程村主副井深厚沖積層凍結(jié)法鑿井技術(shù)

1 綜述

1.1 凍結(jié)法鑿井技術(shù)現(xiàn)狀

1.2 程村主、副井深厚沖積層凍結(jié)法鑿井技術(shù)攻關(guān)

1.3 技術(shù)攻關(guān)效果

2 礦井簡(jiǎn)況

2.1 礦井地理位置及交通

2.2 煤炭資源條件

2.3 井田地質(zhì)、水文地質(zhì)特征

2.4 礦井設(shè)計(jì)簡(jiǎn)況

2.5 井筒地質(zhì)、水文地質(zhì)特征及施工方法選擇

3 打鉆、凍結(jié)與凍結(jié)段掘砌

3.1 凍結(jié)鉆孔工程

3.2 制冷凍結(jié)工程

3.3 凍結(jié)段掘砌工程

4 凍結(jié)法鑿井工程項(xiàng)目管理

4.1 項(xiàng)目特點(diǎn)

4.2 項(xiàng)目管理的特點(diǎn)、模式及人員配備

4.3 項(xiàng)目管理工作程序

4.4 合同及招投標(biāo)管理

4.5 項(xiàng)目控制

4.6 小結(jié)

5 凍結(jié)鑿井技術(shù)攻關(guān)

5.1 技術(shù)關(guān)鍵與攻關(guān)內(nèi)容

5.2 凍結(jié)設(shè)計(jì)

5.3 凍結(jié)段井壁設(shè)計(jì)

5.4 凍結(jié)信息化施工

5.5 凍結(jié)壁位移實(shí)測(cè)

5.6 高性能混凝土的試驗(yàn)應(yīng)用

6 經(jīng)驗(yàn)體會(huì)

6.1 凍結(jié)壁厚度設(shè)計(jì)

6.2 凍結(jié)壁平均溫度計(jì)算

6.3 凍結(jié)壁掘進(jìn)段高計(jì)算

6.4 凍結(jié)孔布置方式

6.5 凍結(jié)信息化施工

6.6 低水化熱高性能混凝土的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

《程村主副井深厚沖積層凍結(jié)法鑿井技術(shù)》根據(jù)作者參與程村主、副井430m沖積層凍結(jié)方案設(shè)計(jì)、技術(shù)攻關(guān)和施工實(shí)踐的親身經(jīng)歷編寫(xiě)。系統(tǒng)地總結(jié)了深厚沖積層的凍結(jié)設(shè)計(jì)、凍結(jié)段井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、凍結(jié)信息化施工、深部厚黏土層凍結(jié)壁位移監(jiān)控、低水化熱高性能混凝土試驗(yàn)應(yīng)用等技術(shù)攻關(guān)成果和防止凍結(jié)管斷裂、外層井壁壓壞、內(nèi)層井壁開(kāi)裂漏水、卵(礫)石層厚度比例為38%的深厚沖積層凍結(jié)段快速施工、工程項(xiàng)目管理等成功經(jīng)驗(yàn)。對(duì)類似地層條件凍結(jié)鑿井具有重要的參考意義。

本書(shū)針對(duì)黃淮地區(qū)（特別是兩淮地區(qū)）深厚沖積層凍結(jié)法鑿井存在的理論與關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，系統(tǒng)總結(jié)了作者及其學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)二十多年在該方面研究成果。全書(shū)共十二章，主要內(nèi)容包括：通過(guò)大量的試樣室內(nèi)試驗(yàn)，分析深厚沖積層土質(zhì)物理特性、凍土力學(xué)與變形性質(zhì)；采用理論分析、模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，揭示深井多排孔凍結(jié)溫度場(chǎng)形成規(guī)律、凍結(jié)壁的力學(xué)特性和變形特征、凍結(jié)壁與井壁共同作用機(jī)理、凍結(jié)壓力形成機(jī)制和分布規(guī)律；提出滿足不同水文與工程地質(zhì)條件的新型凍結(jié)井壁結(jié)構(gòu)形式，建立新型井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法；介紹研究成果在深井凍結(jié)法鑿井成功應(yīng)用的典型案例。

前言

第1章總論

第2章深厚沖積層土質(zhì)物理特性

第3章人工凍土力學(xué)特性

第4章深厚沖積層人工凍結(jié)壁溫度場(chǎng)

第5章深厚沖積層凍結(jié)壁強(qiáng)度與穩(wěn)定性研究

第6章凍結(jié)壁與外層井壁共同作用機(jī)理

第7章凍結(jié)井壁外荷載

第8章深厚沖積層凍結(jié)壓力實(shí)測(cè)研究

第9章凍結(jié)井筒高強(qiáng)高性能鋼筋混凝土井壁研究與應(yīng)用

第10章凍結(jié)井筒高強(qiáng)鋼筋混凝土預(yù)制弧板井壁研究

第11章凍結(jié)井豎向可縮性井壁結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用

第12章深厚沖積層凍結(jié)法鑿井典型工程應(yīng)用

附表

隨著煤礦建并技術(shù)的發(fā)展,特殊鑿井技術(shù)也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，特別是凍結(jié)法施工深厚沖積層井筒的掘砌技術(shù)得到了快速的發(fā)展，形成了鉆孔、凍結(jié)、掘進(jìn)、砌壁等一系列完整的技術(shù)系統(tǒng)，已成為施工深厚沖積層立井井簡(jiǎn)主要的施工方法。

凍結(jié)法鑿井的主要原理就是在地面按設(shè)計(jì)鉆凍結(jié)鉆孔到預(yù)計(jì)需凍結(jié)的深度，然后在凍結(jié)鉆孔內(nèi)下凍結(jié)管，利用凍結(jié)站內(nèi)的制冷設(shè)備壓縮低溫鹽水在凍結(jié)鉆孔內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，形成凍結(jié)帷幕，當(dāng)凍結(jié)帷幕達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，就可以在凍結(jié)帷幕的保護(hù)下進(jìn)行井簡(jiǎn)掘砌。

凍結(jié)井簡(jiǎn)施工適時(shí)開(kāi)挖，是加快井簡(jiǎn)施工速度、縮短工期的重要一環(huán)。開(kāi)挖過(guò)早，會(huì)發(fā)生片幫甚至通砂透水;開(kāi)挖過(guò)遲,隨著凍土墻的不斷擴(kuò)展，會(huì)增加施工難度，影響施工進(jìn)度。因此，并簡(jiǎn)開(kāi)挖時(shí)間應(yīng)遵循以下原則。

(1) 當(dāng)水文觀測(cè)孔內(nèi)的水位已有規(guī)律地上升并冒水;

(2) 測(cè)溫孔的溫度已降至設(shè)計(jì)值,證實(shí)凍結(jié)壁已全部澆圈，其強(qiáng)度具備開(kāi)挖條件;

(3) 開(kāi)挖前的準(zhǔn)備工作均已就緒,完全具備井筒施工條件。

根據(jù)以上條件開(kāi)挖時(shí)間一般選定在凍結(jié)壁澆圈10 d 后進(jìn)行，即預(yù)計(jì)主機(jī)開(kāi)凍90 d后試挖,井簡(jiǎn)試挖30 m 后進(jìn)行吊盤(pán)及其他鑿井懸吊設(shè)備安裝，在開(kāi)凍120 d 后井筒即可正式開(kāi)挖。 2100433B