[建筑]冷凍鑿井法在豎井中的應(yīng)用

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1、冷凍鑿井法在田興鐵礦1#副井的研究與應(yīng)用呂斌孟軍良（河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)公司司家營田興鐵礦）摘要：司家營田興鐵礦1#副井井筒直徑6m，井口標(biāo)高+19.5m,深706m，外壁350mm內(nèi)壁400m,基巖段平均厚度126m。通過采用技術(shù)成熟的冷凍法鑿井技術(shù)，不破壞第四系含水層的情況下，安全有效的通過了該地層、并對基巖段風(fēng)化巖裂隙水的流動(dòng)得到了很好的控制。也為此類的地層冷凍法鑿井提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：冷凍鑿井技術(shù)；冷凍孔；交圈；The?ResearchandApplicationofFreezing?ShaftSinki

2、ng?MethodUsinginTian?Xing?Iron?#1?AuxiliaryShaftLvBinMingJunliang(MiningCompanyofHebei?IronandSteelGroup,??SiJiaying?Tian?Xing?ironore)Abstract:Inthe#1?auxiliaryshaftofSiJiaying?TianXingIronOre,theshaft?diameteris6m,?theelevation?ofwellheadis+19.5m,?thedepth?i

3、s646m,theouter?wallis350,theinnerwallis?400m,?theaverage?thicknessofthe?rocksection?is126m.Throughtheuseof?maturetechnology?of?freezing?shaftsinkingtechniques,the?stratacanbegetthroughsafelyandeffectively,alsotheweatheredrock?sectionof?bedrock?fissurewater?flo

4、w?hasbeen?alsowellcontrolledinthecaseofnotdestroythe?Quaternary?aquifer?.Besides,thistechnology?hasprovidedvaluable?experienceforsuchground?freezing?shaftsinking.Keywords:Frozen?drilling?technology,Frozen?hole,Cross-ring引言隨著我國鋼鐵工業(yè)的高速發(fā)展，國內(nèi)鐵礦石資源日益緊張，可利用的鐵礦資源日益減少

5、?，F(xiàn)已探明的鐵礦石資源得到進(jìn)一步開采，但地質(zhì)條件復(fù)雜、含水豐富的礦山在當(dāng)時(shí)現(xiàn)有的技術(shù)條件下沒有得到開采。隨著地下礦建井及鐵礦開采技術(shù)的進(jìn)步，此類礦山開采技術(shù)已日趨成熟。司家營田興鐵礦第四系地層較厚，含水量較大，如何安全、快速的通過此種地層，是當(dāng)前加快建井速度的一項(xiàng)重要課題。本研究以冀東地區(qū)所特有的地形圖地貌，特殊的地質(zhì)條件，利用特殊掘井法中的冷凍法進(jìn)行豎井的施工，在積極冷凍期及冷凍維護(hù)期縮短冷凍工期取得了良好的效果。1工程概況司家營田興鐵礦隸屬河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司，屬黑色冶金特大型地下礦山，設(shè)計(jì)采選規(guī)模1500

6、萬t/a，采用階段空場嗣后充填自下而上的開采順序采礦方法。共建豎井12條，1條斜坡道。豎井掘砌采用技術(shù)較先進(jìn)的冷凍鑿井法進(jìn)行施工。1#副井是該礦山在建豎井中的1條，直徑6m，井深706m，采用冷凍特殊鑿井法進(jìn)行施工，冷凍深度230m，地面標(biāo)高+20m，冷凍段采用雙層井壁支護(hù)。1區(qū)域地質(zhì)概況2.1地質(zhì)條件1#副井勘察孔布置在豎井的北面，距井筒中心13.82m，第四系平均厚126m，中上部有近60m左右的圓礫和卵礫層，126m以下為基巖段，巖石破碎，裂隙十分發(fā)育。第四系全新統(tǒng)（Q4）洪沖積成因的粉土、圓礫；中部為上更新

7、統(tǒng)（Q3）洪沖積成因的粉土、卵石；下部為中更新統(tǒng)（Q2）洪沖積及殘積成因的中砂、圓礫、粘土、粉質(zhì)粘土；底部為太古界單塔子群白廟子組（Arb）混合花崗巖巖、偉晶巖、混合巖化黑云變粒巖、綠泥石化黑云變粒巖。巖石基本質(zhì)量等級(jí)Ⅲ～Ⅵ。2.2水文條件第四系抽水孔位于1#副井南側(cè)約12m，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為S=0.71m，O=1328.14m3/d時(shí)，滲透系數(shù)K=38.7m/d，單位涌水量q=21.65L/s.m，水質(zhì)類型為HCO3+SO4—Ca+Mg型水。PH=8.46，礦化度0.54g/L。屬極強(qiáng)富水性含水層。第一隔水層：在埋藏深

8、度22.0～33.7m，厚度11.7m，巖性為粉土，含少量礫石。該層屬同時(shí)期形成的代表性土層，將上部第四系孔隙潛水分為上下兩段，屬礦區(qū)第Ⅰ隔水層，但該層厚度分布不穩(wěn)定，且含有砂?；虻[石，隔水作用有限，可視為弱隔水層（段）。第二隔水層：在埋藏深度69.0-127.6m，厚度58.6m，巖性為粉質(zhì)粘土、粘土夾中-薄層中砂及圓礫（總厚度20.0m）組成；勘察孔分別