某礦特殊地層凍結(jié)技術(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、我國煤炭資源儲備豐富,凍結(jié)法鑿井是該行業(yè)主要的施工技術(shù),井筒施工正朝著大直徑、深地層、多圈管、地質(zhì)條件更復(fù)雜方向發(fā)展,本文以山東新河煤礦為研究背景,該礦位于濟寧唐口勘探區(qū),表土216.5m,凍結(jié)深度245m,副井在鑿井施工遇到大地下水流地層、厚鈣質(zhì)黏土層,地下水流速最大達23.544m/d。
  以往的凍結(jié)工程穿越大地下水流地層、厚鈣質(zhì)黏土層時發(fā)生過凍結(jié)壁長期不交圈,凍結(jié)管斷裂導(dǎo)致的淹井事故。通過該礦研究井筒穿越這些地層的凍結(jié)技術(shù)

2、,對以后類似工程具有參考意義。
  本文的主要工作有:對測試土層做凍結(jié)巖土物理力學(xué)實驗,測試凍土的含水量,比熱,導(dǎo)熱系數(shù),凍結(jié)溫度,應(yīng)力應(yīng)變曲線,準(zhǔn)確了解各土層的物理參數(shù),為凍結(jié)壁的設(shè)計提供依據(jù)。ANSYS作為分析相變問題能力相當(dāng)強的有限元軟件,具有很高的計算精度,通過ANSYS數(shù)值模擬該礦大水流地層,鈣質(zhì)黏土層的凍結(jié)溫度場,預(yù)測這些土層的凍結(jié)壁平均溫度,凍結(jié)壁發(fā)展速度以及凍結(jié)壁在不同時期的發(fā)展情況,并作為凍結(jié)壁設(shè)計的直接依據(jù)。利

3、用信息化施工管理平臺,對施工的全過程進行監(jiān)測?,F(xiàn)場實測水文管水位變化,去回路鹽水溫度情況,各地層在凍結(jié)期的溫度情況,井幫的溫度及凍土入荒徑距離,整理分析數(shù)據(jù),對施工的進展進行預(yù)測并采取積極措施解決施工中遇到的突發(fā)問題,為施工的安全和順利進行提供保障。
  穿越大水流地層時采取強化凍結(jié)措施,設(shè)計采用兩排孔凍結(jié),即外排孔加內(nèi)排輔助孔,降低鹽水溫度。穿越厚鈣質(zhì)黏土層時選用大管徑、大厚度凍結(jié)管,以加快凍土發(fā)展速度,降低井幫溫度,增強井幫抗

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