冻结法凿井(二)

第三讲 冻结法凿井工艺 冻结法凿井工艺主要包括钻冻结孔(打钻)、冻结、井筒掘砌三大内容。其次,冻结站安装与打钻平行作业,收尾工程放在井筒掘砌完了进行。 一、打钻 1.钻孔布置 冻结法凿井中的钻孔就其用途可分冻结孔、水文观察孔和测温孔三种。 冻结孔数量多、要求垂直度高。冻结孔内安装冻结器,是地热和低温盐水的热交换器,冻结壁形成好坏全靠冻结孔的施工质量。冻结孔等距布置在与井筒同心的圆周上,圈径应视井筒净径、井壁厚度、冻结壁     

冻结孔偏斜对白垩系地层冻结凿井影响研究

通过对泊江海子矿风井冻结过程冻结壁温度场现场实测,同时结合冻结造孔有、无偏斜条件下数值模拟结果,获得了冻结孔偏斜情况对凿井的影响.冻结孔偏斜情况下冻结壁交圈时间远大于冻结孔无偏斜情况.在冻结壁形成过程中,受冻结孔偏斜影响,同一测试层位不同方位处冻结壁有效厚度、平均温度差别较大;当井筒掘砌至测试层位时,井帮环向温度差别也较大,表明井筒掘砌时冻结壁存在明显的相对薄弱环节.     

无隔水层片麻岩含水层冻结施工安全分析

对新集一矿西副井无隔水层片麻岩含水层冻结施工的安全性进行了分析。施工过程中,根据冻结壁发展状况提出延长冻结时间冻实井筒工作面的方法顺利通过无隔水层片麻岩含水层,确保了井筒掘砌施工安全,节约了井筒建设费用,为煤矿类似工程提供参考。     

冻结法凿井技术在深厚表土层及高地温作用下的实践

通过对河南某矿风井井筒高温地层下冻结施工技术的分析,总结出了安全快速施工的技术经验：一是保证造孔质量,这是保证冻结效果和加快掘砌速度的前提;二是采用强化冻结措施,保证井帮温度达到设计要求,进而保证冻结壁强度满足安全施工要求;三是采用短段掘砌方式施工,缩短井帮暴露时间。     

赵楼矿井深厚表土冻结法快速施工技术

深厚表土冻结施工技术是当前深井施工中的重大课题,成功实施冻结是实现井筒安全施工的关键。赵楼矿井井筒冲积层厚度为471～475m,冻结深度527～534m,三井共站模式集中设置冻结站,利用信息化施工技术指导掘砌施工,实现了优质、安全、快速施工。本文通过赵楼矿井冻结造孔、井筒冻结、冻结监测、信息化施工和井筒掘砌施工实践,系统地介绍了深厚冲积层冻结施工技术和经验。     

冻结法凿井技术在深厚表土层及高地温作用下的实践

通过对河南某矿风井井筒高温地层下冻结施工技术的分析,总结出了安全快速施工的技术经验：一是保证造孔质量,这是保证冻结效果和加快掘砌速度的前提;二是采用强化冻结措施,保证井帮温度达到设计要求,进而保证冻结壁强度满足安全施工要求;三是采用短段掘砌方式施工,缩短井帮暴露时间。     

冻结立井井筒快速施工技术在钱营孜煤矿的应用

钱营孜煤矿为实现新副井井筒顺利开挖,提高表土层井筒掘进速度,提出了冻结立井井筒快速施工技术,即采用主排孔+辅助孔+防片孔冻结方案。现场实践表明,该方案明显提高了井筒试挖段井帮稳定性,为井筒表土段外壁高效掘砌创造了良好的冻结条件,取得了良好的工业效果。     

立井冻结防片帮孔优化设计与实践

立井冻结法施工中防片帮孔的圈径和孔间距设计直接影响到掘砌时的安全和掘砌速度。运用计算的方法,根据单管冻结管冻土扩展半径计算公式及冻土入荒最佳距离,理论计算出防片帮孔最佳开孔间距,冻结施工时能够很好地控制冻土入荒径距离和井帮温度,做到井筒掘砌时多挖"糖心",安全快速施工。     

龙固煤矿副立井井筒冻结法施工实践

龙固煤矿副立井井筒表土层厚567.7m,冻结深度650m,双圈孔+辅助孔冻结.井筒冻结设计及冻结、掘砌施工中所采用的一些新思路、新技术、新工艺,如冻结壁设计理念、冻结孔靶域施工技术、大型螺杆冷冻机组的应用等,都被证明是可行的,并且具有较大的安全保证系数,改进和完善了冻结法施工工艺.     

孙疃煤矿副井冻结段快速施工实践

淮北矿业(集团)公司孙疃煤矿副井冻结施工中，通过精心组织、科学管理，协调打钻、冻结、掘砌作业，取得49d施工完冻结孔，39d三个含水层冻结壁交圈，46d井筒具备试挖条件，冻结段掘砌外壁月进尺达到151．1m的好成绩，创造了淮北矿区立井冻结段施工新纪录。     

冻结深立井快速施工关键技术北大核心

新庄煤矿回风立井涌水量大,冻结深度为910 m,钻孔深度深,基岩厚度大,整体施工难度较大。根据该工程实际情况,结合掘砌段高及相关经验确定了冻结壁厚等工程相关参数,介绍了造孔纠偏、冻结交圈施工过程中的关键技术措施。合理的选择了掘砌施工中配套的机械化设备,并简要说明了冻结基岩段的爆破控制技术。实践表明,通过冻结—掘砌过程中各项关键技术的有效控制,有效保证了新庄回风立井井筒的安全快速施工。     

冻结深立井快速施工关键技术

新庄煤矿回风立井涌水量大,冻结深度为910 m,钻孔深度深,基岩厚度大,整体施工难度较大。根据该工程实际情况,结合掘砌段高及相关经验确定了冻结壁厚等工程相关参数,介绍了造孔纠偏、冻结交圈施工过程中的关键技术措施。合理的选择了掘砌施工中配套的机械化设备,并简要说明了冻结基岩段的爆破控制技术。实践表明,通过冻结—掘砌过程中各项关键技术的有效控制,有效保证了新庄回风立井井筒的安全快速施工。     

立井井筒信息化冻结施工实践

泉店煤矿中央风井井筒表土段采用冻结法施工。在冻结过程中,根据冻结监测和井筒掘砌施工情况,合理调整冻结参数,有效地控制了冻土发展速度和井帮温度,为井筒掘砌施工创造了良好条件,同时降低了冻结费用。井筒表土段掘砌外壁最高月进尺达223．2m,打破了全国纪录。     

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.     

丁家梁煤矿主井冻结壁交圈分析

丁家梁煤矿主井冻结施工期间,水文孔水位呈非常态变化,不能直观反映冻结壁交圈时间。针对这一问题,在分析测温数据的基础上,对水文孔水位、水压及出水量大小变化等情况进行分析,确定了冻结壁交圈时间;而后通过对冻结器纵向温度观测,来验证冻结壁交圈,为井筒安全掘砌提供了科学依据。     

赵固二矿西风井深厚冲积层冻结方案设计研究与应用

针对赵固二矿西风井冲积层深度超过700m,国内外类似立井施工经验少,冻结设计指导原则不统一的难题,通过分析总结已施工的深厚冲积层冻结井筒在施工过程中存在的问题,选择强化深厚冲积层冻结壁外侧冻结强度的冻结设计指导原则,采用以外圈为主冻结孔和按冻结孔功能分类布置的布孔方式,结合冻结壁形成特性综合分析方法对设计方案实施效果进行预测和优化,设计了赵固二矿西风井的冻结方案,并提出了井帮温度调控目标曲线。在冻结与掘砌相互配合所创造的良好施工条件下,该井冲积层段外壁掘砌平均速度达到87.1m/月。     

刘庄煤矿西进风井冻结表土段外壁快速施工

井筒深层冻结表土段施工,由于冻结壁强度要求高,同时随着施工进展井筒冻结壁强度迅速增加,施工难度加大,人力施工强度高,又加之深层冻结井筒地质条件复杂性,致使掘砌循环时间过长,使井筒施工工期延长。该文通过刘庄煤矿西区进风井井筒在深井冻结表土段具体施工,总结了矿方、监理、凿井及冻结单位"四位一体"的施工方法及穿过新生界冻结段粘土、砂层的施工方案、参数确定、施工工艺和效果。     

千米立井大冻深快速凿井施工技术

在口孜东煤矿千米深冻结主井施工过程中,为使井筒安全顺利地穿过深厚冻结表土段和大段高冻结深风化基岩段,并快速建成大冻深千米立井工程,通过改进冻结法凿井机械化设备配套技术、优化井筒内的布局并加强井帮温度预测控制、提高掘砌质量速度和冻土挖掘能力、增加冻结壁承载能力等,有效解决了深井冻结地压大、大断面井筒施工速度慢、井壁易变形破坏和冻结管断管漏盐水等施工技术难题.井简掘砌速度连续3个月超130 m,最高月进尺达158.6 m.     

立井煤层冻结温度场数值模拟与分析

冻结法施工很少遇到煤层,目前对煤层冻结性能的研究较少,资料缺乏。通过现场试样检测与查阅相关文献资料,选取适当的运算参数,并考虑冻结孔实际偏斜情况,建立数值模型,对大海则煤矿2号副立井625m深处的煤层冻结温度场进行了数值模拟分析,得到了预计井筒施工到该层位时,煤层冻结壁温度场分布云图和主、界面温度场特性曲线,以及其他冻结壁发展规律参数;最后对井筒通过煤层时的冻结和掘砌施工提出了建议。     

大直径冻结立井安全快速施工

纳林河煤矿2号副立井净直径10.5m,最大掘进直径15.5m,井深583.95m,冻结深度521m。井筒主冻结孔采用缓凝水泥浆固管封水,封堵冻结孔竖向导水通道,可避免冻结壁解冻后,冻结孔导水,威胁矿井安全。井筒掘进时,采用双联伞形钻架凿岩,成功地解决了大直径井筒全断面一次钻眼爆破难题,凿岩效率提高了40%,缩短了循环时间,加快了施工进度,掘砌外壁月成井有3个月达到或超过100m。另外,冬季采暖,保证工程质量和顺利施工,也是一项成功经验。