的振动响应规律。研究结果表明：冻土爆破引起井壁振动的时程曲线各段波形区分明显，段装药量大、炮孔分布密集的3段辅助孔爆破对井壁振动影响最大，合速度为8.39 cm/s，均在安全范围以内；掏槽爆破时，井壁主要受纵波影响产生振动，垂向振速大于径向和切向振速；辅助爆破时，随着自由面增大，爆破产生的作用力逐渐向水平向扩展，井壁径向振速逐渐占优，垂向振速相对减小；运用一维弹性波理论，分析了爆破引起井壁的振动速度对混凝土应力之间的关系，计算结果小于混凝土抗拉强度；对比数值模拟结果与实测振速波形，验证了模型的可靠性和准确性，并通过模拟分析获得离...
冻结凿井是深厚表土立井施工的主要方法之一。冻结管、冻结土壁和井壁是保证冻结立井安全的关键。基于现场监测某煤矿冻结立井工程，分析冻结压力、钢筋应力、井壁混凝土应变和冻胀应力的变化规律。结果表明：冻结压力在深部表层土在早期迅速增加，在10d内达到最大值的66%～86%,并在30d后趋于稳定；最大冻结压力一般接近甚至超过初始水平的压力。冻胀应力的积累加剧了冻土的应力和变形。冻结压力超过初始水平是井壁、冻结管破裂的重要原因。冻结管会导致冻土壁局部融化和弱化，显著影响应力和强度，并诱发监测参数的突变。通过监测发现井壁应力与变形密切相关，判断和预警冻结破裂事故是可行的，并据监测曲线的突然变化及时采取注浆堵水等措施，保证工程的安全进行。