煤炭工程

作者：卞超,冯旭海,王建平

单位：1. 煤炭科学研究总院 建井研究分院；2. 天地科技建井研究院；3. 北京中煤矿山工程有限公司；

关键词：VSM沉井,刃脚端阻力,悬吊力,极限下沉深度,

为了研究VSM沉井井壁受力变化规律，结合施工工艺特点对VSM沉井的下沉过程及受力特性进行了分析。首先，依据VSM沉井下沉特点对其施工过程中所受荷载进行梳理，同时划分了沉井一个下沉循环中的典型运动状态|之后以G.G.Meyerhoff公式和规范为基础，对沉井下沉阻力进行分析计算，提出了考虑井内淹水的刃脚端阻力计算公式，并建立了井壁典型状态施工力学模型|最后，以矿山竖井工程为算例计算得出沉井几何参数、下沉阻力、下沉深度以及悬吊力之间的关系。结果表明：VSM沉井悬吊力大小随着下沉深度的增加并不是一直增大的，而是先增大后减小，存在极大值|井壁厚度直接影响着刃脚端阻力大小和侧壁摩阻力变化规律，进而间接影响沉井的下沉深度|沉井悬吊力大小随着施工条件的变化而变化，对于沉井设备悬吊能力的设计应根据实际情况进行综合考虑|对于内径6m，厚度0.5m的矿山沉井井壁，在f=8kPa条件下，其最大下沉深度为56m|根据下沉深度设计减阻泥浆性能是控制下沉阻力、实现系统优化的重要手段。

来源：2021年第2期

《煤炭工程》期刊编辑部

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