深井冻结壁温度场研究：实测与FLAC3D模拟

"某矿副井冻结壁温度场发展规律研究" 本文主要探讨了多圈管冻结壁在煤矿开采中的温度场发展规律。随着煤炭开采深度的增加，多圈管冻结技术成为确保井筒安全的重要手段。冻结壁的温度场、应力场和水分场相互作用，其中温度场的变化是决定冻结壁力学特性的关键因素。由于冻结过程涉及相变潜热，温度场具有移动的内热源和复杂的边界条件，因此研究其发展规律至关重要。 作者通过现场实测和FLAC3D数值模拟对某矿副井的冻结壁进行了详尽的研究。他们发现测温孔的温度实测值与模拟值均呈现对数关系随冻结时间下降，并在冰点处出现台阶状变化，最后趋向稳定。这一对数关系揭示了冻结过程的动态特性，对理解冻结壁的形成与强化过程具有重要意义。 冻结壁的有效厚度也是研究的重点。研究显示，在中圈孔交圈后，冻结壁的有效厚度显著增加，这与实测值和模拟结果一致。主界面的温度场曲线在冻结管位置呈现出近似的V形发展，表明主界面温度随冻结时间逐渐降低，反映了冻结过程的动态演变。 此外，通过对比分析，研究确认了数值模拟与实际测量数据的一致性，证明了FLAC3D软件在模拟冻结壁温度场方面的准确性。这些研究成果对于井筒中心土体挖掘和其他类似工程提供了有价值的参考，有助于优化冻结设计，提高施工效率和安全性。 文章提及的汪仁和等人和李栋伟等人的研究，以及陈军浩等的模型试验和数值模拟，都为冻结壁温度场的研究提供了前人基础。这些学者的工作强调了数值模拟在冻结工程研究中的重要作用，也为本研究提供了理论和技术支持。 多圈管冻结壁的温度场发展规律研究是一项综合了现场监测和数值模拟的复杂任务。通过对这些规律的深入理解和掌握，可以更有效地预测和控制冻结壁的行为，从而确保深部煤炭开采的安全与高效。