姚直書(shū)　秦一雄　程　樺　榮傳新

摘 要： 通過(guò)對(duì)雙層鋼板混凝土復(fù)合井壁結(jié)構(gòu)受力分析指出，由于內(nèi)、外鋼板筒的約束作 用，中間混凝土層完全處于三軸受壓應(yīng)力狀態(tài)，混凝土抗壓強(qiáng)度得到了較大程度地提高。根 據(jù)現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于多軸應(yīng)力狀態(tài)下混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算的相關(guān)規(guī)定，提出了雙層鋼 板混凝土復(fù)合井壁設(shè)計(jì)計(jì)算新方法，并得到了模型試驗(yàn)的驗(yàn)證，通過(guò)實(shí)例計(jì)算結(jié)果表明，采 用這一新方法設(shè)計(jì)的井壁結(jié)構(gòu)不但安全可靠，而且還可大大降低井壁混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí) 或減薄井壁厚度，解決了特厚表土層鉆井井壁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算難題。目前，該方法已應(yīng)用于 工程實(shí)際的井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。

關(guān)鍵詞：特厚表土層；鉆井井壁；高強(qiáng)混凝土；鋼板筒；設(shè)計(jì)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TD262.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-1098(2008)03-0014-05

隨著煤礦新井建設(shè)時(shí)穿過(guò)的表土層越來(lái)越厚， 井壁承受的地壓也將不斷加大，如正在 開(kāi) 發(fā)的安徽深部煤田和山東巨野煤田，其沖積層厚500~800 m［1］ ， 當(dāng)采用鉆井法施工時(shí)，就必須采用高強(qiáng)井壁結(jié)構(gòu)和合理的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)過(guò)去的工程實(shí)踐和 研究成果表明，雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合井壁具有很高的承載能力，可抵御強(qiáng)大的地壓作用 ，是特厚表土層鉆井井筒的理想支護(hù)結(jié)構(gòu)之一［2］。目前，國(guó)內(nèi)、外關(guān)于雙層鋼 板高強(qiáng)混凝土復(fù)合井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 計(jì)算主要采用H.林克法和彈性組合筒法［3］，它們首先根據(jù)材料力學(xué)和彈性力學(xué) 公式求得井壁結(jié)構(gòu)中的最大應(yīng)力，然后采用允許應(yīng)力法進(jìn)行強(qiáng)度校核。

對(duì)于雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合井壁，由于內(nèi)、外鋼板筒的約束作用，中間混凝土層完全 處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)下，根據(jù)混凝土多軸強(qiáng)度理論，井壁結(jié)構(gòu)中的混凝土抗壓強(qiáng)度將得到 較大程度地提高［4］，而上述這二種設(shè)計(jì)計(jì)算方法并沒(méi)有考慮到這一點(diǎn)，從而使得 設(shè)計(jì)的井 壁結(jié)構(gòu)并不能反映其真實(shí)可靠度，設(shè)計(jì)方法不夠完善。為此，本文就雙層鋼板高強(qiáng)混凝 土復(fù)合鉆井井壁的設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行探討。

1 理論基礎(chǔ)

在雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合鉆井井壁結(jié)構(gòu)中，其混凝土層處于三軸受壓狀態(tài)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同 于一般的地面混凝土梁、柱結(jié)構(gòu)。根據(jù)文獻(xiàn)［5］規(guī)定：非桿系的二維或三維結(jié)構(gòu)可采用 彈性理論分析、有限元分析或試驗(yàn)方法確定其彈性應(yīng)力分布，根據(jù)主拉應(yīng)力圖形的面積確定 所需的配筋量和布置，并按多軸應(yīng)力狀態(tài)驗(yàn)算混凝土的強(qiáng)度。即求得混凝土主應(yīng)力值σ_i后，混凝土多軸強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)符合下列要求。

Вσ_i｜≤｜f_i｜（i=1，2，3） （1）

式中：σ_i為混凝土主應(yīng)力值：受拉為正，受壓為負(fù)，且σ₁≥σ₂≥σ₃；f_i為 混凝土多軸強(qiáng)度：受拉為正，受壓為負(fù)，且f₁≥f₂≥f₃。

在三軸受壓（壓—壓—壓）應(yīng)力狀態(tài)下，混凝土的抗壓強(qiáng)度（f₃）可根據(jù)應(yīng)力比σ₁/ σ₃按圖1所示的插值確定，其最高強(qiáng)度值不宜超過(guò)5f^*_c（f^*_c為混凝土的單 軸抗壓強(qiáng)度），即在三軸受壓應(yīng)力狀態(tài)下，混凝土的抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)（m=-f₃/f^*_c）最高不宜超過(guò)5倍。

圖1中混凝土的三軸抗壓強(qiáng)度只取決于主應(yīng)力比(σ₁/σ₃)，而忽略了中間主應(yīng)力（ σ₂）的影響，主要是方便計(jì)算，所給強(qiáng)度值顯著地低于試驗(yàn)值，也略低于其他一些 國(guó)家有關(guān)規(guī)范所給值［6］,設(shè)計(jì)結(jié)果偏于安全。

在實(shí)際計(jì)算中，當(dāng)?shù)玫骄诮Y(jié)構(gòu)中關(guān)鍵點(diǎn)的主應(yīng)力值σ₁、σ₂和σ₃后，就可以根 據(jù)σ₁/σ₃的比值查圖1得到該點(diǎn)混凝土的三軸抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)（m）， 即圖1中的縱坐標(biāo)值（-f₃/f*₃）。

2 設(shè)計(jì)新方法

根據(jù)上述理論基礎(chǔ)，雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合鉆井井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算可采用試算法，即 首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法確定井壁的基本參數(shù)，然后采用彈性力學(xué)三層組合筒法求出內(nèi)緣混凝土 的主應(yīng)力值，得到主應(yīng)力比(σ₁/σ₃)，再查圖1得到雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合井壁 結(jié)構(gòu)中的混凝土抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)，最后根據(jù)下式進(jìn)行井壁混凝土強(qiáng)度校核。

k₁?k₂?σ_max≤m?f_c（2）

式中：k₁為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)， 取為1.1； k₂為荷載分項(xiàng)系數(shù), 取為1.35［7］； σ_max為井壁結(jié)構(gòu)中混凝土主應(yīng)力絕對(duì)值的最大值； f_c為混凝土單軸抗 壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

通過(guò)上述過(guò)程反復(fù)計(jì)算，最后得到優(yōu)化的井壁參數(shù)設(shè)計(jì)值。同時(shí)，還應(yīng)對(duì)鋼板應(yīng)力進(jìn)行 強(qiáng)度校核。

自1987年以來(lái)，在淮北、徐州、大屯、兗州、永夏和雙鴨山等礦區(qū)相繼發(fā)生了煤礦立井 井筒破裂事故，給礦井安全生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重威脅?，F(xiàn)有研究成果表明［8］：這些井 筒破壞的 主要原因是由于礦井采掘引起表土層底部含水層水位下降，地層固結(jié)沉陷，施加給井筒一個(gè) 相當(dāng)大的豎向附加力。由于我國(guó)過(guò)去在井壁設(shè)計(jì)中未曾認(rèn)識(shí)到這一特殊地層的豎向附加力問(wèn) 題，隨著地層的沉降，豎向附加力逐漸增大，最終導(dǎo)致井壁因強(qiáng)度不足而破壞。因此，要確 保新建井筒不再發(fā)生類(lèi)似的破裂事故，一個(gè)有效的技術(shù)途徑就是采用豎向可縮性井壁結(jié)構(gòu)， 它可在原普通鉆井井壁結(jié)構(gòu)中增加一個(gè)或幾個(gè)可縮性接頭，使豎向剛性井壁變?yōu)榭煽s性井壁 。當(dāng)?shù)貙娱_(kāi)始固結(jié)沉降，豎向附加力不太大時(shí)，可縮性接頭的豎向強(qiáng)度足以支承之；當(dāng)豎向 附加力增大到可縮性接頭的豎向極限荷載時(shí)，可縮接頭便開(kāi)始屈服，產(chǎn)生壓縮變形，從而可 使豎向附加應(yīng)力得到有效地衰減和控制，確保井筒安全使用［9］。

豎向可縮性井壁接頭在水平方向能承受永久地壓，其豎向工作應(yīng)力應(yīng)大于設(shè)置處井壁自 重（包括井筒裝備重量等）而遠(yuǎn)小于井壁該處的環(huán)向應(yīng)力。

所以，在雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合鉆井井壁結(jié)構(gòu)中，混凝土的環(huán)向應(yīng)力總是式（2）中 的σ_max，豎向應(yīng)力σ_z屬于中間主應(yīng)力σ₂，根據(jù)圖1可知，它對(duì)復(fù)合井 壁結(jié)構(gòu)中混凝土抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)影響可不加考慮。

3 計(jì)算實(shí)例及其結(jié)果分析

某礦主井是目前國(guó)內(nèi)、外鉆井法施工最為深、大的井筒。該井設(shè)計(jì)凈直徑6.2 m ，穿過(guò)表土層厚584.1 m；采用雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合井壁結(jié)構(gòu)，現(xiàn)初選控制 荷載段井壁厚度850 mm、C70混凝土（其單軸抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為31.8 MPa）、內(nèi)外層鋼板厚度分別為30 mm和25 mm。

井壁承受側(cè)壓力為P=0.012 H=0.012×584.1=7.0 MPa。

采用彈性組合筒公式， 可求得層間力P₃₂=6.237 MPa；P₂₁=1.241 MPa。

混凝土層內(nèi)緣環(huán)向應(yīng)力σ_θmax=-28.68 MPa；則σ₁=-1.241 MPa，σ₃=-28.68 MPa，按平面應(yīng)變狀 態(tài)考慮：

σ₂=0.2×(-1.241-28.68)=-5.98 MPa若考慮地層沉降，采用豎向可縮性井壁結(jié)構(gòu)，控制豎向應(yīng)力為1.5倍自重應(yīng)力，則

σ_z=-0.026×584.1×1.5=-22.78 MPa

σ₂/σ₃=0.209～0.794,σ₁/σ₃=0.0433

根據(jù)上面的應(yīng)力比，查圖1可得井壁內(nèi)緣混凝土抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)為m=1.373。

混凝土層外緣環(huán)向應(yīng)力σ_θmax=-23.69 MPa；

則σ₁=-6.237 MPa，σ₃=-23.69 MPa，若考慮1.5倍 自重應(yīng)力：

σ₂=-0.026×584.1×1.5=-22.78 MPa

σ₂/σ₃=0.961,σ₁/σ₃=0.263

根據(jù)上面的應(yīng)力比，查圖1可得井壁外緣混凝土抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)為m=4.186。

通過(guò)以上計(jì)算可知，井壁結(jié)構(gòu)中內(nèi)、外緣混凝土抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)分別為1.373和4.186 。這對(duì)深厚表土層鉆井井壁的設(shè)計(jì)和施工具有十分重要的意義。

由于雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合鉆井井壁的內(nèi)緣為危險(xiǎn)截面，為此下面采用式（2）對(duì)井 壁混凝土強(qiáng)度進(jìn)行校核。

由k₁?k₂?σ_max=1.1×1.35×28.68=42.59 MPa，小于m? f_c=1.373×31.8=43.66 MPa

通過(guò)驗(yàn)算，強(qiáng)度滿足要求。

如不采用本文提出的設(shè)計(jì)新方法進(jìn)行計(jì)算， 而仍采用H.林克法和彈性組合筒法來(lái)設(shè) 計(jì)該 主井（即不考慮上式右邊的混凝土抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)1.373），根據(jù)井壁 承載力設(shè)計(jì)要求，在不增加井壁厚度的情況下，則井壁混凝土的單軸抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)為

F_c≥1.1×1.35×28.68=42.59 MPa

通過(guò)對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值外延推算表明，井壁設(shè)計(jì)至少應(yīng)采用C100等級(jí)的超高強(qiáng)混 凝土，其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為43.2 MPa。如此高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，在目前現(xiàn)場(chǎng) 施工技術(shù)水平和原材料供應(yīng)條件下是難以施工的。

為此，如仍然采用目前現(xiàn)場(chǎng)可以施工的C70混凝土，只有通過(guò)加大井壁厚度來(lái)滿足承載 力要求，則井壁中內(nèi)緣混凝土的最大環(huán)向應(yīng)力為

σ_max≤f_c/k₁?k₂=31.8/1.1×1.35=21.414 M Pa

通過(guò)計(jì)算可知， 在保持內(nèi)、 外鋼板厚度不變的情況下， 井壁的最小厚度應(yīng)為1 700 mm， 此時(shí)井壁中內(nèi)緣混凝土的環(huán)向應(yīng)力為21.278 MPa，小于21.414 MPa，滿足強(qiáng)度要求。但由計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，井壁厚度太大，遠(yuǎn)超過(guò)鉆井井壁的有效 厚度， 強(qiáng)度效能太低，不宜采用鉆井法鑿井。

由此可見(jiàn)，在特厚表土層的雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合鉆井井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用本文提 出的設(shè)計(jì)計(jì)算新方法不但符合相關(guān)規(guī)定，井壁安全可靠，而且還可大大降低混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng) 度等級(jí)或減薄井壁厚度，確保設(shè)計(jì)的深厚表土層鉆井井壁在有效厚度范圍內(nèi)，解決了500～8 00 m特厚表土層鉆井井壁的設(shè)計(jì)技術(shù)難題，具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

4 模型試驗(yàn)驗(yàn)證

為了了解采用本文提出的設(shè)計(jì)新方法計(jì)算的復(fù)合鉆井井壁是否安全可靠，又專門(mén)進(jìn)行了 結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)加以檢驗(yàn)。

由于試驗(yàn)中不但要測(cè)得井壁模型的破壞荷載，而且還要了解井壁截面的應(yīng)力分布。因此 ，根據(jù)相似理論可知［10］，為了易于滿足強(qiáng)度相似條件，模型采用原井壁結(jié)構(gòu)的材 料即鋼板和混凝土，故有：

C_E=C_σ=C_P=C_R=1

C_ε=1；C_μ=1；C_ρ=1（3）

式中：C_E為彈性模量相似常數(shù)；C_σ為應(yīng)力相似常數(shù)；C_P為荷載（面力）相似常數(shù) ；C_R為強(qiáng)度相似常數(shù)； C_ε為應(yīng)變相似常數(shù)；C_μ為泊松比相似常數(shù)；C_ρ為含鋼率 相似常數(shù)。

在這種情況下，只要確定適當(dāng)?shù)膸缀蜗嗨瞥?shù)就可以了。現(xiàn)以前面計(jì)算實(shí)例的某礦主井控制 荷載的井壁設(shè)計(jì)參數(shù)（見(jiàn)表1）作為原型，結(jié)合試驗(yàn)加載裝置尺寸，確定的井壁模型試件外 直徑和高度分別為350 mm和360 mm，其幾何縮比為22.6，混凝土抗 壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)為70 MPa。

模型試件的澆注采用專門(mén)加工的模具。試件澆注好并養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間后，再上車(chē)床精加工，以 確保上、下端面的密封和 自由滑動(dòng)。井壁模型加載試驗(yàn)在專門(mén)研制的井壁高壓加載系統(tǒng)上進(jìn)行（見(jiàn)圖2）。它采用高 壓油來(lái)模擬井壁承受的側(cè)向地壓，豎向通過(guò)長(zhǎng)柱式壓力機(jī)施加自重荷載。

為了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析，試驗(yàn)前在每一模型試件的內(nèi)、外鋼板表面和混凝土中粘貼電阻 應(yīng)變片，并采用精密壓力表和油壓傳感器測(cè)量施加的油壓值。試驗(yàn)時(shí)，先進(jìn)行預(yù)加載，然后 進(jìn)行分級(jí)穩(wěn)壓加載，并記錄每級(jí)荷載下的應(yīng)變和最后的破壞荷載。

現(xiàn)將電阻應(yīng)變片測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到試驗(yàn)荷載下內(nèi)、外鋼板和混凝土的環(huán)向應(yīng) 力變化曲線（見(jiàn)圖3～圖4）。由圖3可見(jiàn)，當(dāng)荷載較小時(shí)，井壁處于彈性階段，內(nèi)、外鋼板 與混凝土內(nèi)、外緣環(huán)向應(yīng)力近似按它們的彈模比進(jìn)行分配，其P—σ關(guān)系近似成線性變 化， 可按彈性組合筒公式計(jì)算應(yīng)力，此時(shí)，井壁截面的環(huán)向應(yīng)力分布為內(nèi)緣大、外緣??；當(dāng)荷載 較大，材料進(jìn)入塑性階段，井壁截面應(yīng)力發(fā)生重新分配，此時(shí)，內(nèi)緣環(huán)向應(yīng)力增長(zhǎng)變慢，而 外緣環(huán)向應(yīng)力增長(zhǎng)速度明顯加快，當(dāng)井壁臨近破壞時(shí)，內(nèi)、外緣環(huán)向應(yīng)力值趨于一致，井壁 截面應(yīng)力呈均勻分布。

由前述計(jì)算實(shí)例可知， C2模型試件的原型最大支護(hù)表土深度為584.10 m， 此 外荷載標(biāo)準(zhǔn)值為7.0 MPa，荷載設(shè)計(jì)計(jì)算值為10.395 MPa。由圖4可 見(jiàn) ，在這一外荷載作用下，井壁中混凝土內(nèi)緣的環(huán)向應(yīng)力只有37 MPa左右，僅為 極限承載力的1/4～1/3。說(shuō)明采用本文提出的設(shè)計(jì) 新方法計(jì)算的雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合鉆井壁結(jié)構(gòu)，在使用階段正常工作荷載作用下井壁處 于彈性階段，設(shè)計(jì)的井壁是安全可靠的。

另外，井壁在臨近破壞時(shí)，內(nèi)、外緣混凝土的環(huán)向應(yīng)力逐漸接近，都大大 超過(guò)了混凝土的單軸抗壓強(qiáng)度，如C2模型混凝土立方體抗壓強(qiáng)度為71.3 MPa， 井壁破壞時(shí)混凝土極限應(yīng)力達(dá)到140 MPa。這主要是由于井壁結(jié)構(gòu)中混凝土處于 三向受壓應(yīng)力狀態(tài)下強(qiáng)度提高所致，這與國(guó)內(nèi)、外三軸受壓狀態(tài)下混凝土強(qiáng)度理論研究成果 基本一致［11］。

通過(guò)對(duì)井壁模型試件進(jìn)行加載試驗(yàn)，最后得到其極限承載力值（見(jiàn)表2）。由井壁截面 應(yīng)力分析可知，雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合井壁在極限狀態(tài)下，內(nèi)、外鋼板和混凝土均進(jìn)入塑 性階段，如不考慮鋼板的強(qiáng)化作用，假定鋼板為理想彈塑性體，取鋼板屈服強(qiáng)度σ_s，則根據(jù)井壁結(jié)構(gòu)極限平衡條件和混凝土多軸強(qiáng)度理論推導(dǎo)得井壁極限承載力（P_b）計(jì)算式為

P_b=［mR_aA_h +σ_sA_g］/b（4）

式中：b為井壁的外半徑；A_g為鋼板總厚度；A_h為混凝土層厚度；R_a為混凝土的軸 心抗壓強(qiáng)度；m為井壁結(jié)構(gòu)中混凝土抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)。

根據(jù)式(3)，可反求得井壁模型試件混凝土抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)試驗(yàn)值（見(jiàn)表2）。

由表2可見(jiàn)， C2模型試件的混凝土抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)試驗(yàn)值為2.399， 而由前面計(jì) 算得到其原型井壁內(nèi)、 外緣混凝土抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)分別為1.373和4.186。說(shuō)明試驗(yàn)值介 于 井壁內(nèi)、外緣混凝土抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)計(jì)算值之間，這主要是由于在內(nèi)、外鋼板筒的約束作 用下，高強(qiáng)混凝土表現(xiàn)出良好的塑性特性，當(dāng)混凝土內(nèi)緣局部應(yīng)力超過(guò)其屈服強(qiáng)度后，應(yīng)力 產(chǎn)生重新分配，結(jié)構(gòu)能承受更大的荷載作用。所以，本文提出的設(shè)計(jì)新方法以井壁內(nèi)緣混凝 土的抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)來(lái)進(jìn)行井壁強(qiáng)度校核，設(shè)計(jì)結(jié)果偏于安全。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上對(duì)井壁受力狀態(tài)分析、現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范運(yùn)用、實(shí)例計(jì)算和模型試驗(yàn)結(jié) 果分析，可以得到以下主要結(jié)論。

（1） 雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合鉆井井壁結(jié)構(gòu)由于內(nèi)、外鋼板筒的約束作用，中間混凝 土層完全處于三軸受壓應(yīng)力狀態(tài)，混凝土的抗壓強(qiáng)度將得到較大程度地提高，而現(xiàn)行該種井 壁設(shè)計(jì)方法并沒(méi)有考慮到這一點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)的井壁結(jié)構(gòu)并不能反映其真實(shí)可靠度。對(duì)于500 ～800 m的特厚表土層井筒支護(hù)，如仍然采用文獻(xiàn)［3］的設(shè)計(jì)方法，將難以采 用鉆井法施工。

（2） 根據(jù)文獻(xiàn)［5］關(guān)于多軸應(yīng)力狀態(tài)下混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算的相關(guān)規(guī)定，提出了雙層鋼板高 強(qiáng)混凝土復(fù)合鉆井井壁設(shè)計(jì)計(jì)算新方法，它實(shí)現(xiàn)了該種井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)規(guī)范相銜接，各項(xiàng)取值有法可依。

（3） 通過(guò)實(shí)例計(jì)算表明，采用這一新方法設(shè)計(jì)的井壁結(jié)構(gòu)不但安全可靠，而且還可大 大降低井壁混凝土強(qiáng)度等級(jí)或減薄井壁厚度，解決了特厚表土層鉆井井壁的設(shè)計(jì)技術(shù)難題， 具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

（4） 模型試驗(yàn)結(jié)果表明，采用本文提出的設(shè)計(jì)新方法計(jì)算的雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合 鉆井壁在使用階段正常工作荷載作用下井壁處于彈性階段，設(shè)計(jì)結(jié)果安全可靠。

目前，該方法已成功地應(yīng)用于國(guó)投新集能源股份有限公司板集煤礦主井、副井和風(fēng)井三 個(gè)深、大鉆井井筒的井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。

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