深埋人工凍結土力學特性試驗研究.pdf

1、近年來，隨著人工凍結法鑿井深度的增加，凍結管斷管事故時有發(fā)生，主要存在井幫位移大，凍結管斷裂，工作面底鼓等問題。目前國內對深土凍土的研究基本以砂土和粉土為研究對象，而本工程楊村礦是鈣質粘土，很少有人對此課題開展研究，其理論方面的研究還有不少空白，為了了解由于凍結管的斷裂后導致凍結液的滲漏對周邊土層強度的影響。特以淮南楊村礦鈣質粘土為研究對象，對淮南楊村煤礦副井井筒的典型土層鈣質粘土在低溫條件下的力學特性開展實驗研究。
　　（1）通

2、過凍土單軸抗壓強度試驗，研究淮南楊村礦鈣質粘土的凍結強度與溫度、含鹽量和含水率之間的變化關系。分析了淮南楊村礦鈣質粘土在含鹽凍結條件下的彈性模量以及泊松比隨溫度和含鹽量的變化規(guī)律。
　　（2）含鹽量影響下鈣質粘土應力應變關系的建立，通過單軸單軸抗壓強度的試驗得到應力與應變的關系曲線，通過分析建立以含鹽率為影響因子的鈣質粘土應力應變關系模型。
　?。?）通過飽和未含鹽與飽和含鹽凍凍結土的強度分析，得到了飽和未含鹽凍結土強度是飽

3、和含鹽之間存在倍數關系，建立了在一定溫度下飽和未含鹽與含鹽凍土強度公式。
　?。?）以試驗為基礎，根據正交試驗設計，對多種影響下凍土力學性能的因素水平進行試驗安排，試驗得到了凍土力學性能與多種影響因素的主次關系。
　?。?）凍土蠕變試驗在WDT-100微機控制凍土壓力試驗機進行，對淮南楊村礦的鈣質粘土蠕變特性進行了研究，建立了相應的鈣質粘土蠕變模型。
　　（6）通過蠕變試驗，研究了0％、4%、4.5%、5%、5.5%鹽