我国西部矿区立井井筒冻结法施工方法研究

针对目前采用冻结法凿井的西部矿井的冻结参数没有针对地层特征,导致在施工过程中出现冻结孔偏斜大、冻结速度扩散慢、冻结壁交圈困难和冻结壁解冻时冻结孔导水、井壁易产生温度裂缝等问题,巴愣矿井结合含水量大、岩层软、稳定性差的水文地质特性,不断优化井筒冻结施工技术方案,重视冻结施工中冻结凿孔关键环节的研究和实践,采取对冻结管与围岩间的环形空间做充填处理,利用缓凝水泥浆置换冻结孔内泥浆的施工方案,并在井筒施工中不断积累经验,使施工技术逐渐成熟,取得了良好效果。     

高稳定性水泥基浆液密度设计与实验研究

冻结法凿井技术在我国富水岩层矿井建设中得到广泛应用,为防止冻结壁融化后冻结孔成为竖向导水通道,威胁矿井的安全,冻结孔必须开展固管充填处理。本文针对冻结孔钻孔泥浆置换与冻结管下放安装工程中对特定密度水泥浆的要求,对特定密度高稳定性水泥基浆液进行了设计和实验研究,该实验研究工作对高稳定性特定密度冻结孔置换水泥浆研究、应用有借鉴意义。     

主井井筒地面预注浆设计与施工技术研究

本文结合某矿井井筒周围环境的地质构造特点和含水层情况以及冻结特殊凿井法和注浆方法的工艺特征,确定矿井主井井筒建设方法使用冻结特殊凿井法、注浆法和井筒掘砌方法三种方法,矿井主井井筒地面注浆部分包括S孔段和直孔段注浆两部分,对井筒地面实施注浆工程能对井筒周围围岩岩石部分进行较好的加固处理,增强了围岩强度,获得了较好的注浆效果。     

北阳庄矿井风井冻结工程的应用经验

为保证建井顺利通过含水量较大的冲积层段,通常采用冻结法。北阳庄矿井风井井筒冻结采用单圈插花布置冻结孔、低温大流量快速冻结方案,并采用可视监测、监控信息化施工技术,创造了蔚州矿区第一个优质冻结井。     

回归法预测片麻水层冻结井筒施工临界值的研究

针对采用帷幕冻结法井筒下部冰点位置难以精确估算而导致施工困难的问题,利用回归分析法从竖向和径向温度场变化规律分析,得出了冰点地层位置,确定了安全施工范围,简化了施工工艺,达到了井筒安全施工的目的,为淮南矿区冻结法施工井筒确定安全临界值提供了重要的参考依据。     

双层钢筋混凝土夹层复合井壁结构的设计及施工

总结了传统冻结井壁结构的经验并分析其不足,通过对混凝土外加剂、高密度聚乙烯塑料板等新材料的运用及＂滚轧直螺纹套筒连接技术＂、＂中深孔双层掏槽光面锅底爆破＂新技术、新工法的应用,使井壁更加抗冻、防水,便于快速施工。以榆树沟煤矿副井为例,通过对设计及施工的优化,对其他冻结法开凿的井筒设计和施工具有一定的参考价值。     

深冻结井大体积混凝土裂缝分析与控制

1概述 随着我国经济快速发展,浅部资源已经枯竭,煤炭开采已逐渐走向深部资源,特别是新近开发的新井具有规模大,穿越表土层厚等特点.为了确保井筒的运营安全,并尽可能延长井筒的使用年限,我们必须要求采用高强混凝土作为筑壁材料,如淮南新井丁集矿井混凝土强度达到C70,且单层井壁厚度达到1.1m～1.3m,井筒深,混凝土浇筑量大.对于混凝土结构而言,混凝土结构中实体最小尺寸≥1m的部位所用的混凝土属于大体积混凝土.所以对于许多新井井壁工程属于大体积混凝土工程.目前国内外对大体积混凝土的裂缝控制及施工技术研究较多,但对于采用冻结法凿井施工时,温差较大情况下,大体积混凝土结构的温度应力及裂缝控制研究尚属空白,本文通过对深冻结井筒大体积混凝土裂缝产生机理进行研究,并提出相应的裂缝控制措施.     

查干淖尔主斜井冻结技术探讨

为了保证冻结壁的有效厚度和强度,实现井筒尽快开挖,并使井筒连续掘砌施工,通过查干淖尔主斜井冻结工程实例,重点介绍了斜井冻结设计要点、实际施工过程中遇到的问题对冻结工程的影响,为以后西部地区白垩系特殊地层冻结施工提供了指导性意见。     

斜井局部保温技术研究与应用

结合山西长治古城煤矿主斜井冻结工程实例,分析斜井冻结工程的特殊性,找到了顶部非冻结段及冻结管穿过开挖荒径以内部分局部冻结方法,成功地将井筒冻结冷量损失降低,节省近一半供液管,并对井筒掘进条件进行了改善,为今后类似斜井直孔施工的井筒冻结提供参考。     

立井局部冻结技术研究与应用

针对开采深层矿产资源的井筒深度大、冲积层厚、地压大、地温高等诸多技术难题,以杨营煤矿冻结主井为例,对双供液管局部冻结方法和局部保温法的对比分析,结果表明,保温法局部冻结降低了工程施工的成本,提高了企业的经济效益。保温法局部冻结的应用,为今后的深井多圈孔冻结技术和斜井的局部冻结技术提供了可靠的技术支持。     

冷冻浓缩污水处理的能耗分析

冷冻浓缩作为一种环保和节能的污水处理方式,一方面可缓解缺水地区对水资源的需求,另一方面能耗低可节省大量能量。冷冻浓缩污水处理法是一种兼具节能和环保的污水处理方式。应用冷冻浓缩方法与真空蒸发污水处理方法,研究污水处理过程的运行能耗情况,通过理论计算冷冻浓缩法和真空蒸发法在污水处理过程中的能耗并分析其节能潜力。在本文的设计条件下,理论计算结果表明仅考虑污水处理能耗时,冷冻浓缩法比蒸发法节能30.35%;当采取预冷后,冷冻浓缩法比蒸发法节能45.7%;当结合预冷和冰蓄冷后,冷冻浓缩法处理污水比蒸发法节能62.5%。     

冷冻解冻法破除液体石蜡W/O乳状液

冷冻解冻法是一种新型的破除W/O乳状液的物理破乳方法.为了揭示冷冻解冻破乳作用机制,本文以稳定性好的液体石蜡W/O乳状液为研究对象,采用差热扫描量热仪（DSC）与显微镜,研究了高黏度连续相液体石蜡体系的W/O乳状液的冷冻解冻破乳过程.结果表明：该破乳过程是一个渐进过程.当乳珠粒径均匀细小,小于5.5 μm时,乳珠在冷冻解冻循环中逐渐长大,经多次冷冻解冻后完成破乳;然而当乳珠粒径较大时,如51 μm,乳状液体系仅需单次冷冻解冻循环就可破乳较完全,破乳率超过90%.此外,乳状液含水量的增加有利于提高破乳效率.乳状液水相的凝固点受乳珠尺度的影响,但受含水量的影响不显著.当乳珠粒径较大时,水相凝固点随乳珠粒径的减小而降低;但是当乳珠粒径降至5.5 μm时,乳珠粒径的改变对其影响已不明显.     

磷矿山红页岩深部巷道力学特性数值计算分析

针对开磷集团马路坪矿距地表深度500～600m的巷道地压显现问题,研究了深部红页岩巷道开挖后的力学特性,通过建立深部红页岩巷道模型,计算和分析了巷道围岩应力分布规律、位移分布规律和塑性区分布规律,从而为矿山安全生产提供了理论依据.     

高浓度尿素废水泠冻浓缩极限

冷冻浓缩技术是处理尿素厂废水和尿液等高浓度尿素废水的有效方法之一,浓缩极限的确定则是预测和评价该工艺最高水回收率和工作效率的必要条件.以尿素溶液为研究对象,采用差示扫描量热技术分析了溶液在冷冻过程中的相态变化规律,通过冷冻试验确定了溶液发生尿素共晶析出时的浓度;以尿液为对象,研究了确定高浓度尿素废水冷冻浓缩极限的方法.研究结果表明：尿素废水在达到浓缩极限之前,当尿素浓度高于26.3%时,继冰晶析出之后会共晶析出尿素;尿素废水在浓缩极限处呈玻璃态,由差示扫描量热分析可确定废水玻璃化转变温度、推算冷冻浓缩工艺最高水回收率;尿液的玻璃化转变温度为-108.33 ℃,相应的溶液浓度为57.92%,冷冻浓缩可达到的最高水回收率为97.75%.     

峰峰矿区深井煤炭资源勘查方法新探索

随着浅部煤炭资源日趋枯竭,深部煤田勘探迫在眉睫,针对深部区勘探面临的困难和挑战,以峰峰老矿区地质为例,分析认为煤田构造特征、勘查方法与勘查方式等因素对深部勘查工程有影响,充分利用浅部生产矿井及勘查工程在深部区勘查应用的必要性,总结得出,深部勘查应以前浅部产矿井资料与勘查工程为基础,以钻探工程为主,辅助其他多种勘探方式的勘查方式。     

深部找矿金刚石钻进工具发展现状和趋势

结合国内近几年深部找矿的发展现状,介绍了金刚石深孔钻头的研究现状及发展趋势,对当前备受关注的深孔钻头进行了简要的介绍与分析,并对深孔钻头未来的发展方向提出了一些想法。     

Impact of sodium sulfate on soil frost heaving in an open system

The existence of solutes and their redistribution during freezing have a deep influence on the process of soil freezing. We performed unidirectional freezing experiments in an open system with red clay collected at the Beiluhe test site along the Qinghai–Tibet Railway. The groundwater supply of the soil was simulated in the laboratory experiment by attaching a liquid replenishment system to the bottom of the sample container. In order to see the influence of the salt on the evolution of the sample during unidirectional freezing, two types of experiments were performed. (i) The soil samples were supplied with a sodium sulfate solute of 5% concentration, and (ii) only distilled water without any salty component was added. Based on the freezing temperature measurements of salty soil, migration of sodium sulfate solution towards a lower temperature zone during freezing 0 °C isotherm in the soil moved gently towards deeper layers, but frost depth of the soil ascended slightly with time when the sample was constantly cooled. Compared to the distilled water replenishment, the amount of frost-heaving was smaller in the soil column with sodium sulfate solution replenishment. Based on the frost depth curve, the solubility curve of the Na₂SO₄–H₂O system and the amount of frost heaving and salt expansion in the soil column we have calculated the amount of frost heaving and salt expansion. In an early stage of the experiment deformation of the soil column was mainly caused by frost heaving, while in a later phase crystallization of the sodium sulfate played a lager role. This conclusion is confirmed by the results of the dry density measurement after the experiments.     

深部采空区下大断面硐室围岩稳定机理与控制研究

矿井开采的规模在不断扩大,开采深度在不断增加,要求采区硐室（水泵房等硐室群）的尺寸加大且硐室位于采区下部高应力环境中,这些变化使得深部大断面硐室的布置及支护逐渐成为制约深部开采的瓶颈。针对这一问题,将大断面硐室布置在深部采空区下,避开围岩垂直应力集中区,采用锚杆索喷及锚杆索喷混凝土等联合支护方案。经研究实践表明,围岩变形量在可控范围内,支护效果显著,为矿井深部开采大断面硐室的布置与支护提供了新的思路与参考。     

斜井井筒斜孔冻结施工技术

北关煤矿主斜井采用斜冻结孔冻结施工技术,克服斜孔钻进造成的漂移难题,成功地解决了掘进中遇到的第四系松散含水冲积层,并极大地降低了施工费用,提高掘进了速度,使得矿井早日投产,为类似条件施工积累了有益的经验。