【正文】 術(shù)，增加凍結(jié)管的抗變形能力 來(lái)提高凍結(jié)管的安全性。 12） 在安裝鹽水管 路時(shí)要確保設(shè)計(jì)坡度，在集配液圈尾部安裝放氣閥，以免鹽水干管中積聚空氣影響鹽水流動(dòng)。 6） 鉆孔開孔前，要檢查孔位，塔基和鉆機(jī)要找平找正，提升器中心要對(duì)準(zhǔn)鉆孔孔位。 在對(duì)凍結(jié)狀況作出正確預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要對(duì)凍結(jié)施工過(guò)程進(jìn)行控制。 36 表 53 凍結(jié) 用電統(tǒng)計(jì)表 設(shè)備名稱 同時(shí)用電 系數(shù) 功率 系數(shù) 每臺(tái)功 率 kw 設(shè)備 臺(tái)數(shù) 合計(jì) kw 計(jì)算負(fù)荷 kw 打鉆、安裝用電量 1283 967 鉆機(jī) 1 100 6 600 480 泥漿泵 1 90 6 540 432 電焊機(jī) 22 6 132 真空泵 11 1 11 凍結(jié)用電量 7913 冷凍機(jī) 250 12 3000 110 18 1980 100 18 1800 鹽水泵 1 225 1 225 191 1 220 1 220 187 鹽水?dāng)嚢铏C(jī) 1 2 96 192 冷凝器電機(jī) 1 5 清水泵 1 37 2 74 壓縮機(jī)油泵 1 24 1 24 其它 1 33 37 表 54 主要 凍結(jié)施工設(shè)備供應(yīng)明細(xì)表 序號(hào) 名 稱 型號(hào)規(guī)格 單位 數(shù)量 備注 一 打鉆 1 鉆機(jī) TSJ2021 臺(tái) 6 2 泥漿泵 BW850/50 臺(tái) 6 3 經(jīng)緯儀 臺(tái) 2 4 陀螺測(cè)斜儀 JDT3 臺(tái) 2 5 陀螺定向儀 JDT3K 臺(tái) 1 6 電焊機(jī) BS400 臺(tái) 6 7 泥漿測(cè)定儀 臺(tái) 1 8 試壓泵 臺(tái) 3 二 凍結(jié) 1 冷凍機(jī) JZLG20 臺(tái) 48 含備用 8 臺(tái) 2 蒸發(fā)器 LZL180 臺(tái) 24 含備用 6 臺(tái) 3 冷凝器 PMC360E/ZFLA1500 臺(tái) 5/10 4 氨液分離器 AF150 臺(tái) 24 5 空氣分離器 KF32 臺(tái) 2 6 集油器 JY300 臺(tái) 2 7 儲(chǔ)氨器 臺(tái) 6 8 電磁流量計(jì) 臺(tái) 2 9 鹽水泵 14SH13 臺(tái) 2 含 備用 1 臺(tái) 12SH9 臺(tái) 2 10 清水泵 IS150125250 臺(tái) 2 含 備用 1 臺(tái) 11 測(cè)溫系統(tǒng) 自制 套 1 12 真空泵 臺(tái) 1 三 其它 1 箱式變電站 ZXB10（ 10） / 臺(tái) 8 38 設(shè)備與材料供應(yīng)計(jì)劃 現(xiàn)場(chǎng)一旦具備進(jìn)場(chǎng)條件，我方的打鉆、凍結(jié)施工設(shè)備分別按各自計(jì)劃工期提前到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng) ， 通用材料和設(shè)備易損配件準(zhǔn)備齊全 ， 施工專用材料提前 5 天準(zhǔn)備到位。 3 技術(shù)顧問(wèn) 洪伯潛 院 士 院 士 技術(shù)顧問(wèn) 王長(zhǎng)生 煤炭學(xué)會(huì)建井專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng) 研究員 博 導(dǎo) 長(zhǎng)期從事凍結(jié)法、鑿井工程技術(shù)研究工作，中國(guó) 制冷學(xué)會(huì)理事。由于掘進(jìn)過(guò)程預(yù)測(cè)時(shí)已有較多的井幫溫度和凍土進(jìn)荒徑量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，所以可以用較為準(zhǔn)確的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法預(yù)測(cè)以后的井幫溫度和凍土進(jìn)荒徑量。開挖時(shí)的凍結(jié)壁交圈情況預(yù)測(cè)主要是要評(píng)價(jià) 開 挖時(shí)凍結(jié)壁是否會(huì)再次“開窗”，一般根據(jù)水文孔穩(wěn)定冒水時(shí)間 再加一定凍結(jié)時(shí)間即可。在凍結(jié)壁快交圈時(shí)應(yīng)每天測(cè)量水文孔的水位，發(fā)現(xiàn)水位有變化時(shí)應(yīng)縮短測(cè)量時(shí)間的間隔，保證測(cè)量間隔時(shí)間內(nèi)的水位變化幅度不大于 500mm。凍結(jié)器回路鹽水溫度監(jiān)測(cè)和結(jié)霜情況檢查每天一次。在每個(gè)凍結(jié)管口安裝鹽水流量 測(cè)量回路，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和開挖前檢測(cè)各個(gè)凍結(jié)器的鹽水流量。為了確保凍結(jié) 施工質(zhì)量，必須加強(qiáng)凍結(jié)施工監(jiān)測(cè)，實(shí)行信息化施工。 開挖與維護(hù)凍結(jié) 井筒開挖須滿足以下條件：①積極凍結(jié)時(shí)間達(dá)到設(shè)計(jì)要求；②水文孔持續(xù)穩(wěn)定冒水不少于 7d，冒水量與理論計(jì)算值接近；③測(cè)溫孔溫度檢測(cè)正常，無(wú)影響凍結(jié)壁安全的異常情況，凍結(jié)壁形成預(yù)計(jì)基本滿足設(shè)計(jì)要求；④凍結(jié)站運(yùn)轉(zhuǎn)正常，無(wú)嚴(yán)重設(shè)備安全隱患；⑤開挖準(zhǔn)備就緒，準(zhǔn)備好防片幫和灌水等應(yīng)急措施。 溫度計(jì)、壓力表和流量計(jì)安裝要按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行。設(shè)備安裝按設(shè)備使用說(shuō)明書的要求進(jìn)行。 凍結(jié)管的局部保溫厚度為 5cm。 ② 由于凍結(jié)管在豎直方向的尺寸較水平方向大得多，在豎直方向的熱傳導(dǎo)相對(duì)水平方弱的多，故凍結(jié)溫度場(chǎng)可簡(jiǎn)化為平面導(dǎo)熱問(wèn)題，按平面問(wèn)題建模，劃分網(wǎng)格。鉆進(jìn)前 50m 時(shí)，要反復(fù)校核、調(diào)整鉆桿方向，調(diào)整鉆機(jī)位置，并用陀螺儀測(cè)斜，無(wú)偏斜問(wèn)題后方可繼續(xù)鉆進(jìn)。凍結(jié)孔成孔間距在沖積層不大于 ，在基巖不大于 。 供液管為ф 75 6mm 增強(qiáng)塑料管，供液管材應(yīng)符合低溫使用要求。 表 26 鹽水循環(huán)量計(jì)算表 17 孔 別 單孔循環(huán)量 m3/h 合計(jì) m3/h 外圈 凍結(jié) 孔 14 812 中圈凍結(jié)孔 14 462 防片孔 14 448 表 27 鹽水系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)計(jì)算表 管路名稱 單位 參 數(shù) 凍結(jié)管 計(jì)算內(nèi)徑 mm ≥122 設(shè)計(jì)規(guī)格 mm φ 127 φ 159 φ 159 7 供液管 計(jì)算內(nèi)徑 mm 57 設(shè)計(jì)規(guī)格 mm φ 75 6 外圈孔鹽水 干管 計(jì)算內(nèi)徑 mm ≥382 設(shè)計(jì)規(guī)格 mm φ 426 10 其它孔鹽水 干管 計(jì)算內(nèi)徑 mm ≥372 設(shè)計(jì)規(guī)格 mm φ 426 10 表 28 鹽水循環(huán)泵計(jì)算、選型表 項(xiàng) 目 單位 參數(shù) 外 圈 孔 鹽 水 循 環(huán) 泵 鹽水循環(huán)量 m3 812 干管壓頭損失 m 供液管壓頭損失 m 凍結(jié)管壓頭損失 m 鹽水泵計(jì)算揚(yáng)程 m 鹽水泵選型 14SH13A 鹽水泵揚(yáng)程 m 58 鹽水泵流量 m 3 1260 鹽水泵電機(jī)功率 KW 220 其 它 孔 鹽 鹽水循環(huán)量 m3 910 干管壓頭損失 m 1． 92 供液管壓頭損失 m 18 水 循 環(huán) 泵 凍結(jié)管壓頭損失 m 鹽水泵計(jì)算揚(yáng)程 m 鹽水泵選型 12SH9 鹽水泵揚(yáng)程 m 42 鹽水泵流量 m 3 1260 鹽水泵電機(jī)功率 KW 220 凍結(jié)施工 施工流程 凍結(jié)施工流程見(jiàn)圖 25。 副 井凍結(jié)最大需冷量為 ： Q 副 = 250 （ 52555+ 2112） = 萬(wàn)大卡 /h 凍結(jié)站裝機(jī)容量與冷凍機(jī)選型 按標(biāo)書要求增加 20%設(shè)備容量， 裝備 48 臺(tái) JZLG20 氨螺桿壓縮機(jī)組，其中 41 臺(tái) 使用 ， 7 臺(tái)備用。測(cè)溫管選用 ?127 5mm 無(wú)縫鋼管。 14） 鉆機(jī) 效率 由于本 地區(qū) 底部有部分 礫 巖 ， 因此取 凍結(jié)孔平均鉆進(jìn)效率取 3000m/（臺(tái) 10） 凍結(jié)壁平均溫度計(jì)算方法 ： 根據(jù)實(shí)測(cè)規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)，凍結(jié)壁平均溫度在掘進(jìn) 到 控制層時(shí)可達(dá)成 16℃ ，凍結(jié)壁厚度可達(dá) 。 5） 設(shè)計(jì)凍結(jié)壁平均溫度、井幫溫度 設(shè)計(jì)凍結(jié)壁平均溫度取 16℃ ,設(shè)計(jì)井幫溫度不 高 于 7℃ 。 主要凍結(jié)施工參數(shù)與凍結(jié)壁設(shè)計(jì) 凍結(jié)設(shè) 計(jì)基礎(chǔ)參數(shù)與設(shè)計(jì)計(jì)算方法 1） 凍結(jié)方式 采用 三 圈 孔，防片孔采用 插花 布置 凍結(jié)孔 的 凍結(jié)方式 ， 外圈 凍結(jié)孔分為長(zhǎng)短腿 。此外，在凍結(jié)壁交圈過(guò)程中 ,對(duì)水文孔水位、水溫、冒水量變化進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，在開挖過(guò)程中，對(duì)凍結(jié)壁井幫溫度和井幫位移進(jìn)行監(jiān)測(cè) ,并采用信息化施工技術(shù)，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析、反饋 ，指導(dǎo)施工。這樣設(shè)計(jì) 凍結(jié)孔 可以有效的提高凍結(jié)壁交圈速度和保證一定的凍結(jié)壁強(qiáng)度 。 打鉆期間，生產(chǎn)用水可取自工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)農(nóng)用水井， 但凍結(jié)期間由于水 源井距井口太近，需要另找水源 。抽水試驗(yàn)結(jié)束后含水層水位很難達(dá)到原靜止水位，說(shuō)明抽水試驗(yàn)已消耗了含水層的靜儲(chǔ)量，含水層補(bǔ)給條件較差，富水性弱。 下面主要介紹地層上部含水情況： 新生界松散含水層 ： 第四系 +新近系厚 ～ ，由粘土、砂質(zhì)粘土與粉砂、細(xì)砂及少量中砂相間沉積而成。邊界斷層中，嘉樣斷層和鳧山斷層與奧陶系、寒武系石灰?guī)r接觸，構(gòu)成側(cè)向補(bǔ)給邊界，鄆城斷層和嶧山斷層封閉良好，構(gòu)成隔水邊界。 6— 8 月平均降水量 2 ， 12 月至翌年 2 月平均降水量 ，春、秋降水量一般為 120～130mm，分別占全年降水量的 61%、 5%和 34%。 單縣豐源實(shí)業(yè) 有限公司 張集礦副井 井筒凍結(jié)工程 施工組織設(shè)計(jì) 天地科技股份有限公司 2021 年 1 月 I 目 錄 1 工程概況 ....................................................................................................... 1 井田簡(jiǎn)述 ......................................................................................................................... 1 井田開拓方式 ................................................................................................................... 2 地質(zhì)條件 .......................................................................................................................... 2 地質(zhì)構(gòu)造 ............................................................................................................... 2 水文 地質(zhì)條件 ........................................................................................................ 2 現(xiàn)場(chǎng)施工條件 ................................................................................................................... 4 2 井筒凍結(jié)設(shè)計(jì) ................................................................................................ 5 凍結(jié)方案設(shè)計(jì)要點(diǎn) ............................................................................................................ 5 施工特點(diǎn) ............................................................................................................... 5 主要對(duì)策 ................................................................................................................ 6 主要凍結(jié)施工參數(shù)與凍結(jié)壁設(shè)計(jì) ......................................................................................10 凍結(jié)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù)與設(shè)計(jì)計(jì)算方法 ........................................................................10 凍結(jié)壁厚度設(shè)計(jì) ....................................................................................................14 凍結(jié)孔布置與凍結(jié)壁形成預(yù)計(jì) ................................................................................14 測(cè)溫孔與水文孔 ....................................................................................................15 制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................