煤矿冻结地层解冻井筒渗(突)水灾害治理技术

针对井筒渗水和突水的条件差异,分别使用井筒壁局部注浆法("补丁式"封堵法)治理井筒壁渗水,使用人工隔水层法("置换式"封堵法)治理井筒突水,并将2种方法应用于西北地区冻结法建井的煤矿井筒渗水和突水灾害治理,结果显示治理段井筒壁无渗水,揭露冻结管环形导水空间突水由稳定水量90 m3/h降低为2 m3/h。     

葫芦素煤矿冻结孔安全钻进与导水通道封堵技术

葫芦素煤矿西翼风井井筒穿越深厚软弱岩层,区域生态环境脆弱,地质与水文地质条件复杂,全深冻结法施工面临诸多问题:冻结钻孔成孔难度大;冻结管下放易卡阻;冻结壁解冻后,钻孔环形空间存在导水隐患等。通过采用抑制性防塌钻井液和钻孔环形空间导水通道置换封堵技术,有效保障了冻结孔钻进施工安全,消除了冻结壁解冻后的冻结孔环形空间导水淹井隐患,为生态环境脆弱地区深厚软弱岩层井筒冻结法施工提供了经验。     

白垩系地层条件下冻结壁内部冻胀应力变化规律研究

复杂地质条件下建设井筒首选冻结法，西部地区煤炭资源丰富，但多数煤炭资源埋藏在白垩系含水地层下。如果开采该地质条件下的煤炭资源，井筒必须穿过白垩系含水地层。此时，冻结凿井法是最佳选择。由于先前在白垩系地层条件下应用冻结凿井法建井的实例并不多见，针对白垩系地层条件下的冻结壁内部冻胀应力的变化规律进行研究具有工程意义。通过对穿过白垩系地层的陕西某矿井筒建设过程中冻结壁的内部冻胀应力进行实测，分析了冻结壁内部冻胀应力的变化规律，为其他类似工程提供一定的借鉴。     

矿井建设学术会议综述

1979年11月5日至11日,中国煤炭学会在杭州召开了矿井建设学术会议。这是建国以来煤矿建井专业方面第一次综合性的学术活动。提交会议讨论、交流的学术论文和专题报告共有121篇。这些论文基本上汇集了我国近年来煤矿建井研究中的丰硕成果,反映了我国建井学术活动的深度和水平。深井冻结关键问题的理论研究取得进展我国曾用冻结法成功地开凿过170多个竖井井筒,但在深井(300—400米以上)冻结施工上仍存在“两壁一钻”(深井冻结壁和井壁,钻深冻结孔)的技术难题,不少论文针对冻结     

冻结法施工技术在丰龙矿的应用

江西丰龙矿主井遇流砂层段,改用冻结法施工。采用井筒水位和冻结壁温度场综合分析方法,准确判定冻结壁交圈时间,合理确定井筒复工(开挖)时间,解决无水位观测孔情况下的冻结技术难题。成功地完成了江西省第一对冻结井筒的施工任务。     

DSC-1型冻结壁声波检测仪

在冻结法凿井中,准确掌握冻结壁的形成状况、正确确定井筒开挖时间和选择合理的施工方案,可加快建井速度、保证施工质量、提高经济效益。为此必须对冻结过程中的冻结壁形成实况进行有效而可靠的检测。为此目的,北京煤炭科学研究院建井所和安徽省煤研所、淮南煤指科研所、东北工学院、安徽省煤炭工业公司特凿一处共同研制了DSC-1型冻结壁声波检测仪。该仪器已通过了技术鉴定,并确定了小批量生产。     

纵向测温监控关联分析在高压“喷泉”地层立井冻结工程中的应用

介绍高家堡煤矿井筒高水压含水层地层特点。针对主井地下水流速大、水头高,含水层间存在串水隐患等施工风险,制定了冻结孔注浆封水、井筒内外密集插花布置冻结孔的施工方案。靠测温孔观测和全场冻结器纵向测温,全方位监控主井"喷泉"地层冻结壁发展状况。运用关联分析技术,对冻结壁温度场进行定量分析,全面评估冻结壁异常和安全情况,提高了井筒施工的安全可靠性。     

浅谈深厚表土层条件下花园煤矿主井冻结施工

根据花园煤矿主井工程地质条件,确定了井筒冻结施工方案。主井开机冻结后冻结壁顺利交圈,并保质保量完成井筒冻结段施工。主井井筒冻结施工取得成功为深厚表土层冻结施工提供了借鉴经验。     

777m岩石冻结立井井筒冻结壁设计

母度柴登主井井筒采用全深冻结法施工,冻结深度777m,冻结地层以岩石为主,冻结施工由兖矿新陆建设发展有限公司负责.扼要介绍了岩石冻结壁设计及井筒冻结、掘砌施工情况.     

光爆技术在冻结法凿井中的应用

沈阳矿务局矿建工程处承建的红阳三井主、副井井筒工程，表土段采用冻结法施工。在冻结段施工中，我们与北京建井所合作，试用光爆技术，效果良好。     

特厚冲积层冻结法凿井冻结壁径向位移特性研究

 为了掌握赵固矿区冻结法凿井冻结壁径向位移特征,采用数显式收敛计法对赵固一矿、二矿六个井筒进行了实测。实测结果表明：冻结壁位移特性可概括为快速增长、稳定增长和急剧增长三个阶段,要保证冻结段安全施工,井帮裸露时间应控制在第24h以内,冻结壁径向位移量控制在50mm以内;冻结壁径向位移速度与井帮温度负温值成反比。该成果对冻结法凿井具有一定的参考价值和指导意义。     

深厚冲积层冻结壁井帮位移发展研究

冻结壁井帮位移是井筒冻结法施工过程中的重要问题,井帮位移的大小直接影响冻结壁的稳定性,过大的井帮位移甚至会引起冻结管的断裂,从而影响整体施工安全。为了进一步研究井帮位移,借助COMSOL Multiphysics数值模拟软件,考虑地层压力、冻结壁温度、冻土物理参数、力学参数等因素,模拟井筒开挖过程中井帮位移,并结合现场实测数据进行对比。结果显示:在1个开挖的段高中,井帮位移发展前期较大,中期平稳,后期基本无变化;最佳开挖段高为4m,6 h模拟位移值的井帮位移为32.94 mm,略大于实测的27 mm;模拟结果与实际情况符合程度良好。     

潘三矿新西风井冻结法施工关键技术研究

基于潘三矿新西风井表土段整体稳定性差的特点,决定采用冻结法施工井筒,并进行冻结参数和冻结方案的设计。冻结结果表明:积极冻结期盐水温度均低于设计温度;冻结时间比设计时间提前7 d,冻结壁厚度和冻结壁温度达到设计值;冻结管工作状态正常,矿井正常施工未受到影响。     

西部地区淹水井筒冻结法凿井技术研究

本文结合具体工程实例,对西部地区淹水井筒冻结法凿井相关技术进行研究。通过对现场监测结果的分析,提出冻结施工的建议。成果对于西部地区建井工程有重要意义,为探索淹水井筒剩余段施工积累丰富材料。     

查干淖尔矿风井冻结温度场分析

采用ANSYS软件对查干淖尔矿风井冻结法施工的冻结温度场进行数值模拟,根据测温孔测得的温度数据,对冻土热物理参数进行了参数反演,获得了符合工程实际情况的冻土热物理参数,基于反演得到的最优参数,预测分析了井筒开挖层位的冻结壁平均温度、冻结壁平均厚度、井帮温度、冻结交圈时间等设计参数,为井筒的施工提供了科学的指导作用。     

三用液压金属模板

三用液压金属模板煤炭科学研究总院北京建井所胡敬东，杨春满（北京）目前，国内采用冻结法施工的井筒中一般在砌筑冻结段外壁和下部基岩段井壁时需分别使用两套不同直径的整体下移金属模板，施工冻结段内壁时又需再用一套液压滑模上行套壁，或在冻结段使用两套小块金属模...     

冻结孔基岩段环形空间水泥浆置换封堵技术

山东唐口煤业矿井南部西风井地区的含水地层,以由粘土、砂质粘土、砂及砂砾层组成的第四系地层为主,且岩石强度低,立井井筒多采用全深冻结法施工,冻结壁解冻后,冻结孔与冻结管外的环形空间极易成为导水通道,严重威胁着矿井安全。唐口南部西风井采用全深冻结法施工,施工单位山东唐口煤业有限公司开展了冻结孔缓凝水泥浆液固管技术研究和应用工作。该井筒冻结孔施工完毕在下冻结管之前,采用缓凝水泥浆液置换冻结孔造孔泥浆圆满成功,收到了预期效果。     

郭屯煤矿主井冻结法凿井信息化监测技术研究

郭屯煤矿主井冻结冲积层厚度为587.5 m,是目前世界上冻结冲积层厚度最大的井筒.凿井过程中,为保证冻结壁和井壁安全,实现安全快速施工,开展了信息化施工技术研究.通过现场实测,获得了凿井过程中上部已成型外层井壁段的温度、受力与变形,掌握了深部冻结井壁的径向荷载、钢筋轴力、混凝土应变的变化规律.在此基础上,评价冻结壁和井壁的安全状况,为凿井过程中的工程决策提供了科学依据.实测成果表明,冻结井筒外层井壁径向荷载受深度、土层特性、冻结情况和井壁结构等因素的影响.本文成果对于深厚冲积层建井工程有重要意义,为探索深部(冻)土的力学特性积累了丰富资料.     

超深厚冲积层冻结井筒施工关键技术研究

针对万福矿井主井754.8 m超深厚冲积层冻结法凿井掘进和支护时存在的施工技术难题,开展了冻结壁稳定性、冻土掘进技术、高强高性能混凝土井壁支护技术等冻结井筒施工关键技术应用研究。采用冻土发展速度和测温孔实测温度2种方法推算开挖时间,确定了井筒的开挖时机。根据设计冻结壁厚度、设计冻结壁强度、冻结壁变形校核结果,确定了冲积层安全掘砌段高和井帮暴露时间。通过现场试验,采用伞钻配锚杆钻机机头、麻花钻杆、"Y"字形钻头钻凿冻土炮眼,选用耐低温型水胶炸药,采取炸药保温措施解决了冻土钻眼爆破的施工难题。开发了砂石筛洗装置、井上螺旋输送机输送混凝土系统和井下固定式分灰器,保证了高强高性能混凝土尤其是钢纤维混凝土的制作和输送质量,解决了深厚冲积层冻结井筒支护施工技术难题。     

冻结井筒施工中出现地系管涌现象的工程实例

黑梁矿风井为立井井筒,采用冻结法施工,在井筒套内壁施工完成,冻结刚刚停机后,井筒138～180m段出现不同位置的出水点,出水总量12m3/h。为了快速、安全、全面的解决出水事件,对井筒出水原因进行了综合分析,最终认定为静水位上涨,高于原冻结壁,在井壁与冻结壁之间形成导水通道,是导致井筒出水的直接原因。通过壁后注浆施工后,出水现象立刻好转并停止。结果表明冻结井筒施工中,地系"管涌"现象是存在的。通过本次工程实例,为内蒙古地区特别是沙漠化地区的冻结井筒施工提供了宝贵的实例性经验。