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1、風(fēng)井井筒過巨厚粘土層施工方案探析摘要本文以楊村煤礦為例做分析，楊村煤礦風(fēng)井井筒采用凍結(jié)法施工，凍結(jié)深度達(dá)800m。因粘土存在蠕變量大、遇水易膨脹、凍土發(fā)展速度慢等特點(diǎn)，在井筒施工中極易發(fā)生凍結(jié)管斷裂事故，凍結(jié)管一旦發(fā)生斷裂，凍結(jié)管內(nèi)鹽水和循環(huán)鹽水滲入土體，不僅會影響凍結(jié)效果，同時也會造成粘土蠕變繼續(xù)增大，給風(fēng)井井筒下步施工造成很大技術(shù)難題。本文簡要介紹了楊村煤礦風(fēng)井巨厚粘土層復(fù)雜的技術(shù)特性，并結(jié)合風(fēng)井實(shí)際情況，在保證工程質(zhì)量和施工安全的前提下，提出了一系列快速通過粘土層的方法和措施。關(guān)鍵詞巨厚粘土層；凍結(jié)；蠕變；井幫中圖分類號TD8
2、2文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1674-6708(2013)96-0152-021工程概況4巨厚粘土層施工方案4.1加強(qiáng)凍結(jié)、科學(xué)預(yù)測凍結(jié)效果的好與壞直接關(guān)系到粘土層能否順利通過。風(fēng)井按照實(shí)際情況合理調(diào)配凍結(jié)機(jī)組，本著'‘強(qiáng)化外排孔及內(nèi)排孔凍結(jié)、維持中排孔凍結(jié)、控制防片孔凍結(jié)”的凍結(jié)理念,根據(jù)粘土層掘砌施工進(jìn)度，及時調(diào)整內(nèi)排孔的供冷量。風(fēng)井在粘土層揭露前，凍結(jié)單位對430m關(guān)鍵層位進(jìn)行了科學(xué)計(jì)算、分析，凍結(jié)壁有效厚度9.89m,凍結(jié)壁平均溫度-22.9m,預(yù)計(jì)井幫溫度-8.1°C,實(shí)測井幫溫度東-9.5°C.西-9.4°C、南-8.5°C、
3、北-8.7°C,為粘土層施工提供了凍結(jié)技術(shù)指導(dǎo)。4.2加強(qiáng)凍結(jié)孔保護(hù)巨厚粘土層段井筒設(shè)計(jì)荒徑12.256m,井幫距離外防凍結(jié)孔距離最小僅為0.5m,為避免在刷幫過程中因作業(yè)人員操作失誤，造成凍結(jié)管被風(fēng)鎬擊穿事故的發(fā)生，在每模井壁施工前，凍結(jié)單位參照凍結(jié)孔偏斜軌跡圖對防片孔位置進(jìn)行了明顯標(biāo)記，并與鑿井單位進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)交底，杜絕了凍結(jié)管被擊穿事故的發(fā)生。4.3合理控制段高4.4加強(qiáng)井幫溫度、位移、底鼓數(shù)據(jù)監(jiān)測井幫位移、底鼓數(shù)據(jù)監(jiān)測是對凍結(jié)效果檢驗(yàn)的一項(xiàng)重要方式，風(fēng)井在巨厚粘土層施工期間，嚴(yán)格監(jiān)測井幫位移量和底鼓量變化，加強(qiáng)監(jiān)測頻率和測
4、點(diǎn)保護(hù)工作，盡可能延長井幫位移和底鼓監(jiān)測時間，第一時間分析位移量和底鼓量變化趨勢，用實(shí)測數(shù)據(jù)為下步施工提供依據(jù)。風(fēng)井在粘土層施工中，實(shí)測井幫最大位移量20mm,最大底鼓量96mm,符合相關(guān)技術(shù)要求。4.5合理設(shè)計(jì)使用泡沫板泡沫板在使用前，安排有資質(zhì)的檢測單位對其出廠性能進(jìn)行了檢測。泡沫板鋪設(shè)嚴(yán)格按照接縫嚴(yán)密要求，并采用長度為150mm的鐵釘固定牢固。4.6采用混合作業(yè)方式為提高掘進(jìn)機(jī)械化效率，縮短粘土裝罐的時間，粘土段采用了混合作業(yè)方式，使用凱斯CX75SR液壓挖掘機(jī)挖掘圈內(nèi)土，風(fēng)鎬和高效風(fēng)鏟刷幫、修邊，凱斯CX75SR液壓挖掘機(jī)和
5、HZ-4中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)裝罐。施工時先挖取中間罐窩,再挖四周土層，最后人工刷幫至設(shè)計(jì)尺寸，確切有效提高了掘進(jìn)速度。4.7開挖超前小井巨厚粘土層揭露前，首先利用挖機(jī)在井中開挖1個深5、直徑6m的超前小井，有效釋放了粘土壓力。待小井橫向位移和底鼓量趨于相對穩(wěn)定后，在四個方向分別開挖寬2m、深1.5m的測溫槽，第一時間掌握了井幫溫度，為粘土層施工及時提供技術(shù)分析資料。4.8改進(jìn)下料方式風(fēng)井井口原先下料采用卸料臺配合軌道施工，為節(jié)省混凝土澆筑時間，風(fēng)井改進(jìn)下料方式，混凝土通過運(yùn)輸皮帶直接進(jìn)入底卸式吊桶，打灰時間節(jié)約了1/3,方便了作業(yè)人員操
6、作，同時也消除了人員在推車過程中帶來的安全隱患。4.9優(yōu)化勞動組織實(shí)行專業(yè)工種“滾班制”作業(yè)制，定班定量完成施工任務(wù)，每個班再進(jìn)行定崗、定人、定位分工。通過明確分工和獎懲制度，充分調(diào)動了整個施工隊(duì)伍的積極性，實(shí)現(xiàn)了精心組織、快速施工。為加強(qiáng)組織管理，每班安排項(xiàng)目副經(jīng)理以上人員1名井下帶班，有效提高了施工速度。5結(jié)語楊村煤礦風(fēng)井在巨厚粘土層外壁施工中，釆取了加強(qiáng)凍結(jié)、勤觀測數(shù)據(jù)、提高施工進(jìn)度等方法，嚴(yán)格人、機(jī)、物管理，確保了井壁施工質(zhì)量，楊村煤礦風(fēng)井正是由于科學(xué)組織得力，未出現(xiàn)一起凍結(jié)管斷裂事故，為我國立井井筒順利通過巨厚粘土層提供了
7、一個成功實(shí)例。參考文獻(xiàn)[1]李云峰?大口徑瓦斯排放井施工技術(shù)[A].河南省地質(zhì)調(diào)查與研究通報(bào)2007年卷（下冊）[C],2007.[2]徐長磊，過曾明?封水注漿技術(shù)在某鉀鹽礦斜坡道中的應(yīng)用[A1.2010中國礦業(yè)科技大會論文集[C],2010.[3]丁振宇，周興旺，左永江.鉆一注平行作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研究[A].第七次煤炭科學(xué)技術(shù)大會文集（上冊）[C],2011.[4]劉永健.淺談中小斷面巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線[A].創(chuàng)新推動新型煤炭工業(yè)體系建設(shè)和安全健康發(fā)展——2010年湘贛皖閩蘇等多?。ㄊ校┟禾繉W(xué)會學(xué)術(shù)交流暨湖南省煤炭科技論壇論文集[C
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