基于相互作用原理的深厚富含水基岩冻结立井井壁设计

以基于围岩、井壁、水相互作用原理的包神公式为依据,在综合分析井筒穿过岩层的物理力学性质、涌水量和水压等因素后,确定合理的冻结深度和井壁结构形式。对井壁厚度、竖向分段及井壁支护材料进行合理设计,并与拉卖公式计算结果进行对比,为西部深厚富含水基岩类似地层的冻结立井井壁设计提供参考。     

立井冻结基岩井壁结构设计与施工

阐述了冻结基岩井壁结构的型式和设计计算方法及在井壁结构计算中采用水压折减系数的合理性,可靠性;对井壁渗漏水原因进行分析并提出防治水措施。     

西部矿区立井基岩冻结井壁的设计研究

立井基岩冻结井壁的计算理论至今尚处于探索阶段,本文综合已设计建成西部矿区的几个基岩冻结立井的实例,同时结合在内蒙古上海庙一号矿井对回风立井冻结压力和水压力的监测结果,归纳出立井基岩冻结井筒外壁冻结压力和内壁水压力的理论计算公式,为我国西部矿区立井基岩冻结井筒的设计和施工提供了借鉴。     

立井冻结基岩网喷混凝土外层井壁

总结新庄矿冻结基岩性能和外壁网喷混凝土支护的特性、作用,施工注意事项和工程经济效益。     

立井基岩冻结

讨论了立井含水基岩和表土一起冻结的可能性和冻结参数,井壁结构和冻全深的其它技术问题。     

深厚冲积层立井井壁冻结压力的模糊随机分析

对口孜东矿井壁冻结压力进行现场监测,发现冻结工程中井筒所承受的压力具有随机性,总体趋势分为加速上升期、平缓上升期和平稳期。同时,受冻结管偏斜、盐水流量不均、土性差异和环境变化等因素影响,井壁冻结压力又具有明显的模糊性。为兼顾随机性和模糊性,采用模糊随机方法对井壁冻结压力不确定性进行分析。通过公式推导和数据拟合,分别在黏土层和钙质黏土层建立井壁冻结压力的模糊随机表达式,最后通过朱集西矿进行验证。结果表明:模糊随机分析值与现场实测值基本吻合,为今后深井施工安全提供了可靠保障。     

冻结立井深厚富水基岩爆破参数优化与应用

针对新庄煤矿回风立井冻结基岩段施工初期炮眼利用率低、爆破成形差的问题,在分析冻结围岩的基础上,提出了按照岩石冻结后的硬度系数分类进行爆破设计的方案,确定了两类岩石硬度系数下合理的爆破参数,同时采取了增加中空眼、采用周边眼空气垫层装药结构等辅助措施来提高爆破效果。实践结果表明：通过优化后的爆破方案,实现了炮眼利用率均达到85%以上,炮眼平均眼痕率达到62.4%,达到了快速掘进的目标。     

冻结立井深厚富水基岩爆破参数优化与应用

针对新庄煤矿回风立井冻结基岩段施工初期炮眼利用率低、爆破成形差的问题,在分析冻结围岩的基础上,提出了按照岩石冻结后的硬度系数分类进行爆破设计的方案,确定了两类岩石硬度系数下合理的爆破参数,同时采取了增加中空眼、采用周边眼空气垫层装药结构等辅助措施来提高爆破效果。实践结果表明：通过优化后的爆破方案,实现了炮眼利用率均达到85%以上,炮眼平均眼痕率达到62.4%,达到了快速掘进的目标。     

立井深厚冲积层冻结段外层井壁变径施工技术

深厚冲积层冻结段井筒变径施工,工序转换多,造成空帮时间长,容易片帮;同时变径交接处井壁竖向钢筋错位,承载力减弱,使得该处井壁极易出现环向裂缝等问题,甚至出现井壁脱落现象。赵固二矿西风井穿过的冲积层厚度704.6 m,冻结段井壁厚、变径次数多、混凝土强度等级高,深厚冲积层冻结段掘砌施工难度大,变径处井壁出现环向裂缝的几率增大。针对该井筒冻结段外层井壁5次大断面变径设计的技术要求和施工问题,对MJY型模板变径施工工艺及技术参数进行了改进和应用,实施了大模板二次变径施工工艺,提高了井壁变径交接处的承载能力和井壁施工质量,提高了变径施工速度,为深厚冲积层冻结段大断面变径施工积累了经验。     

西部侏罗系深基岩立井井壁冻结压力实测与分析

为掌握西部侏罗系地层深厚含水基岩段井筒外壁荷载,采用振弦式传感器,对新街矿区红庆河煤矿二号风井基岩冻结压力进行现场实测分析,得到外层井壁冻结压力变化规律。研究表明:冻结压力发展趋势表现出阶段性特征,即在混凝土井壁浇筑后的12d内,急速增大,达1.286~1.371 MPa,为最终稳定值的70%~88%;随后缓慢增长、降低并趋于稳定。受多种因素及原位测试影响,冻结压力在同一层位,呈现出非均匀分布的特点。侏罗系软岩地层实测冻结压力最大值为1.872MPa,远小于中东部冲积层冻结压力上限值,也小于西部基岩段冻结压力最高经验值,为保证冻结凿井施工安全提供了依据。     

大断面深厚表土层冻结立井井筒内层井壁滑模施工

顾南煤矿进风井井筒净直径8.6 m,冻结深度339 m,是地质条件较为复杂,断面大,施工难度大的矿井。冻结段采用液压滑模施工内层井壁,并重新设计了滑模模板结构,其井壁成型及封水效果好。文章总结了有益的施工经验。     

冻结基岩井筒井壁结构设计

长期以来冻结基岩井壁结构设计一直采用表土段内双层钢筋混凝土结构型式.这不仅增加了井筒成井费用,也影响了井筒施工速度.本文通过对冻结基岩段井壁受力状况的测试和分析,提出外层井壁采用网喷混凝土结构,内层井壁采用素混凝土结构.通过在几个井筒中的应用,取得了较好的技术经济效果.     

煤矿立井冻结井壁结构设计

冻结法凿井是目前国内外穿过厚含水松散层建井所采用的主要特殊施工方法之一。河南天中煤业有限公司安里煤矿从设计的角度探讨了主井(立井)冻结井壁结构的设计及计算方法,根据地质资料及井检孔资料确定井筒的冻结深度,计算出了内外层井壁厚度、混凝土强度及配筋情况,可为同类煤矿施工提供相关的设计数据和技术参考。     

深厚含水基岩区立井外壁冻结压力的实测与分析

为明确我国西部深厚含水基岩区立井外壁的载荷,在鄂尔多斯市呼吉尔特矿区开展了基岩冻结压力的现场实测研究。结果表明：凿井期基岩冻结压力的变化规律可分为急剧增长、缓慢增长、快速增长、逐步减小4个阶段;基岩冻结压力主要受原岩富水条件、强度等因素的影响,与岩层埋深H关系不大;基岩冻结压力在混凝土浇注后的10~15 d即达到冻结压力最大值P max的76.4%~89.8%,建议采用7 d混凝土强度指标来保证外壁早期质量;基岩冻结压力在混凝土浇注后的80~100 d增长至最大值P max,P max实测值仅为1.08~1.74 MPa,远小于按岩层埋深H换算的静水压力值P 0,更远小于特厚冲积表土中的冻结压力上限值P ω。     

立井井筒基岩冻结施工实践

亭南矿井主、副井井筒表土层较薄,厚仅为10.27m.由于地面预注浆未达到预期的封水效果,主、副井井筒分别施工至136m和173m深时,涌水量分别达到了90m3/h和70m3/h,不得不停止施工;后2个井筒均采用冻结法施工.简要介绍了2个井筒基岩冻结方案设计及冻结施工情况.     

深厚冲积层冻结新型井壁结构

介绍了冻结井筒采用泡塑板可缩性井壁结构、泡塑板设置位置、内外壁荷载计算和配筋设计的计算方法.     

深厚冲积层立井冻结施工实践

杨营煤矿副井深度675m ,冲积层厚495.95m ,基岩风化带厚19.45m。井筒穿过多层深厚粘土层、地下水流速大的含水层,采用冻结法施工,冻结深度588m。通过合理设计冻结方案,优化冻结孔布置,精心组织施工和信息化监测,成功地解决了深厚冲积层冻结施工难题,为立井冻结施工积累了经验。     

冻结立井井壁早期温度应力计算研究

介绍了冻结井筒井壁温度应力研究现状,分析了井壁早期温度应力的产生机理;基于热弹性理论,建立了矿山冻结立井井壁早期温度应力计算模型,推导了井壁早期温度应力和应变计算公式;通过算例分析,环向和竖向温度应力以及环向温度应变与温度变化分布相关,环向温度拉应力最大达到27.62 MPa,最大环向温度拉应变为196με,说明井壁设计不能忽略温度应力的影响。     

深厚表土层冻结法凿井井壁冻结压力特征分析

文章通过对涡北煤矿风井五个水平、副井三个水平的冻结壁冻结压力和钢筋混凝土外壁内纵向以及环向钢筋拉力的测试,分析了涡北煤矿冻结压力的发展趋势;探讨了深厚表土层冻结法凿井冻结压力与深度的关系;分析了各方向冻结压力的均匀性等深厚表土层冻结压力的特征。在深厚表土层冻结法凿井井筒掘进施工过程中,对井筒的施工进度、安全、经济效益都有着重要的指导意义。