凍結法鑿井技術在立井施工中的應用

1、凍結法鑿井技術在立井施工中的應用凍結法鑿井技術在立井施工中的應用凍結法起源于天然凍結，隨著人工制冷技術的發(fā)展和應用，出現(xiàn)了人工凍結。凍結法在礦井建設中多用于立井的開鑿，井筒直徑大小和深度基本不受限制。通常，當存在不穩(wěn)定地層或含水極豐富的裂隙巖層，地下水含鹽量不大，且地下水流速較小時(流速V＜17～10ms)，均可使用凍結法。凍結法鑿井就是在不穩(wěn)定含水地層中進行施工時，利用人工設置的凍結管，在凍結管內循環(huán)冷媒劑，將井筒周圍巖層的熱量帶走，

2、凍結形成封閉的圓筒——凍結壁，抵抗地壓、承受水壓力和隔斷地下水，在凍結壁的保護下進行開挖地層和砌筑井壁的一種特殊施工方法。凍結法鑿井在煤礦特法建井中具有明顯的優(yōu)勢，既能用于不穩(wěn)定的含水層又可用于基巖含水層，既可應用于立井，又可應用于斜井及風道口工程，適應性強，安全可靠。2工程實例某煤礦主井井筒深度805m，井筒凈直徑7.5m最大掘進直徑12.4m，最大掘進工作面積121m2；井筒采用雙層鋼筋混凝土井壁支護雙層井壁自上而下分5次變厚其總厚

3、度為1.10～2.30m，井壁混凝土強度等級為C40～C75；內外壁之間夾2層1.5mm厚的聚乙烯塑料板外壁外側增加1層厚25～75mm的聚苯乙烯泡沫板。該礦礦區(qū)表土層厚568.45m，主要成分為砂(礫)、砂質黏土、黏土。砂礫層富含水最厚的砂(礫)層為18.00～19.51m，砂礫層累計總厚度為309.5m，黏土層累計厚度為253.7m。根據(jù)井筒地質檢查孔厚度為1.5m。2)凍結孔圈徑、數(shù)量。井筒凍結采用外、中、內圈孔和防片幫孔的多圈凍

4、結孔設計布置。外圈孔直徑30.8m58個凍結孔孔深578m采用局部凍結。為有效防止凍結孔偏斜的情況發(fā)生，對凍結孔偏斜率提出了以下要求：位于沖積層的鉆孔不宜大于0.3%，相鄰兩個鉆孔終孔的間距不得大于3m；位于分化帶及含水基巖的鉆孔，不宜大于0.5%，但相鄰兩個鉆孔的終孔不得大于5m；對于徑向偏斜，均控制在500～800mm范圍內。當相鄰兩個鉆孔的偏斜值超過上述規(guī)定時，應補孔，以有效防止凍結壁開窗，涌砂冒泥，而造成淹井事故。2.1.2制冷

5、設備冷凍站內制冷設備均采用高低壓機配組、雙級壓縮制冷形式總配置24組螺桿式氨制冷機組。其中，高壓機和低壓機各24臺型號分別為LG20IIITA和JHLG25LIIITA。冷凍站裝機標準制冷量為48567kW高低壓理論容積比為1:3.35。2.2施工技術方案為加快大斷面、大凍深立井快速掘砌，采用大型機械化設備配套，井筒內采取優(yōu)化設計合理布局。井筒凍結表土段及基巖段的外壁施工均采用從上往下短段掘砌掘砌段高3.6m。凍結段內壁采用1.0m高小