近年来,随着矿井建设深度的增加,井筒穿越的冲积层厚度越来越深。在采用冻结法凿井工程时,为防止深厚冲积层冻结壁在融化阶段发生涌突水现象,本文以张集煤矿中央区第二副井为研究对象,进行了深厚冲积层冻结壁融化阶段井壁受力和壁间注浆机理研究。利用冻结法凿井测温孔在冻结壁融化过程中的实测数据,对深厚冲积层不同土层的融化速率进行了分析；依据测温孔实测曲线,并对曲线进行了拟合,得到在深厚冲积层冻结壁融化阶段测温孔的温度时间曲线可以用幂函数来表示；并通过计算,得到了不同土层相应的融冻时间比。通过使用ANSYS有限元分析软件,对深厚冲积层冻结壁融化过程温度场进行了数值模拟分析,对比分析发现,测温孔温度数值模拟结果与实测结果较为吻合。同时还获得了冻结壁融化过程中冻结壁平均温度、井帮温度、冻结壁厚度等数据,得出了冻结壁平均温度也可以用幂函数来很好地拟合。本文通过理论分析研究了深厚冲积层冻结壁融化过程中井筒内、外壁受力。根据厚壁筒计算公式,以168m粘土层和318m钙质粘土层为例,依据该层位冻结壁融化过程中外层井壁受力,计算出了该层位在冻结壁融化过程中内、外层井壁的环向应力随时间变化曲线,也获得了该层位在冻结壁融化过程中内外层井壁的径向位移随时间的变化曲线;并依据某矿393m处内层井壁受力监测结果,计算出了内层井壁环向和竖向应力。通过对壁间注浆机理的研究,并结合张集煤矿第二副井壁间注浆的实际情况,分析了冻结壁融化初期壁间注浆效果不好的原因,依据深厚冲积层冻结壁的融化特性,得出壁间注浆的合理时间,为今后冻结井筒壁间注浆时机确定提供了依据。