楊村主井巨厚粘土層凍結(jié)法鑿井施工技術(shù)探討

摘 要：結(jié)合楊村煤礦主井凍結(jié)段的凍結(jié)工程與鑿井工程過(guò)巨厚粘土層施工的成功經(jīng)驗(yàn)，探討深厚沖積層凍結(jié)法鑿井安全施工的幾個(gè)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：深厚沖積層；安全；凍結(jié)法施工

引言

國(guó)投新集能源有限股份公司楊村煤礦主井沖積層厚度538.25米，凍結(jié)深度723米，井筒深度986.7米。井筒在凍結(jié)段掘砌過(guò)程中，取得了一些經(jīng)驗(yàn)和成績(jī)：（1）在表土段鑿井中安全施工，未發(fā)生凍結(jié)管斷裂事故。（2）安全、順利地通過(guò)深厚膨脹粘土層。（3）在表土段施工中工程質(zhì)量?jī)?yōu)良。

1 工程概況

國(guó)投新集能源有限股份公司楊村煤礦設(shè)計(jì)原煤生產(chǎn)能力5.0Mt/a，礦井建成后將成為國(guó)際領(lǐng)先、國(guó)內(nèi)一流的現(xiàn)代化新型礦井。

國(guó)投新集能源有限股份公司楊村煤礦在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)設(shè)計(jì)布置主、副、風(fēng)三個(gè)井筒，主井井深986.7米，采用凍結(jié)法施工，基巖段已采用地面預(yù)注漿防治水措施。

2 主井凍結(jié)段地質(zhì)情況

厚達(dá)538.9m的深厚表土層，主要由砂層、粘土層組成，其中砂層計(jì)352.1m，單層厚度在10m以上有11層，最厚為32.6m；粘土計(jì)186.8m，單層厚度在10m以上有5層，在埋深410.4～446.9m為特厚粘土層，遇水膨脹。

埋深在413.1～447.6m的土層為一特厚粘土層，蠕變量較大。

兩淮地區(qū)特厚粘土層在施工中常因蠕變產(chǎn)生的工程地質(zhì)問(wèn)題，輕的造成凍結(jié)管破裂，鹽水外溢，加大施工難度，嚴(yán)重的造成凍結(jié)管破裂多，井筒凍結(jié)壁破壞，造成淹井事故。

3 安全優(yōu)質(zhì)鑿井的探討

3.1 凍結(jié)方案設(shè)計(jì)和凍結(jié)管施工

凍結(jié)孔按4圈布置。防片孔分為外防、內(nèi)防，圈徑分別為14.6m、12.6m，各布孔9個(gè)，孔深分別為420m、210m，開(kāi)孔間距為2.557m；……