煤矿副井千米深井冻结技术的实践

马宏伟

（晋能控股煤业公司挖金湾虎龙沟煤业有限公司，山西 怀仁 038300）

1 工程概况

甘肃核桃峪煤矿矿区面积191.30 km2，煤炭储量2 116.09 Mt，设计生产能力8.0 Mt/a。井田的开拓方式主斜井—副（风）立井综合开拓方式，副立井井口位于303钻孔南部葛家村附近，副立井井口标高为+1 195 m，井筒净直径为Φ9.0 m，设计井深1 005 m。由于设计前期井筒的地质资料不准确，该井筒最初设计采用普通法进行凿井。但在井筒施工进行至白垩系洛河组砂岩后，由于工作面出水太大无法施工，采取工作面注浆的方法施工了近一年时间，平均月进尺小于5 m，严重影响工程进度与质量。针对这一情况，经专家会论证将施工方法由普通法改为冻结法。但由于井筒穿过地层没有规范所描述的稳定隔水层，原定冻结深度超过井筒底部的煤层，后为防止将地层中的水导入煤层，将冻结深度确定在煤层顶板。在施工第一个冻结孔时进行取芯确认煤层顶板深度，最终确定冻结深度为950 m。

2 副井冻结法施工面临的难点分析

1）井筒需冻结深度过大。

2）井筒上部472 m已经由普通法施工完成，其井壁是按普通法施工设计的。在冻结施工时如何对以普通法施工完成的井壁进行保护是工程的一大难点。

3）由于井筒工作面与所冻结的含水层相通，施工中无法设置水文孔，给冻结壁交圈判断带来很大困难。

4）冻结地层主要为砂岩与砾岩，占总层位的84.45%，不利于钻孔偏斜的控制，对成孔质量期有很大影响。

5）白垩系洛河组含水层厚度大（403.02 m），没有隔水层不能分层、分段交圈提前开挖。……