东荣三矿风井透水涌砂分析与处理

双鸭山矿业集团公司东荣三矿东风井于1994年1月8日掘进深219m时,冻结管断裂,漏失盐水融化冻结壁,造成透水、涌砂淹井。该矿把测温孔改为冻结孔进行强化冻结,经过90d的强化冻结,透水"窗口"闭合,达到了设计强度,将事故损失降到最低点。     

东周窑矿富水表土层井筒冻结施工技术与应用

针对东周窑矿主斜井需穿富水含水表土施工,设计了冻结施工技术与参数,现场监测了钻孔盐水系统温度、筒壁冻结岩层温度、井筒变形。监测结果表明筒壁岩层冻结效果良好,井筒变形在允许范围内。     

高流速地下水井筒冻结施工技术

古城矿井地处兖州市东郊水源开采基地,因地下水长期连续大量地开采,深度38~104m段冲积层最大地下水流速达到了40.08m/d。要在如此大的动态水流中顺利形成冻结壁有很大难度。为了保证井筒冻结段掘砌施工安全顺利,对高流速地下水段冲积层采取了增设1圈辅助冻结孔的加强冻结措施;同时采用减小冻结孔间距,-30℃低温盐水冻结,双供液系统,高流速盐水循环方式,冻结孔钻进施工中压浆等多种做法,使得主、副井筒冻结壁提前交圈封水,井筒提前开挖,缩短了制冷工期,节约了冻结费用,取得了明显的技术经济效益。     

沿海高渗流砂层立井井筒冻结事故分析

针对高地下水流速低结冰温度的砂性地层中冻结井筒冻结壁不交圈情况,以沿海地区某副井冻结为例,分析了冻结设计中冻结壁厚度、平均温度、冻结孔分布和深度等参数不合理之处,并提出了选取建议,同时对冻结期间盐水温度进行了统计。研究表明,机组配置不够、盐水进回水温度差过大是造成冻结壁未交圈的人为控制因素,认为在冻结施工全过程中排除人为因素干扰是冻结工程成败的关键之一。     

夹河煤矿新风井表土段冻结法施工方案与实施

通过对夹河煤矿新风井表土段冻结法施工方案的确定与实施,对井筒在冻结期间的冻结壁扩展状态、盐水降温速度、冷冻站制冷效果等进行了分析总结,并对冻结过程中可能存在问题的处理提出了改进意见。     

井筒冻结壁强制解冻技术的研究与实践

针对冻结法凿井后冻结壁面临快速解冻的需求,将强制解冻理论与思想应用到井筒冻结壁快速解冻问题上。以冻结法凿井后的井筒冻结壁为研究对象,分析了井筒冻结壁强制解冻的特点及关键技术,创造性地提出了利用采暖锅炉产生高温热水并与盐水进行热交换,采用“二级循环”模式进行井筒冻结壁快速解冻的方法,对强制解冻参数进行了计算并设计了相应的强制解冻系统。强制解冻监测数据表明,强制解冻系统稳定可靠,且方法因地制宜,经济合理,强制解冻参数计算简便,基本能满足工程需要。     

赵楼矿副井冻结表土段井筒信息化施工

经多次调研论证,合理优化冻结方案,赵楼矿井采用三井共站模式集中设置冻结站;通过井筒冻结和掘砌的信息化施工,成功地开展了三大监测:地层冻结工程相关参数的监测,井筒工作面冻结壁与井壁的温度及变形监测,上部已成型井壁段的温度、受力及变形监测。对冻结壁发展情况进行不间断地预测预报,准确掌握冻结壁的发展,为冻结站合理地调整盐水温度和盐水流量提供依据,为井壁安全性评估、混凝土配比试验、井壁优化设计等提供可靠信息,为井筒掘砌安全、快速、连续施工提供保障,并通过内层井壁埋设的两层传感器实行井壁永久监测,以便后期维护管理。     

复杂地层条件下冻结器纵向测温判定冻结壁状态的应用

为准确判断冻结壁交圈情况,进行了冻结器纵向测温,获得了东峰煤矿中后期进风井冻结孔各冻结器纵向温度分布情况,发现该井筒冻结壁发展整体比较均匀,结合井筒灌水情况,为冻结壁交圈情况判定提供了依据。     

高水压下基岩冻结壁设计方法

首先提出了高水压基岩冻结在冻结壁和井壁设计方面存在的问题;其次回顾了冻结法凿井中冻结壁厚度设计理论的发展,客观地揭示了井筒井壁内外分层的力学原因,以及基岩冻结壁设计方面所需考虑的基本问题;第三,探讨了包神公式设计冻结壁的载荷性质,及与冻结壁外缘载荷的关系,剖析了冻结壁与井筒的几何尺寸、刚度等因素对冻结壁外缘载荷的影响;第四,深入研究了采用拉麦和包神公式进行冻结壁弹性设计的力学条件;第五,定量分析了井筒冻结壁弹性设计的深度范围;最后探讨了冻结基岩许用强度、剪切模量之比等参数对设计冻结壁厚度的影响。     

富水基岩长斜井冻结法凿井技术

以鄂尔多斯新街矿区某矿主斜井为研究对象,针对该斜井井筒涌水量大、冻结长度长的难题,通过理论计算、数值模拟及现场实测等手段,对斜井冻结壁形成规律、冻结壁自然解冻规律、冻结壁交圈、斜井分段冻结进行研究,优化设计了斜井冻结方案,将整个冻结段分成5段,分段冻结、分段掘进、分段砌筑,并实现了平行作业,使倾角达16°斜井顺利通过白垩纪含水层,创造了斜井冻结长度最长的记录,为西部矿区类似井筒的冻结施工提供了宝贵的借鉴经验。     

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。     

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.     

立井海水砂层冻结施工

在仓上金矿新立矿区主井海水砂层冻结施工中，通过采取降低盐水温度等措施，顺利通过了第四系表土段。介绍了井筒冻结设计及开挖情况，对井筒试挖出水原因进行了分析。     

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。     

冻结法凿井对已施工井壁的保护技术研究与应用

本文通过实例分析,针对甘肃陇东地区宁正矿区邵寨煤矿回风立井井筒采用普通法掘砌至564.5m处因涌水无法继续施工,采用冻结法补充施工,考虑冻结施工面临的冻胀问题可能会对已成井壁结构的影响,结合理论分析在实践中应用了既有井筒冻结施工的保护技术,通过以往类似冻结工程,采取调整冻结施工参数、改变冻结方式、利用冻结信息化施工合理控制冻结施工过程、采用释放冻胀压力、热盐水循环控制冻土径向冻结壁径向温度和控制冻结温度等措施获得良好的效果,成功的保护了已施工井壁。为类似井筒采取合理有效的措施保护上部井壁免受负温及冻胀影响带了实践参考资料和经验,为指导施工提供了科学依据。     

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。     

副立井井筒冻结设计方案及施工技术

为了保证井筒能顺利通过松散巨厚表土层,在井筒施工过程中采取"主排孔+辅排(外)孔+辅排(内)孔"冻结方案,介绍了冻结法施工的优点,确定了井筒的冻结深度及冻结壁厚度,对冻结孔、水文孔及测温孔布置参数进行了设计,并对冻结法施工工艺进行了详细论述,可为类似地质条件冻结施工技术提供了有力的技术支撑和科学保障。     

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.     

蒙陕矿区白垩系地层冻结壁厚度设计研究

针对目前蒙陕矿区白垩系地层冻结壁厚度设计中控制层深度随意确定、冻结壁力学模型任意选取等的混乱状况,通过对该矿区白垩系地层力学性质特点与20多个相关井筒案例的分析与研究,提出了该矿区白垩系地层冻结壁厚度设计原则:计算冻结壁厚度的控制层应为白垩系底部岩层,冻结壁力学模型应选用无限长弹塑性厚壁圆筒,冻结壁荷载应为静水压力。并根据此原则,对该矿区已施工的21个冻结井筒进行了验算。结果表明:作者提出的蒙陕矿区冻结壁厚度设计原则,适用于该矿区白垩系地层冻结壁厚度设计。该设计原则对西部地区类似地层冻结壁厚度设计具有指导意义。     

富水砂层冻结斜井冻结壁厚度设计

根据富水砂层松散地层的特殊性质将冻结井筒分为浅埋和深埋2种情况,分别采用岩柱法和普氏理论对井筒围岩压力进行分析,给出了井筒浅埋和深埋2种情况下富水砂层斜井冻结壁厚度计算方法,现场实践表明富水砂层冻结斜井冻结壁厚度设计方法是合理可行的。