《NB/T10053-2018煤礦斜井凍結(jié)施工技術(shù)規(guī)范》(2026年)深度解析目錄一

規(guī)范出臺背景與行業(yè)意義:為何煤礦斜井凍結(jié)施工需要專屬技術(shù)標準?01三

凍結(jié)系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備選型:未來五年如何匹配智能化礦井建設(shè)需求?03斜井井筒開挖與支護工藝:核心流程拆解怎樣應(yīng)對復雜地質(zhì)條件?凍結(jié)施工安全風險防控:重點隱患排查與應(yīng)急處置方案深度剖析05規(guī)范與其他標準的銜接應(yīng)用:疑點解惑怎樣避免技術(shù)執(zhí)行中的沖突?0702040608二

凍結(jié)施工前期準備核心要點:專家視角下如何做好地質(zhì)勘察與方案設(shè)計?四

凍結(jié)孔施工關(guān)鍵技術(shù):怎樣把控精度與質(zhì)量以避免凍土帷幕失效?凍土帷幕形成與監(jiān)測技術(shù):熱點問題解析如何確保凍結(jié)效果達標?施工質(zhì)量驗收標準與流程:專家解讀如何實現(xiàn)工程質(zhì)量全周期管控?未來煤礦斜井凍結(jié)施工發(fā)展趨勢:結(jié)合規(guī)范看智能化與綠色化轉(zhuǎn)型方向規(guī)范出臺背景與行業(yè)意義：為何煤礦斜井凍結(jié)施工需要專屬技術(shù)標準？煤礦斜井施工面臨的地質(zhì)挑戰(zhàn)與傳統(tǒng)工藝局限我國煤炭資源多分布于深厚表土層高水壓易坍塌地質(zhì)條件區(qū)，斜井施工常遇涌水流沙圍巖失穩(wěn)等問題。傳統(tǒng)施工工藝如普通鑿井法，在復雜地質(zhì)中易引發(fā)井筒變形突水突泥事故，施工效率低且安全風險高。凍結(jié)法通過人工制冷形成凍土帷幕，可有效隔絕地下水與松散地層，但此前缺乏針對斜井的專項規(guī)范，施工缺乏統(tǒng)一技術(shù)指引。（二）規(guī)范制定的依據(jù)與行業(yè)需求調(diào)研1規(guī)范依據(jù)《中華人民共和國標準化法》《煤炭法》等法律法規(guī)，結(jié)合國內(nèi)多座煤礦斜井凍結(jié)施工實踐制定。調(diào)研顯示，2010-2017年國內(nèi)斜井凍結(jié)施工事故中，35%源于技術(shù)參數(shù)不規(guī)范，28%因質(zhì)量管控缺失。行業(yè)迫切需要一部涵蓋設(shè)計施工監(jiān)測驗收的全流程標準，以提升施工安全性與工程質(zhì)量，規(guī)范應(yīng)運而生。2（三）規(guī)范實施對煤礦建設(shè)行業(yè)的深遠影響規(guī)范實施后，明確了斜井凍結(jié)施工的技術(shù)指標與質(zhì)量要求，使施工有章可循。據(jù)統(tǒng)計，2019-2024年采用該規(guī)范施工的斜井工程，事故率下降42%，施工周期平均縮短15%，成本降低8%-12%。同時推動了凍結(jié)施工技術(shù)的標準化規(guī)范化發(fā)展，為深部煤炭資源開發(fā)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，助力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。二

凍結(jié)施工前期準備核心要點：

專家視角下如何做好地質(zhì)勘察與方案設(shè)計？詳細地質(zhì)勘察的內(nèi)容與技術(shù)要求規(guī)范要求勘察需查明地層巖性厚度分布，地下水類型水位水壓及水質(zhì)，巖土體物理力學性質(zhì)等?？辈炜咨疃葢?yīng)大于凍結(jié)深度30-50m，間距不大于30m。采用鉆探物探原位測試相結(jié)合的方法，對高風險區(qū)域加密勘察點?？辈靾蟾嫘璋貙又鶢顖D水文地質(zhì)剖面圖等，為凍結(jié)設(shè)計提供精準地質(zhì)參數(shù)。12（二）凍結(jié)方案設(shè)計的基本原則與關(guān)鍵參數(shù)確定01方案設(shè)計需遵循“安全可靠技術(shù)可行經(jīng)濟合理”原則，關(guān)鍵參數(shù)包括凍結(jié)深度凍結(jié)壁厚度凍結(jié)孔間距制冷量等。凍結(jié)深度應(yīng)穿透不穩(wěn)定地層進入穩(wěn)定基巖不小于5m；凍結(jié)壁厚度根據(jù)最大水土壓力計算確定，安全系數(shù)不小于1.2；凍結(jié)孔間距結(jié)合凍土擴展速度確定，一般為1.2-1.8m，確保凍土帷幕連續(xù)完整。02（三）施工組織設(shè)計的編制要點與資源配置規(guī)劃施工組織設(shè)計需明確施工進度計劃人員配置設(shè)備清單材料供應(yīng)等。人員需包含地質(zhì)凍結(jié)掘進等專業(yè)技術(shù)人員，特殊工種持證上崗；設(shè)備需配備冷凍站機組鉆機注漿設(shè)備等，確保性能滿足規(guī)范要求；材料儲備量應(yīng)滿足施工高峰期需求，并建立質(zhì)量檢驗制度。同時制定季節(jié)性施工預案，保障施工連續(xù)進行。12凍結(jié)系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備選型：未來五年如何匹配智能化礦井建設(shè)需求？冷凍站系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)與能效優(yōu)化冷凍站設(shè)計需計算總制冷量，根據(jù)凍結(jié)面積凍結(jié)深度及環(huán)境溫度確定。采用氨制冷或氟利昂制冷系統(tǒng)，氨系統(tǒng)需符合防爆防腐要求。冷凝器蒸發(fā)器等設(shè)備選型應(yīng)匹配制冷量，確保冷凝溫度不超過40℃,蒸發(fā)溫度不低于-35℃。通過變頻技術(shù)余熱回收裝置優(yōu)化能效，未來五年將向智能變頻遠程監(jiān)控方向發(fā)展，降低能耗10%-15%。1（二）凍結(jié)管路系統(tǒng)的布置與防漏損技術(shù)2管路系統(tǒng)包括供液管回液管凍結(jié)管，布置需滿足流量均勻分配要求。凍結(jié)管采用無縫鋼管，直徑根據(jù)凍結(jié)孔直徑確定，一般為108-159mm，壁厚不小于38mm。管路連接采用焊接，焊接質(zhì)量需100%探傷檢測。采用聚氨酯保溫材料，保溫層厚度不小于50mm，減少冷量損失。未來將推廣智能泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測管路壓力與溫度，及時發(fā)現(xiàn)漏損點。（三）智能化設(shè)備選型與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合應(yīng)用1設(shè)備選型應(yīng)優(yōu)先考慮智能化自動化程度高的產(chǎn)品，如智能鉆機自動控溫冷凍機組無人巡檢機器人等。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將冷凍站凍結(jié)孔監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸至中央控制系統(tǒng)，實現(xiàn)制冷量供液溫度凍結(jié)壁溫度的自動調(diào)節(jié)。未來五年將構(gòu)建“感知-分析-決策-執(zhí)行”的智能凍結(jié)系統(tǒng)，提升施工效率與安全性。2四

凍結(jié)孔施工關(guān)鍵技術(shù)：

怎樣把控精度與質(zhì)量以避免凍土帷幕失效？凍結(jié)孔鉆進設(shè)備的選擇與鉆進工藝優(yōu)化01根據(jù)地質(zhì)條件選擇轉(zhuǎn)盤式鉆機或潛孔鉆機，對硬巖地層選用金剛石鉆頭，松散地層選用合金鉆頭。鉆進工藝采用跟管鉆進或套管護壁，確?？妆诜€(wěn)定。鉆進過程中控制鉆壓轉(zhuǎn)速沖洗液量，鉆壓一般為10-30kN，轉(zhuǎn)速50-150r/min，沖洗液比重1.05-1.20。優(yōu)化鉆進參數(shù)可提高鉆進效率，減少孔斜偏差。02（二）凍結(jié)孔偏斜監(jiān)測與校正技術(shù)要點規(guī)范要求凍結(jié)孔允許偏斜率：深度小于100m時不大于0.5%，深度100-300m時不大于0.8%。采用測斜儀每50m監(jiān)測一次孔斜，發(fā)現(xiàn)偏斜及時校正。校正方法包括調(diào)整鉆機角度使用導向鉆具等，對于嚴重偏斜孔需回填重鉆。確保凍結(jié)孔在設(shè)計范圍內(nèi)，避免因孔距過大導致凍土帷幕出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。（三）凍結(jié)管安裝與密封質(zhì)量控制措施01凍結(jié)管安裝前需檢查外觀質(zhì)量，無裂紋凹陷等缺陷。采用絲扣連接或焊接連接，絲扣連接需涂抹密封膠，焊接連接需進行氣密性試驗，壓力不低于0.8MPa，保壓30min無壓降。安裝完成后進行水壓試驗，壓力為工作壓力的1.5倍，保壓24h無滲漏。密封質(zhì)量直接影響凍結(jié)效果，需嚴格把控每道工序。02凍土帷幕形成與監(jiān)測技術(shù)：熱點問題解析如何確保凍結(jié)效果達標？凍土帷幕形成機理與影響因素分析凍土帷幕形成是水分凍結(jié)成冰，巖土體膠結(jié)硬化的過程，受制冷量凍結(jié)時間地層含水量導熱系數(shù)等因素影響。制冷量越大凍結(jié)時間越長，凍土擴展速度越快；地層含水量高導熱系數(shù)大，利于凍土形成。規(guī)范明確不同地層凍土發(fā)展速度指標，為凍結(jié)時間確定提供依據(jù)，需結(jié)合實際地質(zhì)條件調(diào)整參數(shù)。12（二）凍結(jié)過程中溫度監(jiān)測的布點與數(shù)據(jù)解讀01監(jiān)測點沿凍結(jié)孔深度方向布置，間距5-10m，在凍結(jié)壁內(nèi)外側(cè)及中心設(shè)置監(jiān)測點。采用鉑電阻溫度計，精度±0.1℃,數(shù)據(jù)采集頻率每2h一次。通過溫度變化曲線判斷凍土擴展情況，當凍結(jié)壁平均溫度降至-10℃以下，且連續(xù)7d溫度穩(wěn)定時，認為凍土帷幕形成達標。監(jiān)測數(shù)據(jù)為開挖時機確定提供關(guān)鍵依據(jù)。02（三）凍土帷幕強度與完整性檢測方法01采用鉆孔取芯法檢測凍土強度，芯樣尺寸為Φ50mm×100mm，在凍土力學試驗儀上進行抗壓強度測試，要求凍結(jié)壁平均抗壓強度不小于2.5MPa。采用聲波探測法檢測凍土帷幕完整性，聲波波速大于2500m/s為完整凍土。對檢測發(fā)現(xiàn)的薄弱區(qū)域，可通過補打凍結(jié)孔或注漿加固等措施處理。02斜井井筒開挖與支護工藝：核心流程拆解怎樣應(yīng)對復雜地質(zhì)條件？開挖時機的確定與開挖方式的選擇01開挖時機需滿足凍土帷幕強度與厚度要求，一般在凍結(jié)壁形成達標后進行。根據(jù)井筒斷面尺寸與地質(zhì)條件選擇開挖方式，斷面小于20㎡時采用全斷面開挖，大于20㎡時采用臺階式開挖。松散地層采用短段掘砌，段高1.5-2.0m；穩(wěn)定地層段高可增至3-5m，確保開挖過程中凍土帷幕穩(wěn)定。02（二）井筒支護的類型與支護參數(shù)設(shè)計1支護類型包括臨時支護與永久支護，臨時支護采用錨噴支護，錨桿長度2-3m，間距0.8-1.2m，噴混凝土厚度100-150mm；永久支護采用鋼筋混凝土支護，強度等級不低于C30，厚度根據(jù)井筒直徑與水土壓力確定，一般為300-500mm。支護參數(shù)需通過計算確定，確保支護結(jié)構(gòu)承載能力滿足要求。2（三）復雜地質(zhì)條件下的開挖與支護應(yīng)對策略遇涌水地層時，采用超前注漿堵水，注漿壓力為靜水壓力的1.5-2.0倍；遇流沙地層時，縮短開挖段高至1.0-1.5m，加強臨時支護，必要時采用凍結(jié)加固范圍擴大措施；遇破碎圍巖時，采用管棚支護或聯(lián)合支護。施工中密切觀察井筒圍巖變形，及時調(diào)整支護方案，確保施工安全。凍結(jié)施工安全風險防控：重點隱患排查與應(yīng)急處置方案深度剖析凍結(jié)施工中的主要安全風險識別1主要安全風險包括冷凍站氨泄漏凍結(jié)管斷裂凍土帷幕失穩(wěn)井筒坍塌涌水突泥等。氨泄漏可能引發(fā)中毒爆炸事故；凍結(jié)管斷裂導致冷量損失，凍土帷幕失效；凍土帷幕失穩(wěn)會造成井筒變形坍塌。需建立風險清單，明確風險等級與管控措施，實現(xiàn)風險前置防控。2（二）重點隱患排查的頻率與排查方法1冷凍站每天排查一次，檢查氨管路密封安全閥壓力表等；凍結(jié)孔每周排查一次，檢查凍結(jié)管壓力溫度；井筒開挖每班排查一次，檢查圍巖變形支護質(zhì)量。采用目測儀器檢測相結(jié)合的方法，對高風險區(qū)域增加排查頻次。建立隱患排查臺賬，對發(fā)現(xiàn)的隱患實行閉環(huán)管理，限期整改。2（三）應(yīng)急處置方案的制定與演練要求01應(yīng)急方案需明確組織機構(gòu)應(yīng)急響應(yīng)程序救援措施等。針對氨泄漏，制定疏散堵漏中和等措施；針對井筒坍塌，制定支護加固排水等措施。每年至少組織一次應(yīng)急演練，檢驗預案的可行性與人員應(yīng)急處置能力。配備應(yīng)急救援物資，如防毒面具搶險設(shè)備急救藥品等，確保應(yīng)急時能快速調(diào)用。02施工質(zhì)量驗收標準與流程：專家解讀如何實現(xiàn)工程質(zhì)量全周期管控？分部分項工程質(zhì)量驗收的內(nèi)容與標準分部分項工程包括凍結(jié)孔施工冷凍站安裝凍土帷幕形成井筒開挖與支護等。凍結(jié)孔施工驗收偏斜率凍結(jié)管密封等指標；冷凍站安裝驗收設(shè)備性能管路連接等；凍土帷幕驗收溫度強度等；井筒支護驗收混凝土強度斷面尺寸等。驗收標準嚴格按照規(guī)范要求，不合格工程需返工處理，直至驗收合格。（二）質(zhì)量驗收的組織程序與參與方職責01驗收由建設(shè)單位組織，施工監(jiān)理設(shè)計等單位參與。施工單位自檢合格后提交驗收申請；監(jiān)理單位進行預驗收，提出整改意見；建設(shè)單位組織正式驗收，查閱資料現(xiàn)場核查。各方職責明確，建設(shè)單位負責驗收組織協(xié)調(diào)，施工單位對工程質(zhì)量負責，監(jiān)理單位負責質(zhì)量監(jiān)督，設(shè)計單位負責技術(shù)指導。02（三）工程質(zhì)量缺陷的處理方法與驗收追溯01對驗收中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，施工單位制定整改方案，經(jīng)監(jiān)理單位審批后實施。輕微缺陷如表面裂縫，采用修補法處理；嚴重缺陷如凍結(jié)管泄漏，需返工重做。整改完成后重新驗收，直至合格。建立工程質(zhì)量追溯體系，記錄施工過程中的人員設(shè)備材料檢測數(shù)據(jù)等信息，實現(xiàn)質(zhì)量問題可追溯，為后續(xù)工程提供參考。02規(guī)范與其他標準的銜接應(yīng)用：疑點解惑怎樣避免技術(shù)執(zhí)行中的沖突？與《煤礦井巷工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的銜接要點01兩者均涉及井巷施工質(zhì)量驗收，但本規(guī)范側(cè)重凍結(jié)施工專項技術(shù)。銜接時，凍結(jié)施工部分按本規(guī)范執(zhí)行，井筒支護開挖等通用部分按《煤礦井巷工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》執(zhí)行。當兩者技術(shù)要求不一致時，以本規(guī)范為準，因本規(guī)范針對斜井凍結(jié)施工的特殊性提出了更具體的要求，確保專項技術(shù)與通用標準協(xié)調(diào)統(tǒng)一。02（二）與《制冷設(shè)備空氣分離設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范》的協(xié)調(diào)應(yīng)用冷凍站設(shè)備安裝需同時滿足本規(guī)范與該規(guī)范要求。本規(guī)范明確了凍結(jié)系統(tǒng)的制冷量供液溫度等技術(shù)參數(shù)，該規(guī)范規(guī)定了設(shè)備安裝的通用工藝與驗收標準。施工中，設(shè)備安裝工藝按該規(guī)范執(zhí)行，性能參數(shù)按本規(guī)范要求調(diào)整，確保冷凍站設(shè)備安裝質(zhì)量與凍結(jié)效果達標，避免因標準沖突導致施工混亂。（三）技術(shù)執(zhí)行中沖突的解決原則與案例分析01解決原則：優(yōu)先執(zhí)行專項規(guī)范，兼顧通用標準；若存在沖突，由建設(shè)單位組織設(shè)計施工監(jiān)理等單位協(xié)商解決，必要時咨詢行業(yè)專家。案例：某煤礦斜井凍結(jié)施工中，本規(guī)范與地方安全標準對凍結(jié)管壓力試驗要求不