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随着我国中东部地区浅层表土煤炭资源逐渐减少,煤炭开发的重心逐步向深部煤层转移。由于深厚表土中复合井壁受力的不确定性与复杂性,导致井壁破裂事故频繁发生,因此有必要弄清深厚表土层中复合井壁的受力情况,使复合井壁结构设计趋于更加合理。本文主要采用理论分析和数值模拟的方法研究了深厚表土中复合井壁的受力及结构形式,得到了以下主要内容:根据弹性理论推导出了复合井壁的弹性解,并根据推导出的弹性解详细分析了复合井壁夹层弹性模量、厚度及泊松比对井壁的影响,结果表明:同样条件下,夹层的弹性模量对井壁受力影响最大,夹层的厚度次之,最后为夹层的泊松比;相对于内外层井壁而言,夹层的弹性模量对内层井壁的影响效果较大,夹层的厚度对外层井壁的影响效果较大,夹层的泊松比对内外层井壁的影响很小,甚至可以忽略不计,故为了有效地消减应力对井壁稳定性的影响,在复合井壁的设计中,应该首先考虑夹层材料的弹性模量,其次考虑夹层的厚度。根据“让压、吸收和抵抗”相结合的抗动压井壁结构设计理念提出了一种新的井壁结构—抗动压井壁结构,通过数值模拟发现:该井壁结构能够吸收采动产生的剪应力、围岩错动导致的岩体变形、井壁产生的弯曲能量及竖直变形,并且可以抵抗围岩变形对井壁的破坏作用,达到了“让压、吸收及抵抗”的效果。