【正文】 考 慮到深井凍結(jié)井筒壁座的位置、風化帶位置及凍結(jié)孔底無效凍結(jié)段等因素，參照招標文件和答疑資料，確定主井凍結(jié)深度為 399m。塌陷區(qū)形成后，礦井排出矸石可用于回填塌陷區(qū)。燃（ 41 煤） 。 固體廢物：主要是礦井排出的煤矸石和鍋爐灰渣，生活垃圾等。 （組）砂層水 本礦井今后供水水源可能取自第二含水層（組）砂層水，由于第二含水層（組）埋藏較深，補給水源不足，若長期開采或超量開采地下水，將會引起第 二含水層（組）水位持續(xù)下降、含水層體積壓縮，從而會引起地面沉降。 國家地震局 1979 年 10 月，在淮南地區(qū)進行地應力普查，在 7km 的深度截面地應力相對大小等值線圖和斷裂構(gòu)造分析，明顯地存在北西西向的地應力高值區(qū)，存在一條東西向、一條北東向的深大斷層。 HCO3Mg見 井筒檢查孔四含地層結(jié)構(gòu)見下表 26： 16 表 26 井筒檢查孔四含地層結(jié)構(gòu) 表 檢查孔名稱 埋深 厚度 砂層 土層 砂層占百分數(shù) （ ％ ） 頂界 底界 層數(shù) 累厚 層數(shù) 累厚 副井 8 6 45 主井 6 5 23 風井 5 8 32 矸石井 6 4 環(huán)境地質(zhì) ⑴ 井田環(huán)境地質(zhì)特征 ① 環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)狀 本井田位于淮北平原的南部，地勢平坦 ，交通便利，村莊和人口稠密，土地肥沃，屬以農(nóng)業(yè)為主的區(qū)域，目前尚無大型的工礦企業(yè)，亦無其它大型的污染源。粘土層厚度大，結(jié)構(gòu)單一，分布穩(wěn)定，具有良好 的隔水性能。中斷底界埋深約 187m，層厚 53 米，以砂質(zhì)粘土為主，累厚 31m，占中斷總厚的 58％，土層單層厚 ~，一般厚 3~5，呈灰綠色銹黃色，致密，含砂不均，普遍含鈣質(zhì)，呈零星分布或團塊分布，固結(jié)良好，鈣質(zhì)富集處半巖化。二含屬沖積平原型孔隙承壓水，地下水徑流方式為側(cè)向?qū)右姀搅鳎a給來源以側(cè)向和一含越流補給為主，水位隨一含按季節(jié)變化，與三含上段砂層有水力聯(lián)系。地下水以垂直運動為主，層間徑流微弱，排泄方式 主要是人工開采 、 地面蒸發(fā) 、 植物蒸騰 、 和地表河流。地表水系發(fā)育，淮河流經(jīng)煤田的東南緣，其支流主要有潁河、西淝河，自西北流向東 南，最后注入淮河。其表土段均采用凍結(jié)法施工，基巖段采用地面預注漿封水。(2)凍土強度僅為試件加載條件下強度，沒有考慮到試件強度與以凍土為材料的結(jié)構(gòu)物之間的關系，即未考慮尺寸效應和結(jié)構(gòu)效應 。采用注漿方法，仍是深井巖石層治水的有效方法。使近 200 層樓高的井壁，軸線偏斜僅 134 mm和 137 mm，是鉆井法鑿井在深主、副井應用的重大突破；并首次將 C70 混凝土成功應用于雙向受約束鉆井井壁結(jié)構(gòu)，同時解決了鉆井井壁高強高性能混凝 土應用防裂技術難題，確保了井壁施工質(zhì)量。由于內(nèi)層鋼板的強度和彈性模量均大于外層鋼筋混凝土，兩層材料在交接面上通過錨卡連接，始終保持變形協(xié)調(diào)和良好的復合作用川。維克托利亞 8 號井，此后這種井壁就以該 礦縮寫字母字頭命名為 “AV井壁，并成為 400 m深度以內(nèi)的凍結(jié)段井筒支護的標準井壁。在 1966 年邢臺 級地震中，邢臺、邯鄲、峰峰礦區(qū)井筒均未發(fā)生破裂； 1975年唐山大地震，開灤礦區(qū)井筒破裂部位在地面以下 20m 范圍內(nèi)，其破裂特征與華東地區(qū)井壁破裂特征完全不同，因而基本排除地震主因說。同理，在縱向冷縮過程中混凝土發(fā)生裂縫，致使解凍后漏水。開灤礦區(qū)范各莊煤礦主井為解決漏水問題，在原井筒內(nèi)又加套一層 200 mm 厚的井壁，效果很好，因此在 1 964 年邢臺煤礦主井井壁 設計時首次采用雙層鋼筋混凝土井壁結(jié)構(gòu)，外層井壁自上而下分段掘砌，內(nèi)層井壁自下而上連續(xù)砌筑，減少接茬而減少了淋水，又可克服厚井壁一次澆筑的困難。 關鍵技術現(xiàn)狀：通過凍結(jié)壁溫度場、凍土物理力學性能試驗、凍結(jié)井筒地壓及井壁受力實測、豎向附加力、混凝土井壁的養(yǎng)護溫度及壁后凍土融化與回凍特性、外層井壁整體受力性能試 驗等一系列研究，解決了近 600 m沖積層深井凍結(jié)的凍結(jié)壁、井壁設計等關鍵技術，研究成果達到國際領先水平。隨著沖積層厚度的進一步增大，凍結(jié)管斷裂、井壁壓壞和井壁漏水量超標問題愈加突出，為此原煤炭部和國家能源投資公司提出 “認真總結(jié)已有的經(jīng)驗與教訓，在陳四樓主、副井開展深厚沖積層凍結(jié)鑿井技術攻關，有組織有計劃地攻克技術難題 ”。 (2).探索改進或自力更生階段 (1963～ 1988 年 )。 BonaicinaC和 Fasana Ac(1973)求得了一維非線 性溫度場的數(shù)值解，同期，還開展了與溫度有關的其他問題的科學研究。 20世紀中葉 (19451960年和 19611971 年 )又經(jīng)歷了兩個較快的發(fā)展時期，先后開展了與溫度場有關的熱力學、熱物理學、土壤水熱改良、工程建筑地基穩(wěn)定性以及地球表面和巖石圈層的形成等方面的試驗研究和以解析解為主的理論計算研究。例如淮南地區(qū)丁集礦 530m、顧北礦463m、板集礦 580m、口孜東 590m、展溝礦 620m、口孜西礦 680m；淮北的渦陽礦區(qū)在 410m 以上；河南的薛湖礦井 410m、程村礦 430m、趙固礦 522m、趙樓礦 471m；山東的濟西礦 458m、梁寶寺礦 480m、龍固礦 567. 7m，郭屯礦 587m(凍結(jié)深度 702m)，萬福礦井表土達到 700m，口孜東礦凍結(jié) 740m等等。我國煤炭資源埋藏深度在 1000～ 2021m的約占總儲量的 %。 本設計的主要 研究了 建井工程中的兩大課題 —— 凍結(jié)壁和井壁結(jié)構(gòu)設計 。 II A FREEZE ON THE MAIN SHAFT AND THE SHAFT WALL STRUCTURE DESIGN OF ZHUJI COAL MINE ABSTRACT This design has two main design task is not only the Chinese set of freeze wells mine shaft wall and the structural design. Chapter I: at home and abroad to introduce a freeze on the main shaft wall and the structural design of the development process, including: the formation of design concepts, practice, in the introduction of China39。第三章是主井的凍結(jié)壁設計，主要包括：凍結(jié)壁厚度的計算，凍結(jié)壁平均溫度的計算。凍結(jié)壁厚度的計算，主要是從表土段土層中選出三段控制其厚度的土層，然后采用多姆克第三 、 第四強度理論和經(jīng)驗公式計算結(jié)果的平均值，來比較得到。s development, and a deeper exploration of design ideas. Chapter II: mainly mining projects Zhu Overview, hydrological geology, and the main shaft of the main technical parameters for the design and then provide the necessary data on reserves. Chapter III: is the main shaft of the frozen wall design, including: a freeze on the calculation of wall thickness, freezing the calculation of the average temperature of the wall. A freeze on the calculation of wall thickness, mainly from the topsoil layer selected paragraph three of the soil to control its thickness, and then used dome third, fourth strength theory and the empirical formula for calculating the average of the results to be pared. A freeze on the calculation of the average temperature of the wall, the main body is to use the method of calculating the average temperature, average body temperature as a result of the calculation formula is applicable to freeze in a single row under control, but the actual freezing of the main shaft is the difference between the three pipes to freeze, so the final the calculation of average temperature and average temperature is different from the actual design. Chapter IV: is the main shaft of the wall structure design. The main design concept is the use of doublelayer posite wall, the inner wall by water pressure to bear, the outer wall by the freezing of the pressure to bear, the whole shaft by checking the pressure of water and soil. Determine the wall thickness, are mainly based on the geological column shaft, the surface soil layer is divided into three paragraphs, each layer of wall and floor in accordance with their respective internal and external forces were calculated under the corresponding wall III thickness. Then the stability, strength and reinforcement of checking the calculations, are: Central to the stability of wall checked, both inside and outside the ring wall to the reinforcement layer of calculation and calculation by the hanging wall of the outer layer of the anti Checking and vertical split tensile steel reinforcement of the calculation. KEYWORDS: shaft, frozen wall design, the inner wall, outer wall design. i 目錄 摘 要 ..............................................................................................................................I ABSTRACT .................................................................................................................... II 引言 ................................................................................................................................. 1 第一章 國內(nèi)外凍結(jié)壁和井壁設計現(xiàn)狀概述 ..............................................................