冻结法凿井

摘要： 由于特殊的地质条件,西部地区建井一般采用冻结法施工,在施工过程中,冻结调控十分重要,适当的调控措施可以保证冻结壁厚度和井帮温度满足施工要求。西部矿井的冻结调控与东部有明显的差异,目前缺少对西部地区冻结调控的研究。为研究冻结调控对西部地区立井温度场的影响,本文运用有限元分析软件,结合文家坡矿李家沟回风立井井筒白垩系地层的实际工况,分析冻结调控对立井温度场的影响,并给出具体调控方案。结果表明,通过适当的调控措施,可以有效减缓井帮温度的降低,浅部地区井帮温度提高了3°C左右,深部地区最大提高了6°C;冻结壁厚度也不同程度地降低,降幅在0.1~1.7 m左右,在保证冻结壁厚度、强度和井帮温度满足井筒安全的前提下,大大加快了施工速度,节省了工期和建井成本。

摘要： 以安徽祁南矿东风井冻结法凿井为工程背景,以多圈管冻结的不同土性表土层为研究对象,基于冻结孔实际成孔位置,应用有限元软件COMSOL Multiphysics分别建立埋深218 m钙质黏土层位、埋深225 m细砂层位和埋深259 m砂质黏土层位3个不同土性、不同埋深的冻结温度场数值计算模型,并结合现场实测数据,分层计算分析了其冻结壁温度场时空演化规律,结果表明:在相同冻结条件下,埋深225 m细砂层位冻结壁有效平均温度比埋深259 m砂质黏土层位和埋深218 m钙质黏土层位分别低0.09~0.72°C和0.44~1.95°C,埋深225 m细砂层位平均有效厚度比埋深259 m砂质黏土层位和埋深218 m钙质黏土层位分别厚0.17~0.38 m和0.29~0.47 m;现场实测与数值计算均表明,各个层位冻结壁开挖时,其平均温度均低于–15°C,有效厚度均大于6.2 m,200 m以下深部表土层井帮温度低于–4°C,满足施工要求,冻结壁强度和稳定性均处于安全状态;冻结孔沿径向将冻结温度场划分为3个区域(A区、B区、C区),B区在冻结孔冷量叠加的影响下降温速度最快,A区降温速度适中,C区距离冻结管较远,且外部土体源源不断向其输入热源,降温速度最慢。该研究可为冻结法凿井中冻结壁的施工提供一定的理论参考。

摘要： 为了得到冻结井外层井壁混凝土水化热对冻结壁的影响规律,采用现场实测与数值计算方法对淮北青东煤矿东风井外层井壁浇筑混凝土期间冻结壁的冻融情况进行了分析。结果表明:井壁混凝土浇筑后10 d内为冻结壁急剧升温阶段,冻结壁达到最大融化深度;水化热使得黏土层位冻结壁井帮升温至20°C以上,升温幅度达25°C以上,黏土层位最大融化深度达到334~358 mm,黏土层位最大融化深度是细砂层位的4.0~4.5倍;在保持冻结孔正常的供冷条件下,井壁混凝土浇筑26 d后,融化的冻结壁完成回冻,因此井壁混凝土有充足的正温养护时间,不会影响其早期强度;井壁混凝土入模温度与冻结壁融化深度呈指数函数变化的非线性关系;冻结壁与井壁之间的聚苯乙烯泡沫塑料板可有效的减小深部地层中井壁混凝土水化热对冻结壁的影响,保证冻结壁不会因水化热的影响而融化深度过大,从而有效的保证了施工过程中冻结壁强度与稳定性。

摘要： 为进一步探索深厚表土层冻结法凿井井壁融沉附加力的作用规律,开展地层冻融过程井壁受力物理模拟试验,获得地层冻融温度场、井壁融沉附加力等的演化规律.试验结果表明:研制的试验平台可较好模拟实际冻结法凿井工程中冻结壁-井壁的一维冻融过程,模拟试验中井壁周围地层温度梯度变化范围在-70～140°C/m;在无荷载作用下,井壁融沉附加力主要产生在周围冻土的热融压缩阶段,融沉附加力的最大值接近土体自重应力水平的50％,可为我国应用冻结法进行深立井以及其他城市地下工程建设提供科学依据.

摘要： 为分析人工冻结法凿井井口房地基的不均匀沉降机理,对某矿副井井口房地基的冻融土进行了物理力学性能试验,并对重塑土样冻结前和融化后的物理力学特性进行对比研究,结果表明:经冻融后的土体含水率增加、密度减小、孔隙率增加、粘聚力减小,内摩擦角变化较小,压缩模量减小.通过现场勘探发现:冻结圈内土体力学强度比冻结圈外土体力学强度明显减弱.综合分析表明,土体因冻融而改变了物理力学性质,导致冻结影响范围内的地基承载力降低,并且自冻结圈向外土体受冻融影响程度不同,地层融沉呈漏斗型分布,从而造成井口地基不均匀沉降.

摘要： 介绍中国冻结法凿井60余年发展经历的引进消化、探索改进、完善提高、创新攀高四大阶段,阐述中国在深厚冲积层冻结段井壁结构、井壁用C60～C100高强高性能混凝土、冻结壁设计理论体系、多圈孔冻结工艺、冻结壁形成特性工程预报与调控、冻结壁径向位移实测与掘砌段高调控、冻结段安全快速施工等关键理论与技术成就和现状,这些构成具有中国特色的深厚冲积层冻结法凿井理论和技术体系.还对冻结壁设计理论和发展、井壁结构设计与应用、冻结壁温度场理论与应用技术、深部立井基岩冻结和斜井冻结技术等方向存在的问题进行了展望和建议.

摘要： 以进风井冻结法凿井为例,介绍了冻结法凿井技术的原理、施工技术方案、冻结施工中冻结技术参数与制冷设备的选型,分析了冻结法凿井工艺的重点、难点及采取的对策.

摘要： 分析了600m特厚冲积层冻结法的技术难点,提出特厚冲积层冻结壁厚度计算公式及其关键参数的设计计算方法,建立了600m特厚冲积层冻结壁厚度设计计算体系,解决了600m特厚冲积层的冻结壁设计难题,提出在600m特厚冲积层冻结井中采用主冻结孔布置在最外侧、其内侧增设辅助冻结孔和防偏帮孔的三圈冻结孔布孔新工艺,研究开发了适宜深井冻结受力与养护环境的外层井壁低水化热低温早强C60～C90高强高性能混凝土和内层井壁低水化热防裂密实C60～C90高强高性能混凝土技术,解决了特厚冲积层冻结法凿井高性能混凝土井壁制作材料难题,介绍了特厚冲积层冻结信息化施工技术,相关研究成果在工程应用,取得显著的技术经济效益。

摘要： 我国西部地区冻结法凿井是国内外共同关注的重大技术难题,仍处于探索阶段.针对内蒙某矿井冻结法凿井关键技术难题,采用理论计算、冻结岩石室内试验和现场实测等方法进行了研究.获得了我国西部地区白垩系地层冻结壁厚度、冻结温度场参数和人工冻土力学特性等参数确定方法.基本掌握了白垩系地层冻结壁形成特性,为我国西部地区冻结法凿井提供科学指导.

摘要： 冻结法凿井施工中,通过测温孔适时获取实测数据,可以对温度场分布特征进行预测,了解未来一段时间内冻结壁的发展情况.在冻结温度场分析中,实测温度本身即构成了时间序列.本文基于支持向量机,用时间因素建立起温度场变化的模型.根据时间序列模型,较精确地找出温度变化的内在发展规律.人工冻土温度场的时间序列模型计算结果表明,针对信湖矿,这是一种对人工冻土温度场预测的一次较为有效的尝试,也为其他预测方法的提供了一些借鉴.

摘要： 针对潘三矿新西风井极复杂条件下冻结法凿井关键技术难题,在采用地面预注浆封堵含水层的同时,并对软弱岩层、二个马头门位置和煤层进行加固注浆；在冻结方案设计时,考虑到老风井透水使地下原始地层及水文条件遭到破坏,外圈冻结孔在水流上方的西面加密孔间距,增加孔数,并研发了潘三新西风井冻结法凿井信息可视化网络版软件,实现了井筒冻掘施工信息化.为防止马头门施工对邻近处冻结井壁的扰动,在大壁座下部又增加了小壁座,形成了双壁座结构,并对马头门支护参数进行了优化.在工程施工中,又在壁座和冻结段内壁钢筋混凝土中埋设了应力、变形测试元件,实测结果表明,现阶段井壁受力变化趋于稳定,钢筋和混凝土的压应力和压应变均远小于设计值,井壁是安全可靠的.

摘要： 通过对信湖煤矿副井冻结壁冻结压力和井帮温度、内部混凝土温度长时间的监测,获得了冻结压力随时间发展的第一手资料,通过对数据曲线的研究,得出了冻结压力随时间变化的规律,并进一步探讨了冻结压力与温度变化之间的关系及冻结压力的不均匀性,并对其原因作了合理的解释.由于信湖矿冻结段深度达400多米,属于典型的深厚表土层施工样例,故在深厚表土层冻结法凿井施工过程中,对两淮地区及处在深厚表土层段的矿井井筒的施工掘进,安全,经济效益都有重要的指导意义.

摘要： 冻结凿井法作为在富含地下水、存在流沙等不稳定冲积层及遇水崩解软岩地层的矿井建设中的措施工程,在工程结束后冻结器留在地下废弃不用,存在巨大浪费,随着国家节能减排及地源热泵技术的日臻成熟,冻结器作为地源热泵存在巨大的利用空间,为降低企业办公及生产取暖、降温费用提供了可能.基于国内外地源热泵的技术及发展现状对冻结法凿井工程结束后废弃在地下的冻结器作为地源热泵冻结器进行了理论分析及计算,对该项技术应用进行了探索.

摘要： 在冻结斜井井筒浇筑混凝土首次采用分体式液压模板台车,即采用2台模板台车,1台"仰拱"模板台车浇筑底拱及墙部,1台"顶拱"模板台车浇筑拱部.将井筒底板与墙部接茬缝提高至底板以上1m,降低了直墙底板接茬缝薄弱处漏水的可能性.且机械化程度高,浇筑速度快,劳动强度低,混凝土质量有保证,确保了冻结斜井井筒施工及运营期间的安全.

摘要： 在冻结斜井井筒浇筑混凝土首次采用分体式液压模板台车,即采用2台模板台车,1台"仰拱"模板台车浇筑底拱及墙部,1台"顶拱"模板台车浇筑拱部.将井筒底板与墙部接茬缝提高至底板以上1m,降低了直墙底板接茬缝薄弱处漏水的可能性.且机械化程度高,浇筑速度快,劳动强度低,混凝土质量有保证,确保了冻结斜井井筒施工及运营期间的安全.

摘要： 一种定向CO

摘要： 本发明属于竖井隧道施工领域，具体涉及一种大流速地下水作用下冻结法凿井冻结孔布置方法，包括：对水流上游部分的优化区域内的主力冻结孔进行加密至原来数量的1～2倍，并将低温冷媒温度降低0～6°C；多个所述主力冻结孔组成主力冻结孔布置圈，在所述主力冻结孔的周边设置多个辅助冻结孔。本发明在水流速度较大，最多达到20m/d的条件下，通过对水流上游部分的主力冻结孔进行加密、将低温冷媒温度降低、主力冻结孔的周边设置辅助冻结孔，以及控制不同区域低温冷媒的温度按照一定规律分布的布置方式，加快了冻结区域的交圈速度，提高了整个冻结壁的冻结效率，并实现了冷量的合理分配。

摘要： 本发明公开了一种用于冻结法凿井施工用的缓凝水泥浆，属于浆料技术领域，关键在于，按重量份数计，所述的水泥浆包括以下组分：水泥190‑210份、粉煤灰780‑820份、水970‑1030份、甘油180‑200份、磺化褐煤树脂1.3‑4份。所述水泥浆在确保终凝强度达到10MPa的前提下，可以在40°C的高温情况下，缓凝45小时，同时水泥浆具有高流动性和低失水性。

摘要： 一种冻结法凿井井筒井壁支护结构及其施工方法，该施工方法包括以下步骤：将平面钢板制作成圆弧钢板，并在所述圆弧形钢板上预留泄水孔；将加工好的锚卡两端焊接在所述圆弧形钢板外侧；在所述圆弧形钢板外侧和井筒内侧之间铺设至少一层塑料板，并在所述塑料板内侧绑扎钢筋；将焊接好锚卡的所述圆弧形钢板拼装、找正、焊接；焊接完后，在所述圆弧形钢板外侧和井壁内侧之间，分段整体浇筑高强度高性能混凝土。本发明可以广泛应用于各类矿井建设中，复合井壁不仅能构承受较大水土压力，而且能够减少井壁厚度、井筒掘进断面和冻结工程量等，从而降低矿井建设总造价。

摘要： 本发明属于竖井隧道施工领域，具体涉及一种大流速地下水作用下冻结法凿井冻结孔布置方法，包括：对水流上游部分的优化区域内的主力冻结孔进行加密至原来数量的1～2倍，并将低温冷媒温度降低0～6°C；多个所述主力冻结孔组成主力冻结孔布置圈，在所述主力冻结孔的周边设置多个辅助冻结孔。本发明在水流速度较大，最多达到20m/d的条件下，通过对水流上游部分的主力冻结孔进行加密、将低温冷媒温度降低、主力冻结孔的周边设置辅助冻结孔，以及控制不同区域低温冷媒的温度按照一定规律分布的布置方式，加快了冻结区域的交圈速度，提高了整个冻结壁的冻结效率，并实现了冷量的合理分配。

摘要： 本发明公开了一种基于BP神经网络的冻结法凿井工程冻结控制策略，通过建立冻结壁发展规律与制冷冻结站输出的盐水量的关系模型，利用模型计算出冻结壁发展所需的盐水温度和流量，从而利用盐水量节能控制系统控制冻结站设备的运转，为优化冻结设计、开展冻结工程自动化控制工程应用提供理论支持。本发明中的关系模型采用BP神经网络的理论方法建立，直接根据试验数据通过神经网络的自学习能力找出盐水量大小与冻结壁发展规律间的内在非线性关系。

摘要： 本发明公开了一种冻结法凿井工程冻结控制决策支持系统，该系统将冻结控制领域的各种检测、分析、控制集成一体，为冻结施工人员进行冻结控制提供有力的决策支持。包括源数据层，主要用来存放检测得到的冻结施工前数据和冻结过程中数据，数据获取层负责从源数据层中抽取数据，然后将清洗和转换后的数据装载到冻结工程数据仓库中，数据管理层根据不同主题建立数据集市减少数据处理的工作量。数据分析层中的数据挖掘和OLAP工具共同实现数据的多层次的分析和挖掘，得到的知识放入知识库中，通过知识推理达到定型分析辅助决策。模型库则实现多个模型的综合决策。最后数据展示层将分析结果通过前端展示工具(图形用户界面)提供给相关决策人员。

摘要： 本发明提供了一种将永久井架坐在冻结圈内进行冻结法凿井的方法，所要解决的问题是：目前先设立井架，再下冻结管，最后在冻结圈内凿井。井架均采用四斜柱框架式井架，消耗钢材量大、占地面积大。本发明的要点是：在井位下冻结管；在冻结圈内将永久井架基础施工成倒圆台形基础，使冻结管位于圆台基础中，将永久井架设置在倒圆台基础上，实施冻结形成冻结圈后，再利用永久井架凿井。本发明的特点是：节省了土地，节省钢材用量，比四斜柱框架式少用十几吨钢材。建井总工期减少，早出煤，缩短了还贷时间，增加了矿井的经济效益。

摘要： 本发明属于岩土工程机械设备技术领域，具体涉及一种冻结法凿井竖井井帮掘进机，包括行走装置，行走装置上方架设有车身，车身上设有回转装置，回转装置上设有机架，还包括升降装置，位于车身上；连续掘进装置，位于车身的侧边，包括：驱动装置，驱动装置的输出轴水平设；主轴，一端与驱动装置的输出轴连接，另一端延伸至车身外；支架，套装固定在主轴的延伸端；多个滚筒组件，呈圆形均布的设在主轴的周边，滚筒组件包括：转轴，与主轴平行设，转轴的两端分别与支架铰接；滚筒，套装固定在转轴上；多个截齿，均布设在滚筒的周边。本发明可满足破掘坚硬岩石的要求，提高了掘进机的装置的利用率和适用范围，加快了施工进度，提高了施工安全系数。

摘要： 本发明公开了一种用于冻结法凿井施工用的缓凝水泥浆，属于浆料技术领域，关键在于，按重量份数计，所述的水泥浆包括以下组分：水泥190‑210份、粉煤灰780‑820份、水970‑1030份、甘油180‑200份、磺化褐煤树脂1.3‑4份。所述水泥浆在确保终凝强度达到10MPa的前提下，可以在40°C的高温情况下，缓凝45小时，同时水泥浆具有高流动性和低失水性。