【正文】 的影響，或地質構造運動的影響，但為什么 郊 廬大斷層通過的開灤、東北等礦區(qū)井壁并未大量破壞呢 ?況且如何影響也無資料佐證。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。經(jīng)調研得知：自 1985 年 以來，這些地區(qū)處于地震平靜低潮期。破裂高度 1～ 10m左右不等；破裂處多集中在表土與基巖交界處附近，距地面 100m～ 250m；破裂帶漏水，甚至水中帶砂；建井后含水層水位下降 30m～ 90m 不等，這一突發(fā)性災害，嚴重影響了礦井的生產(chǎn)，危及礦井的安全，迫使一些礦井停產(chǎn)，如張雙樓煤礦 (設計年產(chǎn)量 1. 2Mt)、淮北海孜煤礦 (核定年產(chǎn)量 0. 9Mt)、臨渙煤礦 (核定年產(chǎn)量 )等先后停產(chǎn) 2～ 8 個月，造成重大的經(jīng)濟損失。 工程實測和實驗研究還獲得了凍結壁溫度、厚度、掘進段高及段高暴露時間與凍結壁徑向變形的關系，徑向變形對外層井壁施加的凍結壓力隨井深、凍結壁溫度和段高等參數(shù)的變化規(guī)律和數(shù)值，及對外 壁的破壞作用，這些成果為凍結井壁結構的改進、設計理論的更新創(chuàng)造了條件。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。這是我國建井技術的發(fā)展從 “經(jīng)驗型 ”向 “科研型 ”的重大轉變。 70 年代，華東地區(qū)的充州、大屯、徐州、淮南、淮北等礦區(qū)先后開始大規(guī)模開發(fā)，井筒多用凍結法施工，解決井壁漏水問題更顯緊迫。為解決雙層井壁漏水問題，有的科技工作者從 “加強施工管理、提高工程質量 ”入手，如大屯礦區(qū)張雙樓煤礦主井在內(nèi)壁澆筑混凝土前將外壁混凝土面打毛、內(nèi)外壁鋼筋連在一起，結果工程質量雖優(yōu)，但解凍后井壁仍漏水．這個階段由于井筒通過的表土層厚度較淺，井壁的強度、穩(wěn)定性均可滿足工程要求，但滲漏水超 過規(guī)定量的問題一直未能解決。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構，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。林西煤礦風井井筒全深 111. 95m，凈直徑 5m，穿過第四系表土層厚50. 7m，凍結深度 105m，采用 72cm厚缸磚單層井壁，工程進展順利，但解凍后井壁漏水嚴重。 井壁結構是一種地下工程結構，促進其發(fā)展的因素很多，主要是經(jīng)濟的發(fā)展，特別是采礦工業(yè)的發(fā)展，使得井壁結構不斷的發(fā)展。井壁作為維護井筒幾何尺寸及使用功能并支撐地壓的結構物，是礦山的咽喉，根據(jù)特殊鑿井施工特點和受力特性，選擇合理的井壁結構型式，合理設計井壁，對降低建井成本，保證礦山安全生產(chǎn)有著 十分重要的意義。 關鍵技術現(xiàn)狀：通過凍結壁溫度場、凍土物理力學性能試驗、凍結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沖積層深井凍結的凍結壁、井壁設計等關 鍵技術，研究成果達到國際領先水平。一批沖積層厚度不小于 400 m的凍結井筒開工建設， 我國深厚沖積層凍結法鑿井又面臨著新的挑戰(zhàn)和機遇，進人沖積層 600 m凍結法鑿井的理論和施工技術的研究和應用探索階段。 (4). 600 m深厚沖積層凍結法鑿井研究和應用探索階段 (20xx 年以來 )。在凍結壁和井壁設計、凍結器鹽水流量、凍結壁和外層井壁位移、豎 向附加力、井壁受力性能以及 C40～ C55 早強高強混凝土和防裂密實混凝土、凍結管材、短段掘砌工藝等方面取得了一批重大成果，在沖積層厚 m和凍結深度 435 m的陳四樓主、副井創(chuàng)下凍結管無斷裂、井壁無壓壞和無淋水的記錄。隨著沖積層厚度的進一步增大，凍結管斷裂、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鑿井技術攻關，有組織有計劃地攻克技術難題 ”。其主要原因是凍結壁厚度偏小且強度低、掘砌段高偏大與井幫裸露時間過長、井壁強度偏低與整體封水性能差、凍結管材質的低溫韌性和接頭密 封性差、井壁夾層注漿時間偏早或偏遲、施工管理水平低。在凍結壁溫度場、凍結壓力、井壁溫度和壁后凍土融化回凍特性 、低溫早強混凝土強度增長規(guī)律以及制冷凍結、鋼筋混凝土雙層井壁、液壓滑模套壁、鋼筋混凝土塑料夾層井壁等試驗實測研究方面取得了一批重要成果，總體技術水平是初步解決了小于 300 m沖積層凍結鑿井的設計和施工難題。實踐中，認識到波蘭和前蘇聯(lián)的原有凍結鑿井規(guī)程規(guī)范已不能適應不小于 200 m沖積層凍結鑿井設計和施工的需要，從而邁上邊探索邊改進的自安徽理工大學畢業(yè)設計 4 力更生道路，開展基礎理論研究和工藝改革，有效地促進了我國凍結法鑿井技術的發(fā)展。 (2).探索改進或自力更生階段 (1963～ 1988 年 )?？傮w水平是初步掌握了小于 200 m沖積層凍結鑿井的設計和施工技術。凍結壁和井壁設計以及打鉆、凍結、掘砌工藝基本上套用波蘭和前蘇聯(lián)凍結鑿井的有關規(guī)程規(guī)范。 50 多年來，應用凍結法施工了 700 多個立井井筒，累計凍結井筒 延伸 達 150 km，最大凍結深度 702 m，沖積層最大厚度 m，成為通過不穩(wěn)定沖積層及其下部基巖風化巖層的主要特殊施工方法。 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。上世紀 70 年代，這些國家相繼進入了研究的高潮。 20 世紀初阿拉斯加金礦的開采和 1942 年北美戰(zhàn)備公路的嚴重凍害的出現(xiàn)，促進了對溫度場理論上的較全面研究。真正開始理論性研究并被公認為這門學科理論奠基人的是前蘇聯(lián)學者 Kypbueb 。 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。 解決東部地區(qū) 600～ 800 m深厚沖積層凍結法、鉆井法鑿井技術以及 1000～1 500 m井筒地面預注漿技術是今后特殊鑿井領域要重點研究的課題。目前，我國已建成的井筒 ，最大凍結深度 740m口孜東礦凍結。由于凍結法施工適應性廣、在施工過程中后續(xù)手段多、施工速度快，因此，在工程中得到更多的應用。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(凍結深度 702m)，萬福礦井表土達到 700m，口孜東礦凍結 740m等等。 但在新井建 設中，首先面臨著井筒穿越深厚不穩(wěn)定表土地層的技術難題。 20 世紀 90 年代中期以來，深井建設的平均深度有加速增長的趨勢，根據(jù)不同時期前 5 位深井平均的深度統(tǒng)計， 70 年代為 ， 80 年代為 ， 90年代前 5 年為 ，后 5 年為 。目前，我國能源仍有 70%依賴于煤炭。我國煤炭資源埋藏深度在 1000～ 20xxm的約占總儲量的 %。然后是穩(wěn)定性 、 強度的驗算和配筋的計算等，主要有：井壁環(huán)向穩(wěn)定性的驗算，內(nèi)外層井壁環(huán)向配筋的計算和按吊掛力計算的外層井壁的抗裂驗算和豎向抗拉鋼筋的配筋計算。主井的井壁結構設計；主要設計理念是采用雙層復合井壁，內(nèi)層井壁按承受水壓力計算，外層井壁按承受凍結壓力計算， 全井筒按水土壓力校核。凍結壁厚度的計算，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)驗公式計算結果的平均值，來比較得到。 本設計的主要 研究了 建井工程中的兩大課題 —— 凍結壁和井壁結構設計 。 我國煤炭 資源豐富但 煤炭生產(chǎn)的缺口很大，煤炭深部資源開采問題日益突出，建設一批新的大型、特大型礦井已是我國經(jīng)濟建設和發(fā)展的必須。 隨著我國國民經(jīng)濟建設的迅猛發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對能源需求越來越大。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 安徽理工大學畢業(yè)設計 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.