冻结设计原则与施工方法探讨

来源 :2005全国矿山建设学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hello0306
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本文根据冻结井外壁被破坏的现象,深入分析和研究其中的规律,提出深厚表土冻结设计及施工方法的新思路和新方法.
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深厚冲积层施工是新井建设的一大难题,尤其是冲积层厚度在500m以上的立井井筒施工,无论是理论研究,还是实际施工技术等方面都没有成功经验.本文通过淮南矿业集团丁集矿井风井井筒冻结及掘砌工程的施工实践,介绍了528.65m深厚冲积层冻结及掘砌快速施工技术及经验.冻结工程创造了从开机到停机仅365d的最短时间,确保了井筒掘砌安全顺利通过了528.65m的冲积层,冻结深度558m,且没有发生一根冻结管断裂
本文阐述了项目管理的基本原理及其在矿山建设项目中应用的特点,介绍了济北矿区建设项目管理的实例,为矿山建设提供了参考价值.
针对奥陶纪与寒武纪中富含的铁矿床的水患,采用帷幕法布置钻孔并通过注浆进行治理,处理了铁矿床的水患,取得了较好的效果.
针对高角度裂隙发育的石英砂岩这类特殊含水层,吸取刘庄煤矿东区几个井筒注浆施工的经验教训,在西区回风井井筒地面预注浆堵水工程中,研究采用了环绕井筒沿切线方向打定向斜孔、增加钻孔密度、提高钻孔揭露高角度裂隙的几率等注浆技术,取得了良好的效果.着重介绍了注浆技术方案、施工工艺、注浆效果及经验、体会等.
利用传感器等测试元件和计算机技术,建立井壁稳定性全自动监测系统.本文详细叙述了井壁监测研究的方案和方法,分析研究了井壁受力情况,得出了有关结论和建议.
本文采用物理模拟试验方法结合高强混凝土原材料和配合比试验结果、数值计算和理论分析等研究成果,探讨了巨厚冲积层中300~600m深度范围内可采用的高强混凝土井壁材料及其合理的结构形式,研究了高强高性能混凝土井壁和高强钢板混凝土井壁结构在高围压、高竖向压力共同作用下的破裂形态、力学特点和极限荷载等,为巨厚冲积层中井壁材料的选择和结构设计提供了理论依据和工程参数.
河南煤矿立井冻结法凿井,近年来发展较快,成效显著,主要从优化井壁结构及冻结方案入手,并采用低水化热高强高性能混凝土筑壁,有效控制井壁厚度和冻结壁强度.近年已建成的深冻结井,做到无断裂冻结管无压坏井壁,及混凝土井壁无裂纹,凿井速度明显加快,质量优良.冻结法已成为深厚冲积层及不稳定含水层的首选施工方法.
程村矿副井井筒冻深485m,穿过426.8m冲积层,含有深厚膨胀性粘土层,冻结强度低,难度大.经科学管理、精心施工,冻结速度发展迅速,冻结壁达到设计 要求,井筒快速掘砌,为今后深厚粘土层冻结施工提供了宝贵经验.
通过对涡北煤矿风井5个水平、副井三个水平的冻结壁冻结压力和钢筋混凝土外壁内纵向和环向钢筋内力的测试,分析了涡北煤矿冻结压力的发展趋势,探讨了冻结压力与深度的关系,分析了各方向冻结压力的均匀性等深厚表土层冻结压力的特征.
本文以现场实际施工的隆尧华丰煤矿为例,阐述了华丰主井在冻结施工中通过数据分析,技术论证及时发现了该井因地下水流速过大而引起的冻结壁长期不交圈等事故隐患.以大量详实的数据资料,从问题发现、问题分析到采取措施等环节,论述了对于冻结地下水流速过大的井筒所采取的一系列施工检测方法和施工措施.