深厚冲积层冻结法凿井冻结参数设计与施工技术

刘庄煤矿东风井穿过的冲积层深、黏土层厚和膨胀量大,针对其冻结法凿井冻结壁设计难题,通过深入分析工程水文地质条件,提出采用三圈孔冻结方案。根据冻结法凿井原理,结合两淮矿区设计和施工经验,进行了刘庄煤矿东风井冻结法凿井冻结参数设计和优化,并在工程中精心施工,确保了刘庄东风井冻结法凿井安全、高效完成,可为深厚冲积层冻结法凿井的设计和施工提供参考。     

冻结凿井快速施工

东欢坨井是一回风井,井筒直径6.5m,井深256.4m。井筒穿过的第四纪冲积层,以砂及粘土为主,共16层,总厚166m,底部有31.9m厚的卵石层与基岩层呈不整合接触,卵石层是强含水层。冲积层及风化带采用冻结法施工,冻结深度190m,冻结圈直径13.8m,共布置36个冻结孔,孔距1.204m,另打3个测温孔,其中一个作井筒检查孔。冻结壁厚度为3.49m。冻结段采用双层钢筋混凝土井壁,外壁厚0.4m,内壁厚0.7m,基岩段是0.5m厚的混凝土井壁。     

深厚冲积层立井冻结法凿井技术

麻家梁煤矿副立井净直径9.3m,井深537m,冲积层深276.5m,风化基岩段厚20m。冲积层下部有厚度较大的高岭质粘土层,含水率小,蠕变特性显著。冲积层及风化基岩段采用冻结法施工,冻结深度348m。简要介绍了井筒冻结方案设计、冻结工艺、冻结效果监测及施工情况。     

深厚表土层冻结质量对凿井施工的影响

该文分析了冻结钻孔孔冻结管渗漏原因和该孔冻结管内套小管进行供冷对冻结壁形成的厚度、强度、冻结凿井施工的影响。     

程村矿主副井深厚冲积层冻结凿井技术

程村矿主副井深厚冲积层冻结凿井,从优化井壁结构及冻结方案入手,采用低水化热高强高性能混凝土筑壁,有效控制井壁厚度和冻结壁强度,实现国内已建成冻结井冲积层最厚和冻结最深,无断裂冻结管,无压坏井壁以及井壁混凝土无裂纹、无淋水,经济效益十分显著.     

深厚冲积层冻结法凿井工程设计及其应用

针对丁集矿井深厚冲积层的特点,提出了采用三圈孔差异冻结的冻结方式,给出了深厚冲积层中采用冻结法凿井的冻结壁厚度、盐水温度、井帮温度、冻结孔圈径和开孔间距等关键因素的设计参数;通过信息化施工监测,得到了冻结壁的形成速度、温度场分布和冻结壁的变形实测数据;这些数据可为深厚冲积层冻结法凿井工程的设计提供参考依据.     

复杂地质条件下特殊凿井技术的应用

大汶口区域地质、水文地质复杂,地层富水性强且赋存硫化氢有毒气体,给凿井工程施工带来一定难度。山东省三河口矿业有限责任公司泰汶石膏矿在井筒掘砌施工中成功运用了特殊凿井技术工艺,井筒成功穿越多层位含水层,主、风井顺利掘砌至设计深度,对同行业凿井施工提供了很好的可参考经验。     

冻结凿井施工技术的改进

陈四楼矿是水城矿区开发的第一对大型矿井，设计年生产能力为240万t，采用立井开拓。主、副井井筒穿过冲积层分别厚370m和374．5m，粘土层厚占冲积层厚51％。     

金桥煤矿深厚表土层冻结凿井施工研究

以金桥煤矿主副井筒为例 ,研究分析了深厚表土层下凿井 ,在冻结、井壁结构设计、施工组织设计诸方面的技术要点 ,为今后深井建设提供了借鉴     

深厚粘土层冻结凿井技术研究

金桥煤矿主副井是目前山东省通过软弱土层最深的冻结井，在冻结工程中，以安全性，经济性和快速建井为井壁结构方案选择的原则，采用的冻结凿井施工总体方案是分段套管，强化冻结工艺，采用的井壁结构为无塑料夹层双层井壁，并对井壁结构进行了优化设计，通过以上研究，使成井速度快，凿井费用低。     

深厚表土冻结法凿井井壁安全监测技术

重点介绍了深厚表土中冻结法凿井的井壁安全监测技术,利用现代计算机控制和远程通信技术,通过电话网和调制解调器,借助预埋的传感器,经过信息的分析和反演,实现了冻结法凿井中对井壁的远程全自动安全监测。     

特厚冲积层冻结法凿井冻结壁径向位移特性研究

 为了掌握赵固矿区冻结法凿井冻结壁径向位移特征,采用数显式收敛计法对赵固一矿、二矿六个井筒进行了实测。实测结果表明：冻结壁位移特性可概括为快速增长、稳定增长和急剧增长三个阶段,要保证冻结段安全施工,井帮裸露时间应控制在第24h以内,冻结壁径向位移量控制在50mm以内;冻结壁径向位移速度与井帮温度负温值成反比。该成果对冻结法凿井具有一定的参考价值和指导意义。     

530 m特厚冲积层冻结法凿井关键技术分析

围绕着表土段冻结法方案和冻结壁优化设计,新型高强冻结法井壁,法向材料及施工工艺,超深冻结孔钻进,测斜及纠偏技术,信息化施工技术的应用等几大关键技术问题做了大量卓有成效的工作,满足了工程安全施工的需要,为我国在超深厚表土层中的冻结法施工积累了成功的经验。     

富水软岩冻结凿井井壁压力场与温度场监测

为研究水化热及冻结规律对井壁及冻结壁的影响,在白垩系地层立井冻结施工中,通过分析2个代表性层位的现场监测数据,得到两壁间温度、径向荷载的基本变化规律:外壁浇筑后,两水平出现温度迅增,冻结压力发展趋势明显;水化热使两水平保持了较长的正温养护时间,也使冻结壁出现大范围升温以至局部融化。并对两水平同一深度处冻结压力平均值随深度变化曲线进行拟合,得到回风立井平均冻结压力随深度的变化规律,确定了冻结压力上限值。     

冻结法凿井中局部冻结技术对已成井壁保护的温度场分析

 甘肃陇东地区某煤矿竖立井原设计壁座底部886m,采用普通凿井法掘砌至472m处因涌水无法继续施工,采用冻结法补充施工。考虑冻结法可能对已成井壁结构的影响,在冻结孔内侧布设一圈温控孔。本文针对472m范围内冻结温度场选取典型层位建立二维模型进行数值模拟,计算分析当前温控孔布设形式及相关参数选取的合理性,并依据该分析进行实际布设。为工程设计和实施提供理论参考。     

厚黄土冲击层冻结井壁温度场变化规律分析

依据大同煤矿集团麻家梁矿的副井工程实践,通过对冻结壁温度场动态监剥,分析了深部粘土层主冻结孔外侧、辅冻结孔内侧冻土的扩展状况,得出了冻结井壁温度场随时间的变化规律.研究结果对黄土高原冻结法施工温度场的监测和研究具有重要意义.     

冻结井外壁温度场的数值模拟方法

为了深入研究冻结井外壁水化热温度场的变化规律及其对冻结壁的影响，开展了外壁温度场数值模拟方法的研究，详细介绍了混凝土水化生热过程、冻土的融化及再冻结相变过程、聚苯乙烯泡沫板压缩过程的数值模拟技术要点，在此基础上，利用ANSYS程序，建立了参数化的有限元模型，开展了龙固副井深部外壁温度场的数值模拟研究．龙固副井外壁及壁后冻土温度的现场实测数据证实了本数值模拟方法的可行性．最后，全面分析了影响外壁温度场数值模拟结果可靠性的各种因素，并提出了提高数值模拟结果可靠性的主要技术措施．     

冻结井外壁温度场的数值模拟方法

为了深入研究冻结井外壁水化热温度场的变化规律及其对冻结壁的影响,开展了外壁温度场数值模拟方法的研究,详细介绍了混凝土水化生热过程、冻土的融化及再冻结相变过程、聚苯乙烯泡沫板压缩过程的数值模拟技术要点,在此基础上,利用ANSYS程序,建立了参数化的有限元模型,开展了龙固副井深部外壁温度场的数值模拟研究．龙固副井外壁及壁后冻土温度的现场实测数据证实了本数值模拟方法的可行性．最后,全面分析了影响外壁温度场数值模拟结果可靠性的各种因素,并提出了提高数值模拟结果可靠性的主要技术措施．     

大断面深立井井筒冻结表土段快速施工技术

针对深大立井井筒断面大、粘土层深厚、地质条件不稳定等特点,采用冻结法施工。采用"四大一小"机械化高度集中施工工艺,大大加速了冻结表土段掘砌施工。取得了大断面井筒冻结表土段单月成井171.6 m的历史新纪录。     

赵固二矿巨厚冲积层井筒冻结制冷方案设计

赵固二矿风井筒穿过的冲积层厚度达到528.85 m,地质、水文地质条件复杂,冻结设计和施工难度较大。煤科总院北京建井所在总结赵固一矿、泉店矿冻结制冷设计、施工经验和教训的基础上,对赵固二矿的风井冻结制冷方案进行设计优化,达到了安全、合理、快速、经济的目的。