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1、-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 注浆法和冻结法在立井施工中的效益分析井筒是矿井的咽喉，井筒开凿的 工程量虽然仅占全矿井建设开拓工程量 的 3%5%，但井筒施工期却占矿井建 设总工期的 30%50%。随着开拓深度 的增加，地质和水文地质条件越来越复 杂，井筒施工工期占矿井建设工期的比 例也将相应增加。国内外大量井筒施工 实践表明，在众多影响建井快速施工的 因素当中，水害及其防治技术是最关键 的因素。平顶山砂岩，节理与细微裂隙 极其发育，含水量大、水压高，是本地 区建井施工的重大水患，为保证工程的 顺利进行必须治水。研究掌握平顶山砂 岩治水方法，关系到工程成本及进度，-
2、精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 直接影响井筒工程的技术经济指标，同 时也希望对和平顶山砂岩类似地层治水 提供参考。 中国论文网 /3/view-13006047.htm一、工程概况与研究意义 平煤股份十矿通风系统补套北二 进风井井筒掘砌工程是进风井工程施工 过程中的一个重要组成部分，由平顶山 平煤设计院有限公司设计，该井筒主要 担任十矿三水平二期开采时期内的进风 任务，设计井筒净直径 8m，井口标高 +223.000m，井底标高-896.572m，井深 1119.572m 平煤股份十矿北二进风井位于平 顶山市卫东区东高皇乡土寨沟村，与十 矿三水平进风井相距 59m。
3、参照十矿三水平进风井施工中的 水文报告，预测北二进风井井筒两个含 水层最大涌水量为 191m3/h，防治水工 作是该井筒掘进施工过程中的重点。 基于对十矿三水平井筒注浆法凿 井和八矿二井冷冻法凿井的技术对比，-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 对二者经济效益的分析进行比较，找出 最佳的凿井方法，并在施工中运用这些 理论进行分析。 对于在含水层多且厚的平顶山地 区进行竖井作业，采用注浆和冷冻都是 有效的方法，本文对比分析上述两种方 法施工工艺，找出最适合本地区的井筒 治水方法。 二、技术方案 目前井筒常用的治水方法为注浆 治水和冷冻治水，本成果以平顶山砂岩 段（-322-
4、422m）为例。根据实测地质 资料和井筒涌水情况，综合考虑水效果、 成本和工期，决定采用工作面预注浆和 壁厚注浆相结合的综合防治水方法，使 十矿北二进风井安全通过平顶山砂岩段， 通过测水，井筒综合涌水量 2m3/h，达 到设计要求，即节约了工期，又节省了 费用。 1.注浆工艺。注浆法（grouting method）是将某些能固化的浆液注入岩 土地基的裂缝或孔隙中，以改善其物理-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 力学性质的方法。注浆的目的是防 B、堵漏、加固和纠正建筑物偏斜。目 前主要的注浆工艺有：填充注浆、渗透 注浆、压密注浆和劈裂注浆。注浆材料 有粒状浆材和化学浆材
5、，粒状浆材主要 是水泥浆，化学浆材包括硅酸盐（水玻 璃）和高分子浆材。 本工程采用的是挤压注浆，水泥 浆与化学浆并用的施工工艺。 压密注浆是利用较高的压力灌入 浓度较大的水泥浆或化学浆液，注浆开 始时浆液总是先充填较大的空隙，然后 在较大的压力下渗入土体孔隙。随着土 层孔隙水压力升高挤压土体，直至出现 剪切裂缝，产生劈裂，浆液随之充填裂 缝，形成浆脉，使得土体内形成新的网 状骨架结构。浆脉在形成过程中由于占 据了土体中一部分空间，加上土层内孔 隙被浆液所渗透，从而将土体挤密，构 成了新的浆脉复合地基，改善了土体的 强度和防渗性能，同时也改变了土体物 理力学性质，提高了软土地基的承载力。-精选财
6、经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 水泥注浆法适用于砂砾层和岩石 裂隙灌浆。一般使用普通硅酸盐水泥， 水灰比采用 1 比 1，可掺入 2%5%水 玻璃作速凝剂。注浆使用普通挤压式灰 浆泵，注浆压力最大不超过 1MPa。对 渗透系数小于 10.4cm/s 的粉细砂和粘性 土，可采用劈裂注浆。劈裂注浆所用水 泥浆的稠度较大，水灰比为 0.450.60。注浆采用花管法和单向阀 管法。注浆的最大压力一般大于 4 MPa。化学注浆法：一般用泵通过注浆 管将浆液注入土中。注浆压力、力、加 固半径等注浆参数，可根据地质情况、 工程要求，通过现场试验确定。注浆孔 在平面上一般按等边三角形或矩形
7、布置。 湿陷性黄土加固半径一般为 0.50.7m，加固深度一般为 38m。 根据地质条件，十矿三水平北二进风井 在进入含水层时，提前进行工作面预注 浆，含水层采用打止浆垫进行工作面预 注浆。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 2.冷冻工艺。冻结法施工的基本 原理为利用土体冻结后其强度、稳定性 以及隔水能力大大优于天然土的性质。 在岩土工程开挖之前，在开挖的工程周 围，钻造钻孔（冻结孔） ，利用人工制 冷技术，通过冷冻孔对地层进行制冷， 形成一个封闭的冻土结构，隔绝地下水 的联系，同时抗抵周围岩土的压力，确 保工程开挖的安全。 冷冻法施工的工艺原理是利用人 工制冷技术，
8、使地层中的水结冰，将松 散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳 定性，隔绝地下水，以便在冻结壁的保 护下，进行地下工程掘砌作业。它是土 层的物理加固方法，是一种临时加固技 术，当工程需要时冻土可具有岩石般的 强度，如不需要加固强度时，又可采取 强制解冻技术使其融化。 岩土工程冻结制冷技术通常是利 用物质由液态变为气态，即气化过程的 吸热现象来完成的。其制冷系统多以氨 作为制冷工质。使氨由液态变成气态，-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 由气态又变为液态，如此循环进行，整 个制冷系统由三大循环构成：氨循环系 统、盐水循环系统、冷却水循环系统。 这种制冷系统可获得-35左右的低
9、温 盐水。 立井冷冻凿井是利用传统的氨循 环制冷技术来完成的。它是在井筒开挖 之前，用人工制冷的方法，将井筒周围 含水地层冻结成一个封闭的不透水的帷 幕冻结壁，用于抵抗地压、水压， 隔绝地下水与井筒之间的联系。而后， 在其保护下进行掘砌施工。为形成冻结 壁，首先在欲开挖井筒的周围打一定数 量的冻结孔，孔内安装冻结器。低温盐 水在冻结器中流动，吸收其周围地层之 热量，形成冻结圆柱。冻结圆柱逐渐扩 大并连接成封闭的冻结壁，直至达到其 设计厚度和强度为止。然后在其保护下 进行掘砌施工，以便安全穿过含水地层。三、经济效益分析 1.注浆法凿井。注浆治水费用：-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感
10、谢阅读- 8 凿井通过平顶山砂岩段（-322m 到- 422m） ，注浆集中在 69 月份，累计施 工 59 天 16 小时，累计孔深 7275m。6 月份注浆费用为 224.3 万元（平顶山砂 岩段注浆费用为 112 万元） ，7 月份注浆 费用为 126 万元，8 月份注浆费用为 216.7 万元，9 月份注浆费用费 274.2 万 元。共计 728.9 万元。 凿井费用： 平顶山砂岩段（-322m 到-422m） ，凿井 从 6 月 25 日至 10 月 13 日，6 月 25 日6 月 30 日共施工 10 米，本月过平 顶山砂岩段费用（2530 日）为 1788027.12/30*5+488，590.42/25*10=49 3484 元。 7 月份共施工 25m，本月凿井费 用 2245481 元。 8 月份共施工 30m，本月凿井费 用 1381523.27+403，855.47=1785378 元。9 月份共施工 15m，本月凿井费 用 1486398.98+604，791.49=2091190 元。-精选财经经济类资料-
