冻结法凿井对已施工井壁的保护技术研究与应用.pdfVIP

煤矿现代化 2015年第2期 总第125期 冻结法凿井对已施工井壁的保护技术研究与应用 吕文宏 1，李连华 1，陈芮 -，王 倩 (1．兖矿新陆建设发展有限公司，山东 邹城 273500；2．兖矿国宏化工有限责任公司，山东 邹城 273500) 摘 要 本文通过实例分析，针对甘肃陇东地区宁正矿区邵寨煤矿回风立井井筒采用普通法掘砌至 564．5m处因涌水无法继续施工，采用冻结法补充施工，考虑冻结施工面临的冻胀 问题可能会对已成 井壁结构的影响，结合理论分析在实践中应用了既有井筒冻结施工的保护技术，通过以往类似冻结工 程．采取调整冻结施工参数、改变冻结方式、利用冻结信息化施工合理控制冻结施工过程、采用释放冻 胀压力、热盐水循环控制冻土径向冻结壁径向温度和控制冻结温度等措施获得 良好的效果，成功的保 护了已施工井壁。为类似井筒采取合理有效的措施保护上部井壁免受负温及冻胀影响带了实践参考 资料和经验，为指导施工提供 了科学依据 。 关键词 冻结法；立井；已成井壁；技术保护措施 ；施工应用 中图分类号：TD265．3+4 文献标志码：B 文章编号：1009—0797(2015)02—0095—04 近年来，表土段采用普通法施工井壁结构，下部 与构造和沉积环境关系密切 ，受邵寨背斜影响，本区 含水层使用冻结法施工较多，尤其是在 白垩系地层 主要可采煤层 (煤 8层)，在井检孔周边沉积缺失。本 冻结 ，此类地层中一些泥质类岩石也具有膨胀性 ，冻 组地层与下伏富县组为平行不整合接触。侏罗系直 结压力大，因而对已成井壁的保护尤为重要，又因冻 罗组 (J2z)钻孔揭穿，揭露厚度40．53～66．82m，平均 结深度较深，积极冻结时间相对较长，而积极冻结时 52．83m。岩性以中细粒砂岩、砂质泥岩为主，夹灰绿、 间成势必对上部井壁造成更为严重的破坏。影响矿 紫灰色泥岩。底部常为浅灰绿色中粗砂岩、含砾粗砂 井的建设和造成工程费用总加。必须针对既有井筒 岩，上部泥质岩增多，其中夹紫灰、暗紫红色泥岩。砂 冻结过程所面临的问题采取有效的保护技术。目前， 岩胶结物以铁质为主，交错层理发育，属干旱 ～半干 对既有井筒冻结施工的保护技术研究还很少，论文 旱环境下的河流相及河漫滩沼泽相沉积，与下伏延 结合甘肃陇东地区宁正矿区邵寨煤矿的既有井筒冻 安组为平行不整合接触。侏罗系安定组 (J2a)钻孔揭 结施工进行了相应的保护技术措施的概述。 穿，揭露厚度 67．93—52．65m，平均 60．0m。该组岩性 为紫红色、灰褐色泥岩、砂质泥岩夹浅紫色 、蓝灰色 1 工程概况 中粗粒砂岩、砂砾岩。中夹薄层中细粒砂岩和团块状 邵寨矿井主、副 、风立井井 口地位于平塬上 。主 泥岩，底部为浅灰色微绿的中粒砂岩。砂岩以长石石 立井 井 口坐 标 为 +1294m，副 立井 井 口标 高 为 英砂岩为主，分选差 ，砂状结构 ，铁、钙质胶结 ；泥岩 +1293m，回风立井井筒井 口标高+1292．5m。矿井建 含砂量较下伏地层高；属干旱气候条件下的河流三 设规模为 120万 ，矿井开拓立井综合开拓，回风立 角洲相为主的沉积产物。与下伏直罗组为整合接触。 井采用冻结法施工。 白垩系洛河组 (Kl1)钻孑L揭穿 ，揭露厚度 266．66～ 1．1 井筒检查孔水文地质 284．80m，平均276．02m。岩性主要为棕红 、暗红、紫红 根据邵寨煤矿井筒检查孑L的勘测资料 ，回风立 色细 ～粗粒砂岩，泥质胶结，胶结欠佳 ，较疏松，分选 井井筒过 白垩系洛河组从 406～687m，侏罗