云霄矿井冻结施工组织设计.doc

序号
项目名称
单位
主井
副井
备 注
1
冲积层埋深
m
420.35
403.9

2
井筒净直径
m
φ5.0
φ5.5

3
井壁厚度
m
≤1.55
≤1.60

4
井筒掘砌荒径
m
φ6.7～8.25
φ7.2～8.85
含壁后泡沫板
5
冻结深度
外圈
m
470/430
470/414
短腿进入风化带10m左右
辅助孔
m
430
414
穿过冲积层
防片孔
m
320
300
根据第二次井壁变截面调整
6
控制层位
m
420.35
403.9
冻结管规格：
外圈、辅助孔≤300mφ140×6 mm， ≥300mφ159×7 mm；
防片孔φ140×6 mm。

塑料管：φ75×6 mm

7
控制层冻结壁厚度
m
7.0m
7.4m
8
冻结壁平均温度
℃
-15
-15
9
冻结圈径
外圈
m
φ17.8
φ18.8
辅助孔
m
φ12
φ12.5
防片孔
m
φ9.6
φ10.0
10
孔数
外圈
个
20/20
21/21
辅助孔
个
23
24
防片孔
个
11
11
11
开孔间距
外圈
m
1.33
1.34
辅助孔
m
1.79
1.78
防片孔
m
2.74
2.85
12
冻结孔偏斜及最大孔间距
m
300m以上钻孔偏斜率≤2.5‰；300m以下按靶域施工,靶域半径0.7m,冻结孔向内偏斜≤300mm。最大孔间距表土段：外圈孔≤2.5m，辅助孔、防片孔按偏斜及靶域要求；基岩段≤4.5m
13
测温孔
m /个
421/2、470/1、460/1
404/2、470/1、460/1
规格φ108×6㎜
14
水文孔
m /个
240/1、320/1
240/1、325/1
水文管φ140×6
15
钻孔工程量
m
33782
34159
67941
16
井筒需冷量
104Kcal/h
413
418

17
冻结站标准制冷量
2863
最大用电负荷11000 KVA
18
盐水温度
℃
-30～-33

工期
d
385
385

1
造孔
d
100
100

2
地沟槽
d
15
15

3
开机至试挖
d
85
85
4
试挖至开挖
d
20
20
试挖20m
5
开挖至停机

165
165
要求成井80m/月
霄云矿井冻结施工组织设计 表01 霄云矿主、副井冻结设计参数

编制依据
⑴ 济宁矿业集团霄云煤矿主检钻孔柱状图；
⑵ 济宁矿业集团霄云煤矿副检钻孔柱状图；
⑶ 济宁矿业集团霄云煤矿主、副井井筒打钻冻结招标文件；
⑷ 济宁矿业集团霄云煤矿工业场地总平面布置图；
⑸ 业主提供的其它资料等。

有关技术规范、标准及参考资料
⑴《矿山井巷工程施工及验收规范》，GBJ213—90；
⑵《煤矿井巷工程质量检验评定标准》，MT5009—94；
⑶《煤炭工业建设工程质量技术资料管理规定》；
⑷《煤炭工业煤矿井井巷工程、建筑安装单位工程质量保证资料评级办法》；
⑸《建井工程手册》第四册冻结部分；
⑹《煤矿安全规程》（2005年执行）；
⑺ 参考《冻结技术规程》（审查意见稿）、《建井技术》等相关技术文件和资料

第一章 矿井概况

1.1 工程概况
霄云煤矿位于金乡县霄云镇境内，工业广场北距枣曹线省道1600m，西距105国道18公里，交通便利，交通便利。矿井地质储量10120万吨，可采储量4825万吨，矿井设计生产能力90万吨/年，立井开拓，在工业广场内布置主、副两个井筒。地面自然标高＋37.2m,井口设计标高+37.5m。井筒主要技术特征见下表。
表02 霄云矿井主、副井井筒主要技术特征表
序号
项目
单位
主井
副井
备注
井口
位置
X
m
3863850.000
3863840.000

Y
m
20444695.000
20444790.000

1
井口标高
m
39.5
39.5

2
井筒车场水平
m
暂定-790
暂定-790

3
井筒净直径
m
φ5.0
φ5.5

4
井筒净断面积
m
19.6
23.44

5
最大井壁厚度
m2
1.55
1.60

6
最大掘砌荒径
m
8.3
9.0

7
表土厚度
m
420.35
403.9

8
设计冻结深度
m
470
470
业主要求

1.2 地质概况
1.2.1 地层

表03 井筒检查孔揭露地层深度统计表
孔号
第四系Q
上第三系N
下第三系E
石河子组P
主检
236.1
420.5
455.8
791.00
副检
240.4
401.9
466.3
830.8

主、副井只存在弱风化带，无强风化带，主检孔埋深为456.2m，副检孔埋深为449.38m，
1.2.2 第四系流向流速
第四系35m内地下水的流向为北西北460，水力坡度7.69％，2005年9月11日10时潜水位标高＋32.75～＋33.80m，地面河流水补给第四系潜水。
1.2.3 地温
根据地址钻孔测定地温梯度为2.81℃/100m。
1.3 冻土试验
表04 冻土试验取土层位深度表
土层序号
试样深度（m）
土性
层厚（m）
1
204.00～215.90
粘土
11.90
2
215.90～228.30
粉细砂
12.40
3
246.60～260.00
粘土
13.4
4
331.10～348.50
粘土
17.4
5
349.95～356.00
砂质粘土
6.05
6
381.20～389.40
砂质粘土
8.20
7
390.30～417.60
粘土
27.3
注：（1）表中：1～3层为井筒1号检查孔样品；4～7层为2号检查孔样品；
（2）第4层土样为2号检查孔冻1样品；第5层土样为2号检查孔冻2样品；第6层为2号检查孔冻3和冻4样品；第7层土样为2号检查孔冻5、冻6和冻7样品。
表05 样品冻结试验结冰温度
土样编号
取样深度（m）
取样名称
冻结温度（℃）
备注
1
208.35～208.55
粘土
-1.7

2
216.10～216.30
粉细砂
-0.4

3
246.80～247.00
粘土
-0.7

4
334.00～334.20
粘土
-3.0

5
391.90～392.10
砂质粘土
-2.5

6
405.70～405.90
砂质粘土
-2.8

7
411.80～412.00
粘土
-1.5

表06 冻土冻胀力、冻胀率试验结果
样品分组
土层名称
取样深度（m）
冻胀力试验
冻胀率试验
冻胀力（MPa）
平均值
冻胀率（％）
平均值
1
粘土
204.00～215.90
0.66
0.68
1.90
1.80
0.70
1.80
2
粉细砂
215.90～228.30
0.81
0.84
2.30
2.20
0.86
2.10
3
粘土
246.60～260.00
0.75
0.76
1.40
1.50
0.77
1.70
4
粘土
331.10～348.50
0.89
0.88
3.20
3.00
0.90
2.80
5
砂质粘土
349.95～356.00
0.69
0.67
2.00
2.10
0.65
2.20
6
砂质粘土
381.20～389.40
0.52
0.55
2.60
2.50
0.58
2.50
7
粘土
390.30～417.60
0.81
0.78
3.16
3.10
0.75
3.05
表07 冻土单轴瞬时抗压强度
地层分组
土性
深度（m）
试验温度
-5℃
-10℃
-15℃
-20℃
单轴强度MPa
平均值MPa
单轴强度MPa
平均值MPa
单轴强度MPa
平均值MPa
单轴强度MPa
平均值MPa
1
粘土
204.00～215.90
1.54
1.73
2.75
2.92
4.13
4.13
6.13
6.08
1.79
2.88
4.25
5.71
1.85
3.14
4.01
6.40
2
粉细砂
215.90～228.30
3.13
3.30
6.04
5.87
8.31
8.39
9.96
9.65
3.46
6.45
8.46
9.08
3.30
5.13
8.40
9.91
3
粘土
246.60～260.00
2.20
2.20
3.64
3.33
4.49
4.55
5.42
5.53
2.08
3.59
4.24
5.93
2.32
2.77
4.94
5.23
4
粘土
331.10～348.50
1.44
1.66
2.75
2.83
3.71
3.53
4.30
4.29
1.75
2.69
3.53
4.69
1.80
3.05
3.35
3.90
5
砂质粘土
349.95～356.00
1.67
1.66
1.95
2.14
3.55
3.41
4.54
4.45
1.69
2.16
3.26
4.38
1.61
2.30
3.42
4.43
6
砂质粘土
381.20～389.40
1.74
1.78
2.02
2.22
4.27
4.33
6.63
6.39
1.72
2.35
4.33
6.39
1.89
2.29
4.39
6.14
7
粘土
390.30～417.60
1.81
1.84
2.58
2.58
3.81
3.73
4.11
4.36
1.68
2.40
3.70
4.08
2.03
2.76
3.69
4.88

1.4 地层特点
⑴ 粘土层埋藏深且连续厚度大，主井317.6～420.35m(厚102.75m),副井322.03～403.9m(厚81.87m)；
⑵ 整体来看冻土单轴抗压强度值偏小，尤其是下部粘土地层；
⑶ 从应力－应变关系曲线可以看出：破坏应变大多在8％以内，因此，冻土的破坏应变小；
⑷ 粘土地层的冻结温度偏高，下部粘土层约在-1.5～-3.0℃之间，尤是331～348m粘土地层（第四组样品），样品冻结温度为-3.0℃；

第二章 冻结技术方案

2.1 设计目的
⑴ 设计的冻结壁厚度和强度满足井筒安全掘砌施工的要求，井筒掘砌中不发生因冻结壁原因引起的人员和工程质量事故。
⑵ 设计应确保基岩段封水及冻结岩帽的形成
⑶ 根据国内外及本公司深厚表土冻结井施工经验，以满足冻结壁强度，防止冻结壁变形及冻结管断裂为目的，选择合理的施工方案及施工参数。
⑷ 以施工安全为前提，减少工程量、提高工程效率、降低工程造价，达到安全、快速、高效的施工目的。
2.2 冻结方式
根据目前国内同类型矿井冻结方式并结合霄云矿井主、副井实际情况，确定主、副井均采用主圈孔、辅助孔加防片孔冻结方案。
2.3 冻结深度
根据业主要求，主、副井冻结深度均为470m（业主要求）。
2.4 冻结壁设计
2.4.1冻结壁设计原则
按两种极限状态设计，一是冻结壁的极限承载能力；二是冻结壁极限允许变形状态。前者对砂层较合适，因为砂层冻结壁具有脆性断裂的特性，因此其承载能力必须得到满足，否则可能出水冒砂。后者适用于深厚粘土层，因为对于粘土层冻结壁厚度及强度必须满足变形条件，防止出现过大变形而导致冻结管断裂，盐水漏失融化冻结壁，危及井筒安全。
2.4.2 基本设计计算参数
① 冻结壁内半径：主井R主=4.1m、副井R副=4.43；
② 地压值（采用水土悬浮公式）：P=0.013H（MPa），为安全期间控制层深度H均取最大表土深度，即主井420.35m、副井403.9m；
③ 冻结壁平均温度（控制层）：根据目前国内已施工同类型深厚表土冻结井实际冻结情况，取控制层冻结壁平均温度：主井Tc主=-15℃、副井Tc副=-15℃；
④ 冻土抗压强度：根据手册单轴抗压强度选取；
⑤ 冻土发展速度：参照附近梁宝寺矿井、金桥矿井、花园矿井实际冻土发展速度，选取霄云主、副井控制层冻土发展速度砂层向内20mm/d、向外15mm/d，粘土层向内16mm/d、向外13mm/d。
⑥ 井帮温度（控制层）：砂层Tn=-11～13℃；粘土层Tn=-10～-12℃
⑦ 盐水温度：Tb=-30～-33℃；
⑧ 冲积层最大孔间距：L≤2.5m。
⑨ 强度安全系数，k=2～2.5；
⑩ 掘砌段高，从保证安全和方便施工两方面考虑，控制层暴露段高300m以下取h=2.0～2.5m；
⑾ 工作面冻结状态系数；η=√3（工作面未冻结时）～√3/2（工作面冻实时）；设计取主井η=1.3、η=1.5；
2.4.3 冻结壁厚度
由于目前国内外对400m以下深厚表土冻结井冻结壁厚度设计没有较为成熟的计算理论，设计采用两种方法计算冻结壁厚度：一是通过现有计算公式计算；二是采用类比法，与国内外已施工的深厚表土冻结井比较，综合确定冻结壁厚度。
⑴ 现有计算公式计算冻结壁厚度
多姆克公式：E=Ra[0.29（P/σs）+2.3（P/σs）2]
维亚若夫—扎列茨基有限段高公式：E=ηPh/ σs
里别尔曼公式：E=KγHh/ σs
《煤炭冻结法凿井技术规程》中的强度公式：E＝【k√3（1－ξ）Ph】/σs
国内数理统计公式：E=0.04RaH0.61

表08 冻结壁厚度计算结果表
序号
计算公式
单位
主井
副井
备注
1
多姆克公式
m
6.02
6.2
取手册强度,
2
维亚若夫公式
m
6.0
6.65

3
里别尔曼公式
m
6.7
7.1

4
冻结法凿井技术规程
m
6.6
6.91

5
国内数理统计公式
m
6.53
7.02

⑵ 表09 国内同类型深厚表土冻结井冻结壁厚度比较表
矿井名称
井筒净径（m）
掘砌荒径（m）
表土深度（m）
冻结深度（m）
冻结壁平均温度（℃）
冻结壁厚度（m）
开机至开挖天数（d）
金桥
主井
4.5
7.5
376.4
412
-12
6.06
90
副井
5.0
8.2
383.1
412
-12
6.66
120
梁宝寺
主井
5.0
7.9
370.9
461
-12
5.7
70
副井
6.5
10.1
371.6
461
-12
6.7
72
陈四楼
主井
5.0
7.6
369
435
-10
5.3
150
副井
6.5
9.8
373
435
-10
6.3
180
济西
主井
4.5
7.3
457.78
488
-14
7.5

副井
5.0
8.0
458.7
488
-14
7.6

元氏
副井
6.0
8.8
360.7
410
-10
5.8

涡北
主井
5.0
8.2
413.9
476
-12
6.8

副井
6.5
10.1
410.5
470
-12
7.0

花园
主井
4.5
8.15
476.8
512
-20
8.3
正在施工
副井
5.0
8.65
476.8
512
-20
8.7
正在施工
李堂
主井
5.0
8.15
427.42
467
-15
6.6
未开工
副井
5.0
8.15
430.03
470
-15
6.6
未开工

根据计算并结合国内外已施工或正在施工的深冻结井冻结壁设计厚度，确定霄云主、副井控制层冻结壁厚度为：
主井E主＝7.0m、副井E副＝7.4m(掘砌段高≤2.0m，空帮时间≤24h)。
2.4.4 冻结壁（强度）平均温度校核
采用国内目前普遍采用的单排孔冻结壁平均温度计算公式——成冰公式，加修正值计算。
TC=Tb[1.135-0.352√L– 0.875/3√E + 0.266√L/E ]-0.466+0.25Tn－2.5
主井控制层TC=-15.1℃、副井控制层TC=-15.3℃；
控制层冻结壁强度能满足设计要求。
2.5冻结孔深度
2.5.1 主孔深度：主井长腿470m、短腿430m；副井长腿470m、短腿414m；
2.5.2 辅助孔深度：主井430m；副井414m；
2.5.3 防片孔深度：由于上部井壁较薄 （0.85m），辅助孔上部离荒径较远（约2.6 m），上部冻土因动水及空气影响发展速度较慢，试挖时间又短，开挖时冻土离荒径远易出现片帮，影响井壁质量和施工安全及施工速度，增加工程成本。借鉴附近矿井冻结经验教训，设置防片孔，深度主井320m、副井300m（自然地坪算起，深度到井壁第二次变截面位置）。
2.6 冻结孔偏斜
深厚表土层冻结井施工中，冻结孔施工质量的好坏直接影响冻结工程的成败。为保证冻结壁均匀稳定和冻结工期，根据招标文件要求及霄云实际地质情况并结合当前冻结钻孔实际施工水平，对冻结孔偏斜提出如下要求：
2.6.1钻孔垂直度：300m以上钻孔偏斜率≤2.0‰；300m以下按靶域施工,靶域半径0.7m,冻结孔向内偏斜≤300mm。最大孔间距表土段：主孔≤2.5m，辅助孔、防片孔按偏斜及靶域要求；基岩段≤4.5m。以上条件必须同时满足。
2.6.2孔位偏值：径向向外0～25㎜，切向±25㎜。
2.6.3 钻孔深度必须保证冻结管下管深度不得小于设计深度0.5m。
2.7冻结孔布置
2.7.1 冻结圈径
① 主孔圈径
D=D荒+2（0.6E+γH）
结合冻土发展速度、掘进速度、冻土向外发展距离、冻结孔实际偏斜及其它深井冻结施工经验，确定主冻结孔圈径：主井为φ17.8m、副井为φ18.8m。
② 辅助孔圈径
考虑偏斜、井帮温度及防断管要求，确定辅助孔圈径主井φ12m、副井φ12.5m；
③ 防片孔
根据冻结工期要求及上部冻土发展速度，并尽可能减少造孔工程量，确定防片孔圈径主井φ9.6m、副井φ10m。
2.7.2 冻结孔数
N =πD/L
主井：主孔N外=42个、辅助孔N辅=21个、防片孔11个。
副井：主孔N外=44个、辅助孔N中=22个、防片孔11个。
2.7.3 开孔间距
L=πD/N
主井：主孔L外=1.33m、辅助孔L中=1.79m、防片孔L防=2.74m。
副井：主孔L外=1.34m、辅助孔L中=1.78m、防片孔L防=2.85m；。
2.8 冻结管、供液管
2.8.1冻结管
冻结管主孔、辅助孔0～300m采用φ140×6mm20#优质低碳钢无缝管，内管箍连接，300m以下采用φ159×7mm20#优质低碳钢无缝管，内管箍连接。
防片孔采用φ140×6mm20#优质低碳钢无缝管，内管箍连接。
2.8.2供液管
采用聚乙稀塑料软管，规格：φ75×6mm。
2.9 测温孔布置
布置原则：地下水流上方、冻结壁外侧最大孔间距处；冻结壁内侧界面处；冻结壁外侧主面、界面处；尽可能均匀布置。
主副井各设计4个测温孔，主井421m/2个、470m/1个、460m/1个；副井404m/2个、470m/1个、460m/1个。测温孔具体位置根据冻结孔偏斜情况而定。
测温孔采用φ108×6mm20#优质低碳钢无缝管，内管箍连接，管底密封，不试压、不灌水，确保不渗水。
2.10水文孔布置
水文孔：主副井各设计两个水文孔，其中主井240m/1个、320m/1个；副井240m/1个、325m/1个。
水文管规格：φ140×6mm20#优质低碳钢无缝管，内管箍连接。

第三章 冻结制冷系统

3.1 氨系统
3.1.1井筒最大需冷量：Qmax=KπdHnq
主井：Q主max=KπdHnq=413×104kcal/h＝4802KW；
副井：Q副max=KπdHnq=418×104kcal/h＝4861KW；
根据招标文件要求，主井先开机，副井比主井晚开机一个月。冻结站最大热负荷出现在主井冻结2个月，副井冻结1个月之后。此时主井热负荷仍未高峰负荷，所以按主副井同时冻结考虑。
主副井最大需冷量为831×104kcal/h＝9663KW。
3.1.2 冻结设备选型
根据公司现有设备，选取如下制冷设备：
螺杆机 JPLG25IIITA 15台
螺杆机 KA20CBY 15台
蒸发器 LZ—240 30台
氨液分离器 AF—1400 20台
蒸发式冷凝器 EXV—Ⅱ—340 15台
中冷器 ZL—10 10台
虹吸罐 UZA1.0 3台
贮液器 ZA—5.0 5台
集油器 YF—100(代) 4台
空气分离器 KF—2（手动） 4台
冻结主要施工设备见附表。
3.1.3冻结站最大制冷量
冻结设备标准制冷能力：2863×104kcal/h＝33291KW；
低温工况：冷凝温度32℃，盐水温度-30℃，蒸发温度-35℃。
冻结站压缩机运转台班安排见附表
3.2. 盐水系统
⑴ 盐水循环量：Wbr = Q/△t。γbrCbr
⑵ 冻结管规格：：dt =√Wbr/2830ωbr.nt+d《
⑶ 盐水管路直径：dm =√Wbr/2830ωbr
⑷ 供液管规格：d’ =√Wbr/2830ω.n
表10 霄云主、副井盐水系统计算表
序号
项 目 名 称
单位
主井
副井
备注
1
冻结孔数
个
74
77

2
冻结深度
m
470
470

3
冻结管规格
㎜
ф140×6、ф159×7
4
盐水干管长
m
400
400
ф377×9
5
配集液圈长
m
150
150

6
井筒需冷量
KW
4721
4826

7
盐水比重(-15℃)
㎏/ m3
1265
1265

8
盐水比热(-35℃)
Kcal/㎏℃
0.645
0.645

9
盐水循环量
m3/h
1155
1155
单孔13～15 m3/h
10
盐水干管规格
㎜
ф377×9
11
供液管直径
㎜
ф75×6
12
盐水泵型号
设12SH—6A型盐水泵6台， 流量918 m3/h ，
扬程70m，电机310KW，，每井2台工作，1台备用

3.3 清水系统
⑴ 新鲜水补充量：W=65 m3/h
⑵ 清水泵选择：选250QJ100—18/1型井用潜水泵 2台（流量100m3/h、扬程36m，电机15KW），1台运转，1台备用。
3.4 水源井
设计冻结期间水源井最大取水量80 m3/h（包括生活用水）。设计2口水源井。选200QJ/80—88/8潜水泵（流量80 m3/h ）2台，1台运转，1台备用。
3.5 冻结站运转消耗材料
⑴ 充氨量(99.8%)：Ga=KQA[1+n(0.05～1)]/1000=160T；
⑵ 冷冻机油：牌号N46 数量80T；
⑶ 固体氯化钙用量(浓度95%)：G=1.2gbrvbr/ρ=840T
3.6 冻结站供电设计
冻结期间由甲方提供10KV电源，通过架空线或电缆接入冻结站移动式配电站。采用就地无功补偿，提高功率因数后，最大用电负荷为11000KVA；选用移动式变配电室带2500KVA/10KV/0.4KV变压器2台、1600KVA/10KV/0.4KV变压器4台。
3.7 冻结、制冷系统保温
3.7.1 氨系统低温设备、管路保温
氨系统低温设备包括：氨液分离器、中冷器等，保温材料用橡塑绝热保温材料（≤-10℃厚60mm，≥-10℃厚30mm）进行保温。
3.7.2盐水系统包括：盐水泵、盐水箱、盐水干管、配集液圈等，分别用橡塑绝热保温材料（60mm）、聚乙烯保温板（100mm）等进行保温，盐水箱底下采用2层100mm聚乙烯保温板保温。
3.8 冻结站大临建筑
冻结站大临主要包括：冻结机房、设备基础、清水池、配电室、检修室、交接班室、测温室及生活用房等，冻结机房采用钢结构厂房，生活用房采用组装式板房；设备基础采用C150素混凝土；清水池采用砖混结构，面积见附表2。
3.9 冻结孔处理
由于冻结管深，拔不出来，可用水泥砂浆或细石混凝土将冻结管充填密实。

第四章 施工工期

4.1 制冷系统安装工期
⑴ 设备基础施工工期：30天。
⑵ 制冷系统设备、管道安装工期：45天。
⑶ 系统试压试漏、保温、调试工期：40天。
4.2冻结运转准备
工作内容：地沟槽施工、冻结器头部、配集液圈、盐水干管安装及盐水系统试压试漏安排工期：15天。
4.3 冻结工期
4.3.1 开挖前冻结时间
根据霄云矿井实际地质情况，结合已施工矿井实际冻土发展速度，选取霄云主、副井控制层冻土发展速度砂层向内20mm/d、向外15mm/d，粘土层向内16mm/d、向外13mm/d。
根据设计要求表土层冻结孔最大孔间距应控制在2.5m以内。
预计交圈时间：T‘=L/V=63天。
根据掘砌速度并考虑下部冻结壁达到设计要求的时间，预计主副井试挖时间均为：T=85天；
实际试挖时间应根据水文孔实际冒水时间、冻土实际发展速度、冻结壁厚度发展情况、掘砌单位准备情况及掘砌速度与冻土发展的关系，由业主、监理、冻结单位、掘砌单位、设计院共同研究决定。
4.3.2 开挖后冻结时间
主副井试挖至正式开挖均为为：20天、正式开挖至停机主井165天、副井165天。
4.3.3 冻结总工期（不含造孔）
主井：85+20+165=270天；副井：85+20+165=270天
4.4 施工工期保证措施
4.4.1 科学论证、精心设计，确保技术方案和施工方案最优，工期设计符合实际情况，为安全、顺利施工打好基础。
4.4.2 投入具有丰富的深厚表土冻结经验的施工队伍，采用大型螺杆式制冷冻结设备，严格控制造孔质量，确保偏斜率及最大孔间距在设计要求范围之内，冻结管确保根根试压试漏合格。
4.4.3 选择工作能力强、业务素质高的人担任现场项目经理，公司领导亲自抓，实行项目法施工，成立强有力的现场施工项目经理部，健全管理组织，选择精兵强将，确保施工队伍的高素质。
4.4.4 采用项目承包制，落实各种奖惩措施，充分调动职工的积极性和创造性，确保施工工期如期或提前完成。
4.4.5 狠抓制冷系统安装质量，提高自动化程度，提高制冷效率，保证运转正常，缩短盐水降温时间。
4.4.6 加快盐水降温速度，提高盐水泵流量，加快冻结壁交圈速度，确保按时或提前开挖。
4.4.7 根据井筒冻结情况合理分配冷量，为掘砌单位创造好的掘进条件。
4.4.8 切实做好冻结壁温度场、冻结制冷系统的监测，随时掌握冻结发展状态，真正做到信息化施工。

第五章 劳动组织

5.1 项目管理体系
按照ISO9001—2000质量体系管理要求，切实落实项目经理责任制，对冻结施工各个环节进行统一管理，从组织上保证项目的顺利进行。项目部组织管理系统如图1：
图1 项目部组织管理系统图
项目经理
项目副经理
主管工程师

工程技术部
经营管理部
办公室

冻结站
运 转 班
电 工 班
机 修 班
电 焊 班
监 测 班

5.2 项目部人员安排
表11 劳动组织人员配备表
项目部管理人员
冷冻站施工人员
合计（人）
10
52
62
项目经理
1
运转工
30

项目副经理
3
机修工
9

技术负责人
1
电工
6

工程部
2
电焊工
3

经营部
2
监测工
4

其他
1

备注
运转高峰62人

5.3 保证劳动组织措施
5.3.1 选用过硬施工队伍
为保证霄云主、副井冻结工程的顺利进行，公司选用在济北矿区、彭庄煤矿、济阳煤矿施工，具有丰富的深厚表土冻结经验的冻结施工队伍，参加施工人员素质较高，全部持证上岗，确保施工质量达到优良标准。
5.3.2 项目部管理人员配置
该工程项目经理具有壹级项目经理任职资格，项目部主要领导均具有大专或大专以上文化程度，具有十几年以上丰富的项目部管理经验，能处理工程中发生的各种间题和事故。工程技术管理人员文化程度都在大专以上，具有专业高级、中级职称在现场施工多年，其他管理人员也具有多年的管理经验。项目部所配人员完全能满足该冻结项目的管理和施工需求。
5.3.3聘请专家小组
聘请具有丰富冻结、建井施工经验专家、具有深厚理论功底的学者教授，成立专家顾问小组，随时指导施工。

第六章 质量管理体系

6.1 质量目标
工程质量：优良。
主井、副井自冻结开机至试挖均为85天。
6.2 质量管理体系
公司质量保证体系组织机构图
项目部质量保证体系组织机构图
6.3质量管理保证措施
6.3.1按照ISO9001—2000版质量管理体系要求进行质量管理。
6.3.2 冻结管下放保证措施
⑴ 冻结孔施工严格按偏斜、靶域要求及冻结深度钻进；
⑵ 采用内衬箍坡口对接焊，严格按《冻结管焊接作业指导书》进行施焊，所有焊工均有焊工证书；
⑶ 冻结管严格丈量，确保冻结管下放深度；
⑷ 对冻结管进行严格的试压试漏，确保冻结管不渗漏。
6.3.3冻结机房安装保证措施
⑴ 机房安装前及运转前要对设备进行检修，保证设备完好率；
⑵ 严格按《冻结机房焊接作业指导书》进行焊接操作，所有焊工均有焊工证书；
⑶ 机房安装过程中，要严格按图施工，认真执行《冻结站安装施工措施》；
⑷ 机房安装完成后要按规范要求对整个系统进行严格的试压试漏、抽真空，确保整个制冷系统不泄漏。
6.3.4 冻结运转保证措施
⑴ 运转期间严格按《冻结站制冷系统运转操作规程》执行，确保制冷系统高效运转，盐水降温符合设计要求；
⑵ 运转中根据设计及实测参数随时调整机组配比及开机量，保证运转质量。
6.3.5 特殊施工过程
经营副总经理
冻结副总经理
安装副总经理
管理者代表
冻结管焊接是冻结施工的特殊作业过程，应按特殊过程作业程序作业。
人力资源部
综合办公室
教培中心
物流中心
物资供应站
经济运行部
市场开发部
机电设备管理部
工程技术部
安全质量部
总工程师（副总经理）
总经理

冻项目部
安项目
部
图2 公司质量保证体系组织机构图

项目总经理:质量总负责

项目经理：工程质量总负责代表

质量管理小 组
冻结施工质量负责人

冻结孔施工质量负责人

综合
作业
质量
员
材料
供应
质量
员

设
备
检
修
质
量
员
冻
结
孔
施
工
质
量
员
冻
结
作
业
质
量
员

供
电
作
业
质
量
员

图3 项目部质量保证体系

第七章、冻结施工检测、监控

7.1 监测内容
⑴ 冻结孔施工过程监测；
⑵ 冻结制冷系统运转指标监测；
⑶ 冻结器工作状况监测；
⑷ 冻结壁内、外水位观测；
⑸ 冻结壁监测；
A．冻结壁温度场；
B．井帮位移；
⑹ 盐水流量、盐水温度监测；
⑺ 盐水漏失报警；
7.2 监测方案
7.2.1 冻结孔施工过程监测
⑴ 监测目的
监测冻结孔深度、偏斜和冻结器试压试漏情况，确保冻结孔深度、偏斜率、最大孔间距、冻结器试压试漏符合设计要求。
⑵ 监测内容
对每个冻结孔钻孔深度、偏斜进行监测，相邻两冻结孔孔间距监测，对每个冻结器试压试漏。
⑶ 监测方法
钻孔深度根据钻具长度进行实际计算。委派专人监测冻结孔偏斜，冻结孔偏斜监测分为指导钻进偏斜监测和成孔偏斜监测，指导钻进偏斜监测深20～30m测斜一次，成孔偏斜每孔必测，按比例对冻结孔进行复测。相邻两孔施工完后，根据测斜成果绘出不同水平偏斜图，再找出最大孔间距。对于以上监测内容发现超过规定值者应纠偏。
冻结管耐压试验压力为：主孔、辅助孔3.6MPa, 防片孔2.5Mpa，试压时间均为45分钟，严格按规范要求试压。
⑷ 监测记录
单孔测斜成果单，测斜成果总平面图；冻结管试压试漏记录等。
7.2.2冻结制冷系统运转指标监测
⑴ 监测目的
监测氨系统、盐水系统、清水系统的温度、压力、电流、电压等运转参数，分析冻结制冷系统运转情况，确保其安全、高效运行。
⑵ 监测内容
盐水温度、压力；蒸发温度、压力；冷凝温度、压力；盐水去回路温度、压力；清水去回路温度、压力；中冷器进出液温度、压力；设备的运转电流、电压、吸排气温度、压力、油压、油温；盐水水位等。
⑶ 监测方法
安装期间在管路适当位置安装测温元件、压力计等，实现运转监测。
⑷ 监测仪器
温度计、压力表、电流表等，运转开始后每天24小时监测（每两小时记录一次），直至停机。
⑸ 监测记录
冻结站各种运转日志，绘制盐水降温曲线。
7.2.3 冻结器工作状况监测
⑴ 监测目的
监测冻结器工作状态，确保冻结器工作正常。
⑵ 监测内容
冻结器盐水去回路温差。
⑶ 监测方法
在每个冻结器去回路头部处，各布置1个测温点，自开机至停机每24小时巡回检测一次，获取正常的温度差。。
⑷ 监测仪器：数据采集器、微机等。
⑸ 监测记录：冻结器头部去回路温差记录表。
7.2.4冻结壁内外水位监测
⑴ 监测目的
根据井筒内水位、水文孔水位及井筒外地下自然水位的变化情况，判断冻结壁是否交圈。
⑵ 监测内容：井筒水位、水文孔的水位、周围地下自然水位。
⑶ 监测方法
三个水位采用精密水准仪测定统一观测高程，在水文孔内、井筒内、周围农用井内采用电测水位仪检测，开机50天后每天测量一次。
⑷ 监测仪器：电测水位仪，精度±1mm。
⑸ 监测记录：水位变化记录表、水位变化曲线。
7.2.5 冻结壁监测