深厚粘土層凍結(jié)井凍結(jié)管斷管機理與防治研究.pdf

1、近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，我國對于煤炭資源需求的日益增長，淺部煤層己經(jīng)充分開發(fā)，新建礦井毋容置疑地將穿越深厚表土層中。人工凍結(jié)法建井技術(shù)作為深厚表土層鑿井常用的一種施工方法，通常情況下，由于多種原因凍結(jié)管會隨著凍結(jié)深度的增加而產(chǎn)生斷裂，輕則出現(xiàn)礦井常見災(zāi)害，重則危及人身安全。幾十年來，采用人工凍結(jié)法建井中超過90％井筒出現(xiàn)過凍結(jié)管斷裂現(xiàn)象。因此對凍結(jié)管斷裂機理的研究和凍結(jié)管斷裂防治成為凍結(jié)法鑿井技術(shù)的一個關(guān)鍵問題。
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2、集能源股份有限公司楊村煤礦在工業(yè)廣場內(nèi)設(shè)主、副、風(fēng)三個井筒，表土段、基巖風(fēng)化帶等采用人工凍結(jié)法施工。其副井設(shè)計人工凍結(jié)深度725m，凍結(jié)段最大井壁厚2.303m，副井穿越地層水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜，不僅包含砂層、砂礫層，還包含粘土層，尤其是膨脹性粘土層。其中穿越第四系段有兩層厚度分別為20.7m(378.2m～398.9m)和38.05m(407.3～445.35m)的特厚砂質(zhì)粘土層。在掘進(jìn)至411m以下時，發(fā)生了15根凍結(jié)管斷裂現(xiàn)象。本