深厚冻结井壁壁间前注浆机理与应用

实测了焦作煤业(集团)有限责任公司赵固一矿526 m深厚冲积层冻结井内、外层井壁温度.研究得出,在套内壁结束至冻结壁解冻透水前,有2个时间段壁间处于正温度状态,能实施透水前壁间注浆.前注浆的井壁密实度高,井壁结构整体性强,能有效防止解冻后壁间充水,改变后注浆的由内层井壁单独承载水压为井壁全厚承载水压的作用.基于前注浆井壁作用机理提出并采用“按前注浆压力计算内层井壁厚度”的新方法,优化了副、风井井壁厚度设计,比初设按常规的静水压力计算选取内层井壁厚度减薄150和100 mm.研究和工程应用表明,前注浆能充分发挥井壁的整体作用能力和强度.     

冻结井筒双层井壁受力实测研究

大海则煤矿主井、1号副井、2号副井和回风井4个井筒主要穿过白垩系和侏罗系含水软岩地层,均采用冻结法施工,井壁结构均为双层钢筋混凝土。井筒施工中,选择4种典型地层,埋设传感器,对井壁受力进行实测研究。结果表明:该矿冻结井筒外层井壁受力状态是随施工的进行而不断变化的,与一般冻结井筒类似;双层井壁间注浆会对2层井壁应力分布产生巨大影响;通过壁间注浆,可以改善外层井壁受力状态,提高井壁整体承载能力。     

全深冻结立井井壁注浆堵水技术

门克庆煤矿副井为全深冻结立井。井筒施工到底,冻结壁解冻后,井壁漏水量大,采用井壁注浆堵水技术进行封堵。注浆前,井壁漏水量为233m3/h ;注浆结束后,降为3.2 m3/h ,堵水率达98.6％,取得了较好的效果。     

冻结滑动井壁壁间乳化沥青注浆技术

介绍张双楼西风井冻结施工复合滑动井壁壁间乳化沥青注浆方法及工艺，并对乳化沥青注浆工艺与效果进行分析。     

基于弹性基础梁理论的冻结壁和冻结管变形与受力分析

冻结段掘砌过程中,冻结管的变形受力位移取决于冻结壁的变形,而施工段附近,冻结壁的变形受力不符合通常按平面问题处理的厚壁筒理论要求。提出了分析施工段附近冻结壁的弹性基础梁力学模型,分析推导出基于弹性基础梁的冻结壁变形位移计算表达式,并通过实例计算与实测结果分析对比,较全面地考虑了冻结壁及中部未冻土的力学性质、冻结壁的几何尺寸、掘砌施工段高、无支承段高、泡沫塑料可缩层、混凝土井壁的支承作用等因素,较好地反映了施工段附近冻结壁的受力和变形情况,并把冻结壁变形和冻结管的弯曲联系起来,为研究冻结管的变形和破坏提出新的计算方法和途径。     

冻结基岩双层复合井壁壁后注浆控制技术研究

以高家堡主井为工程实例,基于数值计算方法,研究了基岩冻结解冻温度场的分布规律,讨论了壁后注浆时机与浆液扩散范围的确定方法,提出了双层复合井壁壁后注浆控制技术。通过精确制订注浆计划,采用有效的注浆材料,合理确定水灰比例,取得了理想的注浆效果。注浆实践表明:双层复合井壁凿井期,充分考虑内壁现浇混凝土水化热与冻结壁解冻温度场的相互作用,优化确定冻结停机时间,在冻结壁局部解冻条件下进行壁后注浆,可达到合理节省冷量、控制浆液扩散范围、封堵内壁温度裂纹的目的,现场壁后注浆效果良好。     

富水基岩地层单层冻结井壁壁后注浆技术

孔裂隙含水基岩中,立井井壁壁后注浆常面临如何控制与评估浆液扩散范围等诸多难题。以葫芦素副井为工程实例,详细介绍了富水基岩地层中单层井壁的壁后注浆工艺,对注浆过程中遇到的问题进行了讨论。注浆实践表明:由于混凝土振捣不实,新型单层井壁渗漏点常出现在井壁接茬处,井壁注浆孔宜布置在接茬上下侧。同时,注浆造孔应根据地质条件、井壁渗漏水情况综合分析决定,不宜生般硬套措施和规范。     

浅谈冻结段壁后及壁间注浆封堵地层水

对井筒冻结段施工后,如何及时采用壁间及壁后注浆的方法来充填加固和堵水,解决井筒涌水或突水问题作了简单的阐述,对注浆材料及注浆参数的选择等作了进一步的深入探讨,对井筒表土层与基岩的水力联系作了分析.最终得出结论:冻结段及时合理地封堵水源,能够确保井筒施工的安全、质量和速度.     

素混凝土井壁受力状况的监测与分析

主要介绍了在冻结法施工时素混凝土井壁受力状况的监测结果，并对其应力变化及水平侧压力进行了较为全面的分析研究。     

丁集矿第二回风井冻结壁融化温度场数值计算分析

为解决井筒冻结壁在融化过程中温度场难以预测的问题,利用ANSYS有限元软件,对丁集煤矿第二回风井冻结工程各个层位融化期间冻结壁平均温度、冻结壁融化阶段测温孔温度进行了数值模拟预测分析,结果表明：该风井不同层位冻结壁在融化阶段模拟的测温孔温度与实测值相符;在融化期间冻结壁的平均温度随融化时间的增加而缓慢升高,符合实际情况;得到了各个层位冻结壁完全解冻所需的时间,为井筒壁间注浆提供了依据,保证了井筒的安全。     

复杂应力作用下基岩破碎段井壁变形特征及加固技术研究

基于河南大有能源石壕煤矿副井+215~+185 m井筒的实际地质条件,通过现场调研,分析了井筒变形破坏段的破坏特征及破坏原因;借助FLAC3D数值模拟软件,研究了不同锚索预紧力下井筒两侧岩柱内的应力场、位移场及塑性区的分布规律。研究结果表明:在对穿锚索作用下,随着锚索预紧力逐渐增加,岩柱内的垂直应力逐渐增加,塑性区范围逐渐减小,岩柱两侧井壁的水平位移也逐渐减小;对穿锚索的高预紧力作用,能有效提高井壁围岩的自承能力;对锚索进行全长注浆锚固,能有效减少锚索预紧力的后期损失,井壁围岩的稳定性得到增强。井壁围岩变形实测结果较好地验证了本文数值模拟的结果,研究结果对于类似条件下井壁的破裂治理具有重要的指导意义。     

综合注浆施工凿井法的研究与实践

介绍了在特大涌水量的条件下 ,采用综合注浆施工法进行立井井筒掘砌施工的比较成功的经验 ,为特殊凿井施工探索出一种社会及经济效益比较理想的方法     

胡家河煤矿主井井筒冻结壁岩石力学特性研究

以陕西胡家河煤矿主井井筒选取的煤岩及砂岩作为具有代表性的岩样,在MTS815试验机上进行不同围压及不同冻结温度条件下的单轴及三轴压缩试验,分析煤岩及砂岩在相同围压不同冻结温度条件下及相同冻结温度不同围压条件下的强度特性,并对2种不同岩样的同一性和差异性进行了比较。结果表明,煤岩和砂岩在冻结的效应方面有着明显的差异性,富水砂岩冻结后对温度的敏感程度要高于煤岩,主要原因是其岩石的内部结构性的差异。     

施工期钻井井壁混凝土应变实测分析

介绍了温家庄铁矿副井钻井井壁施工期间井壁混凝土应变光纤光栅实测方案,分析了混凝土应变变化规律,结果表明：施工期井壁混凝土以受压为主,环向应变大于竖向应变,应变变化阶段与施工工序相对应。漂浮下沉阶段混凝土应变呈现“双线性”特点,实测应变与导出公式计算值相吻合;增加配重水阶段环向压应变减小而竖向压应变略有增加;首次注浆阶段压应变显著减小,个别出现拉应变;后3次注浆阶段压应变先增加后减小,环向应变变化大于竖向应变;抽排配重水阶段环向压应变显著增加,竖向应变变化不大;二次补注浆阶段压应变先增加后减小,但幅度较前述注浆时有所减小。     

井壁变形全自动监测系统的工程应用

利用现代计算机控制和通信技术,将放在传感器埋设井筒附近的控制测量单元和系统控制计算机联接起来,可实现井壁变形全自动监测。该系统能进行即时和定时测量,测量精度高、稳定性好,且可根据需要并入局域网,实现远程监控和数据共享。就其在某煤矿地面注浆加固井筒工程中的应用做了简单的叙述,并指出该系统是注浆加固井筒工程保证井壁安全的一项重要措施。     

冻结井高强钢筋混凝土预制弧板井壁试验研究

提出一种新型的冻结井高强混凝土预制弧板外层井壁结构形式，通过原材料强度模型试验，研究了其力学形态和极限承载力．研究表明，该种新型井壁结构形式具有在井下装配后即可满负荷工作，承载能力大、受力特性好等优点，适用于400m以上深厚表土层冻结井外层井壁支护．     

磁西副立井超千米单层井壁受力变形实测与分析

分析了我国矿山井筒井壁实测的现状和发展。采用振弦式混凝土应变计和钢筋计、有线远程传输、可存储数字采集仪,实施了井壁受力变形传感器埋设和监测,测试深度达到了垂深1 208 m。根据实测数据,对井壁混凝土应变分别进行了内缘与外缘、竖向与环向的对比,钢筋受力应变和混凝土应变之间的对比分析,并通过包神公式进行理论值和实测值的对比分析。对比研究说明了实测结果的正确性、合理性。结果表明,短掘短期单层井壁的内缘环向应力大于竖向和径向应力,符合包神井壁设计公式推导的理论基础,井壁实测期间全过程中出现最大观测值的时间是混凝土井壁砌筑后5~6个月,最大环向应变约为-1 093×10-6,总体平均内缘环向应变为-682×10-6。井壁混凝土环向应变的不均匀系数为2.15,钢筋受力的不均匀系数为1.36。实测结果表明,C60等级,900 mm厚的钢筋混凝土井壁是安全的,可为千米竖井井壁设计提供参考。     

悬浮下沉钻井井壁筒轴向失稳特性与滑移试验

以现场实际井壁下沉过程为条件,自行设计了钻井井壁模型试验装置和试验过程,完成了钻井井壁的悬浮下沉模型试验.结果表明,井壁触底后随着配重水量的增加,筒体竖向轴线的形状类似于正弦曲线;井壁内力增加,井口支承反力也在增加.通过对试验结果的分析,得出井壁底的滑移主要是由于配重水质量增加引起的.     

特厚冲积层冻结法凿井外层井壁受力实测研究

为解决济西生建煤矿主、副井筒特厚冲积层中冻结法凿井的技术难题，在施工过程中对外层井壁的内、外力进行了实时监测，获得了400m以下深厚黏土层冻结压力的实测数据。通过实测信息反馈，两井筒实现了动态设计和信息化施工。