3#副井凍結(jié)施工組織設(shè)計(jì)

1、1目 錄第一章 工程概況.11 礦井概況.11.2 礦井特征.12 地質(zhì)特征.12.1 地形地貌.1 2.2 氣象.22.3 地層特征.23 工程地質(zhì)特征.34、水文地質(zhì)特征.44.1、含水層（段）的分布與劃分.4 4.2、隔水層（段）的分布與劃分.54.3、各含水層的水力聯(lián)系.64.4、南回風(fēng)井開(kāi)挖時(shí)涌水量預(yù)測(cè).6 南回風(fēng)井開(kāi)挖時(shí)涌水量預(yù)測(cè)結(jié)果表 表 4.4.7第二章 凍結(jié)方案設(shè)計(jì).81 設(shè)計(jì)要點(diǎn).82 凍結(jié)方式.83 凍結(jié)深度的確定.84 凍結(jié)技術(shù)參數(shù)的確定.85 鉆孔布置設(shè)計(jì).96 凍結(jié)管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).97 測(cè)溫孔設(shè)計(jì).108 凍結(jié)壁形成預(yù)測(cè).108.1 主要含水層凍結(jié)壁交圈時(shí)間.108.2

2、 井筒開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn).109 凍結(jié)制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì).109.1 氟系統(tǒng)設(shè)計(jì).109.2 鹽水系統(tǒng)設(shè)計(jì).119.3 冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì).11第三章 凍結(jié)施工供配電設(shè)計(jì).131 凍結(jié)鉆孔施工和凍結(jié)站施工供電.132 供電設(shè)計(jì).13第四章 施工工期及勞動(dòng)力組織.171 施工工期.172 施工工期保證措施.173 勞動(dòng)組織.18第五章 施工工藝及技術(shù)要求.201 施工工藝.201.1 施工準(zhǔn)備.201.2 凍結(jié)鉆孔施工方法.201.3 凍結(jié)施工方法.211.4 凍結(jié)施工工藝.222 施工主要技術(shù)要求.252.1 鉆孔施工主要技術(shù)要求.2522.2 凍結(jié)施工主要技術(shù)要求.27第六章 主要施工措施.291 鉆孔漏漿措施

3、.292 質(zhì)量保證措施.292.1 質(zhì)量目標(biāo)：工程質(zhì)量?jī)?yōu)良。.292.2 質(zhì)量管理措施.293.3 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量體系.314 施工安全保證措施.344.1 安全目標(biāo)：安全施工無(wú)事故。.344.2 安全保證體系.345 井筒凍結(jié)與掘砌配合措施.376 冬雨季、防風(fēng)沙施工措施.376.1 冬季施工措施.376.2 雨季施工措施.376.3 防風(fēng)沙處理措施.387 文明施工措施.388 環(huán)境及職業(yè)安全健康管理措施.428.1 環(huán)境指標(biāo)和措施.428.2職業(yè)安全健康管理體系規(guī)范的貫徹實(shí)施目標(biāo)及措施.42第七章 保證凍結(jié)工程質(zhì)量的有效測(cè)試手段和方法.441 保證鉆孔施工質(zhì)量的有效測(cè)試手段和方法.442

4、 保證凍結(jié)施工質(zhì)量的有效測(cè)試手段和方法.44附表 1 用于本工程的主要施工設(shè)備表.49附表 2 施工臨時(shí)用地.49附表 3 施工主要材料用表.501第一章第一章 工程概況工程概況1 1 礦井概況礦井概況1.1 地理特征河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)公司大賈莊鐵礦屬唐鋼司家營(yíng)鐵礦南區(qū) (大 26 線和s38 以南)，位于河北省灤縣南部與灤南縣北部交接處，跨越灤縣和灤南兩個(gè)縣，行政區(qū)劃隸屬于灤縣響堂鎮(zhèn)及灤南縣長(zhǎng)凝鎮(zhèn)和程莊鎮(zhèn)管轄。西距唐鋼集團(tuán) 55.0km，東距灤河約 2.5km，北距灤縣新城約 13.5km。地理坐標(biāo)為：東經(jīng)：1184242 1184558，北緯：393520393945。礦區(qū)北約 18.7 k

5、m 有京山鐵路灤縣火車(chē)站，京山鐵路向東可通往秦皇島、沈陽(yáng)、鞍山、大連等城市，西北8.5km 處有遷（安）曹（妃甸）鐵路菱角山站，可直通曹妃甸港口。區(qū)內(nèi)高速公路、國(guó)道、縣鄉(xiāng)級(jí)公路四通八達(dá)， 205 國(guó)道在灤縣新城通過(guò)，平青樂(lè)公路于礦區(qū)東北部通過(guò)，田疃-樂(lè)營(yíng)公路由北向南貫穿礦區(qū)，各級(jí)公路可通往京津唐和周?chē)鲄^(qū)縣，交通十分便利。1.21.2 礦井特征礦井特征表表 1.11.1 井筒主要技術(shù)特征表井筒主要技術(shù)特征表序號(hào)項(xiàng) 目單位3#副井1井筒深度m534.94井筒凈直徑m5.55凍結(jié)段掘砌最大荒徑m7.46沖積層厚度m123.57凍結(jié)深度m210.58凍結(jié)段井壁厚度m0.952 2 地質(zhì)特征地質(zhì)特征2

6、.12.1 地形地貌地形地貌礦區(qū)位于灤河侵蝕堆積洪沖積平原區(qū)，亞區(qū)屬于灤河河漫灘階地，主要分布于現(xiàn)代河床兩側(cè)，沿河流走向多成條帶狀分布，西北高東南低，地勢(shì)較平坦，地面坡降小于 2，地面標(biāo)高 15-18m 左右，階地前緣高出現(xiàn)代河床 2.0 m 左右，地表巖性以粉細(xì)砂、2粉土為主，下部礫卵石，局部有湖 沼相淤泥沉積。礦區(qū)附近河流均屬灤河水系，主要有灤河、新河、溯河等。灤河距礦區(qū)最近距離約 2.5km。2.22.2 氣象氣象本區(qū)氣候?qū)倥瘻貛О霛駶?rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。春季少雨多風(fēng)沙；夏季多東南風(fēng)，炎熱多雨；秋季晝暖夜涼；冬季多西北風(fēng)，干燥寒冷。根據(jù)灤縣氣象局資料，多年平均氣溫 10.5，1 月

7、份最冷，最低溫度-23.1，7月份最熱，最高氣溫 39.9。見(jiàn)表 2.1。 區(qū)內(nèi)多年平均降水量610.5mm（19842003年） ，多年平均水面蒸發(fā)量為1110.9mm。每年凍土期一般在11月下旬到次年三月下旬，標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度0.80m。水量年際變化大，最大降水量817.9mm（1998年） ，最小降水量352.5mm（2002年） ；降水量年內(nèi)分配也極不均勻，6-8月份降水量占全年降水量的70.4%。2.32.3 地層特征地層特征本區(qū)區(qū)域處于華北地塊東北端次級(jí)構(gòu)造單元 燕山臺(tái)褶帶的古隆起東南部位，即遵化-山海關(guān)隆起的東段，昌黎臺(tái)凹的西南邊緣。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，出露地層較齊全， 出露地層有太

8、古界、中上古元界、古生界、及新生界第四系部分地層。3表表 1.1. 2 2 3#3#副井副井 ZK3ZK3 預(yù)測(cè)柱狀圖預(yù)測(cè)柱狀圖層序號(hào)巖土名稱(chēng)深度（m） 層厚（m）層序號(hào)巖土名稱(chēng)深度（m） 層厚（m）1表土1.21.212粗砂84.8112粉細(xì)砂108.813粉質(zhì)粘土90.35.53圓礫29.319.314粉砂97.97.64卵石4414.715粉質(zhì)粘土1035.15粉質(zhì)粘土45.51.516中砂104.61.66卵石57.51217粉質(zhì)粘土105.91.37粗砂61.74.218中砂122.416.58粉質(zhì)粘土64.32.619礫質(zhì)粘性土123.51.19粗砂64.70.420混合花崗片麻巖

9、155.231.710圓礫66.92.221221粘土強(qiáng)風(fēng)化混合花崗片麻巖170.915.711中砂73.86.922混合花崗片麻巖221.250.31、太古界：礦區(qū)地層屬上太古界上太古界灤縣司家營(yíng)組（ Ar2S） ，主要由一套變質(zhì)程度較淺、顆粒較細(xì)的黑云變粒巖和磁鐵石英巖建造組成，混合巖化作用普遍。以云母石英巖為標(biāo)志層，可分為司家營(yíng)組一段（Ar2S1） 、司家營(yíng)組二段（Ar2S2） 。司家營(yíng)組一段（Ar2S1）：以黑云變粒巖為主，夾斜長(zhǎng)角閃巖和角閃變粒巖薄層，偶夾石榴黑云變粒巖，上部夾薄層磁鐵石英巖，該層位于礦區(qū)主要鐵礦層下部；司家營(yíng)組二段（Ar2S2）：底部為云母石英巖，下部以薄層黑云變粒

10、巖與薄層磁鐵石英互層為主，局部地段夾綠泥磁鐵石英巖，及角閃綠泥片巖；中部為磁鐵石英巖，夾黑云變粒巖、鉀長(zhǎng)變粒巖及斜長(zhǎng)角閃巖、角閃變粒巖、角閃巖、角閃綠泥片巖等；上部為黑云變粒巖。為礦區(qū)鐵礦體富存層位。2、第四系：礦區(qū)內(nèi)分布廣泛，遍布全區(qū)。厚度一般在 80180 m，自上而下依次為粉土、圓礫、卵石、粉質(zhì)粘土、卵石、粉質(zhì)粘土、粘土或含礫4粘土等。3 3 工程地質(zhì)特征工程地質(zhì)特征根據(jù)鉆探揭露， 擬建 3 號(hào)副井（南副井）處場(chǎng)地內(nèi)自上而下主要巖土層分布為：上部為第四系全新統(tǒng)（Q4）洪沖積成因的粉細(xì)砂、圓礫、卵石；中部為上更新統(tǒng)（Q3）洪沖積成因的卵石、粗砂、粉質(zhì)粘土、中砂、圓礫、粗礫砂；下部為中更新統(tǒng)

11、（Q2）洪沖積及殘積成因的粉砂、中砂、粉質(zhì)粘土；底部為上太古界灤縣司家營(yíng)組（ Ar2S）混合花崗片麻巖、混合花崗巖、 混合質(zhì)黑云變粒巖、偉晶巖、黑云變粒巖。巖土層分布表 4.1 表擬建物名稱(chēng)巖土層分布主要巖性總厚度（m）層底標(biāo)高（m）第四系巖土層共 19 層，巖性為粉細(xì)砂、圓礫、卵石、粉砂、中砂、粗砂、粗礫砂、粉質(zhì)粘土、礫質(zhì)粘性土123.5-107.76風(fēng)化層共 3 層，全風(fēng)化混合花崗片麻巖、強(qiáng)風(fēng)化混合花崗片麻巖、47.4-155.163 號(hào)副井（南副井)zk3基巖層共 44 層，混合花崗巖、黑云變粒巖、偉晶巖、混合巖化黑云變粒巖、綠泥石化黑云變粒巖揭露厚度368.2 米-523.364 4、

12、水文地質(zhì)特征、水文地質(zhì)特征4.14.1、含水層（段）的分布與劃分、含水層（段）的分布與劃分1、第四系孔隙潛水含水層（段）第四系抽水孔位于 3 號(hào)副井(南副井 ZK3)西側(cè)約 6 米施工，抽水試驗(yàn)井深 81m。 鉆孔揭露該深度范圍內(nèi)巖性為：耕植土、粉細(xì)砂、圓礫、卵石、粗砂、粉質(zhì)粘土。其中 20.5-20.9m 夾薄層 0.40m 粉土（屬第隔水層） ，27.329.3m、45.547.7m 卵石層充填物為中粗砂混粉質(zhì)粘土，44.0-45.5m5夾粉質(zhì)粘土，61.764.3m 為粉質(zhì)粘土（屬第隔水層） 、64.0-66.9m 為圓礫層充填物為中粗砂混粉質(zhì)粘土，以上部分在計(jì)算含水層厚度時(shí)予以剔除。抽

13、水試驗(yàn)井深 81m，直徑 0.325m，該含水層（段）厚 65.45m，水位埋深4.65m（絕對(duì)標(biāo)高：11.89m） 。第四系抽水試驗(yàn)結(jié)果為 S=0.47m，Q=1229.82 m3/d 時(shí)，滲透系數(shù)K=36.0m/d，單位涌水量 q=30.29L/s.m，水溫 12。水質(zhì)類(lèi)型為 HCO3Ca +Mg 型水。pH=7.21，總礦化度 0.459 克/升。屬極強(qiáng)富水性含水層（段） 。2、基巖風(fēng)化裂隙含水層（段）鉆孔揭露 123.5-140.6m 為全風(fēng)化混合花崗片麻巖； 140.6-155.2m 為強(qiáng)風(fēng)化混合花崗片麻巖（局部夾石英偉晶巖脈，厚度 0.5-0.8m） ；155.2-170.9m 為

14、強(qiáng)風(fēng)化混合花崗片麻巖（局部夾中風(fēng)化混合花崗巖，底部 1.4m 為微風(fēng)化混合花崗片麻巖） 。以上 3 層風(fēng)化巖構(gòu)成基巖風(fēng)化裂隙含水層（段） ，黃褐色、灰白色-青灰色，巖芯呈短柱狀-碎塊狀-砂土狀，原巖結(jié)構(gòu)基本-全部破壞，節(jié)理裂隙發(fā)育，閉合-張開(kāi)，鐵質(zhì)鈣質(zhì)充填，局部綠泥石化強(qiáng)。巖石基本質(zhì)量等級(jí)-。該層段穩(wěn)定水位埋深 6.74m，抽水試驗(yàn)結(jié)果為S=51.89m，Q=20.74m3/d，滲透系數(shù) K=0.009m/d，單位涌水量q=0.00463L/s.m，水溫 20，屬弱富水性含水層（段） 。該含水層段含有較多粘性土成份，富水性、透水性均較差，但持水性強(qiáng)，主要富水、透水部位集中在偉晶巖脈穿插及其周?chē)?/p>

15、交界部位。水質(zhì)類(lèi)型為 HCO3+SO4才 a+Mg 型水。pH=7.01，礦化度 0.493 克/升。3 號(hào)副井(ZK3)鉆孔揭露深度范圍內(nèi)，巖體總體完整性較好，構(gòu)造裂隙多被鈣質(zhì)、泥質(zhì)充填，僅在 182.2-184.2m、304.5-306.2m、352.6-355.6m、393.5-398.4m、403.0-406.2m、412.0-415.0m、460.9-463.1m、468.9-471.9m 層段發(fā)現(xiàn)含水、透水痕跡，呈零星分部趨勢(shì)，形成總斜厚度 22.8m 的含水、導(dǎo)水層（段） ，巖性為混合花崗片麻巖、混合花崗巖,巖芯構(gòu)造裂隙較發(fā)育，裂隙面微張，見(jiàn)鐵質(zhì)渲染。該層段水位埋深 6.71m，

16、6抽水試驗(yàn)結(jié)果為 S=91.07m，Q=3.37m3/d，滲透系數(shù) K=0.0018m/d，單位涌水量 q=0.00043L/s.m，屬弱富水性含水層（段） 。水質(zhì)類(lèi)型為 HCO3+ SO4+ClCa+Na 型水。pH=6.91，礦化度 0.648 克/升。4.24.2、隔水層（段）的分布與劃分、隔水層（段）的分布與劃分1、第一隔水層（段）：3 號(hào)副井(ZK3)在埋藏深度 20.5-20.9m，厚度0.4m，巖性為粉土。該層屬同時(shí)期形成的代表性土層,將上部第四系孔隙潛水分為上下兩段，屬礦區(qū)第隔水層，但該層厚度分布不穩(wěn)定，且含有砂粒或礫石，隔水作用有限，可視為弱隔水層（段） 。2、第二隔水層（段

17、）埋藏深度 61.7-64.3m，厚度 2.60m，巖性為粉質(zhì)粘土，硬塑，位于第含水層組底板，屬礦區(qū)第隔水層，是較好的隔水層。2、第三隔水層（段）埋藏深度 84.8-90.3m，97.9-103.7m，104.6-105.9m，122.4-123.5m,總厚度 13.0m，巖性為粉質(zhì)粘土、礫質(zhì)粘性土, 其間夾有粉砂、中砂（總厚度25.7m） ，屬礦區(qū)第隔水層。底部 122.4-123.5m 層段殘積成因的礫質(zhì)粘性土膠結(jié)程度較高，該層直接覆蓋于基巖之上，勘察孔位置未發(fā)現(xiàn)天窗，是良好的隔水層。此外，在巖體較完整-完整,結(jié)構(gòu)面完全被泥質(zhì)、鈣質(zhì)充填,多為閉合狀態(tài)，可視為相對(duì)隔水層。4.34.3、各含水

18、層的水力聯(lián)系、各含水層的水力聯(lián)系場(chǎng)地第四系孔隙潛水含水層（段）與基巖風(fēng)化裂隙含水層（段）之間由于第三隔水層（段） （厚度 13.0m 的粘性土）存在，不存在水力聯(lián)系。第四系孔隙潛水含水層（段）主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，孔隙潛水的水位與大氣降水關(guān)系密切，排泄途徑為地下逕流、人工開(kāi)采及植被蒸發(fā)。基巖風(fēng)化裂隙含水層（段）屬于古老風(fēng)化殼裂隙含水帶，其富水性決定于風(fēng)化裂隙發(fā)育程度，其補(bǔ)給來(lái)源為區(qū)域風(fēng)化帶的裂隙滲流。在基巖構(gòu)造裂隙及構(gòu)造破碎帶含水層（段）中，由于本區(qū)構(gòu)造多屬于壓扭性構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，但整體結(jié)構(gòu)面貫通能力較差，且多數(shù)被泥質(zhì)、鈣7質(zhì)充填，不利于地下水的相互補(bǔ)給，多以層狀或脈狀裂隙承壓水的形式賦

19、存，只是在局部石英偉晶巖脈穿插部位有微弱地下水富集。本鉆孔位置揭露的基巖風(fēng)化裂隙含水層（段）和基巖構(gòu)造裂隙及構(gòu)造破碎帶含水層（段）之間巖體結(jié)構(gòu)面裂隙均被泥質(zhì)、鈣質(zhì)充填，同時(shí)分布有巖體基本質(zhì)量等級(jí)-級(jí)巖體的存在，因此二者沒(méi)有直接水力聯(lián)系。4.44.4、副井開(kāi)挖時(shí)涌水量預(yù)測(cè)、副井開(kāi)挖時(shí)涌水量預(yù)測(cè)副井施工擬采用第四系和強(qiáng)風(fēng)化帶凍結(jié)法,基巖普通鑿井法，邊開(kāi)鑿邊澆注。3 號(hào)副井（南副井）井口標(biāo)高 20.5m，井底標(biāo)高-515m，井筒深535.5m，井筒直徑 5.5m。豎井工程孔揭露該深度內(nèi)自上而下分布三個(gè)含水層（段） ，即上部第四系孔隙潛水含水層（段） 、中部基巖風(fēng)化裂隙含水層（段）、下部基巖構(gòu)造裂隙含

20、水層（段） 。豎井疏干計(jì)算時(shí)，采用分層總和法進(jìn)行預(yù)算，按照含水層（段）的分布特點(diǎn)選擇相應(yīng)降深間隔進(jìn)行分段預(yù)測(cè)。（一） 、第四系孔隙潛水：參數(shù)與公式的選擇：R=2S，K= lg R/r0 ；Q潛= 式中：Q潛-潛水層（段）疏干涌水量（米3/日） ；S-預(yù)計(jì)水位降深（米） ； H-含水層（段）厚度（米） ；Rc-水流阻力，Rc=2lnR/rw； R-引用影響半徑（米） ；K-滲透系數(shù)（米/日） ； r -豎井半徑（米） 。（二） 、基巖風(fēng)化、構(gòu)造裂隙承壓水豎井涌水量預(yù)測(cè)采用承壓潛水完整井公式計(jì)算：參數(shù)與公式的選定R=10S，K= lg R/r ；式中 m-承壓含水層段厚度（m） ；其它符號(hào)同前。R

21、-引用影響半徑（m） ；K-滲透系數(shù)（m/d） ； r -豎井半徑（d） 。8副井開(kāi)挖時(shí)涌水量預(yù)測(cè)結(jié)果表 表 4.3含水層（段）含水層（段）厚度（m）靜止水位埋深（m）滲透系數(shù)k（m/d）預(yù)測(cè)深度（m）預(yù)測(cè)水位降深（m）預(yù)測(cè)段涌水量（m3/d）預(yù)測(cè)累加涌水量（m3/d）第四系孔隙潛水含水層（段）94.954.6536.0123.5118.85112122.55基巖風(fēng)化裂隙含水層（段）47.46.740.009171.0164.26109.00112231.55基巖構(gòu)造裂隙含水層（段）22.86.710.0018534527.2930.90112262.459第二章第二章 凍結(jié)方案設(shè)計(jì)凍結(jié)方案設(shè)

22、計(jì)1 1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)針對(duì)大賈莊大賈莊 3#3#副井副井井筒特征，凍結(jié)方案以“安全第一、低溫大流量?jī)鼋Y(jié)、確保按期完成”為原則，確保井筒施工安全為目的，方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： (1) 采取單圈孔長(zhǎng)短腿的凍結(jié)施工方案；(2) 井筒位置上部地層含深厚的礫石，對(duì)凍結(jié)造孔造成一定困難。為縮短打鉆時(shí)間，優(yōu)質(zhì)造孔，配備足夠數(shù)量的先進(jìn)設(shè)備。（3）時(shí)間緊，任務(wù)急，為實(shí)現(xiàn)井筒早日開(kāi)挖，采用低溫大流量的凍結(jié)方式，設(shè)計(jì)積極期鹽水溫度-28以下，單孔鹽水流量不小于 12m3/h；（4）配備足夠、先進(jìn)的凍結(jié)設(shè)備，加快鹽水降溫速度，提高凍土發(fā)展速；（5 5）采用信息化施工，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)凍結(jié)壁的發(fā)展情況，確保施工安全； （6）為

23、了掌握凍結(jié)壁溫度場(chǎng)及其變化規(guī)律，應(yīng)用 OC-1010 單總線溫度采集儀；（7）根據(jù)溫度應(yīng)力場(chǎng)對(duì)及基巖含水層進(jìn)行驗(yàn)算，以保證掘進(jìn)施工的安全。2 2 凍結(jié)方式凍結(jié)方式根據(jù)大賈莊礦井井筒工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特征以及施工情況，為了保證凍結(jié)壁的有效厚度和強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)井筒盡快開(kāi)挖，經(jīng)過(guò)對(duì)凍結(jié)壁形成及井筒掘進(jìn)速度情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，以井筒掘至各水平時(shí)，凍結(jié)壁能夠保證連續(xù)安全掘砌施工為原則，采取單圈孔長(zhǎng)短腿的凍結(jié)方案。井筒采用 1275mm 無(wú)縫鋼管。3 3 凍結(jié)深度的確定凍結(jié)深度的確定根據(jù)招標(biāo)文件，3#副井副井井筒凍結(jié)深度確定為 210.5m。104 4 凍結(jié)技術(shù)參數(shù)的確定凍結(jié)技術(shù)參數(shù)的確定根據(jù)井筒施工情況及有關(guān)

24、技術(shù)要求，凍結(jié)參數(shù)確定如下：(1) 積極凍結(jié)期鹽水溫度為-28，維護(hù)凍結(jié)期鹽水溫度為-22-24。(2) 凍結(jié)壁厚度：根據(jù)大賈莊地層的工程地質(zhì)條件，為了求得安全、合理的凍結(jié)壁，設(shè)計(jì)時(shí)參考類(lèi)似地質(zhì)條件下的井筒凍結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采用多姆克公式:（E=Ra0.29(P/K)+2.3(P/K)2）進(jìn)行凍結(jié)壁計(jì)算，計(jì)算參數(shù)及結(jié)果見(jiàn)表 2-4-1。表表 2-4-1 凍結(jié)壁計(jì)算參數(shù)表凍結(jié)壁計(jì)算參數(shù)表序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)單 位3#副井副井1控制層底板埋深m122.42地壓值Mpa1.593凍結(jié)壁平均溫度-74凍土極限抗壓強(qiáng)度Mpa115凍土允許抗壓強(qiáng)度Mpa4.46安全系數(shù)2.57最大掘進(jìn)荒徑m7.48凍結(jié)壁計(jì)算厚度m1.4

25、9根據(jù)計(jì)算結(jié)果并參考國(guó)內(nèi)類(lèi)似條件下的凍結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，確定凍結(jié)壁厚度為 1.8m。5 5 鉆孔布置設(shè)計(jì)鉆孔布置設(shè)計(jì)鉆孔布置參數(shù)見(jiàn)表 2-5-1 及鉆孔平面布置圖及剖面圖。表表 2-5-1 鉆孔布置參數(shù)表鉆孔布置參數(shù)表序號(hào)項(xiàng) 目單 位3#3#副井副井1井筒最大掘進(jìn)直徑m7.42凍結(jié)孔布孔圈徑m10.63凍結(jié)孔數(shù)個(gè)13/134凍結(jié)孔開(kāi)孔間距m1.2785凍結(jié)孔深度m210.5/1706測(cè) 溫 孔個(gè)/m1/210.5 1/1707水文孔個(gè)/m1/100117鉆孔工程量54276 6 凍結(jié)管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凍結(jié)管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凍結(jié)孔下置 1275mm 無(wú)縫鋼管，采用外接箍連接方式；測(cè)溫管、水文管選用 1085mm 無(wú)縫

26、鋼管，外接箍連接方式。7 7 測(cè)溫孔設(shè)計(jì)測(cè)溫孔設(shè)計(jì)為了準(zhǔn)確掌握凍結(jié)溫度場(chǎng)變化情況，設(shè)計(jì) 2 個(gè)測(cè)溫孔，深度見(jiàn)表 2-5-1。測(cè) 1#孔布置在水流上方凍結(jié)孔圈徑外側(cè)主面上，距布孔圈徑 1.5m，孔深為 210.5m；測(cè) 2#孔布置在凍結(jié)孔終孔孔間距最大處，布置在凍結(jié)孔圈徑內(nèi)側(cè)界面上，距布孔圈徑 1.0 米，孔深為 170m。8 8 凍結(jié)壁形成預(yù)測(cè)凍結(jié)壁形成預(yù)測(cè)8.18.1 主要含水層凍結(jié)壁交圈時(shí)間主要含水層凍結(jié)壁交圈時(shí)間凍結(jié)孔第四系（）終孔最大孔間距按 1.8m 計(jì)算，含水層凍結(jié)壁交圈時(shí)間約為 45 天左右，基巖段終孔最大孔間距按 3.2m 計(jì)算，含水層凍結(jié)壁交圈時(shí)間約為 62 天左右，因此，根

27、據(jù)掘進(jìn)速度井筒凍結(jié)開(kāi)機(jī)至試挖時(shí)間為 60 天。8.28.2 井筒開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn)井筒開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)測(cè)溫資料分析，井筒掘砌至各水平時(shí)，能形成足夠厚度和強(qiáng)度的凍結(jié)壁能夠抵擋外界水壓，起到封止水的作用。9 9 凍結(jié)制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)凍結(jié)制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.19.1 氟系統(tǒng)設(shè)計(jì)氟系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1 1）井筒需冷量計(jì)算）井筒需冷量計(jì)算Q =dnHq (Kcal/h)式中 d凍結(jié)管直徑（m） n凍結(jié)管數(shù)目（個(gè)） H凍結(jié)深度（m） q凍結(jié)管吸熱效率（kcal/ m2h） ，本設(shè)計(jì)取 220kcal/ m2h經(jīng)計(jì)算得：12 Q3#=44.78 萬(wàn) Kcal/h（2）凍結(jié)站需冷量計(jì)算）凍結(jié)站需冷量計(jì)算Q3#=1.2Q3#=53.74

28、萬(wàn) Kcal/h（3 3） 冷凍機(jī)選型及數(shù)量冷凍機(jī)選型及數(shù)量根據(jù)大賈莊礦井地質(zhì)情況、工期要求及我單位以往施工經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)積極凍結(jié)期鹽水溫度為-28，維護(hù)凍結(jié)期鹽水溫度為-22-24，鹽水比重取1.26。設(shè)計(jì)安裝 YSLG20CF2B 型螺桿冷凍機(jī)組 2 臺(tái)、YSLG16CF2型螺桿冷凍機(jī)組 2 臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，1 臺(tái) YSLG16CF2型螺桿冷凍機(jī)組備用。冷凍站裝機(jī)標(biāo)準(zhǔn)制冷量為 98 萬(wàn) kcal/h。根據(jù)計(jì)算，井筒配備機(jī)型及數(shù)量見(jiàn)表 2-9-1。表表 2-9-1 井筒冷凍機(jī)配備表井筒冷凍機(jī)配備表項(xiàng) 目單位3#3#副井副井備 注YSLG20CF2B臺(tái)2YSLG16CF2臺(tái)2一臺(tái)備用總裝機(jī)容量萬(wàn) kcal

29、/98（4)4) 輔屬設(shè)備選型輔屬設(shè)備選型經(jīng)計(jì)算輔屬設(shè)備選型及數(shù)量見(jiàn)表 2-9-2。表表 2-9-2 輔屬設(shè)備選型及數(shù)量表輔屬設(shè)備選型及數(shù)量表序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)單位3#副井副井1冷卻塔DBNL3-300臺(tái)29.29.2 鹽水系統(tǒng)設(shè)計(jì)鹽水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 經(jīng)計(jì)算鹽水總循環(huán)量：為 213m3/h。 供液管選擇：選用 575mm 聚乙烯塑料供液管。 鹽水干管及配集液圈：根據(jù)鹽水總流量選用 2457mm 無(wú)縫鋼管。 鹽水泵選擇：選用 10SH-9A 鹽水泵 2 臺(tái)(備用一臺(tái))。 (Q=476m3/h H=35m N=55KW)139.3 冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷卻水總循環(huán)量：為 370m3/h。 新水補(bǔ)充量

30、：為 35m3/h。 水泵選型：選用 10SH-19 型水泵 2 臺(tái)（備用 1 臺(tái)）凍結(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表（一） 。表（一）表（一） 凍結(jié)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)表凍結(jié)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)表序號(hào)項(xiàng) 目單位3#副井副井1井筒凈直徑m5.52凍結(jié)段最大掘進(jìn)直徑m7.43控制層埋深m122.4沖積層厚度m123.54凍結(jié)深度m210.55凍結(jié)壁厚度m1.86終孔最大孔間距m3.2圈 徑m10.6孔 數(shù)個(gè)13/13開(kāi)孔間距m1.2787凍結(jié)孔布置深 度m210.5/1708測(cè)溫孔個(gè)/m1/210.5 1/1709水文孔個(gè)/m1/10010鉆孔工程量m542711積極凍結(jié)期鹽水溫度-2812維護(hù)凍結(jié)期鹽水溫度-22-2413開(kāi)機(jī)

31、至開(kāi)挖d6014凍結(jié)最大需冷量萬(wàn)kcal/h53.7415新水補(bǔ)充量m3/h3514 第三章第三章 凍結(jié)施工供配電設(shè)計(jì)凍結(jié)施工供配電設(shè)計(jì)1 1 凍結(jié)鉆孔施工和凍結(jié)站施工供電凍結(jié)鉆孔施工和凍結(jié)站施工供電（1）供電要求及供電方式據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，使用 6 千伏高壓作為凍結(jié)鉆孔施工和凍結(jié)站配電室的電源。凍結(jié)孔施工和凍結(jié)站供電被列為礦山企業(yè)二類(lèi)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，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(duì)穩(wěn)定，電壓波動(dòng)值一般不宜超過(guò)+5%-10%。（2）凍結(jié)鉆孔施工和凍結(jié)站施工供電系統(tǒng)(詳見(jiàn)供電系統(tǒng)圖)低壓設(shè)備均采用 380 伏單回路供

32、電系統(tǒng)。2 2 供電設(shè)計(jì)供電設(shè)計(jì)（1）用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)3#3#副井副井凍結(jié)鉆孔施工采用 3 臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)進(jìn)行。用電設(shè)備裝機(jī)容量為831KW,低壓母線總負(fù)荷為 671.12KVA(見(jiàn)打鉆設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表 3-2-1)。為提高功率因數(shù)、減少損耗，進(jìn)行電容低壓側(cè)的無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償后，低壓母線總負(fù)荷為 498.66KVA。凍結(jié)站內(nèi)安裝螺桿式冷凍機(jī)組 4 臺(tái)套。用電設(shè)備裝機(jī)容量為 1146KW，低壓母線總負(fù)荷為 1002.51KVA (凍結(jié)設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 3-2-2)。無(wú)功補(bǔ)償后，低壓母線總負(fù)荷為 909.43KVA。15表表 3-2-1 打鉆設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表打鉆設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表數(shù)量設(shè)備容量（KW）計(jì) 算

33、負(fù) 荷設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)總臺(tái)數(shù)工作數(shù)總計(jì)工作容量功率因數(shù)正切值需用系數(shù)有功（KW）無(wú)功（Kvar)視在（KVA）水源鉆機(jī)TSJ-2000E333303300.750.8198.0148.5247.5泥漿泵TBW-850/50332702700.750.8189.0141.75236.25泥漿泵3PNL-13366660.750.852.839.666.0電焊機(jī)BX-500441201201.330.3542.0063.7876.37機(jī)修廠202020.000.0020.00照明及其它252525.000.0025.00合 計(jì)1313831831526.8393.63671.12 表表 3-2-2

34、3-2-2 凍結(jié)設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表凍結(jié)設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表數(shù) 量設(shè)備容量（KW）計(jì) 算 總 負(fù) 荷設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)總臺(tái)數(shù)工作數(shù)總計(jì)工作容量功率因數(shù)正切值需用系數(shù)有功(KW）無(wú)功(Kvar)視在（KVA）YSLG20CF2B224404400.5930.95418.0248.03486.05YSLG16CF2B213601800.5930.95171.0101.47198.8410sh-9A22110550.620.9038.858.6689.1210sh-192260300.8820.824.021.1532.016DBNL3-3002226130.8820.820.818.327.7照明及其它5050

35、50.0050.00合 計(jì)1091046768722.6447.61883.71（2）變壓器的選擇： 根據(jù)補(bǔ)償后的低壓母線總負(fù)荷, 凍結(jié)鉆孔施工選用 S9-10(6)/750KVA 變壓器一臺(tái)供打鉆施工使用；凍結(jié)施工根據(jù)補(bǔ)償后的低壓母線總負(fù)荷, 選用S9-10(6)/1250KVA 變壓器一臺(tái)供凍結(jié)站運(yùn)行使用。為施工方便，造孔期間與凍結(jié)站共用一臺(tái) S9-10(6)/1250KVA 變壓器。 凍結(jié)鉆孔施工低壓側(cè)電容補(bǔ)償量經(jīng)計(jì)算需 199.75Kvar，凍結(jié)站低壓側(cè)電容補(bǔ)償量經(jīng)計(jì)算需 265.83Kvar。共選用 BJ-120 型電容柜 2 面、PGJ1A-2 電容補(bǔ)償柜 1 面，滿(mǎn)足無(wú)功功率補(bǔ)償

36、要求。 高低壓配電設(shè)備及配電方式詳見(jiàn)凍結(jié)供電系統(tǒng)圖。（3）所需電氣設(shè)備及主要電氣材料(電氣設(shè)備及主要材料見(jiàn)表 3-3-1)表表 3-3-13-3-1 打鉆和凍結(jié)電器及主要材料表打鉆和凍結(jié)電器及主要材料表項(xiàng)目序號(hào)名 稱(chēng)規(guī) 格 型 號(hào)單位數(shù)量備注1高壓電纜進(jìn)線YJV-325/10KV米待定 進(jìn)線2電纜YC-370+135米8003電纜YC-316+110米4004磁力啟動(dòng)器QC10-5/5 80100A臺(tái)45空氣開(kāi)關(guān)DZ10-200A臺(tái)4打鉆67變壓器S9-10(6)/1250KVA臺(tái)1打鉆凍結(jié)共用8高壓電纜YJV-350/10KV米待定進(jìn)線9低壓電纜YC-3185+150米20010低壓電纜YC

37、 -3150+150米200帶冷凍機(jī)11低壓電纜YC-350+116米300帶鹽水泵 (雙根)凍結(jié)12低壓電纜YC -335+116米200帶清水泵1713避雷針18m根1（4）啟動(dòng)方式的選擇 打鉆施工所用的 TSJ-2000E 型凍注兩用鉆機(jī)和 TBW-850/50 型泥漿泵啟動(dòng)設(shè)備與其電機(jī)配套使用，采用自耦降壓起動(dòng)。其它附屬用電設(shè)備均使用QC10-5/5 型磁力啟動(dòng)器。將磁力啟動(dòng)器和 200A 空氣開(kāi)關(guān)裝成配電板。 冷凍機(jī)電機(jī)配套起動(dòng)柜、鹽水泵電機(jī)配套起動(dòng)柜均采用自耦降壓軟起動(dòng)。（5）防雷與接地 打鉆工程的鉆塔上必須安裝高于塔頂 2.5m 以上的避雷針，采用絕緣導(dǎo)線作為引下線并保證接地良好

38、。變壓器必須裝設(shè)“”型接地極，其接地電阻不得大于 4 歐姆。打鉆系統(tǒng)用電設(shè)備必須有保護(hù)接地。 凍結(jié)站臨時(shí)變電所要形成獨(dú)立的接地系統(tǒng)，其接地電阻須小于 4 歐姆，接地極與接地線連接必須焊牢。供電系統(tǒng)供電方式采用 TN-S 型式，工作零線與保護(hù)零線分開(kāi)。用電設(shè)備須進(jìn)行保護(hù)接零，其接地電阻不得小于 10歐姆。在凍結(jié)站周?chē)m當(dāng)位置設(shè)置 18m 高的避雷針 1 根，避雷針須裝設(shè)獨(dú)立的接地裝置，其接地電阻必須小于 10 歐姆，要與凍結(jié)站內(nèi)設(shè)備同步安裝。（6）信號(hào)與照明為保證凍結(jié)站安全運(yùn)轉(zhuǎn)，操作方便，凍結(jié)站內(nèi)冷凍機(jī)及鹽水泵的啟動(dòng)柜全部安裝在啟動(dòng)柜室，將操作按鈕引至凍結(jié)站房設(shè)備旁邊進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作。啟動(dòng)室與站房

39、之間采用信號(hào)聯(lián)系。室內(nèi)照明及工業(yè)廣場(chǎng)照明據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要設(shè)置，應(yīng)能保證夜間值班人員進(jìn)行正常的檢查巡視。附：凍結(jié)工程施工供電系統(tǒng)圖避雷器平面布置圖18第四章第四章 施工工期及勞動(dòng)力組織施工工期及勞動(dòng)力組織1 1 施工工期施工工期工期進(jìn)度安排見(jiàn)表 4-1-1。表表 4-1-1 施工工期安排表施工工期安排表項(xiàng) 目工期（日歷天數(shù)）備 注鉆孔施工853 臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)凍結(jié)溝槽施工7積極凍結(jié)期100維護(hù)凍結(jié)期105凍結(jié)期共為 205 天（按凍結(jié)段井建施工 145 天包括復(fù)壁）開(kāi)凍至開(kāi)挖60總工期297附：3#副井副井井筒凍結(jié)工程工期進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖2 2 施工工期保證措施施工工期保證措施(1) 認(rèn)真優(yōu)化施工方案，精心

40、編制施工組織設(shè)計(jì)，確保技術(shù)方案可靠，工期設(shè)計(jì)合理，為順利施工打下良好基礎(chǔ)。(2) 實(shí)行項(xiàng)目法施工，優(yōu)化項(xiàng)目部管理機(jī)構(gòu)，選派業(yè)務(wù)技術(shù)強(qiáng)、有豐富凍結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)的隊(duì)伍。(3) 加強(qiáng)工程動(dòng)態(tài)管理，采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理全工程。嚴(yán)格按計(jì)劃控制各工序的時(shí)間，及時(shí)消除影響工期的不利因素，確保工期的計(jì)劃進(jìn)度。(4) 落實(shí)承包責(zé)任制，積極開(kāi)展勞動(dòng)競(jìng)賽，充分調(diào)動(dòng)職工的積極性，確保施工工期按期或提前完成。(5) 保證凍結(jié)站安裝質(zhì)量。在凍結(jié)制冷期間，項(xiàng)目部要對(duì)班組實(shí)行鹽水溫度、制冷效率等指標(biāo)即時(shí)考核制，以提高制冷效率，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，縮短鹽水降溫期。19(6) 真誠(chéng)與甲方、監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督等單位密切配合，自覺(jué)接受監(jiān)督、檢查，

41、及時(shí)研究解決工程中的問(wèn)題，保證按期、優(yōu)質(zhì)完成副井井筒凍結(jié)工程。3 3 勞動(dòng)組織勞動(dòng)組織投入本工程勞動(dòng)力共計(jì) 119 人，各類(lèi)人員詳見(jiàn)表 4-3-1。表表 4-3-1 勞動(dòng)力來(lái)源及組成表勞動(dòng)力來(lái)源及組成表按工程施工階段投入勞動(dòng)力情況工 種造 孔凍 結(jié)合 計(jì)項(xiàng)目經(jīng)理11生產(chǎn)副經(jīng)理112安全、技術(shù)副經(jīng)理112安全員112技術(shù)人員213機(jī)長(zhǎng)34凍結(jié)站長(zhǎng)11鉆工6060凍安工1212電工226電焊工426電測(cè)工66機(jī)修工225材料保管員112勞資、會(huì)計(jì)22炊管人員33生活車(chē)司機(jī)22合計(jì)11920現(xiàn)場(chǎng)施工組織機(jī)構(gòu)圖現(xiàn)場(chǎng)施工組織機(jī)構(gòu)圖項(xiàng)目經(jīng)理生產(chǎn)、質(zhì)量經(jīng)理技術(shù)、安全經(jīng)理鉆機(jī)機(jī)長(zhǎng)凍結(jié)站長(zhǎng)技術(shù)監(jiān)督小組監(jiān)測(cè)部后勤

42、部機(jī)修電工班組設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)班組鉆孔班組21第五章第五章 施工工藝及技術(shù)要求施工工藝及技術(shù)要求1 1 施工工藝施工工藝在施工工藝上，凍結(jié)單位與鑿井單位密切配合，保證凍結(jié)和鑿井施工安全順利，凍結(jié)工程施工技術(shù)措施如下：凍結(jié)工程作業(yè)內(nèi)容包括：施工準(zhǔn)備、凍結(jié)鉆孔施工方法、凍結(jié)施工方法、凍結(jié)施工工藝。1.11.1 施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備施工籌備人員進(jìn)駐現(xiàn)場(chǎng)后，積極與業(yè)主及當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門(mén)密切聯(lián)系，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(chǎng)基礎(chǔ)、泥漿泵房、測(cè)斜室、供、排漿系統(tǒng)施工、凍結(jié)施工的凍結(jié)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(mǎn)足施

43、工要求。 （見(jiàn)附表）1.21.2 凍結(jié)鉆孔施工方法凍結(jié)鉆孔施工方法(1) 采用 TSJ-2000E 型鉆機(jī) 3 臺(tái)施工，配備 TBW-850/50 型泥漿泵 3 臺(tái)。鉆孔測(cè)斜采用 JDT-5 型陀螺儀，實(shí)現(xiàn)不提鉆測(cè)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。(2) 鉆場(chǎng)施工：首先要以井筒中心位置量出場(chǎng)地范圍平整場(chǎng)地，分層鋪設(shè)夯實(shí)三七灰土，厚 350mm，三七灰土上部澆注 C30混凝土厚 350mm，并預(yù)留鉆孔位置和砌筑泥漿循環(huán)溝槽。(3) 確定孔位：以井筒中心為基準(zhǔn)，測(cè)定孔位。鉆孔孔位采用釘樁法設(shè)立明顯標(biāo)志。(4) 鉆機(jī)安裝：按設(shè)備的安裝要求進(jìn)行，并配

44、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。(5) 鉆孔：采用 89mm 鉆桿，159mm 加重桿，171.4mm 牙輪鉆頭22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。(6) 泥漿配制（見(jiàn)泥漿性能參數(shù)表 5-1-1）表表 5-1-1 泥漿性能參數(shù)表泥漿性能參數(shù)表地層名稱(chēng)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17-191.05497(7) 鉆進(jìn)參數(shù)(見(jiàn)鉆進(jìn)參數(shù)表 5-1-2)表表 5-1-2 鉆進(jìn)參數(shù)表鉆進(jìn)參數(shù)表地層名稱(chēng)鉆壓(kg)泵

45、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1000500124,1251.31.3 凍結(jié)施工方法凍結(jié)施工方法根據(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，并按礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GBJ213-90）要求試壓、檢查驗(yàn)收。凍結(jié)站采用氟利昂螺桿壓縮機(jī)組。冷卻塔作為節(jié)水設(shè)備。以氯化鈣鹽水溶液為冷媒劑。采用 OC-1010 單總線溫度采集儀，監(jiān)測(cè)凍結(jié)壁溫度場(chǎng)變化情況和驗(yàn)算凍結(jié)壁的厚度。(1) 凍結(jié)站安裝凍結(jié)站安裝包括氟系

46、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，并按礦山井巷工程施工及驗(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(mén)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23須做靈敏度試驗(yàn)，氟、鹽水系統(tǒng)管路采用低碳無(wú)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(duì)氟低溫管路和站內(nèi)鹽水管路進(jìn)行保溫包扎。(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(duì)溝槽進(jìn)行清理，做到溝槽內(nèi)清潔整齊。溝槽內(nèi)要安裝鹽水流量檢測(cè)和控制裝置，以便按時(shí)檢測(cè)和調(diào)

47、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(duì)鹽水管路進(jìn)行保溫包扎。(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)行充氨試運(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(duì)各凍結(jié)器鹽水流量的檢測(cè)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) 正常運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備檢修和檢測(cè)監(jiān)控包括積極凍結(jié)期和維護(hù)凍結(jié)期。從開(kāi)機(jī)到井筒凍結(jié)段掘砌的時(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(kāi)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、測(cè)溫孔溫度的檢測(cè)，井筒掘進(jìn)期間的井幫溫

48、度、凍結(jié)壁位移的觀測(cè)等要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)監(jiān)控，為井筒的掘進(jìn)施工提供可靠的依據(jù)。1.41.4 凍結(jié)施工工藝凍結(jié)施工工藝(1) 凍結(jié)鉆孔施工順序施工準(zhǔn)備（鉆場(chǎng)基礎(chǔ)施工、臨建施工）鉆機(jī)安裝及定位調(diào)制泥漿正常鉆進(jìn)測(cè)斜、糾斜、測(cè)深測(cè)孔下管試壓鉆孔驗(yàn)收。(2) 制冷凍結(jié)施工順序施工準(zhǔn)備基礎(chǔ)施工設(shè)備就位及管路和地溝槽安裝試壓保溫包扎24配制鹽水清水、鹽水系統(tǒng)試運(yùn)行充氟、試運(yùn)轉(zhuǎn)凍結(jié)正常運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控試挖正式掘砌維護(hù)凍結(jié)停機(jī)凍結(jié)驗(yàn)收。附：凍結(jié)鉆孔施工工藝流程圖凍結(jié)鉆孔施工工藝流程圖凍結(jié)鉆孔施工工藝流程圖正 常鉆場(chǎng)施工測(cè)量定孔位孔設(shè)備安裝制備泥漿正常鉆進(jìn)測(cè) 斜配管試壓測(cè) 孔糾斜下 管試壓搬遷另一孔位施工偏 斜單孔完

49、成25凍結(jié)工程施工工藝流程圖凍結(jié)工程施工工藝流程圖正常試運(yùn)轉(zhuǎn)基礎(chǔ)施工安 裝試壓包扎凍結(jié)溝槽施工凍結(jié)器安裝化鹽水充氟試運(yùn)轉(zhuǎn)試 挖正式掘砌凍結(jié)站拆除檢修監(jiān)測(cè)監(jiān)控262 2 施工主要技術(shù)要求施工主要技術(shù)要求為使井筒凍結(jié)壁按時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，確保井筒按時(shí)開(kāi)挖和連續(xù)掘砌施工，凍結(jié)施工過(guò)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）和煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(MT5009-94)和本工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，主要施工技術(shù)要求分鉆孔施工和凍結(jié)施工兩個(gè)分項(xiàng)工程，要求如下。2.12.1 鉆孔施工主要技術(shù)要求鉆孔施工主要技術(shù)要求(1) 孔位：嚴(yán)格按設(shè)計(jì)孔位開(kāi)孔施工，開(kāi)孔孔位與設(shè)計(jì)孔位偏差不得超過(guò)

50、30 mm。(2) 孔徑：使用 89mm 鉆桿，150mm 加重桿，171.4mm 牙輪鉆頭鉆進(jìn)為主，以下置 1275mm 的無(wú)縫鋼管。(3) 孔深：各類(lèi)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)。(4) 鉆機(jī)安裝：必須保證天輪中心、轉(zhuǎn)盤(pán)中心、孔位中心三點(diǎn)一線，并墊實(shí)鉆機(jī)底盤(pán)，保證鉆機(jī)穩(wěn)固。(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(guò) 4%，失水量不超過(guò) 25 毫升，膠體率不小于 95%。施工中加強(qiáng)對(duì)泥漿性能的監(jiān)測(cè)，經(jīng)常測(cè)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

51、效果。(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) 鉆孔測(cè)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(cè)斜一次，并每隔 30-50m 繪制鉆孔實(shí)際偏斜方位圖以指導(dǎo)施工。(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，靶域半徑控制在 800mm，向井心偏斜表土段300mm，基巖段400mm，凍結(jié)孔終孔最大孔間距小于273.2m，表土段1.8m。 測(cè)溫孔：偏斜率按不大于 4控制。 (9) 下管： 所有管材均選用

52、(GB/T8163-1999)20#低碳鋼無(wú)縫鋼管，下管前要重新丈量鉆具全長(zhǎng)和校驗(yàn)孔深，確保下管深度符合設(shè)計(jì)要求。 配管：根據(jù)每個(gè)孔的深度進(jìn)行配管，并對(duì)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(cè)溫管設(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(lèi)管壁厚，材質(zhì)與各類(lèi)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(lèi)管壁厚，焊接必須嚴(yán)密。 焊接：凍結(jié)管、測(cè)溫管全部采用外接箍連接方式，接箍長(zhǎng)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(wú)

53、砂眼，無(wú)裂紋，并且要求管端必須對(duì)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。 (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 3.0Mpa。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(zhuān)人，并做好原始記錄。打壓合格后加蓋密封管口，以防雜物掉入或泥漿灌入管內(nèi)。 (11) 各類(lèi)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(guò)程控制，確保施工質(zhì)量。(13

54、) 凍結(jié)鉆孔施工竣工后均提交如下資料28 鉆孔施工數(shù)據(jù)總表； 鉆孔測(cè)斜成果表； 鉆孔偏斜總平面圖； 凍結(jié)檢查孔柱狀圖； 凍結(jié)孔施工竣工報(bào)告； 各水平凍結(jié)壁交圈平面圖。2.22.2 凍結(jié)施工主要技術(shù)要求凍結(jié)施工主要技術(shù)要求(1) 基礎(chǔ)施工：根據(jù)平面布置圖測(cè)量放線，按基礎(chǔ)圖規(guī)格、尺寸要求施工。(2) 凍結(jié)站安裝：安裝前對(duì)所有的設(shè)備、閥門(mén)檢修完好，各種管路清理干凈，所用的機(jī)具準(zhǔn)備齊全，做好設(shè)備就位、找平、找正工作。(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，機(jī)組使用氮?dú)庠噳?。試壓合格后?duì)低溫管道、設(shè)備、閥門(mén)等隔熱

55、保溫包扎，確保隔熱性能。(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(kāi)始積極凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)。(5) 溫度測(cè)試：設(shè)專(zhuān)人進(jìn)行測(cè)溫,凍結(jié)站開(kāi)機(jī)前要對(duì)原始地溫、參考井水位、水文孔水位、水溫統(tǒng)一檢測(cè)一遍，并做好記錄。在積極凍結(jié)期間測(cè)溫工作要每天進(jìn)行一次，維護(hù)凍結(jié)期間每二天進(jìn)行一次，所測(cè)資料階段性上報(bào)處有關(guān)部門(mén)。(6) 凍結(jié)器運(yùn)轉(zhuǎn)初期要檢測(cè)各孔鹽水流量,并觀測(cè)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) 加強(qiáng)車(chē)間管理，使鹽水溫度盡快達(dá)到設(shè)計(jì)要求。(8) 在凍結(jié)期間，凍結(jié)井周?chē)?300 米內(nèi)抽水影響半徑內(nèi)的

56、水井一律停止29使用，以保證凍結(jié)井筒凍結(jié)壁按時(shí)交圈。(9) 井筒開(kāi)挖：通過(guò)測(cè)溫孔數(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(mǎn)足開(kāi)挖條件后，才能開(kāi)挖。開(kāi)挖過(guò)程中，繼續(xù)加強(qiáng)井幫溫度等各項(xiàng)檢測(cè)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(mǎn)足井筒掘砌施工安全的前提下，適時(shí)減少開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)和供冷量，轉(zhuǎn)入維護(hù)凍結(jié)。(10) 應(yīng)按“規(guī)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。(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(cè)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(cè)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

57、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(guò)凍結(jié)段。(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(guò)程質(zhì)量關(guān)，確保凍結(jié)工程達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。(13) 凍結(jié)工程結(jié)束后，提交全部施工資料及竣工報(bào)告。2.32.3 潛在問(wèn)題潛在問(wèn)題2.3.12.3.1 凍結(jié)造孔凍結(jié)造孔一、地層有深厚卵礫石層，對(duì)打鉆進(jìn)度及造孔質(zhì)量影響巨大，在鉆進(jìn)過(guò)程中要嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，不惜一切代價(jià)確保優(yōu)質(zhì)高效的完成造孔任務(wù)；二、凍結(jié)孔布置密集，在開(kāi)孔時(shí)要確保開(kāi)孔位置準(zhǔn)確，防止穿孔，保證偏斜率和 100%成孔率；2.3.22.3.2 凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn) 要確保高溫環(huán)境下設(shè)備安全。30第六章第六章

58、 主要施工措施主要施工措施1 1 鉆孔漏漿措施鉆孔漏漿措施凍結(jié)鉆孔施工發(fā)生漏漿時(shí)，應(yīng)采取如下措施：（1）在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)注意觀察泥漿池液面的變化和鉆孔內(nèi)泥漿的消耗，特別要掌握泥漿液消耗嚴(yán)重的地層、位置及漏失量的大小；（2）一旦發(fā)現(xiàn)泥漿有消耗，應(yīng)及時(shí)調(diào)制成優(yōu)質(zhì)泥漿加大密度，提高其粘度，同時(shí)鉆速減慢或停止鉆進(jìn)，以便觀察泥漿池液面的變化；（3）若泥漿漏失嚴(yán)重，甚至鉆孔不返漿，應(yīng)立即將鉆具提出孔口，采用優(yōu)質(zhì)粘土（或膨潤(rùn)土）制成粘土球（摻有鋸末等惰性材料）投入孔內(nèi)，并用加重桿搗實(shí)、擠密至漏失層位，然后慢速小泵量，保證泥漿循環(huán)鉆進(jìn)；（4）若采用粘土球等方法確實(shí)難以造孔時(shí)，建議建設(shè)單位采用井筒回填等措施，以

59、確保鉆孔正常施工。2 2 質(zhì)量保證措施質(zhì)量保證措施2.12.1 質(zhì)量目標(biāo)：質(zhì)量目標(biāo)：工程質(zhì)量?jī)?yōu)良。工程質(zhì)量?jī)?yōu)良。2.22.2 質(zhì)量管理措施質(zhì)量管理措施1) 鉆孔施工質(zhì)量管理措施鉆孔施工質(zhì)量管理措施采用鉆、測(cè)、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。(1) 凍結(jié)鉆孔布置采用經(jīng)緯儀或鋼尺測(cè)定孔位，孔位不得隨意移動(dòng)。(2) 合理選擇鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)，定時(shí)測(cè)定泥漿指標(biāo)，根據(jù)不同地層及時(shí)調(diào)整泥漿技術(shù)指標(biāo)，防止孔壁坍蹋掉塊，確保泥漿護(hù)壁效果。(3) 提升鉆具時(shí)，應(yīng)向孔內(nèi)注入新漿，防止塌孔，終孔用新鮮泥漿循環(huán)，把巖粉全部排出

60、。(4) 預(yù)防鉆孔偏斜措施：鉆機(jī)安裝穩(wěn)定，立軸不曠動(dòng)。開(kāi)孔鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)輕壓、慢轉(zhuǎn)。隨著鉆進(jìn)深度的不同，隨時(shí)增減加重鉆具。所有鉆具要詳細(xì)檢查，彎31曲和磨損過(guò)大的鉆具嚴(yán)禁使用。鉆進(jìn)中加尺或更換鉆頭時(shí)，適當(dāng)提鉆具掃孔，但不準(zhǔn)將鉆具停在一個(gè)深度長(zhǎng)時(shí)間沖孔，減少自然偏斜。(5) 為檢驗(yàn)鉆孔偏斜情況，按要求間隔深度及時(shí)測(cè)斜，遇有地層發(fā)生較大變化或易偏斜地層加密測(cè)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。(6) 凍結(jié)管下置前要在地面配組，丈量?jī)鼋Y(jié)管長(zhǎng)度，清除管內(nèi)雜物，下管后進(jìn)行復(fù)測(cè)深度，確保凍結(jié)管下置深度符合設(shè)計(jì)要求。(7) 認(rèn)真檢查凍結(jié)管質(zhì)量，嚴(yán)禁使用彎曲、變形、夾皮、薄厚不均等有缺陷的凍結(jié)管。(8