注水法预防井筒破坏机理及其应用研究 论文

注水法作为近年来新兴的预防井筒破坏的方法，已在实际应用中展现了其独特的优势。通过维持厚冲积层底部含水层水位稳定，注水法能够有效预防井筒的结构性损坏。然而，由于对该方法的预防机理认识尚不充分，现场应用效果及其可行性仍需进一步研究和探讨。研究者通过室内试验、数值模拟以及现场实践等多种方法，深入分析了黄淮地区深埋黏土的工程性质及失水变形机理，揭示了疏水与注水条件下井筒的受力状态及地层变形情况。

研究结果表明，深埋黏土主要由膨胀性物质组成，随着埋深的增加逐渐转变为半固态。松散冲积层底部含水砂层失水后，上覆土层的变形主要表现为整体滑移。在疏水条件下，井壁垂直压应力增大，导致地层压缩量增加；而注水后，井壁的垂直压应力显著减小，地层压缩量也相应减少，甚至出现微抬升现象。由此可见，注水法能够有效抑制附加应力的产生，减缓井壁的受压状态。

具体案例中，济三煤矿的实践证明，通过多孔联合注水，松散底部含水层的可控性较强，有效地预防了井筒破坏，显示出良好的应用效果。相较之下，在朱仙庄煤矿大降深疏放的条件下，注水的可控性较差，不适合采用该方法。这一研究结果不仅揭示了注水法预防井筒破坏的机理，同时也为其在不同地质条件下的应用提供了重要的参考依据。

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