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第50卷第1期煤炭学报Vol.50No.1

2025年1月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYJan.2025

采矿理论与工程

中国立井冻结井壁技术的发展与展望

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杨维好，黄书翔，王衍森，李伟，杨志江，任彦龙，韩涛，张驰，

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张涛，骆汀汀，张雨

(1.中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室,江苏徐州221116；2.山东能源集团西北矿业有限公司,陕西西安710018；

3.山东能源集团有限公司,山东济南250014；4.中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏徐州221116)

摘要：分析了“深部化”和“大型化”趋势对中国深井井筒的设计、施工与运维带来的严峻挑战。

总结经验教训，指出冻结法是复杂条件下深井井筒施工最主要的地层堵水与加固工法。回顾了

2002年以前国内外冻结井壁技术的状况。概述了2002年以来我国在400～800m深厚土层中和在

500～1000m深厚富水岩层中冻结井壁技术取得的重大突破及其应用情况，包括：冻结井筒

C60～C100、CF80～CF110高承载力混凝土井壁设计与施工技术，深厚土层中冻结井壁破裂灾害

防治技术，深厚富水岩层中低渗漏单层井壁技术等。针对2002年以来中国冻结井壁技术的发展，

总结了井壁材料的进步；介绍了横截面、纵剖面井壁结构的发展；归纳了对土层的初始水平水土

压力、内层井壁承受的水压、冻结压力、富水岩层中孔隙水引起的井壁水力荷载、井壁竖直附加

力等的新认识；简述了井壁力学模型，高径向承载力井壁和内层可缩井壁的力学特性，双层复合

井壁之内、外壁厚度的设计理论，含水岩层中单层井壁厚度的设计理论和内层可缩井壁的设计理

论等的新进展；介绍了大厚度井壁裂漏机理及防裂技术、井壁腐蚀破坏及防治技术、信息化施工

技术，以及内层可缩井壁和低渗漏单层井壁的施工工艺。针对我国在1500m超深土层中以及

3000m深厚富水岩层中冻结井壁技术将面临的挑战，指出应重点研究：深厚土层中冻结井筒掘进

期间浅部外壁破裂新机理，超深土的力学特性，高强、高性能筑壁材料与构件，超高承载力井壁

结构及其力学特性，超深冻结井壁设计理论与施工技术等。

关键词：深厚土层；深厚富水岩层；立井；冻结法凿井；冻结井壁；井壁结构；井壁材料；井壁外载；冻结

壁；力学特性；设计理论；施工技术

中图分类号：TD265.3;TD262.1文献标志码：A文章编号：0253−9993(2025)01−0092−23

Developmentandprospectoffreezingshaftliningtechnologyfor

verticalmineshaftsinChina

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YANGWeihao,HUANGShuxiang,WANGYansen,LIWei,YANGZhijiang,RENYanlong,HANTao,

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