大断面斜井冻结施工多排管温度场模拟与技术探索

"大断面斜井冻结施工多排管冻结温度场模拟研究" 这篇研究文章主要探讨了在大型煤矿斜井建设中，如何有效应对深厚富水表土层的冻结施工问题。研究背景是霍州煤电庞庞塔矿主斜井的冻结施工工程，该工程面临的是一个大断面斜井需要穿过地下水丰富的地表土壤层的挑战。为了解决这一问题，研究人员采用了ANSYS有限元分析软件和正交试验设计方法。 ANSYS是一款广泛应用的工程模拟软件，能够对复杂的物理现象如温度场分布进行精确的数值模拟。在本研究中，它被用来模拟大断面斜井冻结过程中，多排管冻结技术下的温度场变化情况。多排管冻结技术是一种提高冻结效率和效果的方法，通过布置多排冷冻管，可以更均匀地分布冷冻剂，从而更有效地冻结周围的土壤和水分。 正交试验设计是统计学中一种优化实验设计的方法，它能够通过较少的实验次数来研究多个因素对结果的影响。在冻结施工中，这些因素可能包括冷冻管的排布方式、冷冻剂的流量、冷冻时间等。通过正交试验，研究者可以找出这些参数的最佳组合，以达到最佳的冻结效果。 研究的重点在于理解多排管冻结温度场的分布规律，这有助于优化冻结施工工艺，确保斜井的安全稳定。通过对不同参数的数值模拟，研究者期望能建立一套适用于大断面斜井穿过厚表土层富水段的竖直冻结技术。这样的技术将对类似地质条件下的斜井建设具有重要的指导意义，能有效防止地下水渗透，保证井筒的结构稳定，并提高施工效率。 文章关键词包括斜井、冻结、多排管、温度场分布和数值模拟，这些关键词反映了研究的核心内容。文章的中图分类号TD265.3属于矿业工程技术领域，文献标识码A表明这是一篇学术研究论文，文章编号则用于标识文章在特定期刊中的位置。 这篇研究工作对于提升大断面斜井在复杂地质条件下的施工技术和安全性具有重大价值，其结果不仅对矿业工程实践有指导作用，也为未来类似工程提供了理论依据和技术支持。