超深厚沖積層立井凍結爆破快速掘砌施工技術

于建新，郭 敏，張英才，曾凡偉，張道海，曾 鵬

(1.河南理工大學 土木工程學院，河南 焦作 454000；2.河南省地下工程與災變防控重點實驗室，河南 焦作 454000；3.河南省地下空間開發及誘發災變防治國際聯合實驗室，河南 焦作 454000；4.河南國龍礦業建設有限公司，河南 鄭州 450000)

面對日益增長的煤炭需求量，對地下超深煤層的開采逐漸增多。凍結鑿井法由于對地下復雜地況具有較好的適用性，在超深厚土體中的井筒施工應用較為普遍。我國于1955年在林西煤礦采用此技術以來，大范圍在華北、西北地區進行應用，均取得了不錯的施工效果。楊維好綜述了400～600m特厚表土層凍結鑿井法在我國的應用，認為凍結溫度在-40～-50℃是凍結技術未來的研究方向[1]。李新政從鉆眼方案、施工組織方面對永城煤礦深670.5m立井施工方法進行了研究[2]。臧培剛等人開發了井上螺旋輸送混凝土系統，解決了井筒施工支護難題[3]。邊振輝對混合豎井成套施工進行了研究，將3層吊盤與馬頭門整體支護模板相結合，提高了施工速度[4]。聶艷軍對立井井筒施工研究，采用短段掘砌混合作業方式，大段高金屬活動模板全方位澆筑，中深孔光面爆破，取得不錯效果[5]。趙興東針對超深井筒所處的復雜應力條件，提出了釋能井壁支護結構[6]。楊更社等對立井凍結法施工設計理論進行了研究總結，簡述了深部凍結巖土性能與凍結壁的設計[7]。經來旺等認為溫度應力才是導致立井井壁破裂的最主要原因[8]。徐華生等通過潘三礦凍結法的井筒施工，設計凍結壁厚度8.6m，凍土平均溫度-17℃可安全通過297～347m深厚黏土層[9]。……