采用全深冻结的立井井筒安全快速施工实践-论文.pdf

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1、能源技术与管理2014年第39卷第1期130EnergyTechnologyandManagementV01．39No．1doi：lO．3969／j．issn．1672-9943．2014．O1．052采用全深冻结的立井井筒安全快速施工实践江军，吕红娟，靳亚丽(中煤第五建设有限公司，江苏徐州221006)[摘要]以内蒙古乌审旗蒙大矿业集团虎豹湾煤矿副立井为例，简述采用全深冻结的立井井筒安全快速施工技术。因地质条件复杂，该井筒采用全深冻结，设计双层钢筋混凝土井壁结构，并设有3个壁座。井筒外壁掘砌施工期间有3个月单进超过140m，井筒落底内壁套砌结束后施工

2、相关硐室，并处理揭露的冻结管，对冻结管以外的空间进行注浆充填，保证了封水效果和施工安全，为类似工程施工提供了经验。[关键词]立井全深冻结；双层井壁结构；多壁座；冻结管处理[中图分类号]TD262．1+1[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2014)01-0130-02无基岩出露。根据钻孔揭露地层由老至新有：侏罗1工程概况系中统延安组(J2y)150．35m、侏罗系中统直罗组虎豹湾矿井位于内蒙古自治区鄂尔多斯市乌(J2z)155．5m、侏罗系中统安定组(J2a)97．94133、白审旗境内。由济南设计研究院负责设计，设计生产垩系下统志丹群洛河

3、组(Kzh)117．93m、新近系能力为5．0Mt／a，采用立井开拓，工业场地内布置上新统保德组(N2b)14．55m和第四系(Q，)主、副、风及二副4条立井，其中副井及二副井井69．39m，即表土段83．94m。该矿为低瓦斯矿井。筒掘砌工程均由中煤五建三处施工。副井井筒净因井筒穿过多层强含水层且井底无隔水层，直径7．0m，井深582．38m，采用全深冻结，冻结预计井筒涌水量510．7m3／h，故采用全深冻结法。深度600m，双层钢筋混凝土井壁结构，并设有32施工方案个壁座。井壁主要技术参数如表1所示。表1井壁主要技术参数2．1井简冻结方案该井筒采用两

4、圈冻结孔共同运转的施工方霉号垂／m深(内／夕)／度ram配筋规格⋯等级(外，内)案。外圈冻结孔作为主冻结孔，采用差异冻结，其中21个深孔孔深600m、21个浅孔孔深242m；内圈冻结孑L14个作为辅助冻结孔，孔深93m；并设有3个测温孔和1个水文观测孔。特点：既能保证各控制层位的冻结壁厚度和平均温度均满足设计要求，而且能保证井筒开挖时表土段冻结壁接近井帮，避免出现跨帮、抽帮现象，满足井筒安全、快速、连续施工。2．2井简开挖条件当井筒冻结具备下列条件，方准开挖：①井筒内水文观测孔的水位由开始缓升、后下降而趋于稳定，然后逐渐稳定上升，直到迅速上升并溢出孔口

5、；②根据测温孑L和水文孔资料分析，冻结壁已发展到设计厚度，且能满足井筒快速连续施工；③经过试挖，证明冻结壁已实际形成，并与分析的结果一致；④凿井施工设备及设施已安装并调试完毕；⑤已做好开挖前的施工准备。该矿井位于毛乌素沙漠的东部，具有高原沙漠地貌的典型特征，地表均被第四系风积砂覆盖，2．3井简掘砌施工方案2014年2月Feb．，2014江军，等采用全深冻结的立井井筒安全快速施工实践131根据设计的井壁结构图，以壁座为分界线，井时支护，装配式金属模板自下而上砌壁。筒分三次套内壁施工。即先掘砌施工至220m的表土段采用小型挖掘机挖土。掘进时，先挖井壁座位置

6、，进行第一次套内壁施工；再掘砌施工至筒净径以内的土体，然后逐渐刷大至设计荒径。525．5m位置，进行第二次套内壁施工；井筒掘砌工作面掘够砌壁段高找平后，开始绑扎井壁施工到底后，进行第三次套内壁施工，同时预留相钢筋，最后找正整体金属模板浇筑混凝土。关硐室的开口位置；最后施工相关硐室。4．2井筒基岩段施工井筒第四系和新近系段采用小型挖掘机直接井筒基岩段采用光面、光底、弱震、弱冲爆破挖掘装入吊桶，基岩段钻爆法施工，整体下行金属技术钻爆法掘进。FJD一6G型伞钻配YGZ一70型凿模板浇筑外壁，其中表土段掘砌高为2．5m，基岩岩机凿岩，B25mmx5m六角中空合

7、金钢钎杆和段掘砌高3．6m，并采用12套高度为1．2m的装55mm十字形合金钎头。8个直眼掏槽，眼深配式金属模板倒模法浇筑内壁，并留2套模板备4．7m，其余炮眼深4．5m，周边眼间距550mm。爆用。破材料选用T220型防冻水胶炸药和抗杂散电流毫秒延期电雷管，雷管脚线长6．5m，地面动力电3机械化配套施工设备源起爆。采用CX55B型电动挖掘机配合HZ一6型井筒内设置双层凿井吊盘，下层吊盘安设2中心回转式抓岩机装矸人吊桶，提升机提至地面。台中心回转抓岩机出矸，上层吊盘作为施工保护找够砌壁段高后，绑扎钢筋、校模(段高3．6m)、浇盘。吊盘主提喇叭口设计成方

8、形，便于挖掘机上下筑混凝土，之后用CX55B型电动挖掘机清底。井。喇叭口一侧设扶梯，便于人员上