[建筑]冷冻凿井法在竖井中的应用.doc

冷冻凿井法在田兴铁矿1#副井的研究与应用 吕斌 孟军良 （河北钢铁集团矿业公司司家营田兴铁矿） 摘 要：司家营田兴铁矿1#副井井筒直径6m，井口标高+19.5m,深706m，外壁350mm内壁400m,基岩段平均厚度126m。通过采用技术成熟的冷冻法凿井技术，不破坏第四系含水层的情况下，安全有效的通过了该地层、并对基岩段风化岩裂隙水的流动得到了很好的控制。也为此类的地层冷冻法凿井提供了宝贵的经验。 关键词：冷冻凿井技术；冷冻孔；交圈； The?Research and Application of Freezing?Shaft Sinking?Method Using in Tian?Xing?Iron?# 1?Auxiliary ShaftLvBin Ming Junliang (Mining Company of Hebei?Iron and Steel Group,??Si Jiaying?Tian?Xing?iron ore) Abstract: In the # 1?auxiliary shaft of Si Jiaying?Tian Xing Iron Ore, the shaft?diameter is 6m,?the elevation?of wellhead is +19.5m,?the depth?is 646m, the outer?wall is 350, the inner wall is?400m,?the average?thickness of the?rock section?is 126m. Through the use of?mature technology?of?freezing?shaft sinking techniques, the?strata can be get through safely and effectively, also the weathered rock?section of?bedrock?fissure water?flow?has been?also well controlled in the case of not destroy the?Quaternary?aquifer?. Besides, this technology?has provided valuable?experience for such ground?freezing?shaft sinking. Keywords: Frozen?drilling?technology, Frozen?hole, Cross-ring 引言 随着我国钢铁工业的高速发展，国内铁矿石资源日益紧张，可利用的铁矿资源日益减少。现已探明的铁矿石资源得到进一步开采，但地质条件复杂、含水丰富的矿山在当时现有的技术条件下没有得到开采。随着地下矿建井及铁矿开采技术的进步，此类矿山开采技术已日趋成熟。司家营田兴铁矿第四系地层较厚，含水量较大，如何安全、快速的通过此种地层，是当前加快建井速度的一项重要课题。本研究以冀东地区所特有的地形图地貌，特殊的地质条件，利用特殊掘井法中的冷冻法进行竖井的施工，在积极冷冻期及冷冻维护期缩短冷冻工期取得了良好的效果。 工程概况 司家营田兴铁矿隶属河北钢铁集团矿业有限公司，属黑色冶金特大型地下矿山，设计采选规模1500万t/a采用阶段空场嗣后充填自下而上的开采顺序采矿方法第四系砾第四系全新统（Q4）洪冲积成因的粉土、圆砾；中部为上更新统（Q3）洪冲积成因的粉土、卵石；下部为中更新统（Q2）洪冲积及残积成因的中砂、圆砾、粘土、粉质粘土；底部为太古界单塔子群白庙子组（Arb）混合花岗岩岩、伟晶岩、混合岩化黑云变粒岩、绿泥石化黑云变粒岩。。—Ca+Mg型水。PH=8.46，矿化度0.54g/L。属极强富水性含水层。第一隔水层：在埋藏深度22.033.7m，厚度11.7m，岩性为粉土，含少量砾石。该层属同时期形成的代表性土层，将上部第四系孔隙潜水分为上下两段，属矿区第Ⅰ隔水层，但该层厚度分布不稳定，且含有砂粒或砾石，隔水作用有限，可视为弱隔水层（段）。在埋藏深度69.0-127.6m，厚度58.6m，岩性为粉质粘土、粘土夹中-薄层中砂及圆砾（总厚度20.0m）组成；勘察孔分别在98.3126.7m、119.2127.6m层段残积成因的粘土及粉质粘土胶结程度较高，该层直接覆盖于基岩之上，未发现天窗，是良好的隔水层。冻结盐水温度：ty=～- （积极冻结期）。 冻土长时强度：根据，时瞬时抗压强度值MPa。安全系数：，则冻土强度：Mpa，控制层地压：MPa。 冻结壁厚度计算 R—井筒掘进荒半径，m； P—控制层地压，MPa； —冻土强度，MPa； E—冻结壁厚度，