【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 天 )，考慮凍結(jié)段凍結(jié)壁所需要的厚度和強(qiáng)度，開凍至 試 挖時(shí)間為 50 天。 河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司大賈莊鐵礦東北回風(fēng)井井筒 凍結(jié)工程 施工組織設(shè)計(jì) 8 凍結(jié)壁形成預(yù)測(cè) 表 33 凍結(jié)壁形成預(yù)測(cè)表 凍結(jié)時(shí)間 (d) 預(yù)計(jì)掘進(jìn)深度 (m) 地層巖性 掘進(jìn) 半 徑 (m) 凍結(jié)壁有效厚度 (m) 68 30 泥巖 86 60 砂質(zhì)泥巖 104 90 粉砂巖 128 130 砂質(zhì)泥巖 158 180 裂隙發(fā)育帶 170 200 粉砂巖 凍結(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 氟 系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1) 參數(shù)選取 ① 凍結(jié)管散熱 系數(shù) ： 250kcal/ m2?h ② 冷量損失系數(shù)： (2) 井筒需冷量見(jiàn) 下 表。 表 34 井筒冷量計(jì)算表 項(xiàng) 目 單 位 參 數(shù) 凍結(jié)管散熱能力 萬(wàn) kcal/ｈ 井筒凍結(jié)需冷量 萬(wàn) kcal/ｈ (3) 冷凍機(jī)選型及數(shù)量 設(shè)計(jì) 積極 凍 結(jié)期 鹽水 溫度 為 28~30℃ ， 維護(hù) 凍結(jié) 期鹽 水 溫度 為24~26℃ ， 鹽水比重取 。 表 35 凍結(jié)站冷凍機(jī)配備表 項(xiàng) 目 單位 臺(tái) 數(shù) JZKF220 型螺桿冷凍機(jī) 臺(tái) 6 JZKF216 型螺桿冷凍機(jī) 臺(tái) 1 總裝標(biāo)準(zhǔn)制冷能力 萬(wàn) kcal/ｈ (4) 輔屬設(shè)備選型 河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司大賈莊鐵礦東北回風(fēng)井井筒 凍結(jié)工程 施工組織設(shè)計(jì) 9 經(jīng)計(jì)算選用 DBNL3250 型 冷卻塔 4 臺(tái)，電機(jī)功率 17kw。 鹽水系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1) 鹽水總循環(huán)量： 320m3/h(凍結(jié)管內(nèi)流量 10m3/h)。 (2) 供液管選擇：選用 Ф605mm 聚乙 烯塑料供液管。 (3) 鹽水干管及配集液圈： 選用 Ф2736mm 螺旋 管。 (4) 鹽水泵選擇：選用 10sh9 型水泵 2 臺(tái) (備用 1 臺(tái) )。 (Q=486m3/h H= N=75KW) 冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1) 冷卻水總循環(huán)量： 600m3/h。 (2) 新水補(bǔ)充 量： 40 m3/h。 (3) 清水泵選型：凍結(jié)站選用 8sh9A 型水泵 2 臺(tái)（備用 1 臺(tái)） (Q=270m3/h H=46m N=55KW)。 供配電設(shè)計(jì) 凍 結(jié) 鉆 孔施工 凍結(jié) 鉆 孔施工供電電源采用 10KV 單回路 供電線路。 凍結(jié) 鉆 孔施工 選用鉆機(jī) 3 臺(tái)施工， 施工 設(shè)備總 裝機(jī) 容量為 764KW。 凍結(jié) 制冷 施工 凍結(jié) 制冷 施工供電電源采用 10KV 雙電源 供電線路。 凍結(jié)站設(shè)備總裝機(jī)容量為 1784KW，臨時(shí)變電所低壓 母線上的計(jì)算負(fù)荷為 ， 無(wú)功補(bǔ)償后，低壓 母線上的總負(fù)荷 。 4 施工 工藝 凍結(jié)工程 施工工藝 主要 包括：施工準(zhǔn)備、鉆孔施工 工藝 、凍結(jié) 施工工藝、施工順序等 。 在施工工藝上，凍結(jié)單位與鑿井單位 要 密切配合，保證凍結(jié)和鑿井施工安全順利 。 凍結(jié)工程施工 工藝 如下： 施工準(zhǔn)備 施工籌備人員進(jìn)駐現(xiàn)場(chǎng)后，在計(jì)劃準(zhǔn)備期內(nèi)完成組織準(zhǔn)備、物資準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備。按照施工平面布置完成凍結(jié)施工的鉆場(chǎng)基礎(chǔ)、泥漿泵房、測(cè)斜室、河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司大賈莊鐵礦東北回風(fēng)井井筒 凍結(jié)工程 施工組織設(shè)計(jì) 10 鉆孔 施工 的 供、排漿系統(tǒng)、凍結(jié)施工的凍結(jié)站、配電室等生產(chǎn)大臨工程和生活臨建工程，以及供水、供電等，為凍結(jié)工程施工創(chuàng)造條件，滿足施工要求。 鉆孔施工 工藝 (1) 采用 DZJ500/1000 型凍注兩用鉆 機(jī) 3 臺(tái)同時(shí)施工，每臺(tái)鉆機(jī)配備TBW850/50 型泥漿泵一臺(tái)。鉆孔測(cè)斜采用 JDT6 型陀螺儀。 (2) 鉆場(chǎng)施工：首先要以井筒中心位置量出場(chǎng)地范圍平整場(chǎng)地，分層鋪設(shè)夯實(shí)三七灰土，厚 300mm，三七灰土上部澆注混凝土厚 250mm，并預(yù)留鉆孔位置和砌筑泥漿循環(huán)溝槽。 (3) 確定孔位：以井筒中心為基準(zhǔn)，測(cè)定孔位。鉆孔孔位采用釘樁法設(shè)立明顯標(biāo)志。 (4) 鉆機(jī)安裝：按設(shè)備的安裝要求進(jìn)行，并配套好泥漿設(shè)施。接通水、電、安裝夜間照明，檢查鉆具，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。 (5) 鉆孔：鉆 具 采用 φ 89mm 鉆桿， φ 159mm 加重 桿， φ 、 φ 牙輪鉆頭組成的加重鉆具，回轉(zhuǎn)式鉆進(jìn)泥漿護(hù)壁的方法，分班連續(xù)作業(yè)方式。 凍結(jié)施工工藝 (1) 凍結(jié)站采用 JZKF220 型螺桿冷凍機(jī) 壓縮機(jī)， 單 級(jí)壓縮制冷。以氯化鈣鹽水溶液為冷媒劑。采用 CW2 型計(jì)算機(jī)自動(dòng)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)凍結(jié)壁溫度場(chǎng)變化情況和驗(yàn)算凍結(jié)壁的厚度。 (2) 凍結(jié)站安裝 凍結(jié)站安裝包括鹽水系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)安裝，要求根據(jù)凍結(jié)站的總體設(shè)計(jì)，按照先設(shè)備后管路的安裝程序和施工圖的技術(shù)要求，將三大循環(huán)系統(tǒng)分別進(jìn)行安裝，并按《井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求試壓、檢查驗(yàn) 收。 (3) 凍結(jié)溝槽施工及凍結(jié)器安裝 凍結(jié)鉆孔竣工后，進(jìn)行凍結(jié)溝槽施工和凍結(jié)器安裝， 溝槽底部坡度 1%，并在最底處設(shè)集水池 1 個(gè)，溝槽門口下部需高出地表 米， 凍結(jié)器安裝完畢要對(duì)溝槽進(jìn)行清理，做到溝槽內(nèi)清潔整齊。 河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司大賈莊鐵礦東北回風(fēng)井井筒 凍結(jié)工程 施工組織設(shè)計(jì) 11 (4) 充 氟 、試運(yùn)轉(zhuǎn)：試運(yùn)轉(zhuǎn)前先按設(shè)計(jì)比重配制氯化鈣溶液（鹽水冷媒劑），在冷卻水系統(tǒng)、鹽水系統(tǒng)工作正常后進(jìn)行充氨試運(yùn)轉(zhuǎn)工作。試運(yùn)轉(zhuǎn)正常即可開始積極凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)。 (5) 正常運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備檢修和檢測(cè)監(jiān)控 包括積極凍結(jié)期和維護(hù)凍結(jié)期。從開機(jī)到井筒掘砌到?jīng)_積層底板的時(shí)間為積極凍結(jié)期，井筒基巖段掘砌和內(nèi)層井壁 施工期間為維護(hù)凍結(jié)期。凍結(jié)期間，要按設(shè)計(jì)的開機(jī)臺(tái)數(shù)控制各項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，并進(jìn)行水文孔水位、參考井水位、測(cè)溫孔溫度的檢測(cè)，井筒掘進(jìn)期間的井幫溫度、凍結(jié)壁位移的觀測(cè)等要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)監(jiān)控，為井筒的掘進(jìn)施工提供可靠的依據(jù)。 施工順序 (1) 鉆孔施工順序： 施工準(zhǔn)備→（鉆場(chǎng)基礎(chǔ)施工、臨建施工）→鉆機(jī)安裝及定位、調(diào)制泥漿→正常鉆進(jìn)→測(cè)斜、糾斜、測(cè)深→下管→試壓→鉆孔驗(yàn)收。 (2) 凍結(jié)施工順序： 施工準(zhǔn)備→基礎(chǔ)施工→設(shè)備就位及管路和地溝槽安裝→試壓保溫包扎→配制鹽水→清水、鹽水系統(tǒng)試運(yùn)行→充 氟 、試運(yùn)轉(zhuǎn)→凍結(jié)正 常運(yùn)轉(zhuǎn)→監(jiān)測(cè)、監(jiān)控→試挖→正式掘砌→維護(hù)凍結(jié)→停機(jī)→凍結(jié)驗(yàn)收。 附：鉆孔施工工藝流程圖 凍結(jié)施工工藝流程圖 河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司大賈莊鐵礦東北回風(fēng)井井筒 凍結(jié)工程 施工組織設(shè)計(jì) 12 鉆孔施工工藝流程圖 鉆場(chǎng)施工 測(cè)量定孔位 設(shè)備安裝、找正 制備泥漿 正常鉆進(jìn) 測(cè) 斜 配管試壓 下 管 糾斜 試 壓 單孔完成 搬遷另一孔位施工 偏 斜 正 常 河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司大賈莊鐵礦東北回風(fēng)井井筒 凍結(jié)工程 施工組織設(shè)計(jì) 13 凍結(jié)施工工藝流程圖 正常運(yùn)轉(zhuǎn) 基礎(chǔ)施工 安 裝 試壓包扎 凍結(jié)溝槽施工 凍結(jié)器安裝 化鹽水 充氟試運(yùn)轉(zhuǎn) 積極凍結(jié) 維護(hù)凍結(jié) 凍結(jié)站拆除 檢 修 監(jiān)測(cè)監(jiān)控 試 挖 正式掘砌 河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司大賈莊鐵礦東北回風(fēng)井井筒 凍結(jié)工程 施工組織設(shè)計(jì) 14 5 主要技術(shù)要求 鉆孔施工主要技術(shù)要求 (1) 孔位 ① 凍結(jié)孔 :按設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)打樁 ， 施工后進(jìn)行復(fù)測(cè) 。 開孔除不得向井心位移外 ， 其它方向不得大于 30mm。 底部用緩凝水泥漿封止水，深度 100 米，淺孔 50 米。（ 12 個(gè)注漿孔 不進(jìn)行水泥漿封孔，但做壓水實(shí)驗(yàn) ，若發(fā)現(xiàn)漏水，進(jìn)行化學(xué)漿處理）， 12 個(gè)注漿孔下 φ 133mm 內(nèi)接箍?jī)鼋Y(jié)管。 ② 測(cè)溫孔 :為了準(zhǔn)確掌握凍結(jié)場(chǎng)變化情況 ， 設(shè)計(jì)測(cè)溫孔 2 個(gè) ， 測(cè)溫孔采用 Φ1085mm 無(wú)縫鋼管 ， 外接箍連接 ，封止水深度與凍結(jié)孔深度相同。 ③ 水文孔 :設(shè)計(jì) 1 個(gè)水文孔 ， 布置在距井中心 1m 處 ， 須躲開井筒主提升線。 (2) 孔徑 使用 Φ89mm 鉆桿 ， Φ146mm 加重桿 ， Φ190mm 牙 輪 鉆頭鉆進(jìn)為主。 (3) 孔深 各類孔必須確保設(shè)計(jì)下管深度 ， 不得有負(fù)值 ， 不得大于設(shè)計(jì)深度 。 (4) 鉆孔偏斜 ① 凍結(jié)孔 :凍結(jié)孔 按 表土段 偏斜率 (‰) 基 巖段偏斜率（ 5‰） 控制 ， 不得向井心偏斜； 220m 以上 凍結(jié)孔最大孔間距不 超過(guò) ， 終 孔 最大孔 間距不超過(guò) 。 ② 測(cè)溫孔 :偏斜率按不大于 2‰ 控制。 ③ 水文孔 :各水平落點(diǎn)不超出井筒凈斷面。 (5)下管 ① 配管 :應(yīng)先對(duì)凍結(jié)管內(nèi)壁進(jìn)行除銹及清除雜物 ,保證管內(nèi)暢通 ,然后根據(jù)每個(gè)孔的深度進(jìn)行配管 ,并對(duì)管子逐根進(jìn)行丈量 ,編號(hào) ,配組 ,平做好原始記錄。凍結(jié)管的底錐焊接必須是雙層 ,焊接后必須在地面打壓合格后 ,方可使用。 ② 焊接 :凍結(jié)管 ,測(cè)溫管和水文管全部采用外接箍連接方式 ,接箍長(zhǎng)度均河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司大賈莊鐵礦東北回風(fēng)井井筒 凍結(jié)工程 施工組織設(shè)計(jì) 15 為 150mm。 焊接時(shí)要求管材 ,管箍和焊條必須相 ,并且要求管端必須對(duì)正 ,保證同心度 ,焊接要求嚴(yán)格按焊接工藝進(jìn)行焊接。 ③ 下管： 下管前在孔底用緩凝水泥漿置換出泥漿，固管深度：深孔 100米，淺孔 50 米。 凍結(jié)孔下置 Φ1276mm 無(wú)縫鋼管，水文孔 、 測(cè)溫孔下置Φ1085mm 無(wú)縫鋼管。所有管材均選用 ﹙ GB/T81632021﹚ 20＃ 低碳鋼無(wú)縫鋼管，下管前要重新丈量鉆具全長(zhǎng)和校驗(yàn)孔深，確保下管深度符合設(shè)計(jì)要求。 下管結(jié)束經(jīng)打壓合格后， 確保 管口加蓋封牢固定， 孔內(nèi)管外用泥沙充填轉(zhuǎn)入下一個(gè)孔施工。 (6) 打壓 下管后，對(duì)每個(gè)孔必須進(jìn) 行動(dòng)壓試漏。 深孔 試驗(yàn) 壓力： ，淺孔試驗(yàn)壓力 。 試壓時(shí) 間為 30min 內(nèi)壓力不降 ,或壓力下降小于 ,再延續(xù) 15min,其壓力保持不變?yōu)楹细?.打壓必須設(shè)專人 ,并做好原始記錄 。 (7) 水 文 孔施工 ① 水文 管 規(guī)格﹙見(jiàn)監(jiān)測(cè)部分﹚ 。 ② 濾水管 孔徑為 Φ20mm,孔徑橫向 100mm， 梅花形排列 ， 管外焊 Φ6mm墊筋 ， 按關(guān)徑不同分別焊 4 根 ， 外纏 22 目鐵砂網(wǎng) 2 層 ， 并用 14＃ 鉛絲按 5～6mm 間距均勻扎緊 ， 并用 8＃ 鉛絲固定 。 ③ 水文孔底部必須加焊底錐 。 ④ 水文孔連接必須焊牢 ， 不滲漏并保證同 心度 。 ⑤ 水文孔下置后必須進(jìn)行認(rèn)真洗孔 ， 以出清水為準(zhǔn) ，完工后及時(shí)蓋好管口。 (8) 凍結(jié)孔施工竣工后提交如下資料 ① 鉆孔施工數(shù)據(jù)總表； ② 鉆孔偏斜總平面圖； ③ 凍結(jié)檢查孔柱狀圖； 河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司大賈莊鐵礦東北回風(fēng)井井筒 凍結(jié)工程 施工組織設(shè)計(jì) 16 ④ 水文孔施工結(jié)構(gòu)圖； ⑤ 凍結(jié)孔施工竣工報(bào)告； ⑥ 各水平凍結(jié)壁交圈平面圖。 表 51 凍結(jié)壁交圈水平 序號(hào) 水平 (m) 巖性 序號(hào) 水平 (m) 巖性 1 30 粉質(zhì)粘土 5 190 全 風(fēng)化黑云變粒巖 2 75 卵石 6 220 強(qiáng)風(fēng)化黑云變粒巖 3 115 粗礫砂 7 250 黑云變粒巖 4 160 全風(fēng)化 黑云變粒巖 8 276 混合花鋼巖 凍結(jié)施工主要技術(shù)要求 (1) 凍結(jié)站安裝 ① 嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行安裝 。 ② 所有各種閥門 ， 管路在使用前要清洗除銹 ， 確保安裝質(zhì)量 。 ③ 鹽水系統(tǒng)在安裝好后按“規(guī)范”要求進(jìn)行打壓試漏，為正常運(yùn)轉(zhuǎn)打下良好的基礎(chǔ) 。 ④ 室外清水系統(tǒng)安裝時(shí)要留有消防閥門。 ⑤ 凍結(jié)站要設(shè)有消防器 材，站內(nèi)要通風(fēng)良好并備有局扇。 ⑥ 各種“操作規(guī)程”要寫成牌板掛于車間。 ⑦ 現(xiàn)場(chǎng)要文明施工，安全施工，材料等要堆放有序。 (1) 凍結(jié)施工 ① 設(shè)專人進(jìn)行測(cè)溫，凍結(jié)站開機(jī)前要隊(duì)原始低溫參考井水 位，水文孔水位，水溫統(tǒng)一檢測(cè)一遍，并做好記錄。在積極凍結(jié)期間測(cè)溫工作要每天進(jìn)行一次，維護(hù)凍結(jié)期間 要 兩天進(jìn)行一次，所測(cè)資料階段性上報(bào)有關(guān)部門。 ② 凍結(jié)器運(yùn)轉(zhuǎn)初期和中期要檢測(cè)各凍結(jié)器的鹽水流量，并觀測(cè)凍結(jié)器結(jié)霜情況，確保每個(gè)凍結(jié)孔暢通且流量基本均勻。 ③ 加強(qiáng)車間管理，使鹽水溫度盡快達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司大賈莊鐵礦東北回風(fēng)井井筒 凍結(jié)工程 施工組織設(shè)計(jì) 17 ④ 在凍結(jié)期間，凍結(jié)井周圍抽水影響內(nèi)的水井一律停止使用， 以 確保凍結(jié)井筒凍結(jié)壁按時(shí)交圈。 ⑤ 應(yīng)按“規(guī)程”和設(shè)計(jì)要求，根據(jù)不同地層嚴(yán)格控制掘進(jìn)段高。 ⑥ 凍結(jié)段井筒需放炮施工時(shí)，在放炮前，掘進(jìn)單位應(yīng)通知凍結(jié)站值班人員 ，以便檢測(cè)鹽水系統(tǒng)是否正常。凍，掘雙方有關(guān)人員要密切配合，經(jīng)常下井觀測(cè)凍土發(fā)展情況及不