维尔德冻结井筒的掘进

西德瓦尔朱姆矿维尔德风井井筒深度为1060米,井筒净直径6米,冻结深度581米。在设计过程中采用了一些新原则(参阅本刊1982年第3期P60),例如:冻结壁作为外层井壁的一部分,共同承受外部荷载;采用多层混凝土砌块作为井筒的外层井壁,不同的地层所支护的砌块层数与厚度也不同;防水滑动井壁结构。根据这些设计原则进行了试验与计算,按照每个岩层不同的摩擦角和内聚力设计出不同的冻结壁与外层井壁。本文将要介绍该井筒的掘进工作、柔性外层井壁的砌筑、施工中冻结管的断裂以及该井所进行过的一些测试工作。     

沥青钢板柔性井壁技术

孔集煤矿西风井冻结段（含流砂层）首次试验采用沥青钢板柔性井壁。该种井壁外层为混凝土砌块，内壁为钢筋混凝土，两者间有沥青层和钢板层。据初步设计估算，采用这一井壁结构，可减少井筒压煤６００万ｔ。     

冻结井外壁砌块的计算方法

国外深冻结井筒的井壁多采用复合井壁,其特点是:井筒随掘随砌筑外壁;内外层井壁间设防水层或防水滑动层;内层井壁具有较高的强度;外层井壁一般采用高强度和不怕冻的预制混凝土砌块,起到立即承压支护的作用。     

喷网混凝土临时支护在孔集西风井冻结段的应用

一、概述 孔集西风井,净径4.5米,全深270米,表土厚65.5米,含有流砂层,冻结深度112米。冻结段采用沥青钢板混凝土复合井壁,以解决回采井筒煤柱的问题。 在冻结井筒外层井壁施工中,采用喷网混凝土临时支护。这项技术成果在七十年代曾在淮南潘集冻结试验井等井筒进行过试验,并取得了一些经验和数据。1984年,在     

聚乙烯夹层复合井壁的结构和计算

目前,我国煤矿竖井冻结深度已达到300至400米,井壁结构基本上是双层钢筋混凝土的.已建设的几十个冻结井筒,多数出现了环向裂缝和透水现象,有的在停冻数月后涌水量达每小时60吨以上,个别的大量涌水跑砂.因此,在冻结井井壁上设计一种坚固的、隔水的聚乙烯夹层以达到防水要求,是很必要的.一、聚乙烯夹层复合井壁的结构外壁采用现浇钢筋混凝土或高强混凝土预制砌块,内壁为现浇钢筋混凝土结构,在内外井壁之间铺设两层厚1.2～1.5毫米的高压聚乙烯板作隔水层(图1).     

科技信息

我国第一个沥青钢板混凝土柔性冻结井壁由煤炭科学研究院北京建井所和淮南矿务局建井工程处共同研究的孔集西风井钢板沥青混凝土柔性井壁结构在我国是第一次采用。这种井壁结构可以使井筒承受采动影响,回采井筒保安煤柱,同时由于良好的防水性能可减少生产期间的排水费用,减少提升设备、罐道梁锈蚀的维修费用。根据设计,仅孔集西风井一个井筒即可多开采煤炭660～890万吨。该井筒净直径4.5m,冻结深度112m。该柔性井壁与过去冻结井筒中采用的各种井壁结构原理有所     

加快井壁安装的新措施

西德在冻结井筒施工中,为保证安全通常用复合井壁支护。井壁分内外两部分,外井壁为混凝土预制块,内井壁为双层钢板夹混凝土层,内外层之间为沥青层。内层井壁支护时,通常是将钢板逐块吊入井内并在井下焊接。由于钢板很厚(达71毫米),焊接工作量甚大,这在经济上,时间上和劳动组织上都是不利的,因此近年来西德在这方面做了一些改进。     

深厚冲积层井筒修复内层钢板高强钢纤维混凝土复合井壁研究及应用

针对板集煤矿副井井筒修复的复杂工程条件,提出采用内套内层钢板高强钢纤维混凝土复合井壁结构。首先,对该种新型井壁结构力学特性进行了模型试验研究,结果表明:在井壁结构中高强钢纤维混凝土的极限压应变可达(-3 710~-3 750)με,显著提高了井壁结构的延性特征;由于内层钢板的约束作用,井壁内缘钢纤维混凝土也处于三向受压状态,钢纤维混凝土抗压强度提高了1.822~1.974倍,从而显著提高了该种复合井壁的承载能力;在板集煤矿副井井筒修复工程中首次应用了内层钢板高强钢纤维混凝土复合井壁,并通过现场实测结果表明,2个监测水平钢纤维混凝土应变分别为-290με和-359με,远小于试验实测的极限压应变值,说明目前该种新型井壁结构混凝土变形小,井壁结构安全可靠。     

冻结井外壁砌块计算方法的讨论

深表土冻结施工的井筒,外层采用预制砌块的双层井壁,是一种目前认为比较好的结构型式,因为砌块砌完后可以立即承受冻土帷幕蠕变变形传来的施工荷载,与冻土帷幕共同支承外部的水土压力,而且又避免冻土帷幕由井壁内吸收热量融化后回冻产生的冻胀力。但是目前采用的预制块外形和计算方法都存在一定的问题,例如淮南地区的几个井筒,预制块外缘是直线形的,不仅块本身厚薄不均,组成的外壁外缘也是折线形的,此种形式的外壁,在径向均匀压力作用下,砌块内的应力很不均匀。此外,外壁砌块的计算方法也存在一定问题,如陆峰同志在“冻     

复合井壁中泡沫塑料板缓压作用实测分析

冻结法施工的井筒,通常在外壁与冻结壁之间铺设一层聚乙烯泡沫塑料板,以减缓冻结压力对井壁结构的影响。为深入研究冻结复合井壁中聚乙烯泡沫塑料板的缓压作用,在山东某煤矿副井特厚冲积层冻结法凿井施工中开展了竖井井壁冻结压力的现场实测研究。实测结果表明:泡沫塑料板具有明显的缓压作用,对冻结井壁外壁混凝土早期强度的提高十分有利,但是泡沫塑料板只能延缓冻结压力的增长,而不能减小最终冻结压力值。     

立井设计中金属井壁的稳定性

在近代某些立井建设中,井壁采用了两种不同材料的复合形式:内层金属井壁和外层混凝土或钢筋混凝土井壁。通常,内层金属井壁比外层混凝土井壁薄。在某些情况下,这种“复合结构”用一种防水焊接薄钢板密封。主要用于煤矿和盐矿的冻结井筒和钻井井筒。     

内钢板高强钢纤维混凝土井壁力学特性研究

针对特厚(600~800m)冲击层中煤矿立井井筒支护问题,提出了使用内钢板-高强钢纤维混凝土复合井壁结构,为研究该井壁结构的水平承载特性,利用相似理论推导,采用物理模拟试验的方法,进行了4个模型井壁的破坏性试验,研究了该类井壁结构的水平承载特性和变形特征。研究表明,内钢板-高强钢纤维混凝土复合井壁属约束混凝土结构,是特厚冲积层中井筒支护理想的井壁结构形式之一。     

一次冻结井筒事故的分析

1975年8月27日夜,兖州兴隆庄矿副井冻结施工掘砌至147米处,忽然出水。不久,钢筋混凝土井壁的钢筋压弯,混凝土大面积垮落。这是水文观察孔被堵塞造成的。一、井筒工程概况井筒净径7.5米,表土段井壁为双层钢筋混凝土结构。井壁总厚1.2米,外壁0.5米,内壁0.7米。表土第四纪冲积层厚度188.6米,采用冻结法施工,冻结深度220米,     

立井深厚表土层施工方法与井壁结构设计研究

针对板集矿井深厚表土层的凿井技术难题,通过研究分析提出了三个井筒表土段均采用钻井法施工,并根据现行钢筋混凝土设计规范,提出了钻井井筒高强钢筋混凝土井壁和双层钢板混凝土复合井壁的设计计算新方法。     

冻结井筒混凝土井壁防水机理的研究

在调查冻结井筒井壁结构及防治水效果的基础上,研究冻结井筒混凝土井壁防水机理,提出了采用防裂密实混凝土等综合防水措施,为冻结井筒混凝土井壁防治水技术开辟了一条新路。     

万福矿井主井井筒施工方案及井壁结构设计

万福矿井主井井筒穿过特深厚不稳定冲积层,必须采用特殊凿井法施工。设计采用井筒全深冻结法施工方案,双层现浇钢筋混凝土井壁结构,并在600m以深井壁结构中使用高强度钢纤维混凝土,确保井筒安全高效施工。     

冻结井筒双层井壁的计算

1964年,我国开始在冻结井筒采用双层井壁结构。外层自上而下短段掘砌,施工时承受冻结压力,解冻后作永久井壁的一部分。内壁自下而上砌筑,要求与外壁连成整体,共同承受永久地压的作用。此结构的受力特点:①套内壁前,外壁已在冻结压力的作用下;②永久地压包括土压和水压;③除外力外,还有温度应力和混凝土的干缩应力;④纵向、环向压力不匀、井壁有自重。因此,全面研究井壁受力状态,困难甚大。现就头两点讨论六个问题。     

高强高性能混凝土在矿井冻结井壁工程中的应用

针对淮南矿业集团丁集矿井表土层深厚、井筒直径又大、井壁受力复杂的特点,在冻结段井壁结构设计中首次采用了C60~C70高强高性能混凝土。通过对混凝土原材料选择,配合比试验,确定出合理的配制参数,并通过建立集中搅拌站,加工质量控制,使得C60~C70高强高性能混凝土在丁集矿井三个井筒冻结段井壁工程中得到成功应用。     

张集煤矿大直径钻井井壁预制施工实践

张集煤矿风井区2个大直径井筒共244节钻井井壁在地面预制,井壁结构分为钢筋混凝土和双层钢板混凝土2种,井壁混凝土强度等级最高达到C80。在预制井壁施工中,采用了先进的混凝土泵送工艺,简化了施工环节,降低了劳动强度,加快了施工速度,提高了井壁质量,杜绝了过去高强混凝土预制井壁浇筑中产生的蜂窝、麻面、空洞、烂根等现象,取得了良好的技术经济效益。     

深井冻结井筒采用泡沫塑料夹层对冻结外力的影响

一、实测的几个结果合理的深井冻结井壁是设计者普遍关心的问题.目前,我国两淮地区施工的井筒大多采用多层复合井壁的结构形式.由于冻结井壁要释放能量,为了减小冻结压力破坏作用的影响和提高外层井壁早期强度的要求,外层井壁已普遍采用砌块夹木屑板或砂浆砌体的结构形式.这种情况在粘土层中更为普遍.为了探索用泡沫塑料板作为可缩保温层给外层井壁带来的好处,我们在淮南谢桥矸石井垂深237m处的粘土层中作了测量.井