霄云矿井冻结施工组织设计.docx

1、霄云矿井冻结施工组织设计(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)序号项目名称单位主井副井备 注1冲积层埋深m420.35403.92井筒净直径m5.05.53井壁厚度m1.551.604井筒掘砌荒径m6.78.257.28.85含壁后泡沫板5冻结深度外圈m470430470414短腿进入风化带10m左右辅助孔m430414穿过冲积层防片孔m320300根据第二次井壁变截面调整6控制层位m420.35403.9冻结管规格：外圈、辅助孔300m1406 mm， 300m1597 mm；防片孔1406 mm。塑料管：756 mm7控制层冻结壁厚度m7.0m7.4m8冻结壁平均温度-15-1

2、59冻结圈径外圈m17.818.8辅助孔m1212.5防片孔m9.610.010孔数外圈个20202121辅助孔个2324防片孔个111111开孔间距外圈m1.331.34辅助孔m1.791.78防片孔m2.742.8512冻结孔偏斜及最大孔间距m300m以上钻孔偏斜率2.5；300m以下按靶域施工,靶域半径0.7m,冻结孔向内偏斜300mm。最大孔间距表土段：外圈孔2.5m，辅助孔、防片孔按偏斜及靶域要求；基岩段4.5m13测温孔m 个4212、4701、46014042、4701、4601规格108614水文孔m 个2401、32012401、3251水文管1406 15钻孔工程量m337

3、82341596794116井筒需冷量104Kcalh41341817冻结站标准制冷量2863 最大用电负荷11000 KVA18盐水温度-30-33工期d3853851造孔d1001002地沟槽d15153开机至试挖d85854试挖至开挖d2020试挖20m5开挖至停机165165要求成井80m月霄云矿井冻结施工组织设计 表01 霄云矿主、副井冻结设计参数编制依据 济宁矿业集团霄云煤矿主检钻孔柱状图； 济宁矿业集团霄云煤矿副检钻孔柱状图； 济宁矿业集团霄云煤矿主、副井井筒打钻冻结招标文件； 济宁矿业集团霄云煤矿工业场地总平面布置图； 业主提供的其它资料等。有关技术规范、标准及参考资料矿山井巷

4、工程施工及验收规范，GBJ21390；煤矿井巷工程质量检验评定标准，MT500994；煤炭工业建设工程质量技术资料管理规定；煤炭工业煤矿井井巷工程、建筑安装单位工程质量保证资料评级办法；建井工程手册第四册冻结部分；煤矿安全规程（2005年执行）； 参考冻结技术规程（审查意见稿）、建井技术等相关技术文件和资料第一章 矿井概况1.1 工程概况霄云煤矿位于金乡县霄云镇境内，工业广场北距枣曹线省道1600m，西距105国道18公里，交通便利，交通便利。矿井地质储量10120万吨，可采储量4825万吨，矿井设计生产能力90万吨年，立井开拓，在工业广场内布置主、副两个井筒。地面自然标高37.2m,井口设计

5、标高+37.5m。井筒主要技术特征见下表。表02 霄云矿井主、副井井筒主要技术特征表序号项目单位主井副井备注井口位置Xm.000.000Ym.000.0001井口标高m39.539.52井筒车场水平m暂定-790暂定-7903井筒净直径m5.05.54井筒净断面积m19.623.445最大井壁厚度m21.551.606最大掘砌荒径m8.39.07表土厚度m420.35403.98设计冻结深度m470470业主要求1.2 地质概况1.2.1 地层表03 井筒检查孔揭露地层深度统计表孔号第四系Q上第三系N下第三系E石河子组P主检236.1420.5455.8791.00副检240.4401.946

6、6.3830.8主、副井只存在弱风化带，无强风化带，主检孔埋深为456.2m，副检孔埋深为449.38m，1.2.2 第四系流向流速第四系35m内地下水的流向为北西北460，水力坡度7.69，2005年9月11日10时潜水位标高32.7533.80m，地面河流水补给第四系潜水。1.2.3 地温根据地址钻孔测定地温梯度为2.81100m。1.3 冻土试验表04 冻土试验取土层位深度表土层序号试样深度（m）土性层厚（m）1204.00215.90粘土11.902215.90228.30粉细砂12.403246.60260.00粘土13.44331.10348.50粘土17.45349.95356.

7、00砂质粘土6.056381.20389.40砂质粘土8.207390.30417.60粘土27.3注：（1）表中：13层为井筒1号检查孔样品；47层为2号检查孔样品； （2）第4层土样为2号检查孔冻1样品；第5层土样为2号检查孔冻2样品；第6层为2号检查孔冻3和冻4样品；第7层土样为2号检查孔冻5、冻6和冻7样品。表05 样品冻结试验结冰温度土样编号取样深度（m）取样名称冻结温度（）备注1208.35208.55粘土-1.72216.10216.30粉细砂-0.43246.80247.00粘土-0.74334.00334.20粘土-3.05391.90392.10砂质粘土-2.56405.7

8、0405.90砂质粘土-2.87411.80412.00粘土-1.5表06 冻土冻胀力、冻胀率试验结果样品分组土层名称取样深度（m）冻胀力试验冻胀率试验冻胀力（MPa）平均值冻胀率（）平均值1粘土204.00215.900.660.681.901.800.701.802粉细砂215.90228.300.810.842.302.200.862.103粘土246.60260.000.750.761.401.500.771.704粘土331.10348.500.890.883.203.000.902.805砂质粘土349.95356.000.690.672.002.100.652.206砂质粘土38

9、1.20389.400.520.552.602.500.582.507粘土390.30417.600.810.783.163.100.753.05表07 冻土单轴瞬时抗压强度地层分组土性深度（m）试验温度-5-10-15-20单轴强度MPa平均值MPa单轴强度MPa平均值MPa单轴强度MPa平均值MPa单轴强度MPa平均值MPa1粘土204.00215.901.541.732.752.924.134.136.136.081.792.884.255.711.853.144.016.402粉细砂215.90228.303.133.306.045.878.318.399.969.653.466.45

10、8.469.083.305.138.409.913粘土246.60260.002.202.203.643.334.494.555.425.532.083.594.245.932.322.774.945.234粘土331.10348.501.441.662.752.833.713.534.304.291.752.693.534.691.803.053.353.905砂质粘土349.95356.001.671.661.952.143.553.414.544.451.692.163.264.381.612.303.424.436砂质粘土381.20389.401.741.782.022.224.27

11、4.336.636.391.722.354.336.391.892.294.396.147粘土390.30417.601.811.842.582.583.813.734.114.361.682.403.704.082.032.763.694.881.4 地层特点 粘土层埋藏深且连续厚度大，主井317.6420.35m(厚102.75m),副井322.03403.9m(厚81.87m)； 整体来看冻土单轴抗压强度值偏小，尤其是下部粘土地层； 从应力应变关系曲线可以看出：破坏应变大多在8以内，因此，冻土的破坏应变小； 粘土地层的冻结温度偏高，下部粘土层约在-1.5-3.0之间，尤是331348m粘土地层（第四组样品），样品冻结温度为-3.0；第二章 冻结技术方案2.1 设计目的 设计的冻结壁厚度和强度满足井筒安全掘砌施工的要求，井筒掘砌中不发生因冻结壁原因引起的人员和工程质量事故。 设计应确保基岩段封水及冻结岩帽的形成 根据国内外及本公司深厚表土冻结井施工经验，以满足冻结壁强度，防止冻结壁变形及冻结管断裂为目的，选择合理的施工方案及施工参数。 以施工安全为前提，减少工程量、提高工程效率、降低工程造价，达到安全、快速、高效的施工目的。2.2 冻结方式根据目前国内同类型矿井冻结方式并结合霄云矿井主、副井实际情况，确定