深立井井筒围岩应力变形研究及双壳复合支护

"高地应力深立井井筒围岩应力演化与变形规律及支护分析" 本文探讨了在高地应力环境中深立井井筒围岩的应力演化、变形规律及其支护策略。深立井在开挖到深部时，面临的地质力学条件比浅埋结构更为复杂。为了研究这种复杂应力环境下的水平主应力对井筒围岩的影响，作者采用了理论分析与数值模拟相结合的方法。研究关注了在不同侧压系数（λ）和水平应力比值（k）条件下，不同轴比（b/a）的井筒断面形状对围岩应力和变形的影响。 研究表明，深立井井筒的等应力轴比并不等同于深埋椭圆巷道的等应力轴比，它与水平主应力的比值k有直接关系。在保持侧压系数和水平应力比值恒定时，井筒断面的不同轴比会导致应力集中主要出现在x轴两端，而y轴两端的变形则较为显著。从应力分布和变形的角度来看，圆形断面的井筒在相同条件下对围岩的扰动效应最小，这意味着圆形设计可能更有利于减小围岩的不稳定性。 基于对井筒围岩应力与变形特征的深入分析，作者提出了双壳复合支护的概念。这种新型支护理念旨在强化井筒的稳定性，通过内外两层支护结构共同作用，有效应对高应力和复杂变形带来的挑战。文章还分析了双壳复合支护的加固机制，强调了这种支护方式在控制围岩应力分布、减少变形以及提高井筒安全性方面的潜力。 关键词涉及：侧压系数、立井井筒、水平应力、断面形状。根据中图分类号，文章属于隧道与地下工程领域。文献标识码A表明这是一篇具有原创性的科研论文。文章发表在2016年的《煤炭工程》杂志上，为相关领域的研究提供了重要的理论依据和技术参考。 这篇研究深入探讨了深立井井筒在高地应力环境下的力学特性，揭示了井筒断面形状与围岩响应之间的关系，同时提出了创新的支护方案，对于提升深立井的安全施工和长期稳定性具有重要意义。