高压力大流速富水软岩地层冻结技术

高家堡煤矿风井深820m,穿越厚度达380m的高水压、大流速深厚富水软岩含水层,最大涌水量达2 219.63m3/h,采用冻结法施工。为了确保冻结封水效果,采用一次冻全深方案,并采用"三大一小"施工方式,即大直径冻结管、大盐水泵、大装机制冷量、小开孔间距。冻结孔采用外、内圈孔插花加防片帮孔的布置方式。冻结初期,快速降低盐水温度,实现了冻结壁早交圈,井筒早开挖。利用部分冻结孔,对深厚含水层裂隙进行注浆充填加固,减小地下水流速,保证了冻结效果。该井筒冻结施工所取得的成功经验,可为西部富水软岩地层冻结法凿井设计和施工提供借鉴。

冻结基岩双层复合井壁壁后注浆控制技术研究

以高家堡主井为工程实例,基于数值计算方法,研究了基岩冻结解冻温度场的分布规律,讨论了壁后注浆时机与浆液扩散范围的确定方法,提出了双层复合井壁壁后注浆控制技术。通过精确制订注浆计划,采用有效的注浆材料,合理确定水灰比例,取得了理想的注浆效果。注浆实践表明:双层复合井壁凿井期,充分考虑内壁现浇混凝土水化热与冻结壁解冻温度场的相互作用,优化确定冻结停机时间,在冻结壁局部解冻条件下进行壁后注浆,可达到合理节省冷量、控制浆液扩散范围、封堵内壁温度裂纹的目的,现场壁后注浆效果良好。