局部冻结法在西部大型矿井立井凿井中的应用
冻结法 凿井 原理
冻结法凿井原理
冻结法是一种用于凿井的原理，它被广泛应用于水井的建设中。
这种方法的原理是利用冻结土壤的能力来形成一个固体的冻结圈，从而阻止井壁周围的水流入井筒。
凿井是一项需要高度技术和经验的工作，它通常在需要获取地下水资源的地区进行。
在过去，人们主要使用爆破技术来凿井，但这种方法有一些缺点，例如容易造成地质灾害和水源污染。
因此，冻结法成为了一种更加安全和可靠的选择。
冻结法的实施需要以下步骤。
首先，需要在井筒周围挖掘一个足够大的坑，然后在井筒的周围安装冷却管。
接下来，通过这些冷却管引入低温冷却剂，使土壤温度迅速下降。
当土壤温度降到冰点以下时，水分开始结冰，形成一个冻结圈。
这个冻结圈将土壤固化，从而阻止水流入井筒。
冻结法的优点是它能够有效地控制井筒周围的水流，确保井筒的稳定性和安全性。
此外，冻结方法还可以减少井筒周围的水污染，因为冻结圈可以阻止地下水与井筒中的水混合。
然而，冻结法也有一些限制和挑战。
首先，冻结法的实施需要大量的冷却剂和设备，成本较高。
其次，冻结圈的形成需要一定的时间，因此对于井筒的建设进度有一定的影响。
此外，冻结法对环境的影响也需要注意，特别是对冷却剂的排放和处理。
总的来说，冻结法是一种有效的凿井方法，它通过冻结土壤来阻止水流入井筒，保证井筒的稳定性和安全性。
虽然冻结法存在一些挑战和限制，但它仍然是一种被广泛应用的技术。
在未来，随着技术的不断进步和创新，冻结法有望得到更好的发展和应用。
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冻结法凿井快速施工技术在工程中的应用摘要：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。
冻结凿井技术在西部深厚富水软岩地层中的应用
岩 层 遇 水 软 化 ，强 度 低 ，容 易 破 碎 ，厚 度 约 为 ３ ７ ０ ｍ， 该 地层 富水 性 中等 ， 透水性 能 良好 ， 与 第 四 系松 散 层 和侏 罗 系 地层 均 存 在一 定 的水力 联 系 ，
９ ８ ． ０ ８ ｋ ｍ ， 煤 炭储 量达 ２ ７ ２ ７ ． ８ ５ Ｍｔ ， 设 计 生产 能力
为１ ３ ． ０ Ｍｔ ／ ａ ， 矿井 设计 年 限为 ９ ０ ａ ， 是 葫芦 素煤 化
０ 引 言
我 国西部 地 区覆盖 着广 阔 的深 厚 基岩 ，其下 部蕴 藏着 丰 富的煤 炭资 源 。随着 西部 煤炭 资 源 的 开发 ， 这些 地 区建设 井筒 的数 量 日益增 多 。 井筒 需 要穿 过 的 白垩 系 、 侏 罗 系等深 厚基 岩形 成 年代 晚 ， 岩石 胶结 程度 差 、 遇水 易软 化 ， 属 于 软弱不 稳 定岩 层＿ 。因此 ， ｌ 矿建 工 程具有 基 岩段 富水 软弱 、 开挖 荒径 大 等共性 ， 采 用常规 建 井技术 已不 能 奏效 ， 需
是井 筒 的直接 充水 含水层 。 侏 罗 系 中统 安 定组 、直罗 组地层 的上部 为 暗
筒冻结设计做ห้องสมุดไป่ตู้讨 ， 进而为类似井筒的冻结设计 和施 工 提供参 考 。
１ 工 程 及 水 文地 质 概 况
１ ． １ 工 程概 况
紫、 灰 紫色 泥 岩 ， 中部 为夹 杂 灰绿 色 砂 质 的泥 岩 、 粉砂 岩 ， 下 部 为 青灰 、 灰绿 色 中 ～粗 砂 岩 ， 岩 石 强
冻结凿井技术在西部深厚富水软岩地层中的应用
赵 志福 ‘ ， 牛世 伟 ， 张强 强 ， 陈鹏 飞
浅谈冻结法与钻井法凿井
浅谈冻结法与钻井法凿井论文导读：冻结法与钻井法凿井介绍立井井筒工程是矿井建设的关键工程。
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，如冻结法、钻井法、沉井法、注浆法、和帷幕法等。
我国目前主要以冻结法和钻井法为主。
2主要施工设备工作原理分析2.1冻结法人工制冷设备冻结法凿井分为钻冻结孔、形成冻结壁和井筒掘砌三大工序。
关键词：立井井筒，冻结法，钻井法，制冷设备，钻进设备1.冻结法与钻井法凿井介绍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，如冻结法、钻井法、沉井法、注浆法、和帷幕法等。
我国目前主要以冻结法和钻井法为主。
冻结法凿井就是在井筒掘进之前，在井筒周围钻冻结孔，用人工制冷的方法将井筒周围的不稳定表土层和风化岩层冻结成一个封闭的冻结圈。
以防止水或流砂涌入井筒抵抗地压，然后在冻结圈的保护下掘砌井筒。
待掘砌到预计的深度后，停止冻结，进行拔管和充填工作。
钻井法是用钻头刀具破碎岩石，用洗井液进行洗井排渣和护壁，直到将井筒钻到设计直径和深度后，进行支护的机械化凿井方法。
2主要施工设备工作原理分析2.1冻结法人工制冷设备冻结法凿井分为钻冻结孔、形成冻结壁和井筒掘砌三大工序。
首先在未开凿的井筒周围打一定数量的冻结孔，其深度穿过不稳定岩层进入稳定岩层，在孔内安装冻结器。
形成冻结壁是冻结法凿井的中心环节，是岩层冷冻的结果。
人工制冷是通过冻结站的氨循环系统、盐水循环系统、和冷却水循环系统来实现的。
通常使用氨作为制冷剂。
利用氨由液态变为气态吸热的原理达到制冷。
科技成果——深厚复杂岩土中冻结法凿井关键技术
科技成果——深厚复杂岩土中冻结法凿井关键技术适用范围近年来，我国东、西部地区深井建设中普遍遇到深厚复杂岩土层，冻结法是其最主要的凿井方法。
本技术适用于表土层厚度800m以内，含水岩层深度1000m以内的复杂岩土层中凿井，突破了深厚复杂岩土层下固体资源开发的凿井技术瓶颈制约，推广应用前景广阔。
技术原理在待开凿的井筒周围钻冻结孔；在孔内下入钢质冻结管，再在冻结管内下入塑料管，形成冻结器；在冻结器内循环来自制冷站的低温盐水，使周围地层冻结，形成筒形冻土墙—冻结壁；而后在冻结壁的保护下掘砌施工井壁，形成永久的封水与支护结构。
关键技术冻结井壁关键技术：井壁永久荷载和冻结压力理论，双层复合井壁和单层井壁设计理论，适应表土层沉降的井壁结构及其设计理论，井壁防裂技术、接茬防渗技术，（钢纤维）高强混凝土井壁施工技术。
冻结壁关键技术：冻结壁厚度设计理论，多圈管冻结壁发展厚度与平均温度计算方法，分圈异步冻结技术，高效保温局部冻结技术，预防冻结管断裂技术，控制冻结技术，冻结孔内缓凝水泥浆固管封水技术。
工艺流程1、打井筒检查孔；2、确定冻结深度；3、确定井壁结构与材料，设计井壁厚度等；4、设计冻结壁的厚度及平均温度；设计冻结方案、工艺和冻结孔位置等；5、打冻结孔，下入钢质冻结管和塑料供液管，形成冻结器；同时建制冷站；6、在冻结器内循环来自制冷站的低温盐水，冻结地层形成合格冻结壁；7、掘砌施工井壁；8、停冻，拔出供液管并充填冻结管。
主要技术指标（1）可开凿表土厚度达800m的特厚表土井筒、富水岩层深达1000m的井筒；（2）井壁（钢纤维）混凝土强度等级可达（CF100）C100；（3）可预防冻结管断裂及冻结孔导水淹井事故；（4）可预防深厚表土层沉降引起的井壁破裂灾害；（5）与传统的双层复合井壁技术比，新型单层冻结井壁技术壁厚减少近50%。
典型案例1、深厚表土层冻结法凿井技术：已施工49个表土厚度达400-754m（创世界纪录）的井筒，井壁混凝土设计等级达CF90。
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 。
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。
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。
冻结法凿井冷冻孔施工技术应用
冻结法凿井冷冻孔施工技术应用
徐培远 ＊
（ ） 河南省煤田地质局 ， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ５ ３ 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 ， 介绍了在应用 着重介绍了冷冻孔施 工 过 程 中 的 防 斜 纠 斜 等 技 术 的 该技术的过程中所遇到的技术难题及解决方案 ， 应用以及钻井液和钻井工艺的优选方法 。 关键词 ： 冷冻孔 ； 防斜纠斜 ； 钻井液 （ ） 中图分类号 ： Ｐ ６ ３ ４ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ４—５ ７ １ ６ ２ ０ １ １ ０ ９—０ １ ９ ９—０ ２ 对于 近几年冻结法凿井施工应用范围越来越广阔 ， 冲积层较厚的煤矿建 井 施 工 能 有 效 地 起 到 安 全 快 捷 的 市场前景较好 。 冻结井施工前期冷冻孔的钻孔质 作用 ， 量十分重要 ， 有时甚至决定着冻结井施工的成败 。 偏斜 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 （ 因此一旦发生偏斜就容易造成 １． ２～２． ７ ｍ） “ 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 。 １ 技术关键 （ ） 选配冻结凿井冷冻孔施工的钻机及配套设备 。 １ （ ） 研究冻结凿井冷冻孔施工的泥浆工艺 。 ２ （ ） 钻井过程中如何防斜纠斜 。 ３ ２ 冷冻孔施工技术的研究和应用 ２． １ 主要钻探设备的选型 钻探设备的合理选 择 直 接 影 响 钻 进 施 工 的 正 常 和 快速进行 。 ２． １． １ 钻机 冷冻孔孔深一般在 ５ 孔径 １ 施工 ０ ０～８ ０ ０ ｍ， ９ ０ ｍｍ， ， 的钻 机 要 求 提 升 能 力 大 于 ３ 扭 矩 大 于 ０ ０ ｋ Ｎ １ ４． ０ ｋ Ｎ·ｍ， Ｔ Ｓ Ｊ －２ ０ ０ ０水源钻机在钻井工程中属于 常用机具 。 ２． １． ２ 钻塔 采用四角钻塔 。 ２． １． ３ 泥浆泵 冷冻孔 施 工 孔 径 １ 孔深在５ ９ ０ ｍｍ， ０ ０～８ ０ ０ ｍ之 ， 间 泥浆泵的流量应满足将孔内的岩屑携带出井口的要 泵压能够满足纠 斜 时 给 螺 杆 提 供 足 够 动 力 的 要 求 ， 求， 同时由于施工的井段 多 为 第 三 、 四 系 松 散 地 层， 泵量不 ／ 宜过大 。 综合考虑 ， 该钻井工程选用 Ｔ ＢＷ－８ ５ ０ ５ ０泵 可以满足工程施工的需要 。 ２． １． ４ 动力 钻机配备 １ 泥浆泵配备 ９ １ ０ ｋＷ 电机 ， ０ ｋＷ 电机 。 ２． １． ５ 测斜仪器 钻孔 ０～１ 实际使用井深在 ０ ０ ｍ 段使用灯光测斜（ 。使 用 灯 光 测 斜 结 构 简 单、 操 作 方 便、 数据 ５ ０ ｍ 以内 ） ， 。 准确 而且使用成本低 １ ０ ０ ｍ 以下井段选用 Ｊ Ｄ Ｔ－５ Ａ 型陀螺测斜仪 。 陀螺测斜仪的主要特点是抗磁干扰 、 测 斜数据准确可靠 。 ２． １． ６ 纠偏设备 选用 ５ 同 Ｌ Ｚ １ ２ ０ Ｘ ７、 ５ Ｌ Ｚ １ ６ ５ Ｘ ７ 螺杆定向钻进纠 偏 ， 时配备 Ｊ Ｄ Ｔ－５ Ａ 型陀螺测斜仪及定向控制面板 。 ２． ２ 冲洗液 （ ） 冲洗液是钻探 的 血 液 ， 是钻井工作中尤为重要 １ 泥浆应随时结合 的问题 。 结合冲积层换层频繁变化大 ， 地层进行 调 配 。 开 孔 的 泥 浆 应 适 量 的 稠 一 些 ， 护好井 壁， 随着孔 的 加 深 可 缓 慢 调 配 泥 浆 。 泥 浆 的 综 合 性 能 ， 是： 粘度 １ 失水量小于 １ 比重 １． ８～２ ５ ｓ ０ ｍ Ｌ， ０ ５～１． １ ５， 胶体率大于 ９ 不同的区域 ， 对泥浆 的 要 求 也 是 不 同 ７％ ， 的， 所以要结合实际情况 。 、 现场应备的泥浆材料有 ： 钠 土、 纯碱（ 面碱） ＣＭＣ、 水解 聚 丙 烯 酰 胺 （ ＨＰ ＡＭ ）少 量 、水 解 聚 丙 烯 腈 （ 、 腐植酸钾 。 ＨＰ ＡＮ） （ ） 冷冻孔常用的几种泥浆 ： ２
冻结法施工在庞庞塔矿井掘进中的应用
ｌ８・ ｌ
第３ ６卷 第 ３ ４期 ２０ １ ０年 １ ２月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖ０． ６ Ｎｏ ３ １３ ． ４ Ｄｅ ． ２０１ ｏ Ｏ
文 章 编号 ：０ ９６ ２ （０ ０ ３ — ｌ８ Ｏ １０ －８５ ２ １ ）４ ０ １ －２
形状和强度可视施工现 场条件 ， 地质 条件灵活 布置 和调 整 ， 土 冻 强度可达 ５ＭＰ 一１ ａ 能有效提 高工效 。４ 冻结施 工用于煤 ａ ０ＭＰ ， ）
矿 井 筒 掘 进 或 其他 工 艺 平 行 作 业 ， 有 效 缩 短 施 工 工期 。 能
１ ｉ ５ｍ ｎ压力不降为合 格 ， 否则就近重新 钻孑 下管。３ 冷冻站安装 Ｌ ）
关 键 词 ： 井掘 进 ， 结 法施 工 ， 散 层 ， 砾 石层 矿 冻 松 砂 中图 分类 号 ：Ｕ ５ Ｔ ７３ 文 献 标 识 码 ： Ａ
０ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 言
承压 的条 件 。井 帮 迎 头 温 度 维 持 在 一 Ｃ～ 一ｌ ８ｑ ０℃ ， 右 帮 温 度 左
底 两 岩土工程 中， 当遇 到 涌水 、 砂 、 泥 等 复 杂 不 稳 定 的 地 层 条 基 本 维 持 在 一８℃左 右 。顶 板 、 板 、 帮 冻 结 壁 厚度 和强 度 均 满 流 淤 足 设 计 要 求 。 在满 足冻 结 设 计 对 于冻 土 强 度 的要 求 的 同 时 ， 帮 井 件 时 ， 采 用冻 结 法 施 工 。 冻 结 法 自 １５ 常 ９ ５年 在 我 国 首 次 获 得 实 有利于混凝土的凝 固， 节省 了时 问， 提高 了井 筒掘 际应 用 以来 ， 过 多 年 的 发 展 ， 已 成 为 我 国 矿 井 通 过 深 厚 冲 积 温度不致过低 ， 经 现 进 的 效 率 。在 我矿 区 ， 结 段 多 为 砂 砾 石 层 ， 分 粘 土 夹 层 。 根 冻 部 层 的主 要 施 工 方 法 之 一 。实 践 证 明 ， 结 法 是 在 松 散 含 水 层 中 施 冻 工 地 下 结 构 工 程 的一 种 较 为 安 全 可 靠 的 工 法 。 据 井 下 实 测数 据 ， 砾 石 层 冻 结 效 果 良好 ， 定 性 好 ， 有 片 帮发 砂 稳 没 生 ； 土层稳定性稍差 ， 露段表面温度 回升较快 ， 取的措施是 粘 暴 采 减小 放 空 段 ， 果 良好 ， 有 片 帮 发 生 。 效 没
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
地 层 砂 质 泥 岩 粉 砂 岩 砂 质 泥 岩 粉 砂 岩 细 砂 岩 粉 砂 岩 细 砂 岩
粉 砂 岩
９ １ ０ １ １ １ ２
１ ３
２ ２ ３ ８．４ ２ ５ ５ ９．９ ３１ １ ３ １６ ２．６
３ ０ ３ ３．６
６ ７ ．５ １．５ ３２ １． １ ５４ １． ６ ０６
３．４ ３ ８
砂 质 泥 岩 粉 砂 岩 细 砂 岩 中砂 岩
粉 砂 岩
１ ４
３ ９ １ ３．６
８ ８ ．０
粉砂岩
２ ８
４ １５ ８ ．０
６ ８ ．５
中砂岩
收稿 日期 ：２ １ ０ ０ １— ９—０ ９
作者简介 ：李
林 （９ ７一） １８ ，男 ，内蒙古包头人 ，２ ０ ０ ９年毕业 于内蒙古农业 大学 ，现在煤炭科学研 究总 院从事 特殊凿
２１ ０ ２年 第 ２期
煤
炭
工
程
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
李 林 ，徐兵壮 ，赵根全 ，李长 忠
（ ．３ ．中国国电集 团公司 ，北京 １０ ３ ） ０ ０４
层 号 １ ５ １ ６ １ ７ １ ８ １ ９ ２ ０ ２ １
２ ２
深 度／ ｍ ３２ ５ ５ ． ３８１ ５ ． ３５ ６ ３３ １ ７ ． ３４ ４ ８． ５ ３０ ９ ９． ２ ４ ３５ ０ ．
４ ３９ １ ．５
厚度 ／ ｍ １． ４ ３ ３ ５ ６ ．０ ６ ９ ．０ ８ １ ．０ ｌ． ５ １３ ６ ４ ．７ １． ８ ２ ５
甘 肃 陇 东 地 区 正 宁 县 第 一 矿 区 副 井 为 立 井 ，采 用 普 通 凿 井 法 掘 砌 至 ４ ２ 处 因 涌水 无 法 继 续 施 工 ，采 用 冻 结 法 补 ７ｍ
冻结法凿井技术在立井施工中的应用
冻结法凿井技术在立井施工中的应用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%。
2.1 冻结技术与制冷设备2.1.1 冻结技术设计参数1）冻结深度。
冻结深度确定合理，可节省冻结费用，保证井壁质量，加快建井速度，同时能防止涌水冒砂事故，做到安全可靠。
冻结法 凿井 原理
冻结法凿井原理
冻结法凿井是一种利用冻土原理来进行凿井的方法。
其原理是
通过在地下水位以下的地层中注入冷冻液（通常是液氮或者盐水溶液），使地下水和土壤中的水分迅速冷却结冻，形成一层冻土围绕
井筒，从而形成临时的井壁。
在冻结的土壤中凿井可以避免塌方和
井壁坍塌的问题，从而使得凿井作业更加安全和稳定。
冻结法凿井的原理涉及到地下水和土壤的冷冻特性。
当冷冻液
注入地下后，其温度迅速降低，导致地下水和土壤中的水分迅速结
冻形成冻土。
这样一来，就形成了一个临时的井壁，使得井筒周围
的土壤得到了支撑，从而在凿井作业过程中避免了塌方和坍塌的风险。
在实际应用中，冻结法凿井通常需要在地下水位以下进行作业，因为只有在地下水位以下才能确保冷冻液充分接触到地下水和土壤
中的水分，从而形成坚固的冻土井壁。
此外，冻结法凿井还需要考
虑冷冻液的选择、注入方式、温度控制等因素，以确保冻结效果和
作业安全。
总的来说，冻结法凿井利用冻土原理，在地下水位以下注入冷
冻液，使地下水和土壤中的水分结冻形成临时的井壁，从而实现凿井作业。
这种方法能够有效地解决凿井过程中的安全隐患，是一种重要的凿井技术之一。
西部矿区立井基岩冻结井壁的设计研究
冻结 法施 工 的井筒 其井 壁所 受 的永久 压力 为静 水压 力 ， 施工工 艺均为短段 掘砌 ， 井 壁 隔 水 性 能 较
差， 井 筒 解冻 后 ， 作用 在井 壁上 的静 水压力 由 内层井
壁来 承 担 ， 故 外层 井壁 主要 承受 冻胀 压力 。
保 护 下进 行 掘砌 作业 的施 工 方法 。１ ９ ５ ５年 ， 中国首
ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｒｅ ｆ ｅ ｚ ｉ ｎｇ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｔ ｕｒ ｎ ｓ ｈａ ｆ ｔ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎｇ ｈａ ｉ ｍｉ ａ ｏ Ｎ ｏ ｌ Ｍｉ ｎ ｅ，ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ —
基 岩 冻结 立 井的 实例 ， 同时结合在 内蒙古上 海庙 一号 矿 井 对 回风 立 井 冻结 压 力 和水 压 力 的监 测 结 果， 归纳 出立 井基 岩 冻结 井筒 外壁 冻结 压 力和 内壁水 压 力的理 论计 算公 式 ， 为我 国西部矿 区立 井基
岩 冻结 并筒 的设 计和施 工提 供 了借 鉴 。
我国冻结法凿井施工的井筒主要集中在东部的华北华东地区这些地区第四系表土层厚含水量丰富如冻结法凿井施工的山东龙固矿井副井所通过的第四系地层厚度达567畅7冻结法施工的井筒其井壁所受的永久压力为静水压力施工工艺均为短段掘砌井壁隔水性能较差井筒解冻后作用在井壁上的静水压力由内层井壁来承担故外层井壁主要承受冻胀压力
第 ５期
华 召文
郑ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ友
西部 矿区立井基岩冻结井壁 的设计研究
５
西部地区煤矿建井问题探讨
西部地区煤矿建井问题探讨王斌【摘要】In combination with some problems occurred in a construction process of Menkeqing Mine , according to the mine construction problems in Western China ,the paper discussed a selection of the mine shaft sinking plan ,a determination on a structure form of the mine freezing shaftwall ,treatment of drilled boreholes ,soft rock support andothers.According to the weak cemented stratum in Inner Mongolia and other Western China ,the ground freezing method was firstly selected anda feasibility study on the mine shaft full face drilling technology of the mine shaft drilling method was conduc-ted.T he paper proposed that a new rapid excavation and lining technology suitable for the large diame-ter deep mine shaft should be researched and developed and the performances of the available mine shaft sinking equipment should be improved. According to the geological conditions and the mine roadway cross section features ,a mechanized construction operation line should be rationally coordina-ted to promote the improvement of the construction technical level for the mine deep shaft and the mine roadway.Meanwhile ,a study on the support mechanism of the soft rock in Western China should be conducted to determine a rational support method and parameters and to fully improve the con-struction safety and economic benefit.%结合门克庆煤矿建设过程中遇到的一些问题，对西部地区煤矿建井问题，如凿井方案的选择、冻结井壁结构形式的确定、钻孔处理、软岩支护等作了探讨；指出对于内蒙古等西部地区弱胶结地层，冻结法是首选，同时可开展钻井法凿井技术可行性研究。
冻结法在地下施工中的运用
冻结法在地下施工中的运用随着城市化进程的不断加速，地下空间的开发已经成为城市规划的一个重要方面。
然而，地下空间开发所涉及的施工技术和管理难度极大，需要运用多种复杂的技术手段来实现。
其中，冻结法作为一种重要的技术手段，被广泛应用于地下管道、隧道和地铁等建设领域中。
本文将从冻结法的原理、运用案例及优缺点等方面进行探讨。
一、冻结法的原理冻结法是一种通过对土壤进行冻结，使其达到一定硬度，从而达到控制土体变形的目的。
一般来说，冻结法分为两个步骤：首先要在地下工程周围的土体中注入一定的冷却介质，如液氮或气氮来冷却土体；然后再注入一定的硬化介质，如水泥浆等，来增加土体的强度和硬度。
通过这些步骤，冻结法可以有效控制土体变形，从而确保地下工程的安全性。
二、冻结法在地下施工中的运用案例1. 地铁隧道建设在地铁的建设过程中，冻结法被广泛应用于隧道的施工。
比如在北京地铁23号线的建设过程中，冻结法被运用于隧道施工中。
通过对周围土体进行冷却和加固，成功地控制了隧道周围土体的变形和稳定，在施工过程中保证了地铁客运安全性。
2. 燃气管道铺设在燃气管道的铺设过程中，冻结法也是常见的施工技术。
比如在广州某燃气公司的项目中，采用了冻结法铺设燃气管道。
通过对管道周围土体的冷却和硬化，确保了管道施工过程中的安全和稳定。
三、冻结法在地下施工中的优缺点1. 优点冻结法可以有效控制土体变形，确保地下工程的安全性。
同时，冻结法还可以控制地下水位，减少水位的影响对施工的影响。
2. 缺点冻结法在施工过程中较为耗能和耗时，需要大量的冷却介质和硬化介质。
同时，冻结法在一些土体条件较差的地区并不适用。
总体而言，冻结法在地下施工中的运用具有极大的优势和灵活性，但也需要按照实际情况进行选择。
在今后的地下施工中，冻结法将继续发挥重要的作用。
某矿山竖井局部冷冻施工的应用
盐 水 静 止 区域 回液 管
回液 管 供 液 管
供液管
ｌ 盐 水 流 动 方 向
盐 水 流 动 方 向
１ 工 程概 况
某 矿井 设计 井筒 直 径 ７ ． ２ ｍ， 深９ ８ ５ ． ８ ｍ， 井 筒 外 壁厚 ４ ５ ０ ｍ ｍ， 内壁 厚 ５ ０ ０ ｍｍ， 处 于第 四系含 水 覆 岩 中。为保 证施 工 顺 利 ， 第 四 系和 强 风 化 层 部 分 需
厚６ ｍ ｍ， 深度 １ ９ ２ Ｉ Ｔ Ｉ ； 回液 管 内径 ９ ０ ｍ ｍ， 壁 厚 ７ ｍｍ， 深度 １ １ ５ ｍ。
２ 局 部 冷 冻 原 理
冷冻法工作 原理是 以盐水作为 冷媒介 质 ， 在 制冷
系统的作用下， 通过冷冻孔吸收围岩热量 ， 使冻结孔 周围形成冻结壁。普通冷冻法与局部冷冻法的主要 区别在于孔 内冻结 器结构形式 的不 同 ， 如图 １ 所示 。 普 通冷 冻 法冷 冻孔 施工 结 束后 直接 下入 无缝 钢
部 的冷冻施工 ， 采用局部冷冻法对 １ １ ５ ～ １ ９ ２ ｍ进行 冻结。
开孔 间距 １ ． １ ８ ｍ， 冻结管深度 １ ９ ２ ｍ， 冻 结 管 采 用 ￣ ｂ １ ３ ３ ｍｍ×５ ｍ ｍ ２ ０ 优 质 低碳 钢 无 缝 管 ， 内下 两 根 塑料 管作 为供 液管 和 回液管 ， 供 液管 内径 ５ ５ ｍ ｍ， 壁
冻 深度 １ ９ ２ ｍ， 采用长 、 短孔布置 ， 长孔深度 １ ９ ２ ｍ，
短 孔深 度 １ ３ ０ ｍ。 在 冻结 交 圈 后 ， 开 始 进 行 井 筒 掘 砌 施工 ， 当冷冻 段外 壁 掘砌施 工 至 １ ３ ２ ｒ ｎ时 ， 发现 冻 结 壁膨 胀 向井 心方 向位 移 ， 长腿 冷 冻 孔 已经 全 部 被
钱营孜煤矿西风井冻结施工技术
钱营孜煤矿西风井冻结施工技术吴康宁【摘要】钱营孜煤矿西风井冻结深度332m,冲积层深部有46.98m厚的膨胀性钙质粘土层。
由于冻结方案设计合理,施工技术措施得当,井筒施工中,未发生冻结管断裂等事故,实现了安全快速施工,缩短了建井工期,降低了工程成本。
【期刊名称】《建井技术》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】4页(P7-9,6)【关键词】风井;冻结法;差异冻结;强化冻结;辅助孔【作者】吴康宁【作者单位】中煤矿山建设集团冻结工程处,安徽淮北235044【正文语种】中文【中图分类】TD265.341 工程概况钱营孜煤矿位于安徽省淮北市濉溪县境内，隶属于皖北煤电集团公司，设计生产能力1.8 Mt／a，2010－06－30建成投产。
为加大矿井西三采区通风能力而新开凿的西风井（立井），净直径5.0m，冲积层厚227.75m，采用冻结法施工，冻结深度332m。
该井筒自上而下穿过第四系与第三系松散层（Q－N）和二叠系下石盒子组（P12）地层。
第四系、第三系松散层总厚度227.75m，以松散的粘性土层、砂层、砾石层为主。
二叠系下石盒子组（P12）地层总厚度137.51m，主要由泥岩、粉砂岩、细砂岩等组成，地层倾角23～30°。
强风化带深227.75～258.16m，弱风化带深258.16～266.20m，岩性均以泥岩、粉砂岩为主。
根据对钻探取心资料的综合分析，井筒共有4个含水层（组）和3个隔水层（组），见表1。
表1 含水层、隔水层划分名称底板深度／m 厚度／m第1含水层（组）35.72 25.30第1隔水层（组） 46.15 10.43第2含水层（组） 69.3923.24第2隔水层（组） 96.35 26.96第3含水层（组） 164.87 68.52第3隔水层（组） 211.85 46.98第4含水层（组）227.75 15.90第1含水层（组）主要由粉砂和3层砂质粘土、5层粘土组成。
中国冻结法凿井理论与技术综述
中国冻结法凿井理论与技术综述李功洲【摘要】介绍中国冻结法凿井60余年发展经历的引进消化、探索改进、完善提高、创新攀高四大阶段,阐述中国在深厚冲积层冻结段井壁结构、井壁用C60~C100高强高性能混凝土、冻结壁设计理论体系、多圈孔冻结工艺、冻结壁形成特性工程预报与调控、冻结壁径向位移实测与掘砌段高调控、冻结段安全快速施工等关键理论与技术成就和现状,这些构成具有中国特色的深厚冲积层冻结法凿井理论和技术体系.还对冻结壁设计理论和发展、井壁结构设计与应用、冻结壁温度场理论与应用技术、深部立井基岩冻结和斜井冻结技术等方向存在的问题进行了展望和建议.【期刊名称】《建井技术》【年(卷),期】2017(038)004【总页数】10页(P1-10)【关键词】冻结法凿井;深厚冲积层;冻结壁温度场;高性能混凝土;安全快速施工【作者】李功洲【作者单位】天地科技建井研究院,北京 100013;北京中煤矿山工程有限公司,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TD265.3Abstract：The paper presented four high stages of the introduction and digestion,the discovery and modification,the perfect improvement and theinnovation upgrading during the over 60 years development of the mine ground freezing shaft sinking in China and stated the shaft liner structureat the ground freezing section in the deep and thick alluvium,the C60～C100 high strength and high performance concrete applied to the mine shaft liner,the design theoretical system of the freezing wall,the freezing technique with multi freezing ring boreholes,the characteristics engineering forecast and adjusted control of the freezing wall formation,the radial displacement measurement of the freezing wall and adjustment control of the lining section height,the safety and rapid construction of the freezing section and other key theory and technical achievements as well as the present status in China.All above formed the mine shaft sinking theory and technical system with the China characteristics deep and thick alluvium freezing method.An outlook and proposals were provided on the design theory and development of the freezing wall,the design and application of the mine shaft liner structure,the temperature field theory and application technology of the freezing wall,the base rock freezing in the deep mine shaft and the mine inclined shaft freezing technology as well as the problems existed.Key words：mine ground freezing shaft sinking;deep and thick alluvium;temperature field of freezing wall;high performanceconcrete;safety and rapid construction冻结法凿井是井巷工程应用人工制冷技术，暂时冻结地下水，以加固井筒周围不稳定冲积层、松软含水岩层的特殊施工方法。
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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
特 征见 表 １ 。在 副 井 凿 井 施 工 时 ， 矿井一 、 二 号 主 立 井 和一 号 回风立 井 已经施 工 到底 ， 井下 正在 施工 井 筒
间的贯 通巷 道及 临 时车 场 。因此 ， 该井 筒 具有 直径 大
和 井上井 下 同期 建设 的特点 。
表 １ 副 井 井 简 主 要 技 术 特 征 表
方案 的安 全 、 技术、 经济 指标 ， 确 定采 用局 部 冻结 法进行 立 井凿 井施 工。 工程 实践表 明 ， 局 部 冻结 法能 够满足 矿 井建设 的需要 ， 实现 了立 井快速 、 安全、 高效 凿井施 工 的 目标 。为 我 国西部 大 直径 、 中深 井筒 的安全 高效 建设 积 累了经验 ， 具有 较好 的示 范作 用。
积１ ８ ０ ． ６ ７ ｋ ｍ 。 由 于矿 区 煤 层 埋 藏 深 度 较 深 ， 最 浅
的 ３—１ 号煤 层埋 深 达 到 ５ ５ ０ ｍ 以上 ， 属 于 我 国西 部 煤 矿开 采深 度较 深 的矿 井 。矿 井 副井 井 筒 井 口标 高 ＋１ １ ３ ２ ． ２ ０ ｍ， 凿井深度达到 ５ ８ ０ ｍ 以上 ， 主 要 技 术
２ ）白垩系 下 统 志丹 群 洛 河 组 风 化 基 岩 孔 隙 、 裂 隙承压 水含 水层 。
含水 层 为 白垩 系下统 志丹 群洛河 组 砂岩 ， 全 区分
布 。含水 层 岩性 为砖 红 色 中 、 粗粒砂岩 ， 次 为 细 粒 砂 岩 。岩层 上 部风化 裂 隙发 育 ， 下部孑 Ｌ 隙发育较强 ， 给 地 下水形 成 良好 的储水 空 间 。水 位埋 深 ２ ５ ． ３ ４ ｍ， 静
（ Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ） ｙ ｋ ｊ ｔ ｗ ｑ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
・
２ ６・
山பைடு நூலகம்西 焦 煤 科 技
２ ０ １ ３年 第 １ ０期
Ｌ ／ ｓ ， 单 位 涌水 量 ０ ． ０ ８ ４ ６ ５ Ｌ ／ ｓ・ ｍ（ 统 降 单 位 涌水 量 ０ ． ０ ４ ６ ８ ３ Ｌ ／ ｓ・ ｍ） ， 渗透 系数 ０ ． １ ９ ７ １ ｍ ／ ｄ ， 富 水
关 键词 立 井凿 井 ； 局部 冻 结法 ； 方案 设计 ； 工程 应 用 中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ２ ６ ５ ． ３ 文献标 识码 ： Ｂ 文章编 号 ： １ ６ ７ ２— ０ ６ ５ ２ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０— ０ ０ ２ ５—０ ３
１ 工 程概 况及 水文 地质 状况
性弱 。
根据该 矿井 的水 文地 质条件 ， 确定 该井 筒宜 采用
冻结 法施工 ， 以确保施 工安 全 。
王 黔 ， 李 东永 ， 范明建
（ １ ． 中煤 能源鄂 尔多斯 分公 司 ， 内蒙古 鄂 尔多斯 ０ １ ７ ２ ０ ０ ； ２ ． 天地科技股份 有限公司 ， 北京 １ ０ ０ ０ １ ３ ）
摘
要
在 分析 蒙陕矿 区某矿 副井 穿越 地 层 的水 文 地质 条件 的基 础 上 ， 通过 对 比分 析 不 同 冻结
中等 。
蒙陕 矿 区某矿 井 位 于 内蒙古 自治 区鄂 尔 多 斯 市
乌审旗境内 ， 井田位于鄂尔多斯高原之东南部 ， 区域
性地 表分 水岭 “ 东胜 梁 ” 的南 侧 ， 毛 乌 素 沙漠 的东 部 ， 具 有 高 原 沙 漠 地 貌 特 征 。该 矿 井 设 计 生 产 能 力 ８ Ｍ ｔ ／ 年， 井 田走 向长度 １ ７ ． ８ ｋ ｍ， 倾 斜 宽度 １ ３ ． ５ ｋ ｍ， 面