郭屯矿超深冻结钻孔施工技术.pdf

冻结法施工 ·397· 郭屯矿超深冻结钻孔施工技术 孑j、玉超 (枣庄矿业(集团)有限责任公司第五工程处山东枣庄277101) 摘要：郭屯煤矿主并并筒冻结深度702m，是当时国内冻结深度最大的并简，其冻结钻孔的施工质 量要求高、技术难度大。在钻孔施工过程中，对钻孔的防偏、纠偏，钻孔的坍塌及混凝土灰土盘塌陷的防治 等进行了积极探索及实践，取得了良好的施工效果，为超深冻结钻孔的施工积累了经验。 关键词：超深冻结钻孔；施工技术f防偏与纠偏f钻孔坍塌防治 山东鲁能菏泽煤电开发有限公司郭屯煤矿主井井筒穿过的表土层厚度大，基岩段地层 水文地质条件特别复杂，建井技术难度大。井筒治水采用上冻下注施工方案。主井井筒表± 层厚度587．40m，冻结深度702121，是当时国内建井史上冻结深度最大的井筒。其冻结钻孔 属超深冻结钻孔(一般认为深度大于600m的冻结钻孔为超深冻结钻孔)。 超深冻结钻孔的施工，其关键技术问题和最大难度在于保证钻孔垂直度和防治钻孔坍 塌及混凝土灰土盘塌陷。在郭屯煤矿主井冻结钻孔施工中，通过对有关施工技术的研究和实 践，成功地解决了上述难题，取得了良好施工效果，为我国超深冻结钻孔的施工积累了经验。 1地层概况 主井井筒冻结段地层自上而下为第四系、新近系、二叠系上石盒子组。第四系地层厚 136．10m，主要由砂质黏土、黏土，细砂、粉砂、黏土质砂组成，含砂15层，砂层总厚50．55 m，占系厚的37．14％；新近系地层厚451．30in，主要由黏土、黏土质砂、粗一粉砂组成，含砂 m， 42层，砂层总厚170．24m，占系厚的37．72％；二叠系上石盒子组地层揭露厚度114．60 主要由粗一细砂岩、泥岩、砂质泥岩组成，砂岩多为中、粗粒石英砂岩。表土层总厚度(第四系 m。 和上第三系)为587．40m。基岩风化带深度为587．40～614．00m，厚26．60 2井筒技术特征及冻结钻孔布置 设计主井井筒垂深858．00 m。 m，净直径5．0m，冻结深度702 布置4圈冻结钻孔。第l圈布孔圈径声11．2m／声12．0m，布置12个冻结钻孔(其中有6 m，布置33个冻结 孔利用原地面预注浆钻孔的固管段)，孔深425m；第2圈布孔圈径≠14．8 m／702 钻孔，孔深614 m；第3圈布孔圈径≠19．6m，布置26个冻结钻孔，孔深610m；第4 圈布孔圈径≠27．0m，布置50个冻结钻孔，孔深610m。布置测温孔5个，孔深610m／702 m／335 m／630m。 ITI；布置水文孔3个，孔深85 m／564m；布置信息化监测孔2个，孔深600 670m。 总计布置钻孔131个，钻孑L工程量78 3钻孔质量要求 ’ m的钻 钻孔偏斜采用靶域控制。深度425m的钻孔靶域半径为0．7rfl；深度610-614 孔靶域半径为1-0m；深度702m的钻孔靶域半径为1．5In。第2圈冻结钻孔表土层段孔间 距小于等于3．0m，基岩段孔间距小于等于5．0m。 ·398· 矿山建设工程新进展——2006全国矿山建设学术会议文集(上册) 4钻孔施工 4．1钻场基础 由于该井冻结钻孔深度大、孔数多，为保证钻孔垂直度和便于钻机移位，建造了牢固、平 整的钻场基础—