涡北煤矿深厚表土冻结法凿井信息化施工管理研究

摘要

煤炭是我国的主要能源及重要的工业原料。随着国民经济的发展，国家对煤炭生产在效率和安全方面都提出了更高的要求。煤矿井筒施工服务于煤矿生产的整个周期，而且凿井的技术和质量是关乎煤矿安全生产的重要内容。目前冻结法凿井作为一种在松散含水层中开凿井筒的有效方法，已经得到了广泛的应用。但如何保证深井冻结法凿井安全、优质、高效施工仍是一个重要难题。在实际施工中，把信息技术应用于现场施工管理，根据现场实测数据，结合实际施工过程，由计算机分析后反馈指导下一步施工的方法对正确指导安全施工能够起到积极作用。
　　本文针对涡北煤矿深厚表土冻结法凿井施工过程构建了项目信息化管理体系，并且在大量的工程实际和深入研究的基础上，实现了将冻结壁安全性、井壁结构安全性以及监测成果准确、高效的反馈到项目的决策、项目的设计、项目的施工等多个环节。同时，通过对信息化施工的监控，获得了规范井筒施工安全的大量监测监控数据，并结合检测数据，动态地调整了冻结法凿井施工，最终对规避井筒施工和矿山建设中的安全隐患起到了积极且重要的作用。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 冻结法凿井施工的研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 岩土工程中计算机信息化施工的研究现状

1．4 课题主要研究内容及技术路线

1．4．1 课题的主要研究内容

1．4．2 课题研究的技术路线

2 涡北煤矿深厚表土冻结法凿井关键技术

2．1 工程背景介绍

2．1．1 涡北煤矿简介

2．1．2 涡北煤矿井筒地质情况

2．1．3 煤矿水文地质

2．1．4 涡北煤矿井筒冻结法施工简介

2．2 冻结法凿井温度场的计算

2．2．1 单孔冻结下的温度场的计算

2．2．2 双孔冻结情况下的温度场计算

2．2．3 多孔冻结下的温度场的计算

2．3 深井冻结凿井外层井壁的安全性研究

2．3．1 井壁受力过程

2．3．2 井壁所受外力分析

2．4 冻结法凿井井壁的设计

2．4．1 双层钢筋混凝土井壁的两种设计假定

2．4．2 双层钢筋混凝土井壁的计算方法

2．4．3 涡北煤矿冻结法凿井井筒的井壁施工技术

3 涡北煤矿冻结法凿井施工管理信息系统的开发与设计

3．1 系统设计与开发环境

3．2 冻结壁温度场模块设计

3．2．1 温度场模型的建立及网格划分

3．2．2 温度场等值线的绘制

3．3 涡北矿井壁监测模块设计

3．3．1 井壁监测模块数据处理需满足的基本要求

3．3．2 数据库设计

3．4 冻结法凿井旌工管理信息系统的面向对象设计

4 系统应用及分析

4．1 软件界面介绍及使用方法简介

4．1．1 系统菜单功能总览

4．1．2 系统数据输入与浏览

4．1．3 温度场的计算与查询

4．2 系统应用效果分析

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要工作成果