深厚复杂岩土中冻结法凿井关键技术
发布时间: 2021-12-23
来源: 试点城市(园区)
基本信息
1. 在深厚表土层冻结法凿井方面。利用本技术已施工 48 个深厚表土井筒,其中: 龙固煤矿副井表土厚***,井壁混凝土强度等级实测达 C100;郭屯煤矿主、副、风井井壁混凝土设计强度等级达 C80,表土厚度首创世界纪录 ***;龙固煤矿北风井井壁混凝土设计强度等级达CF80,表土厚度刷新世界纪录 ***。万福煤矿主、副、风井表土厚达 ***,混凝土设计强度等级达 CF90,正在施工。
2. 在深厚富水岩层冻结法凿井方面。利用本技术已施工 31 个深厚富水岩层井筒,其中:新庄煤矿风井冻结基岩深度达 910m,混凝土设计强度等级达 C80;纳林河二号矿井新副井净直径达 ***。
3.在井壁破裂灾害防治技术方面。1987 年以来,我国有 108个冻结井筒因表土层沉降发生了井壁破裂灾害,造成重大损失并形成重大安全隐患。发明的一种轴向可伸缩井壁— 内层可缩冻结井壁技术( 图1~图 4) 已应用于 62 个井筒(表土厚度最大的为 ***),成功预防了井壁破裂灾害。与国外的 AV 井壁技术相比,本技术工艺简单,井壁造价降低 50%以上、施工速度提高 1 倍以上。
4. 在新型单层冻结井壁技术方面。我国冻结基岩井筒普遍沿用了适于表土的双层复合井壁结构,未能利用围岩的自承能力,井壁厚度高达 2~3m 以上,使井筒造价高达35 万元/m 以上。发明的新型单层冻结井壁技术(图 4)已应用于 15 个井筒,壁厚较双层复合井壁减少近 50%,降低基岩深大井筒冻结凿井费用 30%以上。以门客庆煤矿为例, 3 个井筒节省 *** 亿元,且封水效果良好。
5. 在冻结孔内缓凝水泥浆固管封水技术方面。自 2005 年以来,有 14个冻结井筒因冻结孔导水淹井,造成了重大损失。发明了冻结孔内缓凝水泥浆固管封水技术(图 5), 28 个井筒应用该专利技术(最大固管深度达 894m,最高地温达 42℃,最大允许沉管时间 30h),成功杜绝了冻结孔导水淹井重大安全隐患。