混凝土井壁水化热对白垩侏罗系地层冻结壁的影响.pdf
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1、煤炭 工程 2 0 1 1年第 1 2期 混凝土井壁水化热对 白垩侏 罗系 地层冻结壁 的影响 许 影 ,汪仁和 ( 安徽理工大学 土小建筑学院,安徽 淮南2 3 2 0 0 1 ) 摘要:根据现场实测结果 ,对 内蒙古东胜地区冻结法凿井混凝土井壁水化热对冻结壁的影 响规律进行分析和探讨。 内壁浇筑水化热对冻结壁的影响不可忽略 ,其影响使得井帮处正温持 续 时间较长 ,及侏 罗系地层受其影响的冻结壁融化深度 比白垩 系地层要 大 2 0 0 ra m左右等结论。对 内蒙古地 区冻结工法设计与施工具有重要 意义。 关键词 :冻结法凿井;内壁浇筑水化热;冻结壁 ;白垩系地层;侏 罗系地层 中图分类
2、号 :T U 5 2 8 ;T D 2 6 5 3 文献标识码 :B文章编号 :1 6 7 1 0 9 5 9 ( 2 0 1 1 ) 1 2 0 1 0 2 0 4 Hy dr a t e d He a t o f M i ne Sh a f t Co nc r e t e Li n e r Affe c t e d t o M i ne S h a f t Fr e e z i n g W a l l i n Cr e t a c e o u s J u r a s s i c S t r a t a XU Yi n g, W ANG Renh e ( S c h o o l o f C
3、i v i l E n g i n e e r i n g a n d A r c h i t e c t u r e ,A n h u i U n i v e r s i t y( S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,Hu a i n a n 2 3 2 0 0 1 ,C h i n a ) Ab s t r a c t : Ac c o r d i n g t o t h e s i t e me a s u r e d r e s u l t s , a n a n a l y s i s a n d d i s c u s s i o n
4、w a s c o n d u c t e d o n t h e i n fl u e n c e l a w o f t h e h y d r a t e d h e a t fro m t he c o nc r e t e s ha f t l i n e r t o t h e f r e e z i ng wa l l i n t he g r o un d f r e e z i n g s h a f t s i n ki n g i n hme r Mo ng o l i a Do ng s h e n g Ar e a Th e h yd r a t e d he a t
5、 f r o m t he po ur i n g c o n c r e t e o f t he s h MI i n ne r l i n e ra f f e c t e d t o t he f r e e z i n g wal l c o u l d n o t b e i g n o r e d T h e p o s i t i v e t e mp e r a t u r e a t t h e mi e n s h a ft l i n e r w o u l d b e k e p t i n a l o n g t i me p e r i o d F i l e t
6、 h a wi n g d e p t h o f t h e f r e e z i n g w a l l a f f e c t e d i n t h e J u r a s s i c s t r a t a wo u l d b e 2 0 0 mn l d e e p e r t h a n i n t h e C r e t a c e o u s s t r a t a F h e a n a l y s i s a n d d i s c u s s i o n o n t h e h y d r a t e d h e a t w o u l d h a v e g r
7、e a t s i g n i fi c a n c e s t o t h e d e s i g n a n d c o n s t r u c t i o n o f t h e g r o u n d f r e e z i n g me t h o d i n I n n e r Mo n g o l i a Ar e a Ke y wo r ds: mi ne f r e e z i ng s ha f t s i nk i ng; h y d r a t e d he a t fro m p o u r e d c o n c r e t e o f s h a f t i n
8、n e r l i n e r ; mi n e s h a f t fre e z i n g wa l l ; C r e t a c e o u s s t r a t a ;J u r a s s i c s t r a t a 随着国家西部 大开发 战略 的进一 步实施 ,内蒙地 煤 炭开发的力度也在不断加大。但是,与中东部地区的矿井 建设相比,内蒙地区第三、第四系表土浅 ,井筒大部分穿 越的是白孚系和侏罗纪地层 ,它们强度低、遇水软化 、属 软弱不稳定岩层 ,且 含水 较大 。这就 对此地 区冻结 法凿 井 的关键技术提 出了挑战 。虽然 自 1 9 5 5年我 国引入冻结法 凿
9、井以来,已经形成了一套较为成熟的冻结法凿井设计理论 和施工管理方法,但在此之前对内蒙地区全基岩冻结工程 还鲜有工程实例。因而这一地区冻结法凿井的关键技术和 理论的研究将是当今和将来煤炭行业研究的热点。 冻结壁是冻结法凿井中用来抵抗地压和隔绝地下水的 临时支护结构,是冻结丁程的核心工程,是冻结法凿井成 败的关键环节。冻结壁的设计方法、厚度、平均温度等都 是冻结法 凿井 中的关键 问题。长期 以来 ,关 丁外壁 浇注混 凝土水化热对冻 结壁 的影响 , 一 直是冻 结凿 井 丁程 中研 究 的重点。但关 于内壁浇注混 凝土 水化热 对冻结 壁 的影 响还 少有探讨。文章就内蒙地 区特殊地层冻结法凿
10、井T程 中, 内壁浇注混凝土水化热对冻结壁的影响结合现场实测,进 行了分析和探讨 。 1 测试方案 内蒙古某矿主井 、副井、风井i个井筒均采用冻结 I _ 法施T。矿 井筒揭露的地层有第 四系、白 系 F统志丹 群、侏罗系中统直罗组、侏罗系中一下统延安组。第 四系 表土较薄 ( 6 8 87 0 3 m) ,其 下到 3 2 5 m为白 系地层, 3 2 5 m以下为侏 罗系地层。井筒 大部 分穿越 的是 白 系和侏 收稿 日期 :2 0 1 1 0 50 6 基金项 目:国家 自然科学基金( 4 0 9 7 2 1 8 8 ) ;教育部博十点基金( 2 0 0 8 0 3 6 1 0 0 0
11、 4 ) 作者简介:许影( 1 9 8 7一) ,男,安徽淮南人,安徽理工大学土小建筑学院在读硕士研究牛 , 要从事岩上 与地F 1 程研究工作。 l O 2 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 煤炭工程 2 0 1 1年第 1 2期 表 2 井帮处测点测试结 果 表 3 距井帮 2 5 0 m m处测点测试结果 表 4 距井帮 5 0 0 ra m处测点测试结果 南表 2 4可见 ,内壁浇注混凝土后 : 1 ) 随着 内壁混凝土 的浇筑 ,产生 了大量 的水化热 ,总 体上 ,随着深度 的增加 ,水化
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