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冻土水力传导系数的理论模型研究 预览
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作者 汤瑞 周国庆 +2 位作者 王建州 焦威 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期138-144,共7页
冻土水力传导系数多采用经验公式来描述,其结果缺少理论依据。该文从冰水界面水膜热力学理论出发,对克拉贝隆方程进行修正,得到孔隙水冻结温度与孔隙半径的关系式。基于此,结合毛细管束理论和土壤冻结特征曲线(SFCC),给出预测冻土水力... 冻土水力传导系数多采用经验公式来描述,其结果缺少理论依据。该文从冰水界面水膜热力学理论出发,对克拉贝隆方程进行修正,得到孔隙水冻结温度与孔隙半径的关系式。基于此,结合毛细管束理论和土壤冻结特征曲线(SFCC),给出预测冻土水力传导系数的理论模型,并与前人的实测值和经验公式进行对比分析。结果表明:孔隙冻结温度随着孔隙半径的减小而下降,且温度下降速率也随之逐渐增大;考虑未冻孔隙水和未冻水膜作为水分的迁移通道,该模型计算值与试验结果具有很好吻合度,且优于经验公式,验证该模型的合理性;最后指出SFCC的拟合效果会影响该模型的预测结果。 展开更多
关键词 冻土 水力传导系数 模型 孔隙大小 冻结温度 SFCC
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基于灰色系统理论的井壁附加应变预测研究
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作者 尹磊建 《煤炭技术》 CAS 2019年第1期48-51,共4页
根据灰色系统理论,建立了井壁附加应变的GM(1,1)预测模型,结合某矿实际监测数据对井壁附加应变进行了预测,分析了模型精度,比较了短期预测与长期预测结果,确定了可靠的预测时间长度,比较了等维递补模型与传统模型,发现等维递补可有效提... 根据灰色系统理论,建立了井壁附加应变的GM(1,1)预测模型,结合某矿实际监测数据对井壁附加应变进行了预测,分析了模型精度,比较了短期预测与长期预测结果,确定了可靠的预测时间长度,比较了等维递补模型与传统模型,发现等维递补可有效提高预测精度。 展开更多
关键词 灰色系统理论 井壁 附加应变 预测研究
多次破裂立井井壁竖直附加力实测及演化特征分析 预览
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作者 刘勇 周国庆 +2 位作者 况联飞 梁恒昌 《煤炭工程》 北大核心 2018年第10期37-40,共4页
对历经多次破裂治理的华东地区张双楼矿新增的两层传感器的竖直应变进行了监测,分析了立井井壁多次破裂段竖向应变的演化规律,将其历时变化情况与相关文献数据进行对比分析,发现多次破裂段应变波动年均值比一般井壁应变波动大;指出井壁... 对历经多次破裂治理的华东地区张双楼矿新增的两层传感器的竖直应变进行了监测,分析了立井井壁多次破裂段竖向应变的演化规律,将其历时变化情况与相关文献数据进行对比分析,发现多次破裂段应变波动年均值比一般井壁应变波动大;指出井壁多次破裂治理段只有附加力累积特征,几乎没有季节温度应力的波动特征;发现老副井累积的大量的附加应变主导的竖向应变,与厚表土层的不断疏水沉降密切相关,且发现矿井附近地面应变值比井壁总体应变值小。 展开更多
关键词 立井 井壁破裂 竖直附加力 现场监测
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寒区黏土与结构接触面冻结强度特性试验研究 预览
4
作者 陈拓 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期512-518,共7页
寒区土与结构接触面冻结强度可以视为是与土性、温度、含水量、界面粗糙度、法向压力等诸多因素直接相关的复杂函数形式,并直接影响到上部结构的承载能力及稳定性。以青藏高原黏土与不同粗糙度的钢板结构接触面为研究对象,通过不同含水... 寒区土与结构接触面冻结强度可以视为是与土性、温度、含水量、界面粗糙度、法向压力等诸多因素直接相关的复杂函数形式,并直接影响到上部结构的承载能力及稳定性。以青藏高原黏土与不同粗糙度的钢板结构接触面为研究对象,通过不同含水率、不同温度及不同法向压力下冻结黏土与钢板结构接触面的直剪正交试验,研究土与结构接触面冻结强度的影响因素及影响程度大小,并对冻结强度的变化规律进行初步分析和探讨。研究结果表明含水量对抗剪强度的影响最大,在不同影响因素共同作用下,界面抗剪强度最小值为0.13 MPa,最大值为0.45 MPa。界面抗剪强度随含水量的增加、温度的升高而明显降低,随界面法向压力和粗糙度的增大呈明显增大趋势。界面强度基本可通过摩尔-库仑准则,利用界面的黏聚力和内摩擦角进行表示,并在文中给出了界面强度的参考值。 展开更多
关键词 冻土 接触面 冻结强度 正交试验
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西部富水软岩地层冻结温度场演化实测分析 预览 被引量:1
5
作者 杨杰 况联飞 +2 位作者 杨金宏 晓东 《建井技术》 2018年第6期22-25,4共5页
为掌握西部富水软岩地层深基岩立井冻结温度场发展演化规律,对鄂尔多斯某矿风井冻结工程实施了信息化监测,获得了该矿区地层冻结特征,并分析了不同岩性地层温度在冻结不同阶段的变化规律。结果表明,西部富水软岩的优异导热特性使得积极... 为掌握西部富水软岩地层深基岩立井冻结温度场发展演化规律,对鄂尔多斯某矿风井冻结工程实施了信息化监测,获得了该矿区地层冻结特征,并分析了不同岩性地层温度在冻结不同阶段的变化规律。结果表明,西部富水软岩的优异导热特性使得积极冻结期短,降温效率高;且后续维护冻结期受施工影响,温升大。不同岩性地层温度发展受原始地温、地下水流方向、钻孔偏斜等多种因素影响。具体表现为越深位置岩层在积极冻结期,降温效率越低,进入负温时间越长;且在维护冻结期,不同测温孔间温度差异越明显。西部富水软岩地层冻结施工过程中,应密切关注较深位置地下水上游方向附近冻结壁的发展状况,避免发生安全事故。 展开更多
关键词 富水软岩地层 冻结温度场 冻结法 实测
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考虑土拱效应的滑移面间非极限状态土压力解答 被引量:1
6
作者 李瑞林 周国庆 +2 位作者 林超 陈国舟 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2017年第11期3145-3153,共9页
深部岩土工程领域面临的井筒、巷道以及硐室等埋深较深结构物,其上方的土体大多处于非极限状态。现有理论很少关注非极限状态的土压力计算,基于此建立了考虑土拱效应的滑移面间非极限状态土压力计算模型。基于主应力旋转理论和简化的抛... 深部岩土工程领域面临的井筒、巷道以及硐室等埋深较深结构物,其上方的土体大多处于非极限状态。现有理论很少关注非极限状态的土压力计算,基于此建立了考虑土拱效应的滑移面间非极限状态土压力计算模型。基于主应力旋转理论和简化的抛物线型滑移面,推导了滑移面上的侧向土压力系数;基于大主应力拱假设,采用极限平衡法建立了滑移面间土体中平均竖向应力的微分方程,并给出了解析解答;进一步,采用文中方法和经典理论解答分析了极限状态时滑移面间的土压力并与物理模型试验结果进行了对比,验证了方法的正确性;最后,进行了滑移面间非极限状态土压力算例分析,结果表明,建立的土压力解答能够较好地反映土体内部土拱演化过程中结构物上方及土体内部滑移面间的土压力状态及其与滑移面之间的演化关系。 展开更多
关键词 土拱效应 非极限状态 倾斜滑移面 主应力旋转 大主应力拱
土力学课程有限元软件的优化与应用 预览
7
作者 商翔宇 刘崇梁 +1 位作者 郝飞 《高等建筑教育》 2016年第5期164-168,共5页
为了弥补当前土力学课程实践教学环节的不足,在前期开发的土力学教学有限元仿真软件基础上,新增了三个计算模块,使得该软件涵盖了平板载荷试验、三轴试验、恒定渗流、简单边坡稳定性和挡墙土压力分析等土力学课程中所有重要问题的分析... 为了弥补当前土力学课程实践教学环节的不足,在前期开发的土力学教学有限元仿真软件基础上,新增了三个计算模块,使得该软件涵盖了平板载荷试验、三轴试验、恒定渗流、简单边坡稳定性和挡墙土压力分析等土力学课程中所有重要问题的分析。另外,在每个仿真模块中添加了关于该模块的土力学原理、有限元基本理论和实现方法,以及模型计算参数的含义与经验取值范围的介绍,提高了软件的易用性。优化后的软件涵盖内容全面,具有更好的容错性和易用性,能够服务于土力学课程的本科教学,达到以"虚"补"实",激发学生学习兴趣和提高学生学习能力的目的。 展开更多
关键词 土力学 有限元仿真 课程教学
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控制注浆治理井筒破裂过程中井壁应变响应实测研究
8
作者 麻智宏 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2014年第7期31-34,共4页
以张双楼煤矿主井控制注浆治理井壁破裂工程为例,阐述了井壁破坏以及采用地面控制注浆方法治理井壁破裂的机理。利用差动电阻式井壁应变监测系统(FWC2011),对注浆前期以及在注浆过程中井壁的应变进行实时监测,获得了井壁附加应变在注浆... 以张双楼煤矿主井控制注浆治理井壁破裂工程为例,阐述了井壁破坏以及采用地面控制注浆方法治理井壁破裂的机理。利用差动电阻式井壁应变监测系统(FWC2011),对注浆前期以及在注浆过程中井壁的应变进行实时监测,获得了井壁附加应变在注浆作用下的非线性响应规律。研究结果对于研究特厚表土层井壁破裂后治理以及防止再破裂的力学行为与机理奠定了基础。 展开更多
关键词 破坏机理 井壁应变 监测系统 控制注浆
加筋垫层中加筋带应力实测分析
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作者 李隆吉 廖波 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期646-649,共4页
近年来,加筋土作为一种新型工程材料被广泛应用于挡土墙,地基处理,边坡支护等工程中,由于加筋带为大变形材料,如何测定加筋垫层中加筋带的应力,对于研究加筋带提高地基承载力的机理及加筋效果具有重要意义,也是目前工程中难以解决的问... 近年来,加筋土作为一种新型工程材料被广泛应用于挡土墙,地基处理,边坡支护等工程中,由于加筋带为大变形材料,如何测定加筋垫层中加筋带的应力,对于研究加筋带提高地基承载力的机理及加筋效果具有重要意义,也是目前工程中难以解决的问题。本文介绍了应用自发研制的大变形柔性传感器对某加筋垫层工程中加筋带的应力监测,并对实测结果与Binquet方法计算所得结果进行了对比分析。结果表明,加筋带拉力实测值与理论计算结果相差较大,仅为计算值的20%~30%。因此,加筋垫层中加筋带的作用机理尚需进一步研究,在加筋工程设计方面还需根据工程实测进行优化,以降低工程造价。 展开更多
关键词 加筋垫层 加筋带 传感器 实测
立井井壁破裂前后应变演化分析 预览
10
作者 王英杰 董国庆 《煤炭工程》 北大核心 2013年第4期74-76,共3页
埋设在井壁内的传感元件对井壁应变状态进行长期监测,获取大量井壁应变演化数据,通过对井壁破裂前~破裂中一破裂后的不同层位、不同方位应变演化过程进行分析,研究了井壁破裂前后的应变演化规律,指出井壁濒临破裂时,应变累积速率... 埋设在井壁内的传感元件对井壁应变状态进行长期监测,获取大量井壁应变演化数据,通过对井壁破裂前~破裂中一破裂后的不同层位、不同方位应变演化过程进行分析,研究了井壁破裂前后的应变演化规律,指出井壁濒临破裂时,应变累积速率加快;井壁破裂过程中由于应力的重分布使得应变出现一定程度的释放;破裂后井壁应变逐渐累积;不同层位、方位传感器实测应变释放量与井壁破裂程度及距破裂点的距离有关。 展开更多
关键词 井壁破裂 竖直附加应力 应变 立井
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新型压力测试传感器的研制及应用分析 预览
11
作者 廖波 周国庆 +1 位作者 毋磊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1576-1580,共5页
以填充型导电聚合物复合材料为基础设计了新型压力测试传感元件,重点分析了新型压力传感器的优点及价值。对传感元件的压阻机理进行了介绍,并与普通型振弦式压力盒进行了对比,新型压力传感器结构具有制作多点压力分布测试传感器的明显... 以填充型导电聚合物复合材料为基础设计了新型压力测试传感元件,重点分析了新型压力传感器的优点及价值。对传感元件的压阻机理进行了介绍,并与普通型振弦式压力盒进行了对比,新型压力传感器结构具有制作多点压力分布测试传感器的明显优势和特点。通过室内压力试验及对某选煤厂筒仓基坑工程加筋土垫层中的压力实测,初步验证了新型压力传感器的可行性和可靠性。总体表明,基于导电复合材料的新型压力传感器具有结构简单、使用灵活性强等优点,为岩土领域压力测试特别是压力分布测试提供了新的方法。 展开更多
关键词 压力传感器 导电复合材料 压敏性
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超深立井安全高效施工信息化监测监控 预览 被引量:5
12
作者 沈慰安 梁恒昌 《中国工程科学》 北大核心 2012年第2期 45-48,共4页
随着立井建设深度的增加,井壁不安全性及施工难度逐渐增加,为确保立井井壁安全、吊桶运行安全及施工过程安全,需要实时掌握井壁的受力状态及监测施工过程,信息化监测是保证工程施工安全的重要措施和基本前提。基于本溪大台沟铁矿直径6.... 随着立井建设深度的增加,井壁不安全性及施工难度逐渐增加,为确保立井井壁安全、吊桶运行安全及施工过程安全,需要实时掌握井壁的受力状态及监测施工过程,信息化监测是保证工程施工安全的重要措施和基本前提。基于本溪大台沟铁矿直径6.5 m、井深1 640 m的超深立井井筒施工背景,在阐述目前超深立井建设过程存在的井壁安全、吊盘安全、施工实时安全等问题的基础上,提出了凿井施工过程视频监控系统、吊盘关键点荷载监控系统、提升吊桶运行监控系统的信息化集成方案,以达到实时掌握井壁安全及施工安全的目的,监测方案的实施可为深立井安全高效施工提供技术依据。 展开更多
关键词 超深立井 安全 信息化施工 监测监控
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非均质厚冻结壁的黏弹性径向分层计算模型 预览 被引量:1
13
作者 王建州 周国庆 +4 位作者 陈红蕾 梁恒昌 商翔宇 晓东 《建井技术》 2011年第1期 42-45,50,共5页
介绍考虑冻结壁径向非均匀的黏弹性分层计算模型,计算结果表明:冻结壁环向应力随着径向温度场变化,在冻结管圈径位置出现突变点,这和均质冻结壁的计算结果明显不同;冻结壁径向应力由内到外非线性增加,并逐渐过渡到水平土压力。考... 介绍考虑冻结壁径向非均匀的黏弹性分层计算模型,计算结果表明:冻结壁环向应力随着径向温度场变化,在冻结管圈径位置出现突变点,这和均质冻结壁的计算结果明显不同;冻结壁径向应力由内到外非线性增加,并逐渐过渡到水平土压力。考虑径向非均质条件,井帮的径向变形较均质冻结壁小25%~30%,可充分发挥冻结壁的承载和变形性能,有效减小冻结壁的厚度。 展开更多
关键词 冻结法凿井 非均质厚冻结壁 黏弹性体 径向分层计算
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胶基电敏传感元件大变形拉伸试验研究 预览 被引量:5
14
作者 廖波 周国庆 +2 位作者 梁恒昌 王建州 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期 1832-1835,共4页
对自行研制的掺入短切碳纤维导电填料的胶基电敏传感元件进行拉伸试验,分析了传感材料的应力-应变关系、电阻-应变关系、敏感性及传感导电机理。在此基础上,采用碳纤维胶基电敏传感元件进行了土工加筋带大变形测试试验。研究结果表明:... 对自行研制的掺入短切碳纤维导电填料的胶基电敏传感元件进行拉伸试验,分析了传感材料的应力-应变关系、电阻-应变关系、敏感性及传感导电机理。在此基础上,采用碳纤维胶基电敏传感元件进行了土工加筋带大变形测试试验。研究结果表明:采用碳纤维胶基电敏复合材料制作的传感元件具有测试土工筋带等结构和材料大变形的可行性。 展开更多
关键词 胶基电敏传感元件 大变形 碳纤维
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高应力下剪切速率对砂土抗剪强度影响研究 被引量:26
15
作者 周杰 周国庆 +2 位作者 徐宾宾 李晓俊 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期2805-2810,共6页
应用DRS-1型高压直剪仪,进行了16组法向应力水平、5种剪切速率条件下福建标准砂的抗剪强度试验,试验结果表明,高应力下砂土的抗剪强度受法向应力和剪切速率的共同影响。法向应力和剪切速率通过影响颗粒破碎和颗粒重排列程度等试样的细... 应用DRS-1型高压直剪仪,进行了16组法向应力水平、5种剪切速率条件下福建标准砂的抗剪强度试验,试验结果表明,高应力下砂土的抗剪强度受法向应力和剪切速率的共同影响。法向应力和剪切速率通过影响颗粒破碎和颗粒重排列程度等试样的细观参数,决定了砂土宏观上抗剪强度的发挥。当法向应力较小时,砂土抗剪强度与剪切速率基本无关;但是当法向应力较大时,较快剪切速率条件下的砂土抗剪强度变小,且其摩尔强度包线出现了"下弯-上扬"循环波动,因此不可以忽略剪切速率对砂土抗剪强度的影响。 展开更多
关键词 高应力 砂土 抗剪强度 剪切速率 颗粒破碎
井壁破裂过程的应变实测特征分析 预览 被引量:21
16
作者 梁恒昌 周国庆 +1 位作者 廖波 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期198-202,共5页
基于埋设在井壁上的应力应变自动监测系统,通过大量监测数据历时曲线比较,分析了某矿井筒井壁破裂过程中不同层位应变的历时变化情况,对井壁破裂前期和破裂过程中的应变演变特征进行了对比分析,探讨了井壁破裂演变过程中的应变特征... 基于埋设在井壁上的应力应变自动监测系统,通过大量监测数据历时曲线比较,分析了某矿井筒井壁破裂过程中不同层位应变的历时变化情况,对井壁破裂前期和破裂过程中的应变演变特征进行了对比分析,探讨了井壁破裂演变过程中的应变特征,指出井壁濒临破裂时竖向应变积累速率加快,井壁破裂时井壁应变出现“跳水式”的释放,井壁破裂释放期持续10~15d,释放的量值大小和井壁的破裂程度以及距离破裂点的远近相关。 展开更多
关键词 井壁破裂 应变 竖直附加力
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不同含水量黄土-砂浆接触特性试验应用研究 被引量:1
17
作者 乔来军 周国庆 +2 位作者 商翔宇 吕晓亮 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2010年第A02期1660-1664,共5页
通过系列不同含水量条件下黄土-砂浆接触面的直接剪切试验研究,获得了砂浆接触面剪切强度指标摩擦角、内聚力随含水量的定量变化关系,然后利用该结果对菜实际黄土基坑土钉墙设计方案进行了不同含水量条件的校核,结果表明含水量增大... 通过系列不同含水量条件下黄土-砂浆接触面的直接剪切试验研究,获得了砂浆接触面剪切强度指标摩擦角、内聚力随含水量的定量变化关系,然后利用该结果对菜实际黄土基坑土钉墙设计方案进行了不同含水量条件的校核,结果表明含水量增大对土钉墙整体稳定性存在削弱作用,使原有设计方案安全系数明显降低。 展开更多
关键词 黄土 含水量 砂浆 接触面 土钉墙
地面注浆控制井壁破裂变形的理论与实践 预览 被引量:6
18
作者 梁化强 梁恒昌 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期 5-9,共5页
阐述地面注浆控制井壁破裂变形的机理,并就具体工程进行分析。根据对井壁混凝土应变、地表变形、注浆帷幕测试结果,注浆前、第一阶段注浆、第二阶段注浆、注浆后的4个阶段内,井壁竖向附加应变分别经历了增加100με、缓释200με、... 阐述地面注浆控制井壁破裂变形的机理,并就具体工程进行分析。根据对井壁混凝土应变、地表变形、注浆帷幕测试结果,注浆前、第一阶段注浆、第二阶段注浆、注浆后的4个阶段内,井壁竖向附加应变分别经历了增加100με、缓释200με、再缓释200με、最终缓释200με的变化过程。与此同时,工业广场地表经历了抬升(对应与第一阶段注浆)、稳定(对应于间歇期)、再抬升(对应于第二阶段注浆)和稍降(对应于注浆后)的过程,地面最终抬升约稳定在70~80mm之间。利用高频应力波检测注浆体,笔者认为注浆帷幕交圈闭合较好,平均厚度近7.6m。研究表明,地面注浆加固能有效地改善井壁的受力状态,对井壁既有应变有显著缓释作用,对矿井疏排水造成的井壁附加应变的增长有明显抑制作用,从而起到维护井筒安全的作用。 展开更多
关键词 井壁破裂 附加力 地面注浆 井壁应变 地表变形 注浆帷幕
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立井井壁附加应变长期实测研究 被引量:5
19
作者 梁恒昌 周国庆 +2 位作者 刘志强 周金生 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期794-799,共6页
对华东地区十多个立井井筒6~9a的井壁附加应变进行了实测和研究,获取多个井筒的实测附加应变演变规律并进行了分类处理,在对附加应变进行拟合的基础上分析了几种典型附加应变曲线的特点,分析了不同类型曲线中竖直附加力和温度应力... 对华东地区十多个立井井筒6~9a的井壁附加应变进行了实测和研究,获取多个井筒的实测附加应变演变规律并进行了分类处理,在对附加应变进行拟合的基础上分析了几种典型附加应变曲线的特点,分析了不同类型曲线中竖直附加力和温度应力对井壁破裂的贡献.结果表明:温度可造成竖向温度应变27×10^-6~88×10^-6幅度的波动,可以认为是井壁固有的恒定交替变化的应力,本身并不会造成井壁的破坏,但会加剧或缩短井壁破坏进程;竖直附加力增长率在0.015×10^-60.068×10^-6d-1之间,随时间逐步增大的竖直附加力造成井壁破坏. 展开更多
关键词 实测研究 立井井壁 附加应变 竖直附加力 温度
立井井筒地层注浆加固实测数据分析 预览 被引量:5
20
作者 商翔宇 周国庆 +2 位作者 程晋源 周杰 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期 1073-1077,共5页
针对某矿地层注浆治理立井井壁破裂工程期间获得的大量实测数据,分析处理得出相应无量纲影响因子以及任意注浆段注浆活动对井壁中任意监测点竖向应变改变量的影响关系式。结果表明,注浆孔位与监测点的空间相对位置、注浆压力及注浆量... 针对某矿地层注浆治理立井井壁破裂工程期间获得的大量实测数据,分析处理得出相应无量纲影响因子以及任意注浆段注浆活动对井壁中任意监测点竖向应变改变量的影响关系式。结果表明,注浆孔位与监测点的空间相对位置、注浆压力及注浆量对监测点的竖向应变改变量的影响均属非线性,其中竖向相对位置影响较为显著。 展开更多
关键词 注浆 立井 监测 数据分析
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