【正文】 造較復(fù)雜，小斷層、小褶曲發(fā)育，它們將是影響未來礦井涌水的重要因素。斷裂帶、接觸帶是地下水進(jìn)入礦井的重要途徑之一，它們在礦井充水中具有特殊的重要意義。該地層雜色泥巖和粉砂巖厚度大、隔水性能良好，使基巖含水層垂向補(bǔ)給微弱，進(jìn)一步阻隔了上部含水層對煤系含水層的補(bǔ)給。由于這些粘土隔水層隔水性能較好，使得第四系、第三系砂礫層含水層對基巖含水層補(bǔ)給能力差，在垂向上無水力聯(lián)系。一、新生界含（隔）水層（1）第四系砂礫層孔隙含水層第四系地層廣布全區(qū)，與下伏上第三系地層呈不整合接觸，~。因山西組3煤層距巖漿巖間距較大，煤層厚度未受影響，僅在本區(qū)中西部煤層變質(zhì)程度略有些高 水文地質(zhì)梁寶寺井田位于巨野煤田東北部范圍屬黃河沖積平原，煤系地層被新生界、古生界二疊系上、下石盒子組地層深層覆蓋，為全隱蔽井田。、巖漿巖的礦物成分與結(jié)構(gòu)、構(gòu)造肉眼鑒定：巖漿巖呈灰色，礦物組成主要為斜長石、角閃石及石英等，角閃石晶形完好，呈針狀及長條狀、半晶質(zhì)細(xì)粒斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。見表241表241梁寶寺井田斷層情況一覽表名稱性質(zhì)落差（m）產(chǎn)狀延展長度（km）查明程度備注走向傾向傾角(176。區(qū)內(nèi)褶曲以貫穿全區(qū)的梁寶寺向斜為骨架構(gòu)造，從東向西依次為王莊向斜、南宋莊背斜、梁寶寺向斜、黃河李背斜、申莊向斜、賀莊背斜、程莊向斜、武寨背斜、杜垓向斜、李莊背斜。附圖13 梁寶寺二號井風(fēng)井井筒檢查鉆孔柱狀圖全區(qū)呈寬緩褶曲構(gòu)造，次一級褶曲發(fā)育，翼部傾角較緩，為510176。b、下石合子組；（未透），主要由淺灰色粗粒砂巖，中粒砂巖、細(xì)砂巖及粉砂巖組成。泥巖呈灰、褐紅、紫褐、褐黃色，塊狀構(gòu)造，硬度低，內(nèi)生滑面發(fā)育，遇水易崩解。（2）第三系，為一套湖相沉積，不整合于下伏基巖之上，主要有厚層粘土，砂質(zhì)粘土及砂層組成。因受昆侖秦嶺構(gòu)造帶、環(huán)太平洋構(gòu)造帶的影響，東西向及南北向的正斷層發(fā)育較好，形成棋盤格狀的構(gòu)造格局，具有經(jīng)濟(jì)價值的煤層均賦存于地塹內(nèi)。梁寶寺二號井風(fēng)井井筒主要技術(shù)特征表序號名 稱單 位參 數(shù)1井口位置mX= Y=2井口設(shè)計標(biāo)高m+3設(shè)計凈直徑m4設(shè)計凈斷面m5表土層厚度m6凍結(jié)深度m7水平標(biāo)高m9258水平以下深度m9井筒全深m第二章：井筒地質(zhì)及水文地質(zhì)區(qū)域東起嶧山斷層，西至聊考斷層，北起汶泗斷層，南至單縣、韓臺斷層。凍結(jié)法施工組織設(shè)計畢業(yè)論文第二篇第一章：井de筒概況梁寶寺二號井由肥城礦業(yè)集團(tuán)公司投資興建，礦址位于山東省嘉祥縣，東南距嘉祥縣城約20km。地層區(qū)劃屬華北地層區(qū)魯西地層分區(qū)濟(jì)寧地層小區(qū)。風(fēng)井井筒由上到下穿過的地層有第四系、第三系、二疊系上石盒子組、二疊系下石盒子組地層，分述如下：（1）第四系，主要由中－巨厚層砂質(zhì)粘土、粘土質(zhì)砂礫及砂層組成。粘土的粘性、膨脹性較強(qiáng)，切面光滑，局部半固結(jié)，含細(xì)砂及鈣質(zhì)結(jié)核。砂巖灰白色，細(xì)中粒結(jié)構(gòu)，鈣質(zhì)膠結(jié)，硬度較高，垂直裂隙發(fā)育。局部裂隙發(fā)育，充填方解石。受FF13斷層的影響，本區(qū)東、西地段局部地層傾角較大，為20176。表231 主要褶曲一覽表順序褶曲名稱延伸長度（KM）幅度（M）兩翼地層傾角（度）控制程度1王莊向斜1120200515查明2南宋莊背斜100505查明3梁寶寺向斜1750250510基本查明4黃河李背斜80100520查明5申莊向斜90200515查明6賀莊背斜40405查明7程莊向斜530805基本查明8武寨背斜6080510基本查明9杜垓向斜70120510基本查明10李莊背斜10080515基本查明 斷層斷層分為東西向、北東向、北西向及南北向四組，其中北西向斷層最多，北東向斷層次之，東西向斷層和南北向斷層較少。)F1正700mNWSW70查明F1支3正0~90mNWSW70查明F2正120~190mNWSW70查明F3正0~390mNWNE70查明F3支正70mNWNE70查明F31正0~90mNWNE70查明F4正30~150mNWSW70查明F4支1正0~55mNWSSWW70查明F4支2正25~50mNWSW70查明F60正0~120mNWNE70查明F15正0~120mNESE70查明F15支正20~50mNESE70查明F13正700mSNE70基本查明西邊界F24正1000mEWS70基本查明F24支1正0~60mNWSW70基本查明X F7正0~30mNESE701查明XF8正0~30mNESE70基本查明名稱性質(zhì)落差（m）產(chǎn)狀延展長度（km）（km）查明程度備注走向傾向傾角(176。據(jù)山東地礦局中心實驗室對L1，L4號孔巖漿巖標(biāo)本的鏡下鑒定為閃長粉巖，斑狀構(gòu)造，基質(zhì)為顯微粒狀結(jié)構(gòu)，巖石的組成礦物有斜長石、普通角閃石、石英、磁鐵礦、磷灰石、鉛石等。本井田地處東西兩側(cè)邊界大斷層所處的地塹塊段，邊界斷層FF13落差均大于700m，區(qū)外下盤奧灰抬起，使得區(qū)內(nèi)煤系地層中含水層與區(qū)外奧灰對接，形成東、西部補(bǔ)給邊界；北部以F24斷層為界，落差l000m，區(qū)內(nèi)地層下降、區(qū)外上升，煤層賦存深度大于1500m，煤系含水層接受補(bǔ)給條件差；南部以奧灰隱伏露頭為界，形成南部補(bǔ)給邊界。含水的砂、礫層與隔水的粘土、砂質(zhì)粘土層相間分布，地下水呈多層賦存狀態(tài)，第四系含水層含水豐富，為農(nóng)業(yè)用水及生活用水的主要來源。二、P12＋P21含（隔）水層該地層內(nèi)含水層巖性主要為中、細(xì)砂巖，局部有粗砂巖和含礫砂巖，砂巖中的裂隙比較發(fā)育。三、斷層導(dǎo)水性井田內(nèi)斷層極為發(fā)育，東、西、北三個邊界均為落差大于700m的大斷層組成，經(jīng)過多次勘探和物探證實，井田內(nèi)共有斷層300多條，其中落差大于30m的斷層有47條，從已掌握的資料來看，除東部、西部、北部三個大斷層接受區(qū)外含水層補(bǔ)給外，絕大部分?jǐn)鄬泳粚?dǎo)水一般來講，決定礦床充水條件好壞的根本原因取決于充水水源的規(guī)模和充水途徑的導(dǎo)水性能。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料表明，礦井突水事故大多與它們有關(guān)，因為構(gòu)造斷裂與接觸帶地段，巖層破碎、裂隙、巖溶相對其它地段發(fā)育，導(dǎo)致巖層透水性增強(qiáng)，常常成為地下水的匯集帶和強(qiáng)逕流帶，含水豐富。采空區(qū)上方冒落裂隙帶是地下水進(jìn)入礦井的又一重要途徑。奧灰水能否底鼓受多種因素制約：奧灰?guī)r溶發(fā)育程度和奧灰水壓力的大小、奧灰壓蓋隔水層的厚度、巖性組合關(guān)系、抗張強(qiáng)度、地質(zhì)構(gòu)造及采煤方法等。根據(jù)地質(zhì)報告，；，；考慮到井筒淋水、防火灌漿回水、消防灑水等因素的影響，考慮三灰及3煤頂、底板砂巖涌水量的不均勻性，為安全起見。(3)根據(jù)國內(nèi)外及本公司身后表土凍結(jié)經(jīng)施工經(jīng)驗，以滿足凍結(jié)壁強(qiáng)度，防止凍結(jié)壁變形及凍結(jié)管斷裂為目的，選擇合理的施工方案及施工參數(shù)。使用條件：（1）適用于各類地層；（2）不宜采用其他凍結(jié)方案的地層；（3）凍結(jié)設(shè)備能滿足積極凍結(jié)期最大需冷量的要求。使用條件：（1）.上部為含水層豐富的沖擊層，下部為風(fēng)化帶及其附近基巖，含水量大，需要凍結(jié)，但地壓、水壓不大；（2）沖擊層以下的基巖厚度占井筒總深度的比例小，且與沖擊層有水力聯(lián)系，涌水量大于10m179。C．局部凍結(jié)定義：拒不需要凍結(jié)的方案使用條件：上不含水少，巖層穩(wěn)定，而下部含水量大，需要凍結(jié)的地層或中間有較厚的隔水層。：定義：將井筒需要凍結(jié)的深度分上下兩段順序依次凍結(jié)，先凍上段，后凍下段，上端凍好掘進(jìn)，再凍下段，上段掘砌表土，剛好下段凍結(jié)結(jié)束，再挖凍土，加快施工速度。使用條件：（1）適用于深部地壓大，具有膨脹性，凍土流變性的厚粘土層及地溫高的地層；（2）地下水流速大；（3）含有鹽分的地層。凍結(jié)深度確定的一般原則：（1）當(dāng)沖擊層底部基巖風(fēng)化嚴(yán)重，且兩者有水力聯(lián)系時，凍結(jié)深度穿過基巖風(fēng)化帶，深入不透水基巖10m以上。 ，根據(jù)勘察結(jié)果綜合考慮鳳井凍結(jié)深度為526m。（1）地壓值；P=γH ,為安全間控制層深度H均取最大表土深度，；即P= = MPa；（2）凍結(jié)壁平均溫度（控制層）凍結(jié)壁平均溫度主要與鹽水溫度、凍結(jié)孔間距、凍結(jié)管直徑以及井幫溫度等因素有關(guān)，一般是按凍結(jié)壁主面平均溫度與界面平均溫度之和的一半計算?！}水溫度，℃。 ——，℃。 ——凍結(jié)管外直徑，米。 根據(jù)上述公式計算和目前國內(nèi)已施工同類型深厚表土凍結(jié)井實際凍結(jié)情況，取453m控制層凍結(jié)壁平均溫度TC=1６℃（3）凍土抗壓強(qiáng)度： 根據(jù)手冊單軸抗壓強(qiáng)度選??；（4）凍土發(fā)展速度：參照附近金橋（向內(nèi)24mm/d、向外15mm/d）、梁寶寺一號礦井（向內(nèi)23mm/d、向外14mm/d）、龍固副井（向內(nèi)15mm/d、向外10mm/d）實際凍土發(fā)展速度，選取梁寶寺二號井風(fēng)井控制層凍土發(fā)展速度向內(nèi)16mm/d、向外11mm/d；（5）井幫溫度（控制層）：Tn=8℃～12℃（6）鹽水溫度: =30～34℃。⑴ 多姆克第三強(qiáng)度理論公式：E=Ra[（P/б）+（P/б）2]⑵ 維亞若夫—扎列茨基有限段高公式：E=ηPh/б以上式中各參數(shù)的含義E——凍結(jié)壁厚度Ra——凍結(jié)壁內(nèi)半徑（采用掘砌荒徑）..P——控制層位地壓值（采用水土懸浮公式）б——凍土長時強(qiáng)度（凍土允許強(qiáng)度）h——掘砌段高η－工作面凍結(jié)狀態(tài)系數(shù)根據(jù)計算結(jié)果并結(jié)合國內(nèi)外已施工或正在施工的深凍結(jié)井凍結(jié)壁設(shè)計厚度，確定梁寶寺風(fēng)井：（，空幫時間20小時）。L/E ]+ 凍結(jié)壁厚度及平均溫度計算結(jié)果表井筒深度（m）土性凍結(jié)壁設(shè)計厚度（m）設(shè)計平均溫度(℃)凍結(jié)天數(shù)（d）凍結(jié)孔距荒徑(m)預(yù)計凍結(jié)壁厚度（m）預(yù)計井幫溫度（℃）預(yù)計平均溫度（℃）風(fēng)井200砂質(zhì)粘土8130 5～7 12300粘土12150 8～10 14454砂質(zhì)粘土816212 11～14 16經(jīng)校核結(jié)果可知，凍結(jié)壁厚度和強(qiáng)度均滿足要求。內(nèi)圈孔采用全深凍結(jié)，風(fēng)井凍結(jié)深度472m。因此結(jié)合井壁結(jié)構(gòu)與掘砌速度，設(shè)防片孔，深度302米。⑵ 中圈孔布置圈徑D中= D荒+2（‘+γH）=；結(jié)合凍土發(fā)展速度、掘進(jìn)速度、外圈孔布置情況，確定中圈凍結(jié)孔圈徑為： D中=。N =πD/L 計算得：外圈孔N外=40個；中圈孔N中=22個；內(nèi)圈孔N內(nèi)=29個；防片孔N防片=11個。 ≥260mφ1597；防片孔φ1406 mm 20(GB8163—1999)優(yōu)質(zhì)低碳鋼無縫管，內(nèi)管箍連接。測溫孔均采用φ1085mm優(yōu)質(zhì)低碳鋼無縫管，內(nèi)管箍連接，管底密封，不試壓、不灌水，確保不滲水。第四章 制冷工藝 氨系統(tǒng)設(shè)計 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（1） 設(shè)計層位的鹽水溫度 30℃。h假設(shè)另一中間溫度為1℃，（比理想中間溫度高8℃）其相應(yīng)的壓力為=。14=39200/h高壓機(jī)的總理論吸氣容積=2800180。（2）根據(jù)冷凍機(jī)實際配組及其工作條件計算制冷量。低壓機(jī)的吸氣系數(shù) 低壓機(jī)的氨循環(huán)量 kg/h高壓機(jī)的吸氣系數(shù) 高壓機(jī)的氨循環(huán)量 高壓機(jī)的理論吸氣容積 3）計算出串聯(lián)雙級壓縮制冷的實際制冷量 （3）計算低、高壓機(jī)的電動機(jī)功率1) 低壓機(jī)壓縮機(jī)的理論功率低壓機(jī)的臺數(shù)蒸發(fā)了結(jié)時氨的焓；kJ/kg從蒸發(fā)壓力絕熱壓縮至中間壓力時蒸汽焓；kJ/kg 低高機(jī)的氨循環(huán)量860—功率的換算系數(shù)壓縮機(jī)的指示效率T—絕對溫度，273℃ —氨的蒸發(fā)溫度，℃—氨的中間溫度，℃ b—系數(shù)，壓縮機(jī)的指示功率—壓縮機(jī)的理論功率KW壓縮機(jī)的摩擦功率—摩擦壓力，MPa，—低壓機(jī)的活塞理論容積，壓縮機(jī)的有效功率壓縮機(jī)的軸功率—低壓機(jī)的傳動效率，電動機(jī)的功率2） 高壓機(jī)壓縮機(jī)的理論功率壓縮機(jī)的指示效率壓縮機(jī)的指示功率壓縮機(jī)的摩擦功率—摩擦壓力 。筒體直徑： —擬用的中冷器的數(shù)量，個—通過中冷器筒體的蒸汽氨的允許流速，選用XQ100型（直徑為1m）的中間冷卻器8個。對保證壓縮機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)和提高制冷效率由良好的作用。在設(shè)計鹽水溫度低于25℃時就應(yīng)該安裝空氣分離器。 鹽水系統(tǒng)設(shè)計（1）基本資料1）凍結(jié)站實際最大制冷量32061KW2）氯化鈣溶液的比