汇报_煤矿超深立井施工关键技术研究28
大强煤矿千米立井井筒快速施工技术
大强煤矿千米立井井筒快速施工技术摘要:本文讨论了大强煤矿千米立井井筒施工技术，包括大强煤矿的发展历程、为什么采用快速施工技术、快速施工技术的优势、运用快速施工技术的步骤以及其好处。
关键词：大强煤矿，立井井筒施工技术，快速施工正文：大强煤矿位于青海尖扎县，成立于1958年，是一家从事火力发电及煤炭开采的国有企业。
由于煤矿产量不断增加，沿着海拔较高的地形需要建立立井井筒，在建设过程中耗费时间较长、耗费成本较高，因此大强煤矿决定采用快速施工技术。
快速施工技术的优势在于，可以快速建立立井井筒，减少施工所耗时间，使用最少的人力物力完成工作，减少人员伤亡风险，也可以节省大量的材料成本。
运用快速施工技术的步骤包括：造型布置，上架安装，液压浇筑筒体，安装破碎辊，混凝土顶盖，安装卷扬机。
大强煤矿运用快速施工技术得到以下好处：节约施工成本、提高安全性、缩短施工周期、提高工作效率、提高工作质量。
本文从历史上分析了大强煤矿立井井筒施工技术，分析了为什么选择快速施工技术，以及快速施工技术的优势、施工步骤以及成效。
由于快速施工技术的显著优势，大强煤矿正在积极推进其应用，并将该技术用于立井井筒施工的各个环节中。
首先，在样板设计方面，大强煤矿采用半制造技术，将施工过程划分为模数化部分和定型部分，模数化部分由专业技术人员负责，而定型部分属于施工现场的操作者。
既减少了施工周期，又提高了施工质量。
其次，在设备采购方面，大强煤矿采用进口的先进设备，如立井井筒快速液压浇筑机，使施工过程更加高效、安全。
另外，大强煤矿还采用了施工学院建立的专业技术团队，他们监督现场施工，保证施工质量，并随时协助解决施工中出现的问题。
最后，大强煤矿还制定了科学的安全操作制度，加强了安全管理，防止上班时出现意外情况。
通过引进先进设备、建立专业技术团队、制定安全操作制度，以及实施半制造技术，大强煤矿成功实施了立井井筒快速施工技术，节省了成本、缩短了施工时间、提高了施工质量以及提高了安全性。
超深竖井施工安全管理技术
超深竖井施工安全管理技术摘要新疆某引水工程二期隧洞内涉及有上游S1-1和下游S1-2竖井及主洞工程，井深分别为532.203m、554.995m，净空直径均为7.6m，主要施工程序为井颈段施工、井筒段施工、马头门施工，其中井颈段、井筒段施工依次凿岩爆破、出渣清底、初期支护、钢筋绑扎、立模浇筑；工程区内分布有Ⅱ~V类围岩，且在S1-1马头门施工时遭遇小断层破碎带，在光面爆破、小导洞先行开挖到位，再由里向外刷大成型的施工基础上还需坚持“勤探测、超前支护、弱爆破、短进尺、强防水、快封闭”的总体原则。
关键词：竖井工程；井颈施工；井筒施工；马头门施工1工程概况新疆某引水工程二期某隧洞内涉及有上游S1-1和下游S1-2竖井及主洞工程，该工程位于清河县境内，属于阿勒泰山南坡剥蚀丘陵区，地势略有起伏，主要为荒漠地。
S1-1竖井桩号为194+250m，井深532.203m，对应控制的主洞柱号192+550m～195+503m，与主洞交点高程563.005m，井深554.995m，净空直径7.6m；S1-2竖井桩号为203+653m，井深639.94m，对应控制的主洞柱号202+200m～205+153m，与主洞交点高程559.365m，井深639.94m，净空直径7.6m。
2施工工艺技术S1-1、S1-2竖井围岩为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩，开挖断面尺寸分别为Φ9.56m、Φ9.2m、Φ8.6m、Φ8.7m；施工程序为锁口施工、井颈段施工、井筒段施工、马头门施工，锁口施工结束后，正式进入竖井施工期，井深0-18m段采用YT-28气腿式凿岩机打眼，浅孔光面爆破；井深18m以下采用伞钻打眼，中深孔爆破。
掘砌循环段高4米，钻爆开挖、出渣平底、施作支护、钢筋绑扎、立模浇筑循环进行直至井底[1]。
2.1凿岩爆破井颈段施工采用10台YT-28风钻配3m长B22钎杆、φ40mm一字型钻头直眼掏槽，掏槽眼深度2.7m，辅助眼和周边眼深度2.5m，共布置5圈炮眼。
关于立井井筒超深冻结钻孔施工工艺的研究
关于立井井筒超深冻结钻孔施工工艺的研究摘要：在立井井筒超深冻结钻孔施工过程中，冻结技术与制冷设备是两个关键因素。
本文就施工过程中出现的施工工艺、冻结深度、钻孔偏斜、设备选择维护、影响因素等方面加以逐一论述。
关键词：立井；井筒超深冻结钻孔；施工工艺Abstract: in the shaft ultra deep freezing hole construction process, freezing and refrigeration equipment are the two key factors. In this paper, the construction technology, construction process of freezing depth, borehole deviation, selection of equipment maintenance, influence factors are discussed one by oneKeywords: shaft; the shaft ultra deep freezing hole construction technology;工程实践证明，冻结法是一种技术成熟可靠的施工方法，广泛应用于地下工程施工中。
它具有不污染环境、不破坏地层、保护地下水资源等优势。
1 超深冻结法凿井钻孔原理冻结法经历了天然冻结和人工冻结两个阶段。
由于开凿的井筒直径大小和深度受到的限制较少，故在立井的开凿中多采用此类方法。
冻结法施工的适用条件要求较低，一般只要有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，均可使用冻结法施工。
冻结法凿井钻孔就是在不稳定的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。
超深立井安全高效施工辅助系统关键技术现状与展望
１ 制约超 深 立 井施 工和 影 响安全 的 关键 因素
据 统计 ， 国煤 炭 资 源埋 深 在 １００ １ ０ 我 ０ ～ ０ｍ ５ 的约 占总储 量 的 ２ ．％， ５２ 而埋 深 在 １５０ ２００ｍ ０ — ０ 的 占 ２ ．％。随着 深井 开采 的发 展 ，凿 井工 艺 技 ８１ 术 、设 备配 套能力 和机 械化 水平必 须 有新 的突 破 和发展 ， 特别 是 提 升 、 吊 、 悬 排水 等 辅 助 系统 配 套 关 键技 术对 井筒施 工安 全 、 进度 的影 响至关 重要 。 净 直径 ８ｍ 以上 ， 深 １ ０ 以上 井筒 施 工 ， 井 ０ｍ ０ 制 约 施 工 和影 响 安全 的关键 因素 主要 有 以下几 点 ：
①提升 、 吊设备以及钢丝绳能否满足要求 ； 悬 ②排 水 系统难 度 加大 ；③井 筒深 ，稳绳 张 力不 能满 足 《 煤矿安全规程》 对稳绳张紧力的要求以及钢丝绳 的偏 摆量 是 否 会影 响安 全 ；④ 深 立井 防治水 、 地
温、 地压 、 内布置 的安 全 间隙等 问题 能否研 究 解 井 决 ；⑤ 现有 凿井井 架 的承载 能力 以及 天轮平 台断 面能否 满足 要求 。
研 究的 方 向。
［ 关键 词 ］ 超 深立 井 ； 全 高效 ； 安 关键 技 术 ［ 中图分类 号 ］Ｔ ６ ［ 献标 识码 ］Ｂ ［ 章编 号 ］１７ － ４ （ １）５ ０ ２ Ｄ２２ 文 文 ６２９ ３２ ２ ｏ６ ９ ０ ０ 矿 和淮南 朱集煤 矿成 功应用 。 目前 中煤五 公 司 已
２０ １１０ｍ 的立井 施工 。 适应 近年来 建矿 规模 ０ — ０ 为
表 １ 在 用千米 以上深井施工提升机技术参数
２ 目前技术装备现状
超深回风暗立井快速施工技术研究及应用
２ １ 施 工工 艺 ．
在平 顶 山天 安煤 业股 份公 司八 矿 己一 回风 暗 立井 快速 施 工 中 ，依 靠 中深孔 爆破 技 术 和反井 施
岩石 产 生 冲击挤 压和 剪切 破碎 。 扩孔 时 ， 断拆 下 不
钻杆 直 到扩孔 刀 盘至 上 口硐室 。 在导 孔钻 进 时 ， 破
环节 。我 国煤矿 的 暗立井 施 工 ， 除用普 通 法 、 吊罐 法 之 外 ， 很 多矿 采 用 反井 钻 进 法 ， 罐 法 、 孔 有 爬 深
２１ ０ １年第 ４期
ｄ ｉ Ｏ３ ６ ￣ｉｓ．６ ２ ９ ４ ．０ ０ ．５ ｏ： ．９ ９ ． ｎ１ ７ — ９ ３２ １ ４０ ３ ｌ ｓ １
能 源 技 术 与 管 理
１９ ２
超 深回风暗立井 快 速施 工技 术研 究及应 ｔ ｌ
吴 定凯
（ 中平 能 化建 工集 团 建 井 一处 ， 南 平 顶 山 ４ ７０ ） 河 ６ ０ ０
炮 通风 时 间为 １ ， 最后 时 间为清 砟 时间 。因此在 ｈ 暗立井施 工 中提 高施 工 速度 ，应 以反 井施 工 为技 术依 托 ， 主要 解决 提 高爆 破效 率 、 缩短 出砟 时 间等
问题 。
说 ，施 工 工 艺
０ 引 言
在煤 矿生 产与 建设 中 ， 暗立 井 、 下 煤仓 矸 石 井 仓在 矿 山井 巷建 设 中是 必不 可 少 的 重要 部 分 ， 安 全、 经济 、 速 的施 工 ， 实 现 矿 山均 衡 生 产具 有 快 对 重要 意义 。 目前 ， 井 井筒施 工 中机 械化 配套 水平 立 普遍 较 高 ， 在 暗立 井 、 仓 矸 石 仓施 工 中 ， 械 但 煤 机 化水平 普遍 较低 ，成 为制 约 矿 山建 设 的一 个关 键
立井超深冻结钻孔施工技术
以井心为 中心建造直径 ０ ０ ． ｍ、厚度 ０ ５ 顶面高 出 ． ｍ（
浆钻孔的固管段） Ｌ ４５ ；第 ２ ，子深 ２ｍ 圈布孔圈径 （１．ｍ １４８ ， ）
布置 ３ 冻结 钻 孔 ．孔 深 ６４ ／ ０ ｍ；第 ３圈 布孔 圈 径 ３个 １ｍ ７２
收稿 日期 ：２０ ０ ０ ０ ６— ６— ８
中图分类号：Ｔ ２５ ３ ４ Ｄ ６ ．
文献标识码 ：Ｂ
文章编号：１７ — ９９ ２０ ） １ ０ ０ ３ ６ １ ０５ （０６ ｌ－ ３－ ０ ０
山东鲁能菏泽煤 电开发有 限公 司郭 屯煤 矿 主井 井简 穿
过的表土层 厚度 大 、基 岩段 地层 水文 地质 条 件特 别 复杂 ， 建井技术难度 大。井 筒治水 采用上 冻下 注施工 方案 。主 井 井筒表土层厚度 ５７ ４ ｍ，冻结深 度 ７ ２ ８ ．０ ０ ｍ，是 当时国 内冻 结深度最大的。其 冻结钻孔属超深冻结钻孔 （ 一般认为深 度 大于 ６０ ０ ｍ的冻结 钻孔为超深冻结钻孔 ） 。
超深冻结钻孑 的施 工 ，其关键 技术 在于保 证钻孔 垂 直 Ｌ 度和防治钻孔坍 塌及混 凝土 灰土盘 塌陷 。在 郭 屯煤 矿主 井
冻结钻孔施工 中，通 过对有 关施工 技术 的研究 和实践 ，成 功地解决 了上述难题 ，取得 了良好施工效果 。
பைடு நூலகம்
１ 地层概 况
主井井筒 冻结段 地层 自上 而 下 为第 四系 、上 第三 系 、 二叠系上石盒 子组 。第 四系地层 厚度 １６ １ｍ，主要 由砂 ３ ．０ 质黏土 、黏土 、细砂 、粉砂 、黏 土质砂 组 成 ，含砂 １ ５层 ， 砂层总厚度 ５ ． ５ ０５ ｍ，占系厚 的 ３ ．４ ；上 第 三系地层 厚 ７ １％ 度 ４ １３ ｍ，主要 由黏 土 、黏土 质砂 、粗 一粉 砂组 成 ，含 ５ ．０ 砂４ ２层 ，砂 层 总厚度 １０ ２ ｍ，占系厚 的 ３ ． ２ ；二叠 ７ ．４ ７７％ 系上石盒子组地层揭露 厚度 １４ ６ ｍ，主要 由粗 ～细砂 岩 、 １．０ 泥岩 、砂质泥 岩组成 ，砂 岩多为 中 、粗粒 石英 砂岩 。表 土 层总厚度 （ 四 系和上第 三 系） ８ ， ０ 第 ５７ ４ ｍ。基 岩风 化带深 度
超大直径深立井施工技术研究与发展
超大直径深立井施工技术研究与发展摘要：在目前我国经济飞速发展以及对煤炭资源需求量急剧增加的趋势下，在煤矿的开采深度逐渐增加的同时，也需要其井筒的深度和直径不断增加。
在上述井筒直径和深度不断增加的同时也增加了通风、运输的困难以及带来的安全风险等问题，同时增加施工技术难度，降低装备的效率，对深立井施工技术的发展起到阻碍作用。
为此就需要对超大直径深立井施工技术进行深入研究和创新，通过对合理井深的安全保证来实现固体矿产价值的提升，并实现长期开采作业成本的降低。
关键词：超大直径；深立井；施工技术1、引言自我国建国以来，我国的立井施工技术取得了较为快速的发展和进步，特别是自2000年以后，煤炭市场形式好转，开采量突飞猛进，进入前所未有的黄金时期以来尤为明显，表现出立井直径和深度的不断加大。
与此同时，也增加了井筒掘进、装岩和提升等工作量及施工难度。
而且，传统的井筒施工方法也无法满足现代施工工艺的要求，同时还需要研发新型的立井井筒施工装备并且对传统的井筒装备布置方式进行改变和创新。
本文就针对超大直径深立井施工技术进行研究。
2、立井井筒发展的历程正如前文所述，随着我国立井施工技术的发展，主要表现出立井直径和深度的不断增加，因此就从这两个方面来对立井井筒的发展历程进行介绍。
①、深度方面介绍：目前矿井开采仍是我国煤炭资源开采的主要方式，而且表现在煤炭资源需求量逐年增加，使得目前的煤炭开采量和井筒深度也在不断增加。
这主要是随着我国经济的发展，对煤炭资源的需求量也在不断增加，这使得具有较小开采难度的浅表煤炭资源已经开发殆尽，而且还表现出煤矿开采速度在逐年递增的发展趋势。
比如在上世纪，我国的立井井筒的深度只有300m左右，但是自本世纪以来，平均每个井筒的深度都增加了200m以上，平均深度也超过了500m，而且深度超过1000m的深立井井筒数量也在不断增长，主要集中在我国的东北及东部地区，并且出现了部分井筒的深度已经超过了2000m的超深井筒。
超深竖井开挖导井一次成井技术
超深竖井开挖导井一次成井技术摘要：抽水蓄能电站引水竖井采用反井钻机施工过程中，导井的形成是竖井得以扩挖成井的关键，制约着竖井施工的质量和进度，本文对超深竖井的导井采用定向钻机和反井钻机组合一次成井的关键技术和专用设备进行了阐述，为类似工程提供经验参考。
关键词：超深竖井；开挖导井；一次成井1 工程概况山东沂蒙抽水蓄能电站输水系统1#、2#高压引水管道竖井深度均高达约380m,竖井开挖断面为圆形，直径为7.6m。
原设计方案为设置施工中支洞,将导井分为两段进行施工,后经方案优化,取消中支洞,采用反井钻机一次成井。
高压管道竖井段岩性为微风化片麻状闪长岩、花岗闪长岩，断层裂隙较发育，围岩受裂隙切割，岩体多为块～次块状结构，以Ⅱ～Ⅲ类围岩为主，断层及裂隙密集带地段为Ⅳ类围岩。
为满足竖井后期扩挖出渣要求，竖井导井采用反井钻机施工，结合最终成井直径、总井深及钻机能力等因素，高压管道竖井导井直径确定为2.5m。
2成井工艺及设备选择2.1 成井工艺基于原设计方案的调整、竖井地质条件以及进度要求，若要保证380m导井一次成井，并满足透孔精度要求，采用传统的仅依靠反井钻机单一设备成井的方法，无论从成井精度，还是钻孔过种各种风险管控，都无法得到保证，所以经过多方案比选，本工程采用了“定向钻机TDX50+反井钻机BMC600”的大型成孔设备组合，由定向钻机先打φ152mm导孔，反井钻机刷扩成φ311mm导孔，再反拉形成直径2.5m的导井。
主要施工顺序为：定向钻机施工高精度先导孔→反井钻机施工导孔→导井反拉成导井→竖井爆破扩挖达到设计断面。
2.2 定向钻孔设备及机具选型定向钻机选用TDX 50型钻机，是一种为定向孔施工而研制的新型钻机，可以在井巷内施工0～90°定向孔，主要由孔口装置、夹持器及卸扣器、动力头及侧摆机构、机体滑架及补偿机构、举升油缸、履带底盘、动力和液压系统、小绞车、泥浆泵等；给进提升为马达-链条增力机构，具有很强的提升能力，可处置复杂工况；动力头回转为三马达驱动，匹配四种转速，满足定向施工不同工况要求；全液压控制系统，维护操作便捷，履带式底盘具备自行走功能。
项目基本信息1项目名称大直径1500m级超深-科学技术研究院
2、研发了国内首台全液压六臂伞钻。通过液压连动平动机构，液压缸-钢丝 绳行程倍增推进系统创新，实现全液压动力快速凿岩，能耗较传统气动伞钻降低 60%以上，凿岩效率提高 2 倍以上。
附1
项目简介
该成果属于矿山工程技术领域。随着我国矿产资源的开采不断向深部迈进， 开采 1500m 级埋深的矿床正成为我国资源开发的新常态。为满足规模化提升和 矿井通风的需要，大直径超深井筒的需求日益增加。但传统的千米级施工装备与 技术已无法适用 1500m 级 10m 以上大直径竖井的安全高效施工。对于此类竖井 的施工国内尚属空白，国外无成套装备与技术可引进，必须自主研发与创新。在 此背景下，为解决大直径 1500m 级超深竖井安全高效施工的成套装备与工艺技 术难题，在国家 863 计划和北京市科技计划项目的支持下，项目进行了系统攻关， 取得了如下重大创新成果：
序号
批准文件名称
五、主要证明目录
产品名称
批准单位
批准时间 批准有效期 申请单位
5.4 第三方评价证明目录（检测报告、结题验收证明、同行评议、成果鉴定证书等，限 10 个）
5、创新了大断面马头门施工装备与工艺。针对冶金矿山竖井马头门多、施 工速度慢这一瓶颈难题，研发了模块化马头门整体支护技术，实现大断面马头门 快速安全施工，施工人员和工期较传统技术均减少 50%以上。
项目授权 6 项发明专利，14 项实用新型专利，发表学术论文 21 篇。成果在 本溪龙新矿业有限公司思山岭铁矿副井（净直径 10m、井深 1503.9m）等 7 座竖 井工程应用，新增收入 2.29 亿元。 项目在矿井建设领域取得重大突破，形成了具有自主知识产权的大直径超深竖井 建设核心技术与成套装备，填补了目前我国 1500m 级深大竖井施工装备与安全 保障方面的空白，建立了标准体系，将我国凿井技术水平由千米级提升至 1500m 级，为我国深部矿产资源的开发创造了条件。
超深竖井水下开挖施工关键技术
山 西 建 筑 ，０ ４ ３ （ ） ２ ０ ，０ ２ ．
［ ］ 浣 令 波 ， 存 军 ， 丽 ． 阳湘 江 三桥 预 应 力 管 道 压 浆 ２ 潘 夏 衡 施 工 ［］ 中外 公 路 ，０ ２ ２ （ ） Ｊ． ２ ０ ，２ ５ ． ［ ］ 郑 怀 奎 ． 梁 工 程 施 工 中 预 应 力 管 道 压 浆 工 艺 控 制 ３ 桥 ［］ 科 技 信 息 ： 术 研 究 ，０ ８２ ） Ｊ． 学 ２ ０ （ ５． ［］ Ｊ Ｊ４ ～２ ０ ， 路 桥 涵 施 工技 术 规 范 Ｉ ］ ４ Ｔ ０１ ００公 ｓ．
部高 程 ２ ２其深 度为 国 内竖井 之最 。竖井 二次 衬 ９１ ， ＂ １
砌厚 ０ ８ｍ， ． 地连墙 完成后 ， 采用 逆作法从 上 至下 分
节边 开挖 边 浇 筑 。为 保 证 竖 井 结 构 稳 定 及 防 渗 要
求， 地下连续 墙底 部设有 帷幕灌浆 ， 直至黏 土岩 。原
ＴＢ Ｔ３９ —２ ０ ， 路 后 张 法 预应 力 混 凝 土 梁 管 道 压 ／ １ ２ １ 毫 无意 义 ， ０ 此指 标
应 予 以修 订 。由于膨胀 剂 的水 化特性 与缓凝减 水剂
浆技术条件［］ Ｓ． 王月 华 ， 智 财 ， 翁 曾志 ， ． 等 管道 压 浆 材 料 工 作 性 能 试 验
１ 概 述
１ １ 工 程 概 况 ．
设 计 在竖井 底 板 下 部设 １ Ｉ 的高 压 旋 喷封 底 。 ０１ 深 Ｔ
竖井 内设 置 两 口降水 井 ， 底标 高 ４ Ｉ竖 井外 设 井 ２１ ； Ｔ 三 口降水井 ， 井底 标高 ７ Ｉ ８Ｉ 。竖井结 构见 图 １ Ｔ 。
超深竖井导井施工工法(2)
超深竖井导井施工工法超深竖井导井施工工法一、前言随着油气资源的逐渐枯竭和全球能源需求的增加，对深水和深层地下油气资源的开发变得越来越重要。
超深竖井导井施工工法作为一种针对大深度油气井的工法，在实际工程中得到了广泛应用。
本文将详细介绍超深竖井导井施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点超深竖井导井施工工法以钻探设备为基础，采用先进的技术手段和工序组织，能够应对大深度、高温高压等特殊环境要求。
其特点包括：施工周期长、施工成本高、施工风险大；需要配备专业的技术人员和设备；需要严格遵守安全操作规程等。
三、适应范围超深竖井导井施工工法适用于大深度油气井的开发，包括陆上和海上油气井。
它可以应对大深度、高温高压等特殊环境要求，能够有效提高油气井的产能和开发效益。
四、工艺原理超深竖井导井施工工法的工艺原理主要包括：钻井液技术、固井技术、井下测井技术、井下作业技术等。
通过合理应用这些技术手段和措施，可以实现井眼的稳定、井壁保护、油气井的顺利建井和产能提升。
五、施工工艺超深竖井导井施工工法的施工工艺包括：钻探井段、套管井段、固井井段、完井井段等。
在不同的施工阶段，需要采取相应的技术手段和操作步骤，确保井眼的稳定和井壁的完整性。
六、劳动组织超深竖井导井施工工法的劳动组织需要合理安排各个操作区域的人员和设备，确保施工进度和质量的控制。
特别是对于大深度、高温高压等特殊环境的施工，还需要配备专业的技术人员和设备。
七、机具设备超深竖井导井施工工法需要配备一系列钻探设备、固井设备、井下测井设备等。
这些机具设备需要具备高温、高压、耐腐蚀等特性，以应对特殊环境的要求。
八、质量控制超深竖井导井施工工法的质量控制包括：对钻探井段、套管井段、固井井段等每个施工阶段进行质量检查和监控；对施工中使用的材料和设备进行质量检验和控制；对施工成果进行质量评估和验收。
浅析大直径深立井井筒快速施工技术
浅析大直径深立井井筒快速施工技术大直径深立井井筒快速施工技术是指在石油、天然气等行业中，钻探与采油工艺过程中用于加强井眼结构的一种技术。
随着石油开采领域的不断发展，高效快速的施工技术成为行业的迫切需求。
本文将就大直径深立井井筒快速施工技术进行浅析，对其技术原理、施工流程和应用优势进行深入探讨。
一、技术原理大直径深立井井筒快速施工技术是基于深井工程技术的一种技术演化，主要是为了满足深井工程的需要而设计的。
在传统的深井工程中，井筒施工需要经历多道程序，施工周期长、成本高、施工风险大等问题普遍存在。
而大直径深立井井筒快速施工技术则是为了解决这些问题而应运而生的一种技术创新。
其技术原理主要包括以下几个方面：1. 土壤力学原理在大直径深立井井筒的施工过程中，需要对井筒周围的土壤进行力学分析，以确定井筒的设计参数和施工方式。
土壤力学原理对井筒的承载能力、稳定性和变形特性进行了详细的研究，为井筒的安全施工提供了重要的理论依据。
2. 施工材料选择原理在大直径深立井井筒施工中，选择合适的施工材料对施工效率和质量起着至关重要的作用。
施工材料选择原理包括材料的强度、耐腐蚀性、耐磨性、施工成本等多个方面的考虑，以确保井筒的安全可靠。
3. 施工工艺优化原理大直径深立井井筒快速施工技术需要对传统的施工工艺进行优化，以提高施工效率和降低成本。
通过对施工工艺的细致分析和改进，可以实现快速施工、节约成本以及提高井筒的整体质量。
二、施工流程大直径深立井井筒快速施工技术的施工流程主要包括勘察设计、井筒材料准备、井筒施工、井筒完井等多个环节。
下面将对其施工流程进行详细介绍：1. 勘察设计在进行大直径深立井井筒的施工前，需要进行勘察设计工作。
勘察设计包括对井址地质、水文地质、地形地貌、地下管线、环保要求等方面进行详细调查和分析，以确定井筒的设计参数和施工方案。
2. 井筒材料准备在确定了井筒的设计参数和施工方案后，需要进行井筒材料的准备工作。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井技术是石油勘探开发领域的重要技术之一。
随着油气资源勘探开发难度的不断增加，对垂直钻井技术的要求也越来越高。
为了更好地探究深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井技术，本文将从技术原理、地质条件、钻井工艺和装备等方面进行深入探讨。
一、技术原理垂直钻井技术是指从地表向下钻探地下矿藏或构造地质构造的一种工艺技术。
在深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井中，需要考虑的技术原理包括地层构造、地应力、井筒稳定性、井壁稳固、井眼完整性、钻井液控制等。
通过对这些技术原理的研究和应用，可以有效地提高垂直钻井的成功率和效率。
二、地质条件深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井技术需要充分考虑地质条件。
地质条件包括地层性质、地下水压力、地温、地震活动性等因素。
这些地质条件对垂直钻井的施工和装备选择具有重要影响。
在钻井前需要进行充分的地质调查和勘察，以确保钻井施工的安全和顺利进行。
三、钻井工艺深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井工艺具有一定的特点和要求。
需要选用合适的钻井工具和装备，包括钻机、钻头、钻柱、钻井液等。
需要根据地质条件和井口情况，合理设计钻井参数，包括钻速、转速、钻压等。
需要重点关注井筒稳定性、井眼完整性和钻井液控制等关键技术环节。
四、装备技术深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井需要使用高科技装备和技术手段。
包括钻机自动化控制系统、钻头智能化设计、钻井液环境友好化等。
这些高科技装备和技术手段能够大大提高垂直钻井的效率和安全性。
五、发展趋势未来深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井技术将更加注重高效、智能、环保、安全的发展方向。
预计在深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井中，将出现更多自动化、智能化的装备和工艺，并将进一步提高垂直钻井的成功率和效率。
星村煤矿超千米深井煤仓快速施工技术应用
星村煤矿超千米深井煤仓快速施工技术应用摘要：星村煤矿西翼采区煤仓直径9m，深度25m，施工难度大。
采用混凝土搅拌机、混凝土输送泵、仓体二次锚网喷+锚索联合支护、反井钻孔出矸和通风、进行刷大至设计断面等先进工艺，该种施工方法减少了以往从下部向上施工而造成的危险性，避免了因通风不畅而造成危险性，降低了劳动强度，提高了施工安全性，是目前国内较先进的煤仓施工方法，实现了超千米深井煤仓快速施工，比传统施工节约工期20天，为今后施工积累了经验。
关键词：支护设计；反井钻机；煤仓施工；掘进经验中图分类号td82 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）53-0137-021 概述1）位置 -1 196m水平西翼煤仓与西翼运输下山和-1 196m水平西翼运输巷均垂直，从-1 196m水平西翼运输巷开门，向下与西翼运输下山贯通，煤仓总长度25.2m（垂距）；2）地质及水文煤仓的地层层位为上、下石盒子组分界面附近的地层，自上而下要穿过或揭露6个岩石层位，它们分别为二叠系上统上石盒子组的砂质泥岩（1）、粉砂岩（2）、细砂岩（3）和二叠系下统下石盒子组的粉砂岩（4）、中细砂岩（5）、粉砂岩（6），根据煤仓所揭露的岩层分析，均为弱含水层，不会对施工造成太大影响。
2 支护设计及要求2.1 煤仓断面设计煤仓断面形状为圆形，上口圈梁处荒径为10m，净径为9m ，浇注混凝土厚度为500mm，断面积：s荒=81.7m2，s 净 =63.6m2，上口施工范围为煤仓上口向下1 200mm；煤仓仓身荒径为9.52m，净径为9m ，浇注混凝土厚度为500mm，断面积：s荒=72.3m2，s 净=63.6m2，施工范围为煤仓上口向下1 200mm至煤仓下口向上1 000mm 处；煤仓下口圈梁处荒径为10m，净径为9m，浇注混凝土厚度为500mm，断面积：s荒=81.7m2， s 净 =63.6m2。
上口施工范围为煤仓下口向上1 000mm。
浅谈煤矿立井深部井筒施工技术
浅谈煤矿立井深部井筒施工技术摘要：随着近些年煤矿开采深度的增加和装备技术的不断进步，对煤矿建设施工提出了更高的要求，特别是立井深部井筒施工，由于深部岩石在温度和压力耦合作用下，加上地层的岩石特性和复杂的层理、节理构造，使井筒施工面临着水害、瓦斯、提升运输、坠落等多种灾害，本文就深部井筒施工技术及灾害防治进行分析。
关键词：煤矿；深部井筒；施工技术一、当前深部井筒施工发展现状及面临的主要问题随着近十年来煤矿行业的快速发展，煤炭矿井建设规模和开采深度的不断增加，立井井筒平均深度和断面也逐步增大，800m以上立井井筒建设项目越来越普遍。
目前，我国800m以下井筒施工技术已经比较成熟，施工装备水平、质量都有很大提升，但在千米以上井筒施工上还面临诸多困难：一是地压增大，瓦斯压力相应增大，在施工过程中可能造成瓦斯突出；二是地质构造复杂，突水危险性加大；三是支护难度、片帮现象相应增加；四是由于井筒较深，通风阻力增大，排烟、降温工作难度较大；五是凿井设备配套不能满足快速、安全、高效施工要求。
二、立井深部井筒施工技术（一）凿井设备配套在井筒筹备前期，要确立项目筹备的总体指导思想，按照“经济、实用、耐用、复用”原则，在确保安全的前提下，最大限度降低成本投入，合理对设备进行选型，科学编制综合机械化配套装备表。
综合近年来深部井筒机械化配套实践、探索，立井机械化配套施工呈现了七大、三自、一高、一多、一永久的特点。
即大绞车、大吊桶、大抓机、大模板、大伞钻、大搅拌站、大井架、自动翻矸、自卸汽车排矸、自动管道输送混凝土、高扬程吊泵、多层吊盘。
1、大绞车：在立井深部井筒施工中，双提升提升机至少应为直径3m，其中主提至少为3.5m，其三层缠绕后提升高度都在1000m以上。
2、大吊桶：主、副提升机均配备4m³吊桶。
3、大伞钻：打眼采用AJZ6.9型或FJD-9A、FJD-6型伞钻，配YGZ70型高频重型凿岩机，炮眼深度可达4.5m，有效爆破深度4m以上。
大直径超深竖井成套施工技术
大直径超深竖井成套施工技术边振辉【摘要】思山岭铁矿混合竖井净直径10 m,井深1355 m.井筒施工采用600 t大荷载型亭式凿井井架,1套双钩和1套单钩提升,YSJZ-6.12型6臂液压伞形钻架凿岩,HZ-6B型中心回转式抓岩机装岩,MJY型整体和马头门异形金属模板砌筑井壁等立井机械化施工成套装备;以及与井深或岩层状况相适应的单双层钢筋或钢纤维混凝土等不同支护形式和掘砌工艺技术,顺利完成了国内首个大直径超深竖井施工.【期刊名称】《建井技术》【年(卷),期】2018(039)005【总页数】6页(P1-6)【关键词】大直径超深竖井;施工技术;亭式井架;液压伞形钻架;支护形式【作者】边振辉【作者单位】本溪龙新矿业有限公司,辽宁本溪 117200【正文语种】中文【中图分类】TD262.1+11 工程概况本溪龙新矿业有限公司思山岭铁矿是目前我国在建的超大规模、超深井铁矿项目之一。
矿山开拓系统由7个直径6～10 m、深度超过1 200 m的竖井群组成。
其中，混合井直径10 m，深度1 355 m，是目前国内第1个已完工的超大直径、超深竖井。
思山岭铁矿混合井由中国恩菲工程技术有限公司设计，它承担矿山矿石、人员、设备和材料的提升任务。
井筒净直径10 m，井口标高+215 m，井底标高-1 140 m，井深1 355 m。
井筒配置3套提升系统，即1套主提升，2套副提升。
主提升为38 t双箕斗，互为配重。
2套副提升，1套为8 000 mm×3 500 mm双层罐笼，配平衡锤；另1套为1 200 mm×900 mm交通罐，配平衡锤。
井筒采用空心方钢罐道。
井筒内布置2根φ299 mm排水管，1根φ219 mm供水管，1根φ219 mm供压气管和1根φ114 mm排泥管，并铺设有电缆。
井筒设有+187和-1 080 m中段等12个单侧马头门、-480 m中段1个双侧马头门，以及1个-1 140 m水平井底粉矿回收马头门。
冻结深立井快速施工关键技术
冻结深立井快速施工关键技术王明智;陈弦;李忠森;车发明【摘要】新庄煤矿回风立井涌水量大,冻结深度为910 m,钻孔深度深,基岩厚度大,整体施工难度较大.根据该工程实际情况,结合掘砌段高及相关经验确定了冻结壁厚等工程相关参数,介绍了造孔纠偏、冻结交圈施工过程中的关键技术措施.合理的选择了掘砌施工中配套的机械化设备,并简要说明了冻结基岩段的爆破控制技术.实践表明,通过冻结—掘砌过程中各项关键技术的有效控制,有效保证了新庄回风立井井筒的安全快速施工.%Xinzhuang Coal Mine has large water inflow from return air vertical wells, freezing depth of 910 m, deep drilling depth, and large bedrock thickness, and the overall construction is difficult. According to the actual situation of the project, the engineering parameters such as freezing wall thickness are determined based on the height of the excavation section and the relevant experience, and the key technical measures in the course of the construction of pore correction and freezing ring are introduced. The mechanized equipment used in excavation and masonry construction is reasonably selected, and the blasting control technology of frozen bedrock section is briefly described. The practice shows that the safe and rapid construction of Xinzhuang return air shaft can be guaranteed by effective control of key technologies in the process of freezing and excavation.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2019(050)007【总页数】4页(P100-102,107)【关键词】冻结法;立井;冻结壁厚;快速施工;爆破控制【作者】王明智;陈弦;李忠森;车发明【作者单位】陕西煤业化工建设(集团)有限公司,陕西西安 710021;陕西煤业化工建设(集团)有限公司,陕西西安 710021;陕西煤业化工建设(集团)有限公司,陕西西安 710021;陕西煤业化工建设(集团)有限公司,陕西西安 710021【正文语种】中文【中图分类】TD262随着我国西部大开发战略的实施和煤炭供给侧持续深入的改革，煤矿建设重点逐步向西部转移。
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一
煤矿超深立井施工施工 组织与关键技术
一、煤矿超深立井组织方式和关键技术
我国资源开发正在朝深部进军，矿山建设的关键在于 超深立井施工技术、装备和管理等方面继续发展。 施工技术难点和问题：如围岩软，水压高、地压大， 工程量大，施工速度慢等瓶颈问题。解决之道,策略：
1、施工组织：流线施工；
2、关键技术：
三、项目进展过程
2011年6月至12年:超千米井壁设计理论研究。 2012年12月，完成井壁测试方案设计。 2013年1月24日~2月24日:完成井深1208米完成了第 一水平埋设，共27个传感器，26个测试成功。 2013年4月16日~6月27日:在井筒深度1305m水平，完 成了第二次传感器的埋设:23个成功： 2013年7月11日，两个水平的自动监测取得了成功。 2013年11月7日，由于井筒安装工程，井壁监测工作 于阶段性终止。实测获得了共计18000多个数据。 2014年8月完成井壁结构评价报告。 2015年3月完成井壁设计研究报告。
峰峰矿区管辖。磁西一号矿副立井井筒检查孔深
1360m ，自上而下揭露新生界第四系、第三系冲积
层189m，中生界三叠系地层331m，古生界二叠系上
统地层 798.15m 、下统地层 41.85m 。井筒冲积层采 用冻结法施工，冻结深度245m，基岩段主要岩性为
泥岩和粉、细、中、粗砂岩，采用地面预注浆法施
、北京科技大学、沛县大屯矿区中大注浆工程
有限公司等三家单位从2010年开始，优势互补
，在承担的同一项目（我国煤矿超千米深井井
壁设计和受力观测研究、凿井施工、地面预注 浆等）科研和工程的基础上，通过自筹科研资 金和项目支撑，共同确立、分工开展了“煤矿 超深立井施工关键技术研究”项目。
二、工程概况
本课题依托磁西一号矿副立井，该矿井田位于 河北省邯郸市峰峰矿区东部，行政区划隶属磁县和
二、超深立井支护理论与技术
图 包神井壁设计力学模型
• 基于神华包头梅林庙项目的研究 成果(包神公式） • 将无限边界的围岩纳入范围； • 考虑太沙基的流固耦合理论； • 平面应变问题； • 基于自重应力场的原岩应力理论
图3-2 井筒渗流场模型
二、超深立井支护理论与技术
• 基于平面应变问题的包神衬砌设计公式：
①地面定向分段围岩预注浆加固封水； ②现代新“新奥法”井筒支护理论应用和技术； ③工作面综合和自动化治排水；
④深立井最佳提升装备系统；
⑤升级的“短掘短砌”混合机械化自动化作业。
一、煤矿超深立井组织方式和关键技术 流线施工
原理：将施工对象在工艺上划分几个施工过程，在平面上划分 几个施工段，在竖向划分几个施工层，按施工过程组织专业化 的施工队，各个施工队将使用相同的材料和机具，依次连续地 投入施工，各专业工作队在各施工对象上连续地、有节奏地工 作，并作最大限度地搭接。 特点：1）既能充分利用空间，又可争取时间，将相邻工作最 大 大限度地西衔接，可进一步缩短工期； 2）实现专业化生产，有利于提高操作技术，工程质量 和 和生产率高； 3）各专业队伍可连续作业，不窝工； 4）资源投入较均匀，便于组织管理； 5）为实现文明施工，科学管理，创造良好的条件。 适用：工程规模较大，具备划分施工段和施工层条件。
工，注浆深度1355m。
三、项目进展过程
序号 研究项目 1 2 超深井筒地面预注浆方案设计 超深井筒地面预注浆施工与技 术研究 3 超深井筒井壁结构设计理论和 设计评价 4 5 超深井筒施工组织设计 超深井筒施工与监测 2011年1月~6月 2011年7月~2013年06月 中煤五公司三处 中煤五公司三处 北京科技大 2011年1月~2012年12月 北京科技大学 起止时间 2010年6月~10月 2010年10月~2012年12月 负责单位 中大注浆公司 中大注浆公司
一、煤矿超深立井组织方式和关键技术
井筒工程是一个竖向空间工程，传统工艺决定了只 能采取顺序施工的组织方式，即：1施工准备-----2围岩 封水加固-----3凿井砌壁，若要进行竖向分段，实现流线 施工组织，就必须采用新技术和新工艺。
地层 冻结 设备 悬吊 提升 下料 压风 排水
准备 开始
加固 封水
1.118E+07 3.175E+07 2.057E+07 5.143E+06 2.024E+07
学…
6 煤矿超深井筒快速施工技术研 究报告 2013年7月~2015年11月
…
中煤五公司三处 北京科技大学
中大注浆公司
三、项目进展过程
磁西副立井地面预注浆工程 2010 年10月8日开工，2012年4月24日完成，直孔钻 进4个，2080m，S孔8个，共12个注浆孔，总深长 10840m。合计造孔12920m延米，其中下套管固管段 3920m，注浆段9000m。136个注浆段，注水泥浆 8923m3，注粘土浆14724m3，注浆总量：23647 m3。 8个“正切”定向注浆孔的各个注浆段孔斜质量，均 超过国标要求，国标要求0.5％，实际孔斜0.15％，完 全满足注浆工程的需要。 各种工序严格按照质量报验程序进行了报验，各工 序质量合格，各段注浆经施工方、监理方及建设单位 验收合格。
二、超深立井支护理论与技术
当前超深井筒井壁设计方法的局限
① 决定井壁厚度设计的荷载标准值存在很大随意性； ② 拉麦公式计算只涉及到两个材料参数，公式过于简 单化就会缺乏基本的科学性； ③ 基岩段井壁设计未能考虑水渗流和水压的影响； ④ 规范中提供的类比法设计参数表仅涉及到净直径小 于等于8m的井筒，也未对深度方面予以参考； ⑤ 我国煤矿井筒井壁设计要求和定位较低，耐久性设 计和施工尚未纳入行业规范，目前迫切需要借鉴国 内外钢筋混凝土耐久性设计和施工的最新理论和技 术来提高我国成井井筒质量。
四、已经获得成果
正在申报的专利： ① “短段掘砌”倒模混凝土高压止水接 槎技术 ② 中间泵房自动接力排水控制器 ③ 上层盘井壁截流导水环装置
第二部分
研究报告
第二部分 研究报告内容 一、煤矿超深井施工的组织方式和关键技术
二、超深立井的支护理论和技术
三、超深立井围岩地面分段预注浆技术研究 四、超深立井快速建井关键技术研究 五、超深立井建设的技术评价
煤矿超深立井施工关键技术研究
中煤第五建设公司第三工程处 北京科技大学 沛县大屯矿区中大注浆工程有限公司
汇报人：周晓敏 教授 2015年12月28号
汇报提纲
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分
工作报告 科研报告 经济效益与推广前景分析 查新报告
结论
第一部分
工作报告
一、 项目背景 本项目是由中煤第五建设公司第三工程处
循环 开 挖 砌 筑 竣 工
地层 注浆
井架 安装动ຫໍສະໝຸດ 照明通风 信号图2-1 深井施工工艺图
一、煤矿超深立井组织方式和关键技术
定向钻井是广泛应用于石油开采和地质勘探的一项 技术，将这一技术应用到井筒注浆工程，就能克服井筒 垂直空间工艺的顺序限制，实现井筒纵向的分段，实现 超前注浆，和掘进等其他工艺平行，从而大大加快建井 速度，缩短工艺。
二、超深立井支护理论与技术
项目 控制层岩性 控制层深度 含水层底板深度 上覆平均容重 N/m3 围岩泊松比 有效侧压力系数 围岩弹性模量Pa 围岩剪切模量Pa 静止水位/ 水头高度m 井壁水压力Pa 垂直总应力Pa 垂直有效应力Pa 水平有效应力Pa 水平总应力Pa 副立井净直径8.0m 含水层 泥岩层 1200 1280 1200 26460 0.2 0.25 3.100E+10 1.292E+10 59/1141 26460 0.267 0.364 2.800E+10 1.105E+10 百年洪峰 水头m 洪峰井壁 水压力Pa 洪峰水平 有效应力Pa 砼强度 折减系数 结构安全系数 砼强度(C60) 设计值Pa 砼弹性模量Pa 砼剪切模量Pa 砼泊松比 折减后 砼强度Pa 井壁厚度计算 m 设计取值m 1200 1.176E+07 5.143E+06 0.9 1.35 2.750E+07 3.600E+10 1.525E+10 0.18 2.610E+07 0.683 0.9 1.35 2.750E+07 3.600E+10 1.525E+10 0.18 2.610E+07 0.852
厚度计算公式：拉麦公式： 钻井井壁、 hmin r 1 1 2 P 普通法（注浆法） 冻结法 基岩井壁经验取值<600m; 不同工法厚度差异很大
典型的载荷结构法理念----根深蒂固，理论指向？ 1是提高材料的许用应力，高强度混凝土？钢材？ 还有……。 2是估算井壁载荷? 估不准
,2014,01:127-129.
[8]程志彬,吴晓山. 缓凝水泥浆置换冻结孔泥浆封水技术[J]. 建井技术,2010,06:28-30+5. [9]殷建新,赵德秀,邓海军. 立井施工中的主要机电设备信息化安全监测系统研究与应用[J]. 建井 技术,2013,03:40-43 [10]刘增东,庆文奎. 凿井悬吊钢丝绳在线监测控制系统简述[J]. 自动化技术与应用,2011,03:8183
四、已经获得成果
[1]周晓敏,谢琰珂,李德春,阎建国. 磁西副立井超千米单层井壁受力变形实测与分析[J]. 煤炭学 报,2015,05:1015-1020. [2]周晓敏. 磁西矿超深井筒原岩地应力研究[J]. 岩土力学,2015,06:1761-1768. [3]周晓敏,管华栋. 磁西矿千米深井不均匀原岩应力场有限元模型研究[A].第24届全国结构工程 学术会议论文集（第Ⅰ册）[C].2015:8. [4]周海振,周晓敏. 磁西一号矿井1341.6m深副立井快速施工技术[J]. 建井技术,2013,05:33-37. [5]江军,吴坚. 磁西煤矿超深立井安全优质高效施工[J]. 建井技术,2014,05:4-7+45. [6]吴鹏飞,贾坛彬. 磁西矿超千米副井提升系统设计及应用[J]. 煤炭与化工,2015,04:83-85. [7]周海振,董廉辉,靳亚丽. 磁西一号矿副井1341m深立井施工技术[J]. 能源技术与管理