随着煤炭资源的不断开发,煤矿新建井筒穿过的表土冲积层越来越厚。如即将开发建设的山东巨野煤田万福矿井、安徽淮北涡西煤田、国投新集杨村矿井和口孜西矿井等穿过的表土冲积层将厚达600-800m。当采用冻结法凿井时,在外围冻结壁解冻后,井壁混凝土将产生涌漏水现象,给矿井安全生产带来隐患。为此,论文进行了温度-应力-水力耦合作用下深冻结井壁涌漏水机理分析研究。首先,基于不稳定温度场的计算原理,分析了混凝土温度应力的影响因素,根据有限元法基本原理,提出了具有内热源的混凝土结构温度场和温度应力的数学表达式。分析了混凝土温度的变化过程及温度应力的影响因素,给出了热力耦合作用的有限元方程。研究混凝土水力劈裂的机理,给出水力劈裂判据,分析冻结壁解冻后高压水作用下深冻结井壁涌漏水原因,提出了主要影响因素。根据相似理论原理,采用方程分析法,得出井壁模型试验相似准则,进行了模型设计,对水荷载直接作用下的钢筋混凝土井壁结构进行了模型试验,并与增加防水层的钢筋混凝土井壁试验结果进行对比,结果表明,在高压水荷载直接作用下,井壁中混凝土损伤加剧,承载力明显降低。采用ANSYS软件分析了井壁浇筑期间温度及其应力的变化规律,并进行热力耦合作用下井壁开裂机理研究。论文研究结果可为解决深冻结井壁涌漏水技术难题提供参考。