斜井冻结与解冻温度场演化研究及优化建议

"斜井冻结和解冻全过程温度场演化规律研究-论文" 本文主要探讨了斜井冻结施工过程中出现的问题及解决策略，特别是在温度场控制方面的深入研究。斜井冻结是一种常见的井筒施工技术，通过低温冷冻介质使周围地层形成冻土，以稳定井筒并确保施工安全。然而，这一过程中的井壁浇筑水化热释放和局部冻结方式往往带来一系列挑战。 作者通过数值模拟和现场实测相结合的方法，研究了袁大滩煤矿副斜井冻结和解冻的温度场演变规律。研究发现，井壁在浇筑过程中产生的水化热会导致井壁内部温度升高，进而使得周围的冻土融化，这可能会威胁到井筒的稳定性。为解决这个问题，建议在井壁和冻土之间增设木背板或泡沫板等隔热材料，以减小井壁内外温差，防止因温度裂缝的产生而影响井筒的结构完整性。 局部冻结是斜井冻结施工中的一个重要环节，但采用小尺寸冻结管或聚氨酯发泡方式进行局部冻结的效果并不理想。基于此，论文提出将局部冻结管设计为双层套管，并在两层管之间设置保温层。这样的改进能有效维持聚氨酯材料的保温性能，减小冻土体积，同时减少制冷系统的额外能耗。 此外，文章还讨论了停止冻结的最佳时机。根据井壁强度的增长情况，适时停止冷冻可以节省能源，也有利于后续的解冻工作。过早或过晚停止冻结都可能导致井壁稳定性问题，因此合理确定停止冻结的时间至关重要。 该研究为斜井冻结施工提供了重要的理论依据和技术指导，对于改善斜井冻结过程中的温度控制，提高井筒施工的安全性和经济性具有积极的意义。同时，提出的局部冻结改进方案和隔热措施对于减少能量损失和提高冻结效率具有实际应用价值。对于从事矿井建设的工程师和技术人员来说，这些研究成果具有很高的参考价值。