冻结法凿井快速施工技术在工程中的应用
局部冻结法在西部大型矿井立井凿井中的应用
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山 西 焦 煤 科 技
Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｃｏ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｎｏ ．１ ０ ０ｃ ｔ 。 ２ ０ｌ ３
试验研 究 ・
局部冻结法在西部大型矿井立井凿井中的应用
止水位标高 １ １ ０ ３ ． ３ ４ ｍ， 水柱 高度 １ ７ ６ ． ２ ２ ｍ， 含水层 厚度 １ ２ ０ ． １ ６ ｍ， 水位 降深 ｌ ９ ． ６ ８ ｍ， 涌 水量 １ ． ５ １ ９
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ７—０ ６
基金项 目： 国家科技支撑计划课 题（ ２ ０ １ ２ Ｂ Ａ Ｂ １ ３ Ｂ ０ ２ ） ； 中国中煤 能源重点科技项 目（ Ｚ Ｍ —ＭＤ Ｋ Ｙ—Ｆ ｗ（ ２ ０ １ １ ）一 ０ １ ８ ） 作者简介 ： 王 黔（ １ ９ ８ Ｏ 一） ， 男， 山东邹城人 ， ２ ０ ０ ３年毕业 于中国矿业 大学 ， 工程师 ， 主要从事采煤安全技术管理和矿井建设技术管理工作
１ ． １ 井筒概 况
１ ． ２ 水 文 地 质
１ ． ２ ． １ 含 水层 水文 地 质状况 根 据 矿井水 文 地质勘 探结 果 ， 按照 地下 水 的赋存 条件 、 水力 特 征及含 水 层 的纵 向分 布 结构 ， 将 矿井 地 下水划 分 为 ４层 。详细情 况 如下 ： １ ）第 四系萨拉 乌素 组孔 隙潜 水含 水层 。 岩性 为 灰 黄色 、 灰 绿 色 粉 细砂 ， 下 部 夹 有 黄 土状 亚砂 土薄层 ， 含 钙质 结核 ， 疏 松 。水 位埋 深 １ ８ ． ２ ２ ｍ， 含 水层 厚度 ４ ３ ． ６ ８ ｍ， 静止水位标高 １ １ １ ０ ． ４ ８ ｍ， 水 柱 高度 ４ ３ ． ６ ８ ｍ， 水 位 降深 ６ ． ０ ２ ｍ， 涌水 量 １ ８ ． ０ ６ Ｌ ／ ｓ ， 单位 涌水量 ３ ． ２ ９ ９ Ｌ ／ ｓ・ｍ（ 统 降 单 位 涌 水 量 ０ ． ４ ５ ０ ７ Ｌ ／ ｓ・ｍ） ， 渗 透 系数 １ ２ ． ２ ６ ｍ／ 天， 富 水 性
钻井法和冻结法在立井施工中的效益分析
钻井法和冻结法在立井施工中的效益分析作者：杜均莉来源：《现代企业》2016年第07期平煤股份八矿二井位于河南省平顶山建设路东段路南，东靠许平南高速公路，西距许南公路3.5公里，其中回风井井筒深度480.2米，净直径为6米，使用钻井法施工，最终总投资为8059.26万元；进风井井筒深度493.2米，净直径为7.6米，使用冻结法施工，最终总投资为13533.42万元。
两井筒地质特征相同，均为表土段较深，占井筒深度的86.5%，而基岩段所占比例较小，占井筒深度的13.5%。
其中表土段的粘土层多、厚，且多含粘性含钙及膨胀较强的灰绿色粘土；砂层较多，单层比较厚，较板结；地层含有较厚的卵石层，且饱和、密实，且井筒深度较大、断面积大、水文地质条件复杂，导致其施工难度大、施工技术复杂、施工周期长。
立井井筒表土段施工方法是由表土层的地质及水文条件决定的。
在不稳定表土层中施工立井井筒，用普通的施工方法是很难通过其表土层的，必须采用特殊的施工方法，作为特殊凿井法中最常见的冻结法和钻井法施工工艺，在八矿二号井的回风井和进风井中分别得到应用，通过对两种施工工艺在投资方面的直观对比，可以为施工方案的选择提供依据。
一、研究意义立井井筒工程是矿井建设的关键工程。
我国立井井筒的主要特点是井筒深度大、断面积大、表土层厚、水文地质条件复杂，导致其施工难度大、施工技术复杂、施工周期长。
立井井筒表土段施工方法是由表土层的地质及水文条件决定的。
立井井筒穿过的表土层，按其掘砌施工的难易程度分为稳定表土层和不稳定表土层。
在不稳定表土层中施工立井井筒，用普通的施工方法是不可以通过其表土层的，必须采用特殊的施工方法。
我国目前主要以冻结法和钻井法为主。
目前钻井施工法和冻结施工法在我国均属于比较成熟的井筒施工工艺，实现了全套设备国产化，全部工序机械化，综合技术达到国际先进水平，但两种施工工艺对投资的影响差异未量化，应根据不同的地质情况合理选择施工工艺。
冻结法在地下工程施工中的应用
中的应用 [ J] . 建井技术, 2005( 4) : 38 ~ 40. [ 2] 高树峰. 冻结加固技术在城市深基 坑工程中的 应用 [ J] . 西 部
探矿工程, 2006( 4 ): 39~ 41. [ 3] 樊良本, 段继伟. 一种新 型的基 坑支护 方法 人工 冻结 法
[ J]. 浙江建筑, 2005 ( 6) : 23 ~ 24. [ 4] 汪崇鲜, 楼根达, 马玉峰. 繁华 市区含水 地层水平 冻结及暗 挖
冻结法施 工工 序是: 施 工准 备 冻 结孔 施工 ( 同时安装冻结制冷系统 ) 安装冻结盐水系统和 检测系统 冻结 试挖 掘砌施工和围护冻结 现 场监测 冻结管拔除与冻结系统拆除。
冻结法具有封水性、复原性、绕障性、强度高、适 应性强、施工方便、环保无公害等特点, 是一种技术 可靠、工艺成熟的方法。它可在密集建筑区和现有 工程建筑物下施工, 不需进行基坑排水, 可避免因抽 水引起地基沉降造成对周围建筑物的不利影响。基 坑越深、开挖体积越大, 冻结法施工越具优越性。当 挖掘深度大于 10 m、地层复杂和邻近有重要建筑物 或生命线工程而不允许降水的情况下, 冻结法则是 最好的选择。
( 3) 拔管及充填。先拔靠近槽壁且位于隧道内 的第 1排冻结管, 依次拔第 2排, 最后拔隧道两侧冻 结管, 实行边拔边充填。所有钻孔共充填了 9. 5 m3 细砂, 2. 5 t水泥。
3 应注意的问题
3. 1 应用冻结法应注意的问题 ( 1) 水质对冻结 的影响。水中含有 一定盐份
全深冻结井筒快速施工技术的应用探析
全深冻结井筒快速施工技术的应用探析作者：马骥马金宝张学如来源：《中国新技术新产品》2015年第21期摘要：随着国家经济的发展，国家对煤炭的需求也在逐渐增大，虽然目前新能源的开发在一定程度上减少了对煤炭的依赖，但是，就目前而言，暂时还没有煤炭的可替代能源，并且，煤炭在国家的经济发展中也占据着重要的地位。
而随着国家煤炭开采技术的发展，冻结法成为井筒通过复杂地层时采用最多的施工技术之一，有效的提高了凿井过程中的降水效果，但是，我国该项技术起步相对较晚，对于全深冻结井筒的快速施工技术的问题研究相对还较少，还存在众多的问题，影响着煤矿凿井的发展，因此，本文将着重论述全深冻结井筒快速施工的技术及其应用，以期对该项工作有所启示和借鉴。
关键词：全深冻结井筒；快速施工；应用解析中图分类号：TD262 文献标识码：A在我国煤炭资源开发初期，由于我们的工艺技术不成熟，加之对深厚富水基岩地层的认识不足，大多数采用普通的凿井方法，在遇到水时，就采用注浆或降水等措施，强行的通过含水层，造成开采次数率低，堵水的效果不好，并且引起排水的困难，使得注浆或降水等措施屡屡失败，例如嗒然、高勒的等煤矿在注浆堵水失败后，采用冻结法凿井，大大的延误了工期，降低了开采效率，同时还造成重大的经济损失。
目前，我国采用冻结法凿井的深度已达将近900m，取的了辉煌的成就。
例如高家堡矿井，采用立井开拓方式，施工全深冻结法进行，其主、副、风井的冻结深度分别为788m、850m、860m，也是目前我国最深的软岩冻结井之一。
而高家堡矿井井筒穿越的岩层的地质条件复杂，对井筒冻结、壁厚、掘砌之间的配合的研究，直接关系到快速施工的效果，还影响到矿井建设的成本。
因此我们有必要进一步深入的研究全深冻结井筒快速施工的工艺技术，以为实践中提供理论指导。
一、我国全深冻结井筒快速施工技术的发展概述全深冻结井筒快速施工技术在我国发展起步较晚，自1955年从波兰引进该技术以来，大致经历引进推广阶段、探索改进、完善提高阶段、深层冻结法凿井研究和应用探索阶段等几个发展阶段，目前我国的全深冻结井筒施工深度可以穿过600m深厚冲积层，使得冻结深度达到一个新的增长点，并且在将近600m冲击成冻结壁和井壁设计、冻结工艺等方面取得了一些系列的成果，使得我国的该项技术以位列前茅。
091 地下工程冻结法施工技术应用
地下工程冻结法施工技术应用华北科技学院张维亚魏鋆摘要：对某矿风井表土层冻结施工技术方案作了介绍，并分析顺利通过膨胀粘土层的成功经验，为类似地层的矿井建设提供借鉴。
关键词: 冻结法;施工技术;方案;经验1 工程概况及地层条件山西某矿井设计生产能力为300万吨／年，采用立井开拓，布置主、副、风三个井筒，表土段均采用冻结法施工，施工总工期不大于8个月。
据井检孔所提供的地质资料，风井位置地面标高为+931.246m。
表土段以粘土和砂质粘土为主，夹有少量砂土（参见表1）。
地下水水位离地表在10m左右。
冻结深度范围内最高地温约为16℃。
表1 表土层土性组成据地层资料分析，该工程井筒表土层埋深浅，地压小，土性以粘土为主，含水砂层较少，表土段地温偏低。
根据以上地层特点，该工程宜采用冻结法施工。
2 冻结方案由于井筒开挖直径和冻结深度小，要求冻结工期短，该风井采取单圈冻结孔冻结，并采用一次冻全深的冻结方式。
根据设计要求，风井冻结深度为210m。
最终冻结深度应根据冻结孔施工中的实测风化带深度进行适当调整。
按有关规范要求，冻结深度应进入完整基岩不小于10m。
冻结管均采用Φ127×6mm的优质20#低碳钢无缝钢管，采用内衬对焊焊接。
按快速冻结要求，并考虑合理提高冻结效率，逐级降低盐水温度。
设计冻结12d盐水温度降到−20℃以下，开挖时达到−26℃。
设计最低盐水温度为−30℃。
井帮温度降至零度以下后，视冻结壁温度和变形监测情况（冻土进入井帮大于0.5m ，实测井帮位移小于30mm ）可转入维护冻结，维护冻结盐水温度控制在−20℃～−22℃之间。
冻结孔单孔盐水流量取10m 3/h 。
设计控制层冻结壁平均温度为−8℃。
正式开挖时冻土离井帮不大于0.5m ，井帮温度不高于3℃。
掘进到100m 时井帮温度达到0℃以下。
冻结壁的平均温度和井帮温度采用维亚洛夫的成冰公式计算，即：式中：T 为冻结壁平均温度，℃；T 1 为盐水温度，−30℃；T 2为井帮冻土温度，℃；L 为冻结孔间距，m ；E 为冻结壁有效厚度，m 。
冻结法凿井快速施工技术在工程中的应用
冻结法凿井快速施工技术在工程中的应用作者：孙蕾蕾赵明河魏奎来源：《城市建设理论研究》2013年第10期摘要：结合某煤矿中央回风立井冻结表土段凿井施工工程, 该井筒深1005m, 其中冻结段深618m。
介绍了在冻结法施工中所采用的综合机械化配套方案和多项新技术、新工艺、新设备, 实现了快速施工。
关键词: 冻结法；立井井筒；机械化配套设备；快速施工中图分类号: TD262 文献标识码: A文章编号:近年来，冻结法凿井施工技术应用越来越广泛，尤其对于冲积层较厚的煤矿建井施工能有效起到安全快速的作用。
所谓冻结凿井法（freeze sinking method），即是采用制冷技术暂时冻结加固井筒周围不稳定地层并隔绝地下水后再进行凿井的特殊施工方法。
1862年英国首先将人工制冷方法用于基础工程，1883年德国最早用人工冻结法开凿立井，我国是1955年首次在开滦林西煤矿开凿风井中开始应用。
冻结法是特殊凿井的主要方法之一，虽然需用设备较多，工期较长，成本较高，但安全可靠，施工技术较成熟。
现结合工程实例，就实现快速施工所采取的相关技术措施作简要探讨。
该煤矿中央回风立井, 井筒净直径7.5m, 深度1005m, 其中冻结段深度618m, 基岩段深度387m。
冻结段为双层钢筋混凝土井壁, 混凝土强度等级C50～C75。
井筒冻结段穿过第四系表土层, 主要以粘土和砂土为主。
1 凿井施工综合机械化配套方案井筒冻结表土段快速施工的关键环节是掘进、提升运输和砌壁；应根据井筒表土层实际情况和合同要求，合理选用能满足相应工序要求的施工设备。
选用综合机械化配套设备如下：CX55型挖掘机掘进，多台风镐、凿岩机、铁锹等刷帮,HZ-6型中心回转式抓岩机装矸。
主提升为2JK-4.0×2.1(Ⅱ)E型提升机，配单钩5.0m3 吊桶提升。
副提升为JKZ-2.8/15.5型提升机，配单钩4.0m3吊桶提升，座钩式自动翻矸；矸石落地后，铲车装载，自卸式汽车排矸。
冻结法凿井冷冻孔施工技术应用
求， 泵压能够满足纠斜时给螺杆提供足够动力 的要求 ， 同时 由于施 工 的井 段多 为 第 三 、 四系松 散 地 层 ， 量 不 泵 宜过 大 。综合考 虑 ， 该钻 井工 程选 用 ＴＢ 一岛 ５ ｗ ／０泵
可 以满 足 工程施 工 的需要 。 ２ Ｉ ４ 动力 ．． 钻机 配备 １ Ｏ ｗ 电机 ， １ｋ 泥浆泵 配备 ９ ｋ 电机 。 ０ｗ ２ １ ５ 测斜仪 器 ．．
层。
③石 灰粉锯 末泥浆 ： 这种 泥浆 主要 是处理 冲积层 的
漏失 和翻孔 。
④ 白土聚丙烯 酰胺 泥 浆 ： 种泥 浆 质量 较 高 ， 这 应用 较广 ， 是钻探 中常 用的优 质泥浆 。
３ 防斜 纠斜 钻进 施工
下 钻前上好 钻头 ， 双钳 紧扣 ， 编织袋 将钻用 范 围越来 越广 阔 ， 于 对 冲积层 较厚 的煤 矿建 井 施 工 能有 效 地 起 到安 全 快 捷 的 作 用 ， 场 前景较 好 。冻结 井施 工前期 冷冻 孔 的钻 孔质 市
量 十 分重要 ， 时甚 至决定 着冻 结井施 工 的成 败 。偏斜 有 是 影 响冷冻 孔质 量 的关 键 问题 之 一 。 由于冷 冻 孔 施 工 间距小 （． ～ ２ ７ ， １ ２ ． ｍ） 因此 一 旦 发 生 偏 斜 就 容 易 造 成 “ 穿孔 ” 事故 ， 无形 中增 加 了冷冻 孔施 工难 度 。本 文 主要 对 冷 冻孔施 工过 程 中 的防斜纠 斜 问题 进行 了深 入研 究 ， 并 整理 出 了一套科 学 有效地 施工 方案 。
２ ～３次 。然 后开高 速快速 扫 孔 ２次 。这 样做 的 目的主 要是 修正 钻孔 ， 防孔斜 。所 加 钻 杆必 须 双钳 紧 扣 ， 预 防 止在 划 眼 、 扫孔 时脱扣 。
冻结法原理及应用资料
冻结法施工的原理图
去路
盐水泵
盐水箱
螺杆压缩机
清水泵
冷却塔
回路
闸阀
去路 回路
盐水系统
氟系统
清水系统
一、冻结法施工技术概况
3、国内外现状： 1）、国外：广泛应用于城市基坑施工、地下铁隧道、煤 矿井筒等工程领域；煤矿井筒冻结深度最大930米。 2）、国内：1955年从前苏联引进冻结法凿井技术，冻 结煤矿井筒约600多个，冻结冲积层最大厚度近600米， 冻结最大深度737米，冻结法凿井技术应用于城市市政 工程起始于上世纪90年代，至今冻结市政工程项目超过 200个，水平冻结最长140米。上世纪末冻结法凿井技术 进一步推广到交通、水利领域，使用冻结法凿井技术施 工桥墩基础、引水通道等。
4、冻土具有冻胀性和融沉性
四、冻土特性
抗压强度
无侧限抗压强度 MPa
30 0.7358T 1.0962
16
12
8
4
0
0
-5
-10
-15
-20
温度 ℃
图6 冻结细砂无侧限抗压强度与负温的关系
四、冻土特性
弹性模量
E50 1.1398T 2 41.301T 36.607
弹性模量 MPa
400
300
五、冻结法设计及施工组织
• 冻结壁厚度设计与强度检验 1）冻结壁应按承载力要求设计冻结壁厚度。 2）冻结壁内力宜采用通用结构力学计算方法计算。冻结壁的力学计算模
型可按均质线弹性体简化，其力学特性参数宜取冻结壁平均温度下 的冻土力学特性试验值。 3）冻结壁内力和变形计算可考虑设置有内支撑的工况，但必须对内支撑 的结构形式、承载力及其施工时序等有明确的设计。设内支撑时， 冻结壁的空帮时间不宜大于24小时。 4）冻结壁强度检验安全系数要满足有关规程要求。有特殊要求时验算冻 结壁的变形。
“三同时”建井中冻结法技术的应用实践
“三同时”建井中冻结法技术的应用实践【摘要】冻结法凿井是目前我国立井特殊施工的首选技术。
本文介绍了“三同时”建井技术，并集中的分析了冻结法建井技术的优势，并结合工程实践，详细的阐述了“三同时”建井中冻结法技术的建井应用。
【关键词】立井建设；“三同时”；冻结法；应用实践引言我国华东、华北经济发达地区浅层地质条件好的煤田，绝大部分已得到充分开发，其中不少煤田已经枯竭，需要开发深厚表土所覆盖下的煤田。
特别是东部地区矿井现已经进入深部开采，矿井大多都要穿过400 m～800 m的深厚表土层，在这种复杂的地质条件下，用常规的建井技术已经不可能，必须考虑采用特殊的凿井技术。
冻结法凿井是目前我国立井特殊施工的首选技术。
冻结法凿井是在地下工程掘进之前，利用人工制冷技术，将地下工程周围岩土冻结成封闭的冻土结构物——冻结壁，用以承受地压和隔绝地下水和砂的涌入，然后在冻结壁的保护下进行掘进与支护的特殊施工方法。
1 “三同时”建井技术“三同时”建井，是在受控钻孔（定向钻进）技术发展的基础上提出的，将传统井筒建设中上部冲积层冻结、下部岩层注浆、井筒掘砌依次施工的顺序，通过一定的技术手段，使三者在同一井筒，同一时间，不同的深度上同时施工，达到缩短工期，确保安全的平行作业。
在煤矿建设中，注浆是岩土加固和治水的一种特殊施工方法，也是实现打干井、提高工程质量、推进井巷施工机械化、加快建井速度的一项重要技术措施。
”三同时”建井的核心是处理好注浆孔与其它工序的平行作业和钻孔质量。
研究采用受控钻孔和少孔大段高注浆等新技术，达到缩短工期，提高质量的效果。
注浆、冻结、掘砌三者平面位置是根据冻结圈径及永久井架位置确定的。
关键是确定“S”孔注浆段钻机的地面位置，它主要受定向“S”注浆孔的技术参数，最外侧冻结管圈径的影响。
例如，邢东矿副井冻结孔外圈直径11.5m，冻结深度245m，冻结壁厚度3m。
在245m深度上，定向“S”孔应在距冻结体2m的安全距离以外，设计“S”孔钻机的地面布置圈径为44m，3台钻机分别位于30°、150°、270°方位上，“S”孔施工中，0～232.5m为直孔段，232.5～400m为定向段，400～852.5m为直孔段。
关于冻结法凿井冷冻孔施工技术的应用分析
关于冻结法凿井冷冻孔施工技术的应用分析作者：李长河来源：《中国·东盟博览》2013年第08期【摘要】在煤矿建井施工中，冻结法凿井施工得到广泛应用。
冻结法凿井施工具有安全性和快捷性等特点，这是目前在煤矿施工中的主要的应用技术。
冷冻孔施工技术对于冻结法凿井施工有着至关重要的作用。
【关键词】冻结法；冷冻孔；冷冻孔施工文章编号：1673-0380（2013）08 -0195-01用冻结法建井施工最早源于西伯利亚。
西伯利亚人在进行金矿勘探工作中发现，含有金的砂石、矿层一般都深藏在附着着砂或粘土的冲基层下。
这些冲基层往往含有很多的水分，这为开采带来麻烦。
于是，西伯利亚人想到利用自然的冷冻来帮助矿井的建设和开采工作。
随后，人工冻结法就逐渐的代替了自然冻结法以完成矿井的建设。
1883年，德国率先运用了冻结法凿井技术，使矿业开采进入到了冻结法凿井时代。
在1955年，中国的矿业开采也引入了冻结法凿井技术。
并在1956年，完成了运用自己的国产设备，自己设计凿井施工，将冻结法邹静技术在全国范围内进行了推广，并得到广泛的应用。
目前，冻结法施工技术仍然是我国主要的矿业凿井技术。
在冻结法凿井施工中对于冷冻孔施工技术的要求十分重要，因此本文将对于冷冻孔施工技术的应用进行细致分析。
冻结法凿井施工技术的机理，主要是通过对施工工程周围岩层中的水进行防治侵入的一个过程，通过形成临时的冻土墙来起到隔离水的作用。
而冷冻孔施工技术就是为保证形成冻土墙而做的前期准备工作。
为了更好的形成冻土墙，需要在施工范围内的井筒周围钻孔，在钻孔内放入冻结管，所有冻结管与供液管组合成冻结器，通过盐液的循环，最终形成冻土墙已达到开采的过程。
一、冷冻孔数目要控制在合理范围内在设计施工中对于井筒周围冻结管所形成的冻土圆柱要精心核算，冻土圆柱构成冻土墙，而冻土墙的设计必须要能够承受井筒周围岩石与水对于井筒所产生的压力。
根据岩石的热物理性和岩石的成分、粒度，岩层含水的性质和含量，以及冻土墙需要的冻结时间、冻土墙需要冻结的温度进行认真测量计算最终确定冻土墙的厚度。
冻结法凿井施工技术探析
冻结法凿井施工技术探析作者：管玉华来源：《中国科技纵横》2014年第12期【摘要】本文论述了冻结法凿井的施工技术，其中，主要包括对井简冻结方案进行审查、冻结造孔施工的开展，以及控制冻结制冷施工的整个过程。
【关键词】冻结法凿井施工技术1 冻结法凿井原理及在我国的应用冻结凿井法是用制冷技术暂时冻结加固井筒周围不稳定地层并隔绝地下水后再凿井的特殊施工方法，又称冻结法凿井。
冻结法凿井在我国煤矿立井井筒施工中被广泛采用，为了满足目前冻结法施工的迫切需要，中国煤炭建设协会组织制定了“煤矿冻结法开凿立井工程暂行技术规范”，现已发布施行。
岩土工程冻结法通常是利用物质由液态变为气态，即气化过程的吸热现象来达到将土体中的水冷却、结冰的目的。
其制冷系统多以氨作为制冷工质。
为了使氨由液态变成气态，由气态又变为液态，如此循环进行，整个制冷系统是由三大循环构成：一是氨循环系统，二是盐水循环系统，三是冷却水循环系统。
这三种制冷系统一般可以获得-30℃～ -35℃的低温盐水。
冻结法的特点是技术可靠，安全性高，特别适用于在松散含水表土层的土木工程施工。
缺点是准备的时间比较长，需要的设备比较多，需要的成本较高。
我国煤矿立井冻结法凿井法采用的是传统的氨循环制冷技术。
它是在开挖井筒之前，采用人工制冷的方法，将井筒周围含水地层冻结成一个封闭的不透水的冻结壁，用于抵抗地压、水压，隔绝地下水与井筒之问的联系。
然后，在其保护下进行掘砌施工，待掘砌到预计的深度后，停止冻结，进行拔管和充填工作。
为形成冻结壁，首先在欲开挖井筒的周围打一定数量的冻结孔，孔内安装冻结器。
低温盐水在冻结器中流动，吸收其周围地层之热量，形成冻结圆柱并逐渐扩大连接成封闭的冻结壁，直至达到其设计厚度和强度为止，以便安全穿过含水地层。
冻结法凿井主要工艺过程包括：冷冻站安装、钻孔施工、井筒冻结和井筒掘砌四大内容。
2 对井简冻结方案进行审查第一，确定井帮暴露时间与深厚膨胀粘土施工段高。
大直径冻结井临时锁口快速施工技术
大直径冻结井临时锁口快速施工技术
冻结井是目前若干工程建设中的一种重要的开发技术，具有较高的科技含量。
目前，在很多地下矿山和地质灾害高发区，冻结井都发挥着其重要的作用。
由于直径较大，冻结井临时锁口快速施工技术被越来越多地应用于工程项目中。
大直径冻结井临时锁口快速施工技术主要通过钢管爆破和油压
开挖来实现，其施工过程比传统冻结井模式更加快捷。
在进行大直径冻结井临时锁口快速施工期间，采用钢管爆破技术可以大大减少施工时间，同时可以避免因爆煤过程以及冻结井作业而产生的危险因素。
此外，油压开挖技术具有施工灵活性强，能够满足施工需求。
此外，大直径冻结井临时锁口快速施工技术还具有节约施工成本的优势。
这种技术采用的是一种环保无污染的开挖方式，能够大大节约施工材料和能源，为公司节省了大量的开支，让冻结井施工更加有效。
此外，大直径冻结井临时锁口快速施工技术也具有较高的安全系数。
由于采用了环保无污染的方式，不需要使用爆炸物品，这回去排除了爆炸和火源事故的可能性，大大提高了工程安全性。
总之，大直径冻结井临时锁口快速施工技术是一种全新的技术。
它不仅节约了施工材料和能源，提高了工程效率，还能满足安全要求，成为许多工程项目的施工新技术。
它的发展有望在技术上改变工程项目的施工现状，有助于推动工程项目建设的发展。
- 1 -。
冻结法凿井技术在立井开拓中应用及其注意事项
冻结法凿井技术在立井开拓中的应用及其注意事项摘要：冻结法凿井在井筒特殊施工中被大量应用。
其优点在于：适应性强、支护结构灵活、易控制、隔水性好、对环境影响小，尤其在不稳定表土层中施工井筒。
自90年代中期，随着冻结法凿井技术的逐渐推广，我国已是世界上用冻结法凿井穿过表土层最厚的国家之一。
但是在立井井筒冻结法施工中，仍然存在一些问题。
介绍了冻结法施工技术、存在的问题及其注意事项。
关键词: 冻结法施工；井筒；主要问题；注意事项中图分类号：td265文献标识码： a 文章编号：在立井井筒开挖之前，必须在开挖井筒的周围打一定数量的冻结孔，孔内安装冻结器。
低温盐水在冻结器中流动，吸收其周围地层的热量，形成冻结圈并逐渐扩大连接成封闭不透水的冻结壁，用于抵抗地压、隔绝地下水。
然后，在其保护下进行掘砌施工，待掘砌到预计的深度后，停止冻结，进行拔管和充填工作。
立井井筒冻结法施工主要工艺过程包括冻结孔施工、井筒冻结和井筒掘砌等主要工作。
由于地下空间的不确定性，冻结法在井筒的施工中还存在很多的不确定性，从而引起了很多问题，像冻结管断裂、冻结井壁破裂、工作面底鼓、冻结壁变形、风动机具的冻结堵塞以及地表冻融危害等问题。
现结合多年来的工作实践，就以上相关问题作简要分析，重点阐述了施工过程中的注意事项。
1 冻结孔偏斜及其注意事项1.1 原因分析一方面，随着施工的推进，钻机天轮、立轴和钻孔已不在一条垂直线上，或者钻具发生了弯曲，或者使用的泥浆过浓或过稀，这些问题只要认真检查是可以避免的。
另一方面就是地质条件的变化因素引起的，随着钻孔深度的变化，地层中岩石的性质也在不断变化，无论是由硬变软还是由软变硬，若不改变原来的钻进参数和采取相应的措施，就容易发生冻结孔偏斜。
1.2 注意事项首先要根据工程地质实际情况合理选择钻具，φ89mm钻杆使用方便、纠斜较好，应是冻结孔施工的首选，其次适当加重管的长度和重量也可有效防止偏孔；其三是钻头选择，一般而言，上部采用四翼钻头，下部采用牙轮钻头较为合理。
浅谈某煤矿冻结法凿井施工技术
浅谈某煤矿冻结法凿井施工技术[摘要]通过冻结法凿井冷冻孔施工技术在冲积层较厚的煤矿建井施工过程中的应用，简要的介绍了冻结和凿井施工中所采取的技术措施。
[关键词]深厚表土层井筒冻结防片帮孔1工程概况该煤矿某井设计井筒净直径5.5m，深409.5m。
井筒表土段厚349.7m，采用冻结法施工，冻结深度382m。
冻结段井壁为双层钢筋混凝土结构，外壁厚450～700mm，内壁厚500～850mm，混凝土强度等级C30～C50。
表土段内、外层井壁间敷设1层1.5mm厚的塑料软板，外层井壁与井帮之间铺设25～50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板。
井筒冻结壁设计厚度5.6m，冻结盐水温度-28～-32℃。
冻结设计控制层位为表土段下部粘土层，冻土平均温度-15℃。
冻结时间井筒试挖前估算为65d，试挖后为145d。
井筒冻结孔设计采用1圈主孔+2圈辅助孔的三圈孔布置方式。
主圈冻结孔采用差异冻结方式，冻结深度360m/382m。
辅助孔综合考虑井筒掘砌速度、冻结时间、冻结壁厚度及整体强度、防片帮等要求，采用双圈插花布置方式。
其中外圈辅助孔穿过基岩风化带，深355m；内圈辅助孔深130m。
冻结孔布置参数见附表。
冻结管均为低碳无缝钢管。
主圈孔冻结管规格为φ133mm×（6～7）mm，内箍焊接连接；辅助孔冻结管规格为φ159mm×6mm，内箍焊接连接。
供液管均为φ75mm×6mm 塑料管。
井筒于2011-09-19完成冻结钻孔施工，09月20日开始冻结。
至11月4日开机冻结46d后，水文孔全部冒水，表明冻结壁已交圈。
11月12日井筒试挖，11月26日正式开挖。
至2012-01-25，360m井筒掘砌外壁工程及16m壁座工程完工，表土段掘砌外壁平均月成井120.5m，最高月成井152m（2011年12月）。
2主要施工技术措施2.1冻结工程2.1.1采用合理的冻结方案井筒冻结孔设计采用1圈主孔+2圈辅助孔的三圈孔布置方式。
冻结井冻结段快速施工工法..
冻结井冻结段快速施工工法简介对于含水层较深的建筑或者其他构筑物，需要对地下水进行控制，以此来保证建筑物的稳定性和安全性。
其中，冻结法是一种常见的控制地下水的方法，特别适用于含水层较深的地区。
本文将介绍一种应用冻结法施工的工程，该工程需要对地下井进行冻结段的施工，从而实现对地下水资源的控制。
冻结井冻结段施工工法本工程主要依靠冻结法对井壁的地下水资源进行控制，防止水分渗入施工区域，从而保障土层稳定，以及工地安全。
具体施工工法如下：1.地质勘探在施工前，需要对施工区域进行全面地质勘探和记录，分析地质构造和水文地质情况，确定地下水分布和流动状况，选择适合的冻结方式和冻结材料。
2.井体加固在井体施工之前，需要对井口处进行加固处理。
通常采用钢筋网架或者混凝土预制件进行加固。
3.钻孔布管在井体加固完成后，需要进行钻孔布管。
首先确定井体相对稳定后选定位置进行钻孔，通常采用钻头将钻眼打入井内。
钻孔需要布设管道，管道数目和孔隙位置要确保合适。
根据情况可以采用单管道或者双管道。
4.注水捆管通过管道将冻结材料送入井内，将井壁冰冻起来。
通常采用注水捆管法，将管道通过钻孔送到井内，注入冻结材料，再用铜线或者钢筋捆扎在一起。
为了提高注水时的速度和效果，通常使用压力泵进行注水。
充分注意井内注水的质量和技术条件，确保冻结材料完全充满孔隙。
5.加热冻结在注水之后，需要加热冻结，将地下水冰冻在井壁上。
在此过程中，需要控制注水速度和温度以及注水时间等多个因素，确保准确凝固每个孔隙。
通常采用电线浸入管道中，通电进行加热，达到冷却的目的。
在加热期间需要加强温度监测，深入了解每个孔隙的状态。
6.环山注浆加固在冻结完成后，需要在井帽、井段和井体之间进行注浆加固。
注浆使用水泥浆或化学浆料，注浆前应进行沉头预灌注，防止浆液流失和突变。
7.清洗捆管在所有施工完成后，需要进行清洗捆管。
这个过程非常重要，因为一旦管道中留有冻结材料，就会对下一步工序产生影响，注浆时出现浆体流失或浆体突变。
冻结法施工在李楼铁矿副井施工中的应用
１３ １
冯井镇 。
总第 ５ １ １ 期
现代 矿 业
表 ３ 李楼铁矿副井井简冻结主要技术参数
２１ ０ １年 １ １月第 １ １期
置 在冻结 壁 的 内、 侧 ， 外 温度测 点在各 孔 内沿垂 直方
置， 运用 长短 管交 叉式冷 冻孔 布置 ， 让深孔 都深 人至 基 岩段 。浅孔 下 至风 化 基 岩段 ， 上部 利 用 长短 管 共 同冻结 ， 快 形 成 冻 结 壁 ， 尽 给井 筒 提前 开 挖 创 造 条 件； 下部 由于冻结 管 间 距大 ， 结 壁 较 薄 ， 少 了井 冻 减 筒 下部 的冻 土挖 掘量 。 （ ） 强 冻结过 程 中冻 结壁 温 度 和发 展 情况 的 ２加 监 控 ， 于正 确判 断冻结 壁 的交 圈 时间 、 度有 指导 对 厚
关键 词 冻 结法 井 筒施 工 方案 应 用
李楼 铁矿 是一 座设 计年 产 ５０万 ｔ 矿 石 的大 ０ 铁 型矿 山 ， 副井 承担 人 员 和 材 料 的提 升 。 因此 需 确 保
要求 ， 确定冻结方案为 ： 布置单 圈冻结孔 ， 采用差异
冻结 ， 差异 深 度 １０１。冻 结 孔 为 ３ ３ ＂ ３ １ ０个 ， 深孔 和 分 浅孑 ， 替 布 置 ， 间 距 为 １ １２ ｍ。 深 孔 孔 深 Ｌ交 孔 ． ５ １０ｍ， ６ 浅孔 孔深 １０ｍ。另 外 还 有 水 文 孔 １个 ，Ｌ ３ 孑
１— ２ｄ监测 一 次 。
４ 效 果 及 评 价
４ １ 施 工效 果 ．
意义 ， 进而对于确保井筒安全开挖起到重要技术支 撑 作用 。
（） ３ 冻结 和 掘 进 相 辅 相 成 ， 表 土 段 掘 进 过 程 在
最新 冻结法凿井技术在立井施工中的应用-精品
冻结法凿井技术在立井施工中的应用摘要：结合工程实例，介绍了冻结法凿井技术的原理,施工技术方案冻结施工中，冻结技术与制冷设备施工关键技术时的注意事项，分析了冻结法凿井的关键问题，认为在施工过程中，对出现的冻结深度、水文观察孔堵塞、冻结孔偏斜、冻结管断裂、冻结井壁变形破裂、施工监测等问题要特别重视，才能使冻结的效果达到凿井的要求。
关键词：深井冻结; 机械化设备配套; 施工技术; 快速凿井冻结管断裂；井壁变形破裂 1 冻结法凿井原理冻结法起源于天然冻结，随着人工制冷技术的发展和应用，出现了人工冻结。
冻结法在矿井建设中多用于立井的开凿，井筒直径大小和深度基本不受限制。
通常，当存在不稳定地层或含水极丰富的裂隙岩层，地下水含盐量不大，且地下水流速较小时(流速V＜17～10m/s)，均可使用冻结法。
冻结法凿井就是在不稳定含水地层中进行施工时，利用人工设置的冻结管，在冻结管内循环冷媒剂，将井筒周围岩层的热量带走，冻结形成封闭的圆筒——冻结壁，抵抗地压、承受水压力和隔断地下水，在冻结壁的保护下进行开挖地层和砌筑井壁的一种特殊施工方法。
冻结法凿井在煤矿特法建井中具有明显的优势，既能用于不稳定的含水层,又可用于基岩含水层，既可应用于立井，又可应用于斜井及风道口工程，适应性强，安全可靠。
2 工程实例某煤矿主井井筒深度805m，井筒净直径7.5m, 最大掘进直径12.4m，最大掘进工作面积121m2；井筒采用双层钢筋混凝土井壁支护, 双层井壁自上而下分5次变厚, 其总厚度为1.10～2.30m，井壁混凝土强度等级为C40～ C75；内外壁之间夹2层1.5mm厚的聚乙烯塑料板, 外壁外侧增加1层厚25～75mm的聚苯乙烯泡沫板。
该矿矿区表土层厚568.45m，主要成分为砂(砾)、砂质黏土、黏土。
砂砾层富含水, 最厚的砂(砾) 层为18.00～19.51m，砂砾层累计总厚度为309.5m，黏土层累计厚度为253.7m。
根据井筒地质检查孔冻土试验报告, 该井筒表土层厚, 黏土层含水量小，试验土层的冻结温度较低，其土层冰点温度平均为-1.7℃，最低达-2.8℃；冻土强度偏低，冻胀特性明显, 试验各个土层最大冻胀力平均为0.58MPa, 土层最大冻胀率平均为3.06%。
井筒冻结法在矿建工程施工中的技术应用
2.1.2局部冻结处理
如果不稳定含水层在冲积层的中下部，那么上部不需要冻结，如果不稳定含水层在上部和下部，则中部不需要冻结，如果不稳定含水层地形复杂或者是曾经出过事故需要冻结处理时候，需要采用普通法，因为这时候的土层比较稳定。和全深冻结相比，局部冻结消耗量比较小，冻结时间短，可以省下很多费用。
1概述
岩土项目冻结法寻常事运用物理吸热现象把土体当中的水，冷却让其结冰。其制冷系统往往使用氨这种化学物质。整体制冷系统是由：氨循环系统、盐水系统、冷却水循环系统组成。挖掘前必须在井筒四周钻一定数量的冻结孔。低温盐水吸纳四周热量产生冷冻圈，之后，冻结圈扩充，逐渐形成冻结壁。在地下水（是冻结壁，不是地下水）的守护下施行项目，由于，冻结法作业有较多的不肯定性，所以，易产生冻结管的破裂，施工面底部冻结壁的变形的疑问。
2.4寻常疑问与防御举措
2.4.1冻结管破裂
在进行冻结捅发掘是，常常会产生冻结管破裂的情况，近几年来，由于冻结深度越发大，施行发掘时后黏土层越发多，冻结管破裂的情况变得紧急。发生这样的情况，其主要原由是：冻结壁发生变形，冻结孔较大，冻结管连接头焊点质量有误差。
需解决这个疑问，须要合理部署与安排冻结孔部署圈直径，万不可让其偏大或者偏小，假设部署圈太小，则会造成井壁变形。为此，须要肯定部署圈直径，以此确保冻结壁有充足的活动防御井壁变形。通常情况下，冻结管选取优质碳钢或无缝钢管，当实用无缝钢管时，外箍须要用丝口连接，还要去报冻结管的品质。在实行冻结井筒发掘时，须要操控掘进段数，特别是要控制好厚度较大的黏土层。
井筒冻结法在矿建施工中的技术应用
井筒冻结法在矿建施工中的技术应用摘要：在井筒施工过程中，冻结法的施工工艺较为简单，同时能够降低工程施工成本，有助于施工企业达到经济利益最大化的目标。
所以，对井筒冻结法的施工工艺以及施工原理进行分析是十分有必要的，这有助于行业的未来发展。
本文论述了井筒冻结法的施工原理和分类，分析了井筒掘砌的施工技术，可供参考！关键词：井筒；冻结法；施工技术随着经济的不断发展进步，国家和社会的建设项目也越来越多，对空间的利用也越来越重视，在矿建施工方面，由于地下空间的情况比地面施工更为复杂，难度也上升了一个很高的层次，面对复杂的矿建工程地质和水文地质环境和施工条件，常规的施工技术显然不能够满足施工的要求，而要根据具体的施工特点和地质环境和条件来进行具体的分析，从而提高施工的质量。
井筒冻结法在矿建施工中就应用的比较广泛，因此，对井筒冻结法在矿建施工中的技术进行分析，对矿建施工具有重要意义。
1井筒冻结法的施工原理冻结法指的是工作人员使用人工制冷方法，对要挖掘地下空间的周边土层中含有的水进行冻结处理，使其和土层之间构成胶结状态，如此一来，就能构成冻土墙或者是构成一个密封的冻土体，从而能够有效科学地抵御土层的压力，解决地下水出现渗漏的情况。
作为在地下工程施工过程较为特殊的施工技术，冻结技术经常被使用在竖井工程项目中。
冻结技术利用人工制冷方式，把天然岩土做成冻土，这不但大大节约了工程施工的成本和周期，也加强了土体的安全性和稳定性，并且有了冻结壁面的保护，相关施工人员就能够在井下进行堆砌、挖掘等特殊工程的施工。
在冻结技术中，冻结壁面被当做一种临时性的支护构造而存在，在永久支护施工完成之后，冻结壁面就不再具备存在价值了，相关工作人员就能够停止对其冻结。
在冻结过程中，工程施工人员常常是采用物质从液态转化成气态的自然现象来进行人工制冷的。
在此环节中，氨是最常被使用到的物质，整个制冷环节也是由盐水循环、氨循环、盐水循环、冷却水循环三个循环环节组成的。
注浆法和冻结法在立井施工中的效益分析
注浆法和冻结法在立井施工中的效益分析井筒是矿井的咽喉，井筒开凿的工程量尽管仅占全矿井建设开拓工程量的3%～5%，但井筒施工期却占矿井建设总工期的30%～50%。
随着开拓深度的增加，地质和水文地质条件愈来愈复杂，井筒施工工期占矿井建设工期的比例也将相应增加。
国内外大量井筒施工实践说明，在众多阻碍建井快速施工的因素当中，水害及其防治技术是最关键的因素。
平顶山砂岩，节理与细微裂隙极为发育，含水量大、水压高，是本地域建井施工的重大水患，为保证工程的顺利进行必需治水。
研究把握平顶山砂岩治水方式，关系到工程本钱及进度，直接阻碍井筒工程的技术经济指标，同时也希望对和平顶山砂岩类似地层治水提供参考。
中国论文网/3/一、工程概况与研究意义平煤股份十矿通风系统补套北二进风井井筒掘砌工程是进风井工程施工过程中的一个重要组成部分，由平顶山平煤设计院有限公司设计，该井筒主要担任十矿三水平二期开采时期内的进风任务，设计井筒净直径8m，井口标高+，井底标高，井深平煤股份十矿北二进风井位于平顶山市卫东区东高皇乡土寨沟村，与十矿三水平进风井相距59m。
参照十矿三水平进风井施工中的水文报告，预测北二进风井井筒两个含水层最大涌水量为191m3/h，防治水工作是该井筒掘进施工过程中的重点。
基于对十矿三水平井筒注浆法凿井和八矿二井冷冻法凿井的技术对比，对二者经济效益的分析进行比较，找出最佳的凿井方法，并在施工中运用这些理论进行分析。
对于在含水层多且厚的平顶山地区进行竖井作业，采用注浆和冷冻都是有效的方法，本文对比分析上述两种方法施工工艺，找出最适合本地区的井筒治水方法。
二、技术方案目前井筒常用的治水方法为注浆治水和冷冻治水，本成果以平顶山砂岩段（-322-422m）为例。
根据实测地质资料和井筒涌水情况，综合考虑水效果、成本和工期，决定采用工作面预注浆和壁厚注浆相结合的综合防治水方法，使十矿北二进风井安全通过平顶山砂岩段，通过测水，井筒综合涌水量2m3/h，达到设计要求，即节约了工期，又节省了费用。
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冻结法凿井快速施工技术在工程中的应用
作者：孙蕾蕾赵明河魏奎
来源：《城市建设理论研究》2013年第10期
摘要：结合某煤矿中央回风立井冻结表土段凿井施工工程, 该井筒深1005m, 其中冻结段深618m。
介绍了在冻结法施工中所采用的综合机械化配套方案和多项新技术、新工艺、新设备, 实现了快速施工。
关键词: 冻结法；立井井筒；机械化配套设备；快速施工
中图分类号: TD262 文献标识码: A文章编号:
近年来，冻结法凿井施工技术应用越来越广泛，尤其对于冲积层较厚的煤矿建井施工能有效起到安全快速的作用。
所谓冻结凿井法（freeze sinking method），即是采用制冷技术暂时冻结加固井筒周围不稳定地层并隔绝地下水后再进行凿井的特殊施工方法。
1862年英国首先将人工制冷方法用于基础工程，1883年德国最早用人工冻结法开凿立井，我国是1955年首次在开滦林西煤矿开凿风井中开始应用。
冻结法是特殊凿井的主要方法之一，虽然需用设备较多，工期较长，成本较高，但安全可靠，施工技术较成熟。
现结合工程实例，就实现快速施工所采取的相关技术措施作简要探讨。
该煤矿中央回风立井, 井筒净直径7.5m, 深度1005m, 其中冻结段深度618m, 基岩段深度387m。
冻结段为双层钢筋混凝土井壁, 混凝土强度等级C50～C75。
井筒冻结段穿过第四系表土层, 主要以粘土和砂土为主。
1 凿井施工综合机械化配套方案
井筒冻结表土段快速施工的关键环节是掘进、提升运输和砌壁；应根据井筒表土层实际情况和合同要求，合理选用能满足相应工序要求的施工设备。
选用综合机械化配套设备如下：CX55型挖掘机掘进，多台风镐、凿岩机、铁锹等刷
帮,HZ-6型中心回转式抓岩机装矸。
主提升为2JK-4.0×2.1(Ⅱ)E型提升机，配单钩5.0m3 吊桶提升。
副提升为JKZ-2.8/15.5型提升机，配单钩4.0m3吊桶提升，座钩式自动翻矸；矸石落地后，铲车装载，自卸式汽车排矸。
设置3 层吊盘, 采用4台德国产JZ-25/1300 型稳车悬吊, 提落集中控制。
另外, 根据需要, 布置了多台2JZ-25/1300和JZ-16/1300 型稳车。
矿供商品混凝土, HID-3.0型底卸式吊桶下料,3.6m高液压伸缩整体金属模板砌壁。
采用2×30kW对旋式扇风机通风( 压入)。
地面配备5台GA110-7.5型螺杆式空压机供压气。
2 凿井施工中新技术、新工艺、新设备的应用
2.1 凿井稳车集中控制技术
在井口信号房安装了一套稳车起落集中控制系统, 将集控开关打到“通”的位置, 集控指示灯亮,悬吊吊盘或模板的几台稳车即可同时提落。
操作过程中, 井上信号工与井下信号工保持联系, 并观察提落微电脑指示仪, 了解各台稳车升降的高度差, 及时做出调整, 保证作业安全。
2.2 采用轮胎固定装置稳定吊盘
凿井吊盘为3层，层间距4m。
1层盘和3层盘各设置4对轮胎作稳盘装置，既简化了提落吊盘的操作程序，又保证了安全；同时在抓岩机抓岩时，还可缓冲上下冲击力，保护井壁。
2.3 自动化混凝土集中搅拌站
自动化混凝土集中搅拌站安设2台JS-1000型双卧轴强制式搅拌；搅拌好的混凝土由输送车运往井口卸料台, 经溜槽直接卸入底卸式吊桶。
配备PL-1200 型配料机和ZN-1型称重配料仪各1 台。
砂、石、水泥、外加剂等均采用电子秤累计计量方式配料, 配料精度高, 操作简便。
配料过程借助电脑实现自动控制。
2.4 高压胶管与环形供气系统
采用3.6m高液压伸缩整体金属模板砌壁。
为便于使用多台风镐、凿岩机配合掘进，在模板工作台下方安设了高压胶管，配20 组阀门，每组2个，形成环形供气系统，可满足40台风镐、凿岩机同时作业的需要。
2.5 抓岩机抓头的改造
为提高抓岩机抓土能力，对抓头进行了改造。
即将原抓片尖部去掉1层，焊上用30mm 厚钢板加工的尖三角形片。
改造后的抓岩机破土抓土能力提高了2～3倍，有效地避免了砂土从抓头中间漏掉，提高了装土速度。
2.6 小型挖掘机的应用
CX55型小型挖掘机功率43kW, 机身质量2.6t，运行半径3.5m, 挖斗容积0.15m3，能很好地挖、装“溏心”和低强度的冻土。
采用该小型挖掘机掘进和刷帮, 大大降低了工人的劳动强度, 提高了工作效率, 加快了掘进速度, 减少了井帮暴露时间, 有利于实现冻结表土段安全快速施工。
2.7 新型混凝土外加剂的应用
混凝土中掺入2.5%的FS特制型抗冻减水剂, 加速混凝土初凝，提高混凝土井壁早期强度，可缩短脱模时间和有效抵抗早期冻结压力，防止外壁早期被压坏。
2.8 通过深厚膨胀粘土层的几项技术措施
（1）根据土层情况, 合理确定掘进段高, 控制井帮位移量; 并在掘进过程中, 将荒半径适当扩大30～50mm，以保证井帮位移后的掘进规格和井壁厚度。
（2）与冻结单位密切配合，控制冻结盐水温度和冻土扩展速度，防止冻实而给掘进带来不便。
（3）在井帮上均匀开挖12道竖向“V”形卸压槽，释放压力。
（4）在外层井壁与井帮间敷设50mm厚的起缓压和保温隔热作用的聚苯乙烯泡沫塑料板, 并用竹笆固定, 既预留了一定的井帮变形量, 又改善了混凝土井壁养护条件, 可有效地防止外层井壁早期被压坏, 保证了外层井壁质量。
2.9 井下照明系统
井下照明系统选用了投光距离远、照明度高、能耗小、防震性能好、安全性能好的隔爆投光灯,既保证了工作面有足够的照明, 又满足了安全要求。
2.10 电视监控系统
在井口、翻矸台、吊盘等处安装有线电视监控设备, 显示屏设在提升机房和井口调度室, 便于提升机司机和调度观察井口、翻矸台及吊盘上的情况, 提高了提升安全性和调度指挥的直观性。
2.11 井筒测量系统
井筒施工定向采用垂线法, 中心垂线为Φ2mm 的碳素弹簧细钢丝绳, 通过封口盘导向轮下放。
井筒掘砌过程中, 要定期校检中线。
特别是每段砌壁前, 必须检查1 次, 确保井筒中心位置偏差不超过5mm。
3 劳动组织和管理
实行项目法管理, 综合施工队组织形式, 班组按专业配备。
井下工“四六制”滚班作业, 地面辅助工“三八制”作业。
此外, 还采取了一系列激励措施, 充分调动工人的劳动积极性。
（1）实行设备包机制管理, 按影响时间长短确定机电辅助人员的工资和奖金, 促使维修人员充分利用机械间歇时间对挖掘机、抓岩机及提升机等设备进行维护保养, 最大限度地减少机械设备维护保养及设备故障影响时间, 提高施工效率。
（2）在确保安全的前提下, 充分利用时间和空间, 最大限度地安排平行作业, 加快施工速度。
如井上接长管路与井下绑扎钢筋平行作业, 装土与刷帮平行作业, 处理井壁接茬与掘进平行作业等。
（3）利用经济杠杆, 奖优罚劣。
项目部按不同工序出台了效益与进度、质量及安全挂钩的小指标奖励办法, 并对执行过程中发现的问题及时加以解决, 对加快施工速度, 保证工程质量和施工安全起到了积极的推动作用。
4 冻结法施工效果
2009年5月，我钻井工程处在该煤矿中央回风立井冻结表土段凿井共完成井筒冻结段掘砌外壁施工循环46个, 最短循环时间13.5h, 创造了冻结表土段月进172m 的两淮矿区新纪录, 并且工程质量优良。
接着在6 月、7月施工中, 又均创下了月进尺超100m的佳绩, 实现了快速施工。
参考文献：
[1]沈季良，崔云龙，王介峰.建井工程手册（第四卷）[M].北京：煤炭工业出版社，1986
[2]陈明和.地层冻结工程技术和应用. 北京：煤炭工业出版社，2007
作者简介：孙蕾蕾（1980—），女，助理工程师。
毕业于安徽理工大学土木工程专业，现中煤第三建设集团有限责任公司钻井工程处从事工程项目管理工作，曾获得集团公司两个科研项目三等奖。
发表专业论文1篇。