1、山東黃金集團(tuán)昌邑礦業(yè)有限公司東辛莊礦區(qū)100萬噸/年采礦工程井巷掘砌主、副井標(biāo)段井筒凍結(jié)工程施工組織設(shè)計(jì)編制： 年 月 日審核： 年 月 日批準(zhǔn)： 年 月 日 中冶集團(tuán)華冶資源開發(fā)有限公司邯鄲馬萬水分公司目 錄 1 編制依據(jù)2 工程概況2.1 礦井概況2.2 建筑地點(diǎn)特征3 施工準(zhǔn)備3.1 資源準(zhǔn)備3.2 施工現(xiàn)場準(zhǔn)備4 施工方法4.1 凍結(jié)方法4.2 冷凍站制冷設(shè)計(jì)4.3 供配電設(shè)計(jì)4.4 鉆孔施工技術(shù)4.5 凍結(jié)施工技術(shù)5 勞動(dòng)組織6 施工工期7 施工技術(shù)要求8 工程質(zhì)量保證措施9 施工安全保證措施 1 編制依據(jù)編制本設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是： 昌邑市東辛莊蓮花山礦區(qū)主井工程地質(zhì)孔抽水試驗(yàn)綜合成果

2、圖； 昌邑市東辛莊蓮花山礦區(qū)副井工程地質(zhì)孔柱狀圖； 山東省昌邑市東辛莊蓮花山礦區(qū)主井、副井、蓮花山風(fēng)井工程地質(zhì)勘查工程位置圖；礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB213-90）；冶金礦山井巷工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)（YBJ218-89）；2 工程概況 2.1 礦井概況山東黃金集團(tuán)昌邑礦業(yè)有限公司東辛莊礦區(qū)位于昌邑市東南13km，礦井采用立井開拓方式，由于地質(zhì)及水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，采用普通法施工難度大、效率低。為加快礦井建設(shè)速度，決定主、副井井筒采用凍結(jié)法施工。表1 井筒技術(shù)參數(shù)項(xiàng) 目主 井副 井備 注井口坐標(biāo)X4079203.0004079192.800Y40458541.00040458610.16

3、9Z(m)7.17.1井筒凈直徑(m)4.55.5井壁厚度(m)0.850.85凍結(jié)深度(m)9385 2.2 建筑地點(diǎn)特征2.2.1 位置、交通項(xiàng)目工作區(qū)位于昌邑市東南13km，隸屬昌邑市圍子鎮(zhèn)管轄。極值坐標(biāo)：東經(jīng)119°3045119°3330，北緯36°483036°5230，礦區(qū)距煙(臺(tái))濰(坊)公路4km。昌(邑) 平(度)公路從礦區(qū)通過，南距濰(坊) 萊(陽)高速公路石埠出口約8.5km。市、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))級公路與之相通，交通方便。2.2.2 自然地理本區(qū)位于濰東北濱海沖洪積平原區(qū)，地勢平坦，第四系大面積覆蓋，僅在東辛莊村東南右零星露頭。海拔標(biāo)高一

4、般4.17.0m。濰河和膠萊河是區(qū)內(nèi)第一、第二大河，自南向北注入萊州灣。濰河原屬常年性河流，后經(jīng)上游蓄水及多年干旱，近年來處于斷流狀態(tài)，年平均徑流量為9380萬m3/a，最大流量為425m3/s。膠萊河是明清兩代開挖的運(yùn)河，年平均徑流量為6812萬m3/a，最大流量為232m3/s。其次為漩河，由南而北經(jīng)工作區(qū)西側(cè)注入萊州灣，作為排澇河，常年干枯，最大流量32m3/s。本區(qū)屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，春季風(fēng)多雨少，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽，冬季干冷，春季風(fēng)速最大，其它三季風(fēng)速較小，多年平均氣溫1212.5，最大凍土深度54cm，初霜期最早為9月29日，終霜期最早為2月10日。多年平均降雨量555

5、.9mm，多年平均蒸發(fā)量1789.4mm。2.2.3地層結(jié)構(gòu)東辛莊蓮花山礦區(qū)地層為古元古界粉子山群沉積變質(zhì)巖類，呈層狀、似層狀，主要巖性為透輝變粒巖、黑云片巖、二云片巖、石榴石透輝變粒巖及磁鐵礦變粒巖?；鶐r風(fēng)化深度一般1579m，風(fēng)化程度為強(qiáng)風(fēng)化中風(fēng)化。從巖石破碎、風(fēng)化裂隙發(fā)育程度來看，其穩(wěn)定性差。單塊飽和單軸抗壓強(qiáng)度為2.496.80Mpa，平均4.01Mpa，屬極軟巖石。表2 主井地質(zhì)結(jié)構(gòu)表序號(hào)累計(jì)深度(m)層厚(m)地層序號(hào)累計(jì)深度(m)層厚(m)地層11.001.00耕土724.502.70全風(fēng)化大理巖23.002.00粉質(zhì)粘土834.009.50強(qiáng)風(fēng)化大理巖34.301.30中砂96

6、2.4128.41長石石英巖45.501.20粉質(zhì)粘土1063.901.49黑云變粒巖517.6012.10中細(xì)砂11109.5045.60透輝變粒巖621.804.20礫砂表3 副井地質(zhì)結(jié)構(gòu)表序號(hào)累計(jì)深度(m)層厚(m)地層序號(hào)累計(jì)深度(m)層厚(m)地層12.102.10亞粘土535.4017.50全風(fēng)化花崗巖23.101.00細(xì)砂673.4038.00強(qiáng)風(fēng)化花崗巖313.9010.80中細(xì)砂7109.7036.30中風(fēng)化花崗巖417.904.00中粗砂3 施工準(zhǔn)備3.1 資源準(zhǔn)備3.1.1 材料準(zhǔn)備表4 鉆孔施工主要材料表序號(hào)名 稱規(guī)格及型號(hào)單 位數(shù) 量備注1無縫鋼管Ø108&

7、#215;5m5012凍結(jié)管2無縫鋼管Ø121×5m100管箍3牙輪鉆頭Ø171、Ø190個(gè)404粘土噸50表5 凍結(jié)施工主要材料表序號(hào)名 稱規(guī) 格單位數(shù) 量1無縫鋼管Ø219×6m3202無縫鋼管Ø159×5m203無縫鋼管Ø127×5m104無縫鋼管Ø57×3.5m1205聚乙稀塑料管Ø60×5m46206塑料薄膜=0.08mmKg507膠管Ø50mm根108鋼板=5mmm219聚乙稀泡沫板=1300×750×50塊210

8、10木板（鹽水箱）=25mmm21511閘板閥Dg200個(gè)212閘板閥Dg150個(gè)813閘板閥Dg100個(gè)614閘板閥Dg125個(gè)815氟里昂T116氯化鈣T3817鉛絲8#Kg10018鉛絲10#Kg10019鉛絲22#Kg5020鹽水箱墊木200×200×1000根1821鹽水管路墊木200×200×1000根1522配集液圈托木200×200×2080根4523角鋼L50×50×3.5m2024氨閥Dg150個(gè)1425氨閥Dg100個(gè)826氨閥Dg125個(gè)83 .1.2 設(shè)備準(zhǔn)備表6 打鉆、凍結(jié)主要設(shè)備表序號(hào)

9、名 稱規(guī)格及型號(hào)單位數(shù)量備 注1凍注鉆機(jī)DZJ-500/1000臺(tái)4打鉆使用2泥漿泵TBW-850/50臺(tái)4打鉆使用3陀螺儀JDT-3套1打鉆使用4經(jīng)緯儀T2臺(tái)1打鉆使用5電焊機(jī)BS-300臺(tái)2打鉆使用6冷凍機(jī)YSKF2-20型臺(tái)4凍結(jié)使用7鹽水泵8BA-12臺(tái)4凍結(jié)使用8清水泵臺(tái)4凍結(jié)使用9電焊機(jī)BS-300臺(tái)凍結(jié)使用10濾油機(jī)LY-100臺(tái)1凍結(jié)使用11齒輪油泵臺(tái)1凍結(jié)使用12生產(chǎn)、生活車1.5T輛1鉆、凍共用3.2 施工現(xiàn)場準(zhǔn)備施工籌備人員進(jìn)駐現(xiàn)場后，在計(jì)劃準(zhǔn)備期內(nèi)完成組織準(zhǔn)備、物資準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備。按照施工平面布置完成凍結(jié)施工的鉆場基礎(chǔ)、泥漿泵房、測斜室、供、排漿系統(tǒng)施工、凍結(jié)施工的凍結(jié)

10、站、配電室等生產(chǎn)大臨工程和生活臨建工程，以及供水、供電等，為凍結(jié)工程施工創(chuàng)造條件，滿足施工要求。4 施工方法4.1 凍結(jié)方法4.1.1 凍結(jié)方式根據(jù)主、副井井筒地質(zhì)特征，采取一次凍全深的凍結(jié)施工方案。4.1.2凍結(jié)深度主、副井井筒凍結(jié)深度暫定位93m、85m，實(shí)際凍結(jié)深度待第一個(gè)凍結(jié)孔作為凍檢孔，取芯核實(shí)地層結(jié)構(gòu)后，最終確定凍結(jié)深度。4.1.3 凍結(jié)壁厚主、副井表土層埋深分別為21.80m、17.90m。采用拉麥公式進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果為：主井為1.43m；副井為1.42m。其中凍土極限抗壓強(qiáng)度取100kg/cm2。安全系數(shù)取2.2；凍結(jié)壁平均溫度取-6。4.1.4 鉆孔布置1）凍結(jié)孔圈徑、孔數(shù)

11、與開孔間距 經(jīng)計(jì)算，主、副井井筒凍結(jié)孔布孔圈徑分別為9.20m、10.20m；主、副井井筒凍結(jié)孔孔數(shù)分別為25個(gè)、27個(gè)；主、副井井筒凍結(jié)孔開孔間距分別為1.15m、1.18m。2）測溫孔 主井：布置3個(gè)測溫孔，深度均為93m；副井：布置3個(gè)測溫孔，深度均為85m。測溫孔布置在終孔間距最大處外側(cè)界面上，距凍結(jié)孔布孔圈徑1.00m，一個(gè)布置在地下水流上方凍結(jié)孔外側(cè)主面上，距凍結(jié)孔1.00m。 3）水文孔主井：孔深為20m（花管位置為1419m，封止水位置為16m）；副井：孔深為16m（花管位置為1015m，封止水位置為16m），以便觀測凍結(jié)壁交圈情況。4）鉆孔工程量（見下表）表7 鉆孔工程量表序

12、號(hào)名 稱單位數(shù) 量主井副井1凍結(jié)孔m232522952測溫孔m2792553水文孔m2016合 計(jì)m262425664.2 冷凍站制冷設(shè)計(jì)4.2.1氟系統(tǒng)一）冷量計(jì)算（見下表）冷量計(jì)算表項(xiàng) 目單位數(shù) 量主井副井凍結(jié)管散熱能力萬大卡/小時(shí)21.3422.04井筒需冷量萬大卡/小時(shí)24.5425.35二）凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)形式及參數(shù)凍結(jié)站采用雙級壓縮制冷，積極凍結(jié)期鹽水溫度取-26，維護(hù)期鹽水溫度取-20-22，鹽水比重為1.25。 三）冷凍機(jī)選型 經(jīng)計(jì)算，主、副井共用以一個(gè)凍結(jié)站。主井選用20型鹽水機(jī)組2臺(tái)，副井選用20型鹽水機(jī)組2臺(tái)。制冷設(shè)備總裝機(jī)標(biāo)準(zhǔn)制冷能力188.4萬大卡/小時(shí)。 4.2.2鹽水系統(tǒng)

13、一）鹽水總循環(huán)量 Q主=230m3/h；Q副=260m3/h二）主要管路選擇1、凍結(jié)管：均選用108×5mm無縫鋼管；2、鹽水干管及集配液圈：均選用219×6mm無縫鋼管； 3、供液管：均選用60×5mm聚乙稀塑料供液管； 三）鹽水泵：選用8BA12型水泵4臺(tái)。4.2.3冷卻水系統(tǒng) 一）冷卻水總循環(huán)量為30 m3/h；二）新水補(bǔ)充量為15m3/h；三）水泵選型：選用200QJ40-26/2型水泵四臺(tái)。凍結(jié)主要參數(shù)見“凍結(jié)設(shè)計(jì)主要參數(shù)表”。 4.2.4 氯化鈣用量 主井為29噸，副井為30噸。 凍結(jié)設(shè)計(jì)主要參數(shù)表序號(hào)項(xiàng) 目單位主井副井1井筒凈直徑m4.55.52井壁

14、厚度m0.850.853凍結(jié)深度m93854凍結(jié)壁平均溫度-6-65凍結(jié)壁厚度m1.431.426凍結(jié)孔布孔圈徑m9.2010.207凍結(jié)孔數(shù)個(gè)25278凍結(jié)孔間距開孔m1.151.18終孔m1.801.809凍結(jié)孔向井心偏斜m0.300.3010測溫孔個(gè)/m3/933/8511水文孔個(gè)/m1/201/1612鉆孔工程量m2624256613井筒需冷量MJ/h24.5425.3514積極期鹽水溫度-26-2615維護(hù)期鹽水溫度-20-22-20-2216新水補(bǔ)充量m3/h15154.3 供配電設(shè)計(jì)凍結(jié)孔施工和凍結(jié)站供電被列為礦山企業(yè)二類負(fù)荷，應(yīng)具有一定的可靠性，只有在特殊情況下才能短時(shí)間停電，

15、并且在停電前通知打鉆及凍結(jié)站負(fù)責(zé)人，以便提前做好停電工作。供電電壓應(yīng)相對穩(wěn)定，電壓波動(dòng)值一般不宜超過+5% -10%。凍結(jié)站施工設(shè)備負(fù)荷計(jì)算設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量（臺(tái)）設(shè)備容量(KW)功率因數(shù)正切值需用系數(shù)計(jì)算負(fù)荷總臺(tái)數(shù)工作數(shù)總計(jì)工作容量有功(KW)無功(Kvar)視在(KVA)螺桿冷凍機(jī)44100010000.9640.45324.00312.34450.00鹽水泵8BA-12421501500.9641.0075.0072.30100.40清水泵200QJ40-26/24211110.9640.804.404.246.10合計(jì)171511651165707.00671.13971.45安裝容

16、量：1165KW。有功負(fù)荷：707KW。無功負(fù)荷：671.13Kvar。視在負(fù)荷：971.45KVA。功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.85，低壓母線上負(fù)荷為：視在負(fù)荷832 KVA，有功負(fù)荷707KW，無功負(fù)荷436 Kvar。4.4 鉆孔施工技術(shù)4.4.1每井采用鉆機(jī)2臺(tái)同時(shí)施工，每臺(tái)鉆機(jī)各配備TBW-850/50型泥漿泵一臺(tái)。鉆孔測斜采用JDT-5型陀螺儀，實(shí)現(xiàn)不提鉆測斜。采用JDT-3K型陀螺儀定向，隨鉆可提式導(dǎo)向器和YL-127型螺桿鉆糾斜。4.4.2鉆場施工：首先要以井筒中心位置量出場地范圍平整場地，分層鋪設(shè)夯實(shí)三七灰土，厚350mm，三七灰土上部澆注混凝土厚300mm，并預(yù)留鉆孔位置和砌筑泥漿循

17、環(huán)溝槽。4.4.3確定孔位：以井筒中心為基準(zhǔn)，測定孔位。鉆孔孔位采用釘樁法設(shè)立明顯標(biāo)志。4.4.4鉆機(jī)安裝：按設(shè)備的安裝要求進(jìn)行，并配套好泥漿設(shè)施。接通水、電、安裝夜間照明，檢查鉆具，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。4.4.5鉆孔：鉆機(jī)采用108mm鉆桿，159mm加重桿，190.5mm、171.4mm牙輪鉆頭組成的加重鉆具，回轉(zhuǎn)式鉆進(jìn)泥漿護(hù)壁的方法，分班連續(xù)作業(yè)方式。4.4.6泥漿配制（泥漿性能參數(shù)見下表）泥漿性能參數(shù)表地層名稱粘度（S）比重（g/cm3）含砂量（%）膠體率（%）砂 土20-271.10-1.15497粘 土16-181.05497風(fēng)化帶18-201.10497基 巖17-191.0549

18、74.4.7鉆進(jìn)參數(shù)(鉆進(jìn)參數(shù)見下表)鉆進(jìn)參數(shù)表地層名稱鉆壓(kg)泵量(L/min)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/min)砂 土500-600500-60055,77粘 土600-800400-60077,124風(fēng)化帶800-100050077,124基 巖1000500124,1254.5凍結(jié)施工技術(shù)根據(jù)凍結(jié)站的總體設(shè)計(jì)，按照先設(shè)備后管路的安裝程序和施工圖的技術(shù)要求，將三大循環(huán)系統(tǒng)分別進(jìn)行安裝，并按井巷工程施工驗(yàn)收規(guī)范（GBJ213-90）要求試壓、檢查驗(yàn)收。凍結(jié)站采用單級壓縮制冷。蒸發(fā)式冷凝器作為冷凝設(shè)備。以氯化鈣鹽水溶液為冷媒劑。采用CW-2型計(jì)算機(jī)自動(dòng)溫度監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測凍結(jié)壁溫度場變化情況和驗(yàn)算凍結(jié)壁的

19、厚度。4.5.1凍結(jié)站安裝凍結(jié)站安裝包括氟系統(tǒng)、鹽水系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)安裝，要求根據(jù)凍結(jié)站的總體設(shè)計(jì)，按照先設(shè)備后管路的安裝程序和施工圖的技術(shù)要求，將三大循環(huán)系統(tǒng)分別進(jìn)行安裝，并按井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范要求試壓、檢查驗(yàn)收。凍結(jié)站設(shè)備、壓力容器及閥門在安裝前必須進(jìn)行清洗和壓力試驗(yàn)，安全閥、液面指示器、放空氣閥安裝前必須做靈敏度試驗(yàn)，氟、鹽水系統(tǒng)管路采用低碳無縫鋼管，鹽水箱安設(shè)液面自動(dòng)報(bào)警裝置。凍結(jié)站管路試壓合格后，對氟低溫管路和站內(nèi)鹽水管路進(jìn)行保溫包扎。4.5.2凍結(jié)溝槽施工及凍結(jié)器安裝凍結(jié)鉆孔竣工后，進(jìn)行凍結(jié)溝槽施工和凍結(jié)器安裝，凍結(jié)器安裝完畢要對溝槽進(jìn)行清理，做到溝槽內(nèi)清潔整齊。溝槽內(nèi)要安裝鹽

20、水流量檢測和控制裝置，以便按時(shí)檢測和調(diào)整各凍結(jié)器的鹽水流量。鹽水系統(tǒng)試壓合格后要按設(shè)計(jì)要求對鹽水管路進(jìn)行保溫包扎。4.5.3化鹽水按照設(shè)計(jì)的比重配制鹽水，配制鹽水時(shí)，要防止異物混入，以免使凍結(jié)器堵塞影響井筒的正常凍結(jié)施工。以上各工序進(jìn)行完畢，即可進(jìn)行充氟試運(yùn)轉(zhuǎn)。試運(yùn)轉(zhuǎn)期間，要認(rèn)真調(diào)試各系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，并進(jìn)行對各凍結(jié)器鹽水流量的檢測和調(diào)整工作，各凍結(jié)器的鹽水流量必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。4.5.4正常運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備檢修和檢測監(jiān)控包括積極凍結(jié)期和維護(hù)凍結(jié)期。從開機(jī)到井筒掘砌到底的時(shí)間為積極凍結(jié)期，內(nèi)層井壁施工期間為維護(hù)凍結(jié)期。凍結(jié)期間，要按設(shè)計(jì)的開機(jī)臺(tái)數(shù)和降溫計(jì)劃控制各項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，并進(jìn)行水文孔水位、參考井水位

21、、測溫孔溫度的檢測，井筒掘進(jìn)期間的井幫溫度、凍結(jié)壁位移的觀測等要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測監(jiān)控，為井筒的掘進(jìn)施工提供可靠的依據(jù)。5 勞動(dòng)組織5.1 鉆孔期間勞動(dòng)組織鉆孔施工勞動(dòng)組織表序號(hào)工種或職務(wù)人數(shù)序號(hào)工種或職務(wù)人數(shù)1隊(duì)長110材料、保管12副隊(duì)長111勞資、財(cái)會(huì)13技術(shù)人員112炊事員24鉆工3413電測工15電焊工2146電工1157機(jī)修工2168司機(jī)117小 計(jì)435合 計(jì)485.2 冷凍期間勞動(dòng)組織凍結(jié)施工勞動(dòng)組織表序號(hào)工種或職務(wù)人數(shù)序號(hào)工種或職務(wù)人數(shù)1站長18測溫工22副站長19材料、保管13技術(shù)人員110勞資、會(huì)計(jì)14凍安工1211炊事員25電工312項(xiàng)目副經(jīng)理16機(jī)修工3137電焊工214

22、合 計(jì)306 施工工期6.1打鉆工期每井兩臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)，凍結(jié)孔施工，工期為45天。 6.2 凍結(jié)工期 一）凍結(jié)站安裝工期為40天，要求在打鉆期間內(nèi)完成。 二）地溝槽挖砌在10天內(nèi)完成。 三）積極凍結(jié)期為40天。 6.3 總工期從打鉆至井筒凍結(jié)交圈總工期95天。7 施工技術(shù)要求為使井筒凍結(jié)壁按時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)厚度和強(qiáng)度，確保井筒按時(shí)開挖和連續(xù)掘砌施工，凍結(jié)施工過程必須嚴(yán)格按照礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GBJ213-90）和冶金礦山井巷工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)（YBJ218-89）和本工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工7.1 鉆孔施工技術(shù)要求7.1.1孔位嚴(yán)格按設(shè)計(jì)孔位開孔施工，開孔孔位與設(shè)計(jì)孔位偏差不得超過30&#

23、160;mm。7.1.2孔徑使用108mm鉆桿，150mm加重桿，190.5mm、171.4mm牙輪鉆頭鉆進(jìn)為主，以下置108mm的無縫鋼管。7.1.3 孔深各類孔必須確保設(shè)計(jì)下管深度，不得有負(fù)值，不大于設(shè)計(jì)深度0.5m(以自然地平算起)?？紤]到孔徑大、鉆孔深、孔內(nèi)沉淀、鉆孔偏斜等因素，鉆孔施工深度應(yīng)比設(shè)計(jì)深度增加1m（以灰土盤面算起）。7.1.4 鉆機(jī)安裝：必須保證天輪中心、轉(zhuǎn)盤中心、孔位中心三點(diǎn)一線，并墊實(shí)鉆機(jī)底盤，保證鉆機(jī)穩(wěn)固。7.1.5泥漿制備：選取優(yōu)質(zhì)粘土，并經(jīng)試驗(yàn)確定其各項(xiàng)指標(biāo)，正常鉆進(jìn)時(shí)，泥漿性能為：比重1.10-1.15，含砂量不超過4%，失水量不超過25毫升，膠體率不小于95

24、%。施工中加強(qiáng)對泥漿性能的監(jiān)測，經(jīng)常測定泥漿指標(biāo)，根據(jù)沖積層和基巖的地層特點(diǎn)調(diào)整泥漿指標(biāo)以保證鉆孔護(hù)壁效果。7.1.6 鉆孔：鉆進(jìn)時(shí)，立軸平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)不能晃動(dòng)，按鉆孔深度及地層情況合理選擇鉆進(jìn)參數(shù)、鉆速、鉆壓及沖洗量。鉆進(jìn)中嚴(yán)格控制鉆機(jī)轉(zhuǎn)速，以防止鉆孔偏斜。嚴(yán)格控制鉆孔偏斜率及鉆孔間距，使其符合“規(guī)范”和“設(shè)計(jì)”要求。7.1.7 鉆孔測斜：為檢查鉆孔偏斜情況，按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求每鉆進(jìn)20m測斜一次，并每隔20-50m繪制鉆孔實(shí)際偏斜方位圖以指導(dǎo)施工。7.1.8 鉆孔偏斜要求： 凍結(jié)孔：凍結(jié)鉆孔偏斜率必須嚴(yán)格控制，相鄰孔間距必須符合設(shè)計(jì)要求。 鉆孔相鄰孔間距要求：終孔孔間距不得大于1.80m。 測溫孔

25、：偏斜率按不大于3控制。 水文孔：各水平落點(diǎn)不超出井筒凈斷面。7.1.9下管： 所有管材均選用(GB/T8163-1999)20#低碳鋼無縫鋼管，下管前要重新丈量鉆具全長和校驗(yàn)孔深，確保下管深度符合設(shè)計(jì)要求。 配管：應(yīng)先對凍結(jié)管內(nèi)壁進(jìn)行除銹及清除雜物，保證管內(nèi)暢通，然后根據(jù)每個(gè)孔的深度進(jìn)行配管，并對管子逐根進(jìn)行準(zhǔn)確丈量、編號(hào)、配組，并做好原始記錄。 底錐：凍結(jié)管、測溫管、水文管設(shè)密封底錐和加強(qiáng)隔板，凍結(jié)管的底錐焊接必須是雙層，焊接后必須在地面打壓合格后，方可使用。要求底錐鋼板和加強(qiáng)隔板厚度不小于各類管壁厚，材質(zhì)與各類管相同。焊接采用與管材材質(zhì)相符合的J422焊條，焊接厚度不得小于各類管壁厚，焊

26、接必須嚴(yán)密。 焊接：凍結(jié)管全部采用內(nèi)襯管連接方式，測溫管和水文管采用外接箍連接方式，接箍長度均為150mm。焊接時(shí)要求管材、管箍、焊條的材質(zhì)必須一致，焊接厚度不低于凍結(jié)管壁厚，無砂眼，無裂紋，并且要求管端必須對正，保證同心度，焊接要嚴(yán)格按焊接工藝進(jìn)行焊接。 下管結(jié)束經(jīng)打壓合格后， 管口加蓋封牢固定，才能轉(zhuǎn)入下一個(gè)孔施工。 7.1.10 凍結(jié)管耐壓試驗(yàn)：凍結(jié)管下置完成后，必須按“規(guī)范”要求進(jìn)行水壓耐壓試漏，試驗(yàn)壓力為1.5 Mpa，試壓時(shí)間為30min內(nèi)壓力不降，或壓力下降值小于0.05MPa，再延續(xù)15min，其壓力保持不變?yōu)楹细?。打壓必須設(shè)專人，并做好原始記錄。打壓合格后加蓋密封管口，以防雜

27、物掉入或泥漿灌入管內(nèi)。7.1.11水文孔施工：布置1個(gè)水文孔。 水文管規(guī)格(見水文孔設(shè)計(jì)部分)。 濾水孔孔徑為20mm，孔距橫向100mm，縱向100mm，梅花形排列，管外焊6mm墊筋，按管徑不同分別焊3根、4根、6根，外纏22目鐵砂網(wǎng)2層，并用14#鉛絲按56mm間距均勻扎緊，并用8#鉛絲固定。水文管花管位置：2046m。 水文孔底部必須加焊底錐。 水文管連接處必須焊牢，不滲漏并保證同心度。 水文管下置后必須進(jìn)行認(rèn)真洗孔，以出清水為準(zhǔn)。7.1.12 凍檢孔施工：為進(jìn)一步檢驗(yàn)井筒所穿過的地層地質(zhì)情況，首先施工地層傾斜下方的深凍結(jié)孔，對基巖段進(jìn)行取芯，以便校核地層結(jié)構(gòu)，確保凍結(jié)深度合理。主、副井

28、凍結(jié)孔取芯起止深度分別為8898m、8090m。7.1.13 各類鉆孔施工，均要認(rèn)真做好原始記錄，要求全面、詳細(xì)、準(zhǔn)確。嚴(yán)格按ISO9001：2000標(biāo)準(zhǔn)，做好各環(huán)節(jié)、各過程控制，確保施工質(zhì)量。7.1.14凍結(jié)鉆孔施工竣工后均提交如下資料 鉆孔施工數(shù)據(jù)總表； 鉆孔偏斜總平面圖； 凍結(jié)檢查孔柱狀圖； 水文孔施工結(jié)構(gòu)圖； 凍結(jié)孔施工竣工報(bào)告； 各水平凍結(jié)壁交圈平面圖。7.2 凍結(jié)施工技術(shù)要求7.2.1 基礎(chǔ)施工：根據(jù)平面布置圖測量放線，按基礎(chǔ)圖規(guī)格、尺寸要求施工。7.2.2凍結(jié)站安裝：凍結(jié)站安裝形式為高、低壓雙級壓縮系統(tǒng)。安裝前對所有的設(shè)備、閥門檢修完好，各種管路清理干凈，所用的機(jī)具準(zhǔn)備齊全，做好

29、設(shè)備就位、找平、找正工作。7.2.3試壓、保溫：制冷三大循環(huán)系統(tǒng)安裝完畢后，嚴(yán)格按礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GBJ213-90）要求進(jìn)行壓力試驗(yàn)和真空試漏。試壓合格后對冷凍機(jī)低壓管路和鹽水系統(tǒng)管路、鹽水箱、中冷器等低溫管道、設(shè)備、閥門等隔熱保溫包扎，確保隔熱性能。7.2.4充氟、試運(yùn)轉(zhuǎn)：試運(yùn)轉(zhuǎn)前先按設(shè)計(jì)比重配制氯化鈣溶液（鹽水冷媒劑），在冷卻水系統(tǒng)、鹽水系統(tǒng)工作正常后進(jìn)行充氟試運(yùn)轉(zhuǎn)工作。試運(yùn)轉(zhuǎn)正常即可開始積極凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)。7.2.5溫度測試：設(shè)專人進(jìn)行測溫,凍結(jié)站開機(jī)前要對原始地溫、參考井水位、水文孔水位、水溫統(tǒng)一檢測一遍，并做好記錄。在積極凍結(jié)期間測溫工作要每天進(jìn)行一次，維護(hù)凍結(jié)期間每二天進(jìn)行

30、一次，所測資料階段性上報(bào)處有關(guān)部門。7.2.6凍結(jié)器運(yùn)轉(zhuǎn)初期要檢測各孔鹽水流量,并觀測凍結(jié)器結(jié)霜情況，確保每個(gè)凍結(jié)孔暢通且流量基本均勻。7.2.7加強(qiáng)車間管理，使鹽水溫度盡快達(dá)到設(shè)計(jì)要求。7.2.8在凍結(jié)期間，凍結(jié)井周圍抽水影響半徑內(nèi)的水井一律停止使用，以保證凍結(jié)井筒凍結(jié)壁按時(shí)交圈。7.2.9井筒開挖：通過測溫孔、水文孔數(shù)據(jù)計(jì)算，分析凍結(jié)壁發(fā)展?fàn)顩r，綜合分析確認(rèn)凍結(jié)壁已滿足開挖條件后，才能開挖。開挖過程中，繼續(xù)加強(qiáng)井幫溫度等各項(xiàng)檢測工作。嚴(yán)格控制段高和井幫暴露時(shí)間。根據(jù)凍土發(fā)展?fàn)顩r和凍結(jié)壁溫度，在凍結(jié)壁已滿足井筒掘砌施工安全的前提下，適時(shí)減少開機(jī)臺(tái)數(shù)和供冷量，轉(zhuǎn)入維護(hù)凍結(jié)。7.2.10應(yīng)按“規(guī)

31、程”和設(shè)計(jì)要求，根據(jù)不同地層嚴(yán)格控制掘進(jìn)段高。7.2.11凍結(jié)段井筒需放炮施工時(shí),在放炮前，掘進(jìn)單位應(yīng)通知凍結(jié)站值班人員，以便檢測鹽水系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。凍、掘雙方有關(guān)人員要密切配合，經(jīng)常下井觀測凍土發(fā)展情況及不同地層的井幫溫度，做好原始記錄，有異常情況雙方盡早發(fā)現(xiàn)，積極采取措施，確保井筒安全通過凍結(jié)段。7.2.12凍結(jié)施工人員嚴(yán)格按各項(xiàng)規(guī)程施工，認(rèn)真執(zhí)行ISO9001程序，堅(jiān)持把好各工序及施工過程質(zhì)量關(guān)，確保凍結(jié)工程達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。7.2.13凍結(jié)工程結(jié)束后，提交全部施工資料及竣工報(bào)告。8 保證凍結(jié)工程質(zhì)量的有效測試手段和方法8.1 保證鉆孔施工質(zhì)量的有效測試手段和方法為確保本工程的施工質(zhì)量，我

32、單位將加大投入一批鉆孔質(zhì)量檢測設(shè)備，以滿足對凍結(jié)孔施工質(zhì)量進(jìn)行有效測試。凍結(jié)孔質(zhì)量主要檢測項(xiàng)目是鉆孔深度和鉆孔垂直度。8.1.1監(jiān)測目的：為使凍結(jié)孔深度符合設(shè)計(jì)要求，偏斜值符合規(guī)定，采用鉆、測、糾相結(jié)合的凍結(jié)孔鉆進(jìn)技術(shù)，嚴(yán)格控制凍結(jié)孔向井內(nèi)偏斜，確保鉆孔垂直度，縮小凍結(jié)孔間距，加快凍結(jié)壁形成速度，為縮短鑿井工期創(chuàng)造條件。8.1.2監(jiān)測手段和方法：鉆進(jìn)過程中每個(gè)孔均要按要求間隔深度及時(shí)測斜，遇有地層發(fā)生較大變化或易偏斜地層加密測點(diǎn)，逐點(diǎn)把關(guān)并及時(shí)上圖校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)偏斜超限立即糾偏。采用先進(jìn)的定向糾偏鉆具技術(shù)，對超偏鉆孔進(jìn)行人工定向糾偏，下好凍結(jié)管后要進(jìn)行成孔復(fù)測。8.1.3 孔深監(jiān)測：每次下入鉆具之

33、前，要用鋼尺進(jìn)行測量并記錄，在每個(gè)鉆孔終孔前對孔內(nèi)所有鉆具進(jìn)行復(fù)測，以復(fù)核鉆孔深度。8.1.4凍結(jié)管深度監(jiān)測：根據(jù)每個(gè)孔的深度進(jìn)行配管，并對管子逐根進(jìn)行準(zhǔn)確丈量、編號(hào)、配組，并做好原始記錄，確保管深不小于設(shè)計(jì)深度。8.1.5監(jiān)測成果：整理數(shù)據(jù)后，按設(shè)計(jì)水平繪出偏斜總平面圖及各水平凍結(jié)壁預(yù)想交圈圖。8.2 工程質(zhì)量保證措施8.2.1凍結(jié)施工監(jiān)測、監(jiān)控目的監(jiān)測目的是為井筒凍結(jié)施工及時(shí)反饋信息，是完善設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工的重要手段，是判斷凍結(jié)壁是否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)，由于深井凍結(jié)地質(zhì)條件的復(fù)雜性和施工過程的多變性，對于在設(shè)計(jì)計(jì)算中未能計(jì)入的各種因素，通過監(jiān)測結(jié)果進(jìn)一步修改和完善施工技術(shù)措施；施工現(xiàn)場根

34、據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整凍結(jié)施工參數(shù)，經(jīng)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析、判斷凍結(jié)壁是否交圈，確定井筒開挖和施工中凍結(jié)壁厚度和強(qiáng)度，以保證井筒安全掘砌，并為以后的凍結(jié)工程提供較為可靠的技術(shù)參數(shù)。8.2.1監(jiān)測內(nèi)容(見下表)測 項(xiàng) 目 表序號(hào)監(jiān) 測 內(nèi) 容1原始地溫及水位水溫監(jiān)測2凍結(jié)站制冷系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)指標(biāo)監(jiān)測3鹽水溫度、鹽水流量、鹽水水位監(jiān)測4凍結(jié)壁溫度場監(jiān)測5水文孔、參考井水位水溫監(jiān)測6工作面井幫溫度監(jiān)測8.2.3 原始地溫及水位水溫監(jiān)測一）原始地溫監(jiān)測利用測溫孔在開機(jī)凍結(jié)前將原始地溫測量出來，為以后與開機(jī)后測溫孔數(shù)據(jù)相比較，掌握地層凍結(jié)溫度溫度變化規(guī)律。二）原始水位水溫監(jiān)測 利用水文孔及附近參考井在開機(jī)凍結(jié)前將原始水

35、位、水溫測量出來，掌握井筒地下水靜止水位標(biāo)高及水溫，為凍結(jié)過程中的水位、水溫變化做參考。8.2.4凍結(jié)站制冷系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)指標(biāo)監(jiān)測一）監(jiān)測目的通過對凍結(jié)站氟、鹽水、冷卻水系統(tǒng)中的溫度、壓力等監(jiān)測，分析運(yùn)轉(zhuǎn)指標(biāo)的合理性，以確保凍結(jié)站的制冷效率。二）監(jiān)測手段及方法分別在循環(huán)管路中安設(shè)測溫元件、壓力計(jì)等，實(shí)現(xiàn)上述指標(biāo)的監(jiān)測。三）監(jiān)測頻次從凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)開始至結(jié)束全過程，對運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備及三大循環(huán)系統(tǒng)各部位進(jìn)行連續(xù)觀測。四）監(jiān)測結(jié)果利用各項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)指標(biāo)綜合分析表、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況評價(jià)表，運(yùn)轉(zhuǎn)圖表等進(jìn)行記錄。8.2.5凍結(jié)制冷鹽水溫度、流量、水位監(jiān)測一）監(jiān)測目的了解每個(gè)凍結(jié)器的工況、熱交換情況，保證對每根凍結(jié)管提供足夠的冷量，確

36、保凍結(jié)壁的形成。通過對鹽水箱水位變化的監(jiān)測及時(shí)掌握和控制鹽水系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況和防止鹽水漏失現(xiàn)象，保證凍結(jié)壁的均衡發(fā)展和安全穩(wěn)定性。 二）監(jiān)測方法 鹽水溫度監(jiān)測在去回路鹽水干管上，配集液圈頭、尾部設(shè)置測溫點(diǎn)并安設(shè)溫度計(jì)，在凍結(jié)器上設(shè)置檢測去、回路溫度裝置，測量鹽水去、回路總溫差和各凍結(jié)器去回路溫差，反映凍結(jié)器的工作狀況。監(jiān)測頻次：鹽水干管溫度每日監(jiān)測，各凍結(jié)器溫度每10天監(jiān)測一次。 凍結(jié)管縱向鹽水溫度監(jiān)測采用單點(diǎn)熱電偶和數(shù)字溫度計(jì)分別在凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)1個(gè)月和井筒開挖前對凍結(jié)管內(nèi)鹽水進(jìn)行縱向溫度監(jiān)測，反映凍結(jié)器是否暢通，掌握凍結(jié)壁在各水平上的整體擴(kuò)展?fàn)顩r。 鹽水流量監(jiān)測安裝一套流量檢測系統(tǒng)，隨時(shí)對每個(gè)凍結(jié)器

37、鹽水流量進(jìn)行監(jiān)測，且每個(gè)凍結(jié)器均設(shè)置流量調(diào)節(jié)器，確保各凍結(jié)管鹽水流量基本保持均勻，并能滿足設(shè)計(jì)要求。 鹽水箱水位監(jiān)測在每個(gè)鹽水箱安裝電子液位自動(dòng)顯示報(bào)警器，監(jiān)測鹽水漏失情況。三）監(jiān)測結(jié)果各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)要進(jìn)行整理分析，并繪制鹽水溫度變化曲線圖、縱向溫度變化曲線圖。8.2.6 凍結(jié)溫度場監(jiān)測一）監(jiān)測目的隨時(shí)掌握凍結(jié)壁的發(fā)展?fàn)顩r，了解其厚度、平均溫度、強(qiáng)度及凍結(jié)壁形成規(guī)律，合理確定井筒開挖時(shí)間和正確指導(dǎo)掘砌施工。二）監(jiān)測方法設(shè)置測溫孔，孔內(nèi)布AD-590溫度傳感器，采用CW-2型計(jì)算機(jī)測溫系統(tǒng)對溫度場隨機(jī)檢測，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、處理、打印、儲(chǔ)存。三）傳感器布置測溫孔內(nèi)傳感器布置原則：主要針對含水砂層和

38、風(fēng)化基巖地層，以準(zhǔn)確掌握這些關(guān)鍵地層的凍土發(fā)展?fàn)顩r。根據(jù)檢查孔柱狀圖描述，具體布置水平如下：主井：20m、50m、70m、93m；副井：20m、40m、60m、85m。 四） 監(jiān)測頻次從井筒積極凍結(jié)開始直到井筒凍結(jié)段施工完畢。在積極凍結(jié)過程中，每隔24h檢測一次，在維護(hù)凍結(jié)過程中，每兩天檢測一次，需要時(shí)可隨時(shí)進(jìn)行檢測。五）監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)記錄分析表、凍結(jié)壁在不同時(shí)期沿深度的溫度分布曲線圖、凍結(jié)壁在不同時(shí)期各層位水平方向溫度分布曲線圖。8.2.7 水文孔、參考井水位水溫監(jiān)測一）監(jiān)測目的根據(jù)水文孔內(nèi)水位和水溫變化情況，選擇凍結(jié)井周圍參考水井2-3個(gè)量測其水位、水溫變化與水文孔作比較，作為初步判斷凍結(jié)壁

39、是否正常交圈的依據(jù)之一。二）監(jiān)測方法采用電測水位儀輔以測繩測量水文孔和參考井水位變化情況，管口高程用精密水準(zhǔn)儀與基準(zhǔn)點(diǎn)校核，采用數(shù)字溫度計(jì)測量縱向水溫。三）監(jiān)測頻次井筒積極凍結(jié)開始，每天檢測一次水文孔和參考井水位變化，井筒開挖前每隔20天檢測一次水文孔縱向水溫變化，每隔一個(gè)月檢測參考井水溫變化情況，必要時(shí)隨時(shí)檢測。四）監(jiān)測結(jié)果每次測試的水位、水溫?cái)?shù)據(jù)和累計(jì)變化量要認(rèn)真整理并繪成曲線。8.2.8工作面井幫溫度監(jiān)測一）監(jiān)測目的判斷凍結(jié)壁的可靠性，預(yù)測工作面以下凍土擴(kuò)展情況，及時(shí)調(diào)整冷量，為掘進(jìn)創(chuàng)造良好、安全的施工條件。二）監(jiān)測方法在每個(gè)掘進(jìn)段高，沿井幫四周水平方向均布4-8個(gè)測點(diǎn)，在工作面垂直方向

40、布置2-3個(gè)測點(diǎn)，以檢測凍土在荒徑內(nèi)外的擴(kuò)展情況；使用半導(dǎo)體單點(diǎn)數(shù)字溫度計(jì)，探頭遇凍土?xí)r，利用鉆眼放入凍土檢測，在未凍土中直接插入測量，并用鋼尺直接量出凍土擴(kuò)展距離。三）監(jiān)測頻次根據(jù)開挖情況適時(shí)監(jiān)測，每個(gè)掘進(jìn)段高測量一次，掘進(jìn)換層時(shí)，及時(shí)測量。四）監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)記錄分析表，沿井筒周邊縱向溫度分布曲線圖，凍土進(jìn)荒徑縱向擴(kuò)展圖。8.2.9凍結(jié)壁的變形和位移監(jiān)測一）監(jiān)測目的在厚粘土層掘進(jìn)中，凍結(jié)壁產(chǎn)生塑性變形且向井內(nèi)位移，其變形量和變形速率往往是判斷凍結(jié)壁穩(wěn)定性和凍結(jié)管是否安全的重要指標(biāo)，是確定掘進(jìn)段高的重要依據(jù)。為此，要重視對凍結(jié)壁變形和位移量檢測，掌握其規(guī)律性。二）監(jiān)測方法在掘進(jìn)時(shí)沿井筒四個(gè)方向，在井壁的鋼筋掛鉤上各懸掛一根垂線，掘進(jìn)段每隔0.5-1.0m就在凍結(jié)壁上依次打入釘子作測點(diǎn)，定期用