豎井凍結法掘進開展研究的工作

開展研究的工作有：

1.推廣鉆、測、糾綜合技術，確保凍結孔鉆直和鉆快。

2.對深井凍結方法、制冷設備和系統(tǒng)，以及超低溫技術的研究，改革凍結方案和改變凍結壁形狀。

3.對凍結壁穩(wěn)定性、凍結管斷裂、井壁與凍結壁兩者共同作用的設計方法、凍土流變性能和凍結壁三維強度問題的研究。

4.改進永久井壁結構及設計計算方法，研究解決深井井壁厚度過大的問題以及成井數(shù)年后發(fā)生井壁破壞的問題 。2100433B

1862年英國首先將人工制冷方法用于基礎工程。1883年法國用人工凍結法開鑿豎井。100多年來，比利時、荷蘭、英國、加拿大、前蘇聯(lián)、波蘭等國廣泛使用凍結法在各種地層掘砌井筒。英國的凍結深度已達930m。中國1955年開始采用凍結法鑿井技術，是世界上廣泛采用凍結法掘砌井筒的國家之一。80年代以來，凍結深度不斷增大，1984年建成了凍結深度達435m的井筒。取得了用凍結法在深厚膨脹性粘土層中掘砌井筒的經驗。80年代以后，中國以解決700m凍結深度的技術問題為目標，加強對深井凍結的凍結壁和永久井壁技術的研究，以提高凍結井筒的技術經濟效益。

在擬掘進井筒的周圍鉆若干凍結孔?？變劝苍O帶底錐的凍結器，地面冷凍站將制出的冷媒劑(-20~-30℃的氧化鈣鹽水溶液)循環(huán)輸送到凍結器內。吸收凍結孔周圍地層的熱量并使含水地層形成以凍結孔為中心的凍結圓柱。圓柱逐漸擴展并與相鄰的凍結圓柱相互連成封閉的凍結壁，在凍結壁達到設計厚度后，在它保護下掘砌井筒，直到穿過所需凍結的含水地層為止，掘砌作業(yè)完成后，拔出凍結器。充填凍結孔，凍結壁自然解凍 。

凍結法施工方案有全深一次凍結、差異凍結、局部凍結、分期(段)凍結等4種。在井筒掘進中，可根據(jù)具體情況選用。

豎井凍結法掘進是指在井筒掘進前，用人工制冷技術，暫時將井筒周圍的含水地層凍結成封閉的圓筒形凍結壁，以抵抗地壓井隔絕地下水與井筒的聯(lián)系，然后在其保護下進行井筒掘砌作業(yè)的一種豎井特殊法掘進。該法適用于松散的不穩(wěn)定的沖積層、裂隙性含水巖層、松軟泥巖、含水量和水壓特大的巖層。該法施工所需設備較多、工期長、井下作業(yè)條件較差、成本較高，但它適用條件廣泛、施工安全可靠，是應用最廣泛的特殊施工法 。

1880年德國人彼茨奇在制冷技術的基礎上。提出用凍結方法加固井筒圍巖后再進行井筒掘進的施王方法，并于1883年實驗成功，獲得了“流砂通過一定時間的人工凍結，能固結成巖體”的發(fā)明專利。1884年他創(chuàng)建了凍結鑿井公司，1886年在鉀鹽礦成功地用凍結法開鑿一條80m深的豎井。

波蘭于1885年開始采用凍結法鑿井，至20世紀90年代。凍結深度達725m。英國用凍結法鑿井始于1909年，1969年創(chuàng)世界紀錄的最大凍結深度達930m。前蘇聯(lián)是采用凍結法鑿井規(guī)模最大的國家，從1928年到1982年已完成740條井筒。中國于155年使用凍結鑿井技術，到80年代末己開鑿300余條井筒，凍結最大深度達435m。

豎井掘進設備包括鑿巖、裝巖、提升、排矸、懸吊、排水、通風設備，以及鑿井井架和工作盤等結構物 。

豎井特殊法掘進是指在松軟不穩(wěn)定的含水層或在穩(wěn)定的、但涌水量很大的裂陳巖層或破碎帶中，預先采取特殊的技術措施改善豎井施工的地質條件，再進行井筒施工，簡稱特殊鑿井法。18世紀末，由于礦業(yè)的發(fā)展，需要在復雜和困難的地質條件下掘進礦井，因而出現(xiàn)多種特殊鑿井法 。