冻结孔造孔施工工艺研究——以园子沟煤矿矿井为例.pdf
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1、冻结孔造孔施工工艺研究 以园子沟煤矿矿井为例张伟李渊(陕西省一三一煤田地质有限公司陕西 渭南)摘 要:在工程地质与水温地质条件复杂的地层遇到流砂、淤泥等不稳定地质条件时需要采用冻结法进行施工 冻结法是在岩土工程开挖前用人工制冷的方式将开挖工程周围的岩土层冷冻成封闭冻结壁的一种特殊施工方法 为分析冻结法充分发挥冻结孔造孔施工的优势以园子沟煤矿主井施工为例介绍冻结钻孔孔位标定、灰土盘施工、冻结孔孔位复验、冻结孔施工深度确定、测温孔与水文孔布设、泥浆配制及管理和重点工序专项措施关键词:冻结孔造孔施工螺杆钻纠斜中图分类号:.文献标识码:文章编号:()矿井的施工通常需要面对复杂的地质、水文等条件增加难度
2、 冻结孔造孔施工是通过人工制冷的方式将施工区域的岩土层冷冻成封闭式的冻结壁达到短时间加固的目的确保顺利施工永陇矿区麟游县园子沟矿井位于陕西省麟游县境内矿井拟采用立井开拓建设规模 万/根据生产建设需要园子沟矿井井筒施工采用冻结孔造孔法 工程概况.矿井信息根据园子沟矿井和选煤厂的初步方案论证及煤层间距、煤层开采条件矿井采用“三条立井”单一水平开拓全井田 矿区设三个井筒:主、副、风井 主井冻结孔造孔工程主要技术参数如表 所示表 主井筒特征序号项目单位主要参数井筒标高.冻结深度井筒净直径.冻结段最大荒径.井筒深度.井筒地层条件根据本次施工的三个井筒检查孔揭露井筒地层的组成较为丰富以由老至新为标准列示本
3、工程项目的井筒地层条件依次为:第一三叠系中统铜川组()第二侏罗系下统富县组()、中统延安组()、直罗组()、安定组()第三白垩系下统宜君组()、洛河组()、华池组()第四第四系全新统()地层.冻结孔钻孔设计主井钻孔布置参数如表 所示表 主井钻孔布置参数序号项目名称单位主要参数井筒深度井筒净直径.冻结段最大荒径.井口标高.冻结深度冻结孔技术参数圈径(主排孔/防偏帮孔)./.数量(主排孔/防偏帮孔)个/开孔间距(主排孔/防偏帮孔)./.深度主排孔防偏帮孔测温孔深度/数量/个/水文孔深度/数量/个/冻结管规格主排孔 以上 以下 防偏帮孔测温孔、水文孔管材规格造孔工期天造孔工程量 注:主井 号孔根据冻
4、结方的要求取芯取芯深度 测温孔 号孔的实际施工深度.冻结孔钻孔质量控制园子沟煤矿主井冻结孔造孔工程设计钻孔 个其中:冻结孔 个测温孔 个水文孔 个设计工程量 施工工程量 根据冻结方施工要求在主井施工的深孔中确定 孔进行取芯确定冻结孔深度取芯深度 依据取出的岩芯进行分析确定主排冻结孔的深度为 根据冻结方提出的技术要求主排孔、防片帮孔、测温孔、水文孔的钻孔偏斜不大于 水文孔的各水平点落点不超出井筒净断面保证主排孔相邻孔的最大孔间距小于.防片帮孔的最大孔间距小于.根据冻结方提出的设计要求 相邻孔的间距不大于.需要注意的是在冻结孔钻孔的施工过程中不得打穿相邻钻孔测温孔根据控制主排孔的设计要求进行控制采
5、用 无缝钢管内管箍连接底端封实不渗漏水水文孔位置、深度严格按设计施工控制深度误差在.以内 煤矿主井钻孔施工过程.冻结孔钻孔孔位标定根据建设单位提供的主井中心位置使用日产拓普康 全站仪主井中心为站以坐标北方向为冻结孔 号钻孔方向半径.再拨角.半径.定出 号钻孔依次类推定出 号钻孔 以主井中心为站以坐标北方向为 号钻孔方向半径.再拨角.半径.定出 号钻孔依次类推定出 号钻孔标定钻孔孔位后进行现场检查设计主井主排冻结孔的孔间距为.设计防偏帮孔间距为.标定后弦长的最大误差为 标定 个冻结孔全部在误差允许范围内施工后期依据冻结设计标定了测温孔 个水文孔 个.灰土盘的施工本工程设在河道内为保证钻塔整体稳定
6、扩大承载面积须做好钻塔的基础工作 首先用素土回填井盘再用三七灰土分层夯实回填高出地表 再进行钻孔孔位标定泥浆沟槽和孔位采用二四砖砌预留浇灌厚度不得小于 的 砼严格控制整个钻场水平误差不超过 在商砼基础施工完成后为防止商砼基础施工造成的孔位偏移项目部测量人员采用苏光 经纬仪再次对孔位进行复测复测结果的误差满足设计要求.冻结孔孔位复验本工程采用日产拓普康 全站测量仪对冻结孔的孔位进行精确定位复验孔位的误差为 在安放钻机的过程中采用钻机转盘中心铅垂对点法对孔位进行复验将开孔的孔位误差控制在冻结孔钻孔孔位的复验由龙祥煤矿建设项目部组织由监理单位、冻结单位和施工单位共同对每个钻孔的井心距、相邻孔间距进行
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