红一煤矿立井井筒冻结施工质量控制研究

采用冻结凿井施工是我国煤矿立井井筒开拓的主要方法,针对宁夏地区煤系地层冲积层埋深大和地层含水的特殊地质条件,采用三圈冻结孔的布置方式,并在施工过程中严格控制速度,确保了施工质量。宁夏地区作为我国重要储煤重地,冻结凿井法运用尚属首例,冻结法在本工程的成功应用,将拓宽当地煤炭资源的开采方式,为西北地区矿井建设探索一条新的途径。 宁夏地区红一煤矿立井井筒的建设过程中，采用冻结凿井技术是具有前瞻性的施工方法，它不仅能应对宁夏特定地质条件下对煤矿井筒建设的高要求，同时也为整个西北地区煤矿建设探索出一条新的技术路径。在深入研究的基础上，本文将探讨红一煤矿在采用冻结凿井技术时如何控制施工质量，并详述其施工方案与实施效果。 宁夏红一煤矿所处的地质条件复杂，主要表现为深厚冲积层伴以地下水问题。这种地质条件对于煤矿井筒建设而言，无疑增加了施工难度与安全风险。冻结凿井技术便是为解决此类地质难题而设计的成熟方法。它通过人为制冷，使得井筒周围的土层凝固成冰，从而形成冻结壁，来支撑土层、隔绝地下水，为井筒的掘砌提供了一个稳定和干燥的工作环境。 在施工方案设计方面，红一煤矿采用了三圈冻结孔的布置方式。其中，主冻结孔位于井筒核心部位，用于输送冷量并形成主要的冻结壁；辅助冻结孔围绕主冻结孔布置，它们加强冻结壁的形成，并通过冷量扩散优化，提高冻结效率；而防片帮孔则在井筒外圈设置，以防止掘进过程中侧壁发生崩塌。这种三圈冻结孔的布置方式，不仅在理论上能够有效地形成稳定且连续的冻结壁，还能在实践中达到提高施工速度与保证工程质量的目的。 在施工质量控制方面，红一煤矿特别重视对冻结壁强度和稳定性的时间控制。通过合理安排施工速度，确保冻结壁在掘进之前已经具备足够的强度，以抵抗土层压力和地下水的冲击。此外，在冻结壁形成过程中，实时监控土层温度和冻结壁的厚度变化，及时调整制冷参数，确保冻结壁的均匀稳定。 工程实践表明，三圈冻结孔设计的实施成果显著。它不仅提高了冻结效率，缩短了冻结壁形成的时间，还提前了水文孔冒水的时间。这不仅为掘砌工作的顺利进行提供了必要条件，还大幅缩短了整个建井周期。同时，通过在实际施工中不断优化冻结参数，进一步保障了工程质量与施工安全，使得冻结法在宁夏地区乃至整个西北地区的推广更具可能性。 总体而言，红一煤矿立井井筒冻结施工质量控制研究，为我们展示了一项在复杂地质条件下运用冻结凿井技术的成功案例。它不仅提供了一套完整的质量控制方法，还为类似工程提供了宝贵的经验参考。更重要的是，随着冻结凿井技术在红一煤矿的成功应用，未来在面对类似地质挑战时，我们有理由相信这一技术能够提供更安全、高效的解决方案，为我国煤炭资源的可持续开发贡献出一份力量。