安徽理工大学土木建筑学院安徽理工大学安全科学与工程博士后科研流动站中煤矿山建设集团有限责任公司博士后科研工作站中煤华晋集团里必煤矿
针对里必矿副井冻结中冻结壁无法按时交圈的问题,综合测温数据及矿区水文地质情况,判断出冻结壁在砂卵石层冻结孔处的"缺口"位置,并对砂卵石层冻结温度场的演化规律进行了数值计算。通过对比冻结壁轮廓和测温孔数据,判断出该层位地下水流速达9m/d,原方案的冻结壁交圈时间远超预计工期。基于降低地下水流速、减少冷量损失、加强局部冻结的技术原理,提出了"控""注""冻"相结合的冻结壁弥合技术;依据冻结壁发展情况,并考虑地下水流速、流向的影响,确定了注浆孔、加强冻结孔的位置和数量,通过数值计算对冻结壁缺口的弥合过程进行了预测。工程实施结果表明:里必矿副井在完成冻结壁弥合施工21d(预测17d)后,水文孔开始冒水,冻结壁温度场发育恢复正常,确保了井筒施工安全顺利完成。
1 工程背景
1.1 水文与工程地质条件
1.2 冻结方案
1.3 冻结温度场工况
1.4 邻近水源井
2 影响冻结壁发育致因分析
2.1 地层热物理参数
2.2 水热耦合数值计算模型
2.2.1 水热耦合控制方程
2.2.2 边界条件
2.3 地下水流速对冻结壁影响反演分析
3 冻结壁弥合技术
3.1 技术原理
3.2 冻结壁缺口弥合技术
3.2.1 注浆挡水帷幕技术
3.2.2 局部加强冻结技术
3.3 冻结壁缺口弥合预测
4 实施效果
5 结 论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会