2011.3.2龙固北风井冻结施组(冻结深度730m).doc

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1、 兖矿兖矿新新陆陆建建设发设发展有限公司展有限公司 龙龙固煤固煤矿矿北北风风井井筒井井筒冻结冻结施工施工组织设计组织设计 新巨龙能源有限责任公司新巨龙能源有限责任公司龙固煤矿龙固煤矿 北风井井筒冻结施工组织设计北风井井筒冻结施工组织设计 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 二二一一年一月一一年一月 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 管理方针管理方针 本质安全 关爱生命 依法管理 保护环境 诚信服务 顾客至上 创造精品 追求卓越 管理目标管理目标 实施工作零缺陷、顾客零投诉、安全零重伤工程 安装工

2、程竣工一次交付合格率 100% 冻结工程开挖日期实现率 100% 冻结工程成功率 100% 顾客满意度 95%以上 环境目标：节能降耗、降低成本，污水、粉尘、噪声、 固体废弃物排放达标，加强施工现场环境管理和监督，杜 绝重大环境污染事故。 职业健康安全目标：千人轻伤率2，杜绝重伤及工 亡事故发生，不断改善劳动条件和工作环境，杜绝职业病。 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 1 目目 录录 龙固煤矿北风井冻结设计参数表龙固煤矿北风井冻结设计参数表 .5 打钻篇打钻篇.6 第第

3、1 章章 编制依据编制依据.6 第第 2 章章 工程概括工程概括.7 2.1 矿井概况矿井概况 7 2.2 工程地质工程地质 7 2.3 冻土试验冻土试验 10 2.4 地质特点地质特点 13 第第 3 章章 冻结孔施工技术要求冻结孔施工技术要求.16 3.1 冻结孔布置及工程量冻结孔布置及工程量 16 3.2 技术要求与钻孔结构技术要求与钻孔结构 16 第第 4 章章 施工设备施工设备.18 4.1 钻探设备钻探设备 18 4.2 钻具选配钻具选配 19 4.3 纠偏钻具纠偏钻具 19 4.4 测斜仪器与定向仪器测斜仪器与定向仪器 19 4.5 废浆排放废浆排放 20 4.6 用电负荷用电负

4、荷 20 第第 5 章章 施工准备施工准备.21 5.1 灰土盘及泥浆循环槽、泥浆池的施工灰土盘及泥浆循环槽、泥浆池的施工 21 5.2 钻孔布放钻孔布放 21 5.3 设备安装设备安装 .21 5.4 设备试运行设备试运行 22 第第 6 章章 施工方法与工艺施工方法与工艺23 6.1 移位与找正移位与找正 23 6.2 开孔与钻进开孔与钻进 23 6.3 测斜与纠偏测斜与纠偏 26 6.4 下管下管 27 6.5 水文孔的施工水文孔的施工 27 第第 7 章章 施工安全措施施工安全措施28 7.1 钻进安全措施钻进安全措施 28 7.2 预防灰土盘的下沉措施预防灰土盘的下沉措施 29 7.

5、3 夏季施工防雷雨措施夏季施工防雷雨措施 29 7.4 冬季施工防寒、防冻、防火、防煤气中毒措施冬季施工防寒、防冻、防火、防煤气中毒措施 29 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 2 第第 8 章章 劳动组织与工期劳动组织与工期31 8.1 劳动组织劳动组织 31 8.2 工期工期 34 第第 9 章章 施工管理施工管理.35 9.1 质量管理质量管理 35 9.2 安全管理安全管理 35 9.3 文明生产与环境保护文明生产与环境保护 37 9.4 工期保证措施工期保证措施 38 冻结篇冻结篇.39 设计依据设

6、计依据 39 设计原则设计原则 39 第第 1 章章 工程概括工程概括.41 1.1 矿井概况矿井概况 41 1.2 工程地质工程地质 41 1.3 冻土试验冻土试验 41 1.4 地质特点地质特点 41 第第 2 章章 冻结技术方案冻结技术方案42 2.1 冻结方式冻结方式 42 2.2 冻结深度冻结深度 42 2.3 冻结壁设计冻结壁设计 42 2.4 冻结壁变形计算冻结壁变形计算 46 2.5 冻结孔深度冻结孔深度 47 2.6 冻结孔偏斜冻结孔偏斜 48 2.7 冻结孔布置冻结孔布置 48 2.8 冻结管、供液管冻结管、供液管 49 2.9 测温孔布置测温孔布置 50 2.10 水文孔

7、布置水文孔布置 50 第第 3 章章 制冷系统设计制冷系统设计51 3.1 氨系统氨系统 51 3.2 盐水系统盐水系统 52 3.3 清水系统清水系统 53 3.4 水源井设计水源井设计 53 3.5 冻结站运转消耗材料冻结站运转消耗材料 53 3.6 冻结、制冷系统保温冻结、制冷系统保温 54 3.7 冻结站大临建筑冻结站大临建筑 54 第第 4 章章 施工临时用电设计施工临时用电设计 55 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 3 4.1 配电设计配电设计 55 4.2 接地、防雷设计接地、防雷设计 57

8、4.3 安全用电技术措施与电气防火措施安全用电技术措施与电气防火措施 60 4.4 技术交底技术交底 65 4.5 安全技术档案管理安全技术档案管理 66 第第 5 章章 施工工期施工工期.67 5.1 制冷系统安装工期制冷系统安装工期 .67 5.2 冻结运转准备冻结运转准备 .67 5.3 冻结工期冻结工期 .67 5.4 施工工期保证措施施工工期保证措施 .68 第第 6 章章 劳动组织劳动组织.69 6.1 项目管理体系项目管理体系 .69 6.2 项目部人员安排项目部人员安排 .70 6.3 保证劳动组织措施保证劳动组织措施 .70 第第 7 章章 质量管理体系质量管理体系71 7.

9、1 质量目标质量目标 .71 7.2 质量管理体系质量管理体系 .71 7.3 质量管理保证措施质量管理保证措施 71 第第 8 章章 信息化施工信息化施工 .74 8.1 监测目的监测目的 74 8.2 监测内容监测内容 74 8.3 常规监测方案设计常规监测方案设计 75 第第 9 章章 技术保证措施技术保证措施78 9.1 预防及处理冻结管断裂预防及处理冻结管断裂 .78 9.2 冻结管下放冻结管下放 .79 9.3 防止冻结壁内冻胀水防止冻结壁内冻胀水 .79 9.4 冻结管防挤扁措施冻结管防挤扁措施 .80 9.5 冻结运转保证措施冻结运转保证措施 .80 9.6 冻结管充填处理冻结

10、管充填处理 .80 9.7 井筒开挖条件井筒开挖条件 .80 9.8 冻结与掘砌配合冻结与掘砌配合 .80 9.9 冻结站安装、运转冻结站安装、运转 81 9.10 水文孔、测温孔技术要求水文孔、测温孔技术要求 .81 9.11 合理化建议合理化建议 .81 第第 10 章章 安全、文明、环保安全、文明、环保 83 10.1 安全生产安全生产 .83 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 4 10.2 文明施工文明施工 84 10.3 环境卫生及环境保护环境卫生及环境保护 84 第第 11 章章 应急预案应急预案

11、.86 11.1 冻结管防断裂及断裂报警冻结管防断裂及断裂报警 86 11.2 盐水漏失报警装置盐水漏失报警装置 86 第第 12 章章 新技术、新材料应用新技术、新材料应用.88 12.1 电机节能电机节能 88 12.2 新材料的应用新材料的应用 88 12.3 CaCl2盐水过滤系统盐水过滤系统88 第第 13 章章 附图、表附图、表.90 附表附表 1 龙固煤矿北风井冻结壁冻土（粘土）发展与掘砌时间预测表龙固煤矿北风井冻结壁冻土（粘土）发展与掘砌时间预测表 .90 附图附图 1 龙固煤矿北风井冻结壁冻土（粘土）发展与掘砌时间预测图龙固煤矿北风井冻结壁冻土（粘土）发展与掘砌时间预测图 .

12、91 附表附表 2 龙固煤矿北风井主要冻结设备表龙固煤矿北风井主要冻结设备表 .92 附表附表 3 龙固煤矿北风井冻结工程项目明细表龙固煤矿北风井冻结工程项目明细表 .93 附图附图 2 龙固煤矿北风井井筒打钻冻结工程进度网络计划图龙固煤矿北风井井筒打钻冻结工程进度网络计划图 .94 附表附表 4 龙固煤矿北风井冻结用电负荷统计表龙固煤矿北风井冻结用电负荷统计表 .95 附图附图 3 龙固煤矿北风井钻孔平面布置图龙固煤矿北风井钻孔平面布置图 .96 附图附图 4 龙固煤矿北风井钻孔剖面布置图龙固煤矿北风井钻孔剖面布置图 .97 附页附页 98 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司

13、龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 5 龙固煤矿北风井冻结设计参数表龙固煤矿北风井冻结设计参数表 序 号 项目名称单位北风井备注 1井筒净直径m6.0 2井壁厚度m0.92.2 3井筒掘砌荒径m7.810.4 4表土深度m675.6 5井筒深度m746 6冻结壁厚度m425.9m 厚度 7.5；675.6 厚度 11.5 7冻结壁平均温度425.9m -15；675.6m -21 8最大地压Mpa8.78 外圈孔678 中圈孔插花（外/内） 695/730 内圈孔插花（外/内） 730/678 9 冻 结 深 度 防片孔 m 332 外圈孔9.0 中圈孔插花（

14、外/内） 6.05/5.3 内圈孔插花（外/内） 2.55/2.05 10 距荒 径距 离 防片孔 m 1.35 外圈孔28.4 中圈孔插花（外/内） 22.5/21.0 内圈孔插花（外/内） 15.5/14.5 11 冻 结 圈 径 防片孔 m 11.3 外圈孔49 中圈孔插花（外/内） 23/23 内圈孔插花（外/内） 1111 12 冻 结 孔 数 防片孔 个 13 外圈孔1.820 中圈孔插花（外/内） 1.633 内圈孔插花（外/内） 2.191 13 开 孔 间 距 防片孔 m 2.704 14冻结孔靶域半径m表土段 0.8，基岩段 1.0，防片孔2.5 15终孔最大孔间距m 表土

15、段外圈、中圈相邻孔2.8，其他孔靶域 半径和偏斜控制；基岩段中-内圈长腿4.5 外圈、内圈、防片孔 内偏小于 0.5 16冻结管规格mm 外圈、中圈、内圈孔 300m 以上采用 1596，300m 以下采用 1597；防片孔 采用 1275 供液管 806、 635 17测温孔深度/个数m/个730/2、710/2、680/1测温管1275 18水文孔m/个386/1、205/1水文管D150 焊管 19冻结孔工程量m85801 20钻孔工程量m89952 21井筒需冷量1219.1 22冻结站标准制冷量 104 kcal/h3800 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿

16、北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 6 23最大用电负荷KVA11507 24盐水温度-28-34 25打钻工期d150 不含施工准备期 26沟槽工期d20 27开机至试挖d110 28试挖至正式开挖d20 29开挖至停机d296 30冻结掘砌总工期d596 打钻篇打钻篇 第第 1 1 章章 编制依据编制依据 依据冻结设计、井检孔资料，按有关规范、规程、标准，并结合以往施工经验，编 制了本设计。 设计编制依据如下： 1、龙固煤矿北风井井筒检查孔有关资料； 2、 矿山井巷工程施工及验收规范 （GBT213-90） ； 3、 矿井井巷工程质量检验评定标准 （MT5009-

17、94） ； 4、 煤田钻探规程 （中煤总地字1991第 547 号） ； 5、 煤田钻探安全规程 （中煤总第字1991第 566 号） ； 6、其它与本工程施工相关的规程、标准及手册。 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 7 第第 2 2 章章 工程概括工程概括 2.1 矿井概况矿井概况 山东新巨龙能源有限责任公司位于鲁西南巨野煤田的中南部，东距巨野县城约 20km，西距菏泽市约 40km，行政区划属菏泽市巨野县管辖。新巨龙能源公司龙固煤矿设 计规模 600 万吨/年，2009 年 10 月份建成投产，原有 2

18、 主、1 副、1 风 4 个井筒。为提高 通风能力，增加 1 个北风井，北风井位于巨野县太平镇境内，龙固至太平县级公路的西 侧，南距主井 4.8km。北风井井筒净直径 6.0m，深 746m，井筒所要穿过的冲积层厚度为 675.6m。 表表 1-2-1 主要技术指标主要技术指标 序号名称单位北风井备注 1井口设计标高m+46.0 2井口自然地坪m+42.5 3井筒深度m746 4基岩以上段m675.6 5基岩以下段m71 2.2 工程地质工程地质 2.2.1 地层地层 井筒检查孔穿过和揭露的地层自上而下有第四系、第三系、二叠系。现分别叙述如 下： （1）第四系（Q） 厚 152.6m。本孔未取

19、芯，根据测井资料，主要为细砂、粉砂、砂质粘土、粘土。底 部多为含铁锰质结核及姜结石的粘土层，隔水性良好，不整合于上第三系地层之上。 （2）第三系（N） 孔深 675.60m，厚 523m。主要由厚层粘土、砂质粘土、粘土质砂及砂层组成，与下 伏地层呈不整合接触。根据取芯，取芯段含 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 8 砂 18 层，砂层厚度 40.0m,占取芯段厚度的 8.4%，含粘土质砂 5 层，厚度 18.60m，占取 芯段厚度的 3.9%，砂层多呈土黄，以粉砂、细砂为主，分选好；取芯段含砂质粘土 32 层

20、， 厚度 147.7m，占取芯段厚度的 31.1%，含粘土 35 层，厚度 268.6m，占取芯段厚度的 56.5%， 粘土、砂质粘土以棕红、灰绿色为主，粘土层多以厚层及巨厚层产出，大部分呈微固结 至半固结，含较多钙质结核及少量铁锰质结核，含块状、粒状及粉末状石膏，粘性及膨 胀性较强，450m 以下粘土大多易碎，吸水性强，易吸水膨胀，具可塑性。 （3）二叠系(P) 仅残存山西组。山西组为该矿井的主要含煤地层。钻孔揭露厚度为 104.40m。岩性有 浅灰至灰白色砂岩、灰黑色泥岩、粉砂岩及煤层。其中，3 煤为该矿井的主采煤层。 本组以中砂岩、细砂岩为主，中、细砂岩占揭露厚度的 59%。3 煤厚 7

21、.39(0.54) 2.16m，黑色，以亮煤为主，夹镜煤及暗煤条带，玻璃光泽，块状，局部粉末状，内生裂 隙发育，裂面见黄铁矿薄膜，阶梯状断口，为半亮型煤。夹石为碳质泥岩。 泥岩呈灰黑色、灰色、深灰色、锈黄色，平坦状断口，均匀层理，局部含菱铁质结 核，方解石脉充填，含少量植物碎片化石，部分含铝质高，风化裂隙发育。 粉砂岩为灰黑色，裂隙发育，含植物碎片化石，局部见滑面。 砂岩细中粒，以浅灰色、灰白色为主，局部深灰色、锈黄等色，分选性中等好， 泥质胶结，成分以石英、长石为主。733736m 间胶结程度差，硬度低，手搓易碎。 本组顶部为风化带，675.6705.3m，厚 29.7m。其中：强风化带厚

22、18.20m，弱风化 带厚 11.5m。岩性为泥岩、粉砂岩、细砂岩、中砂岩，呈锈黄、浅灰、灰、深灰等色，裂 隙及滑面发育，风化较强烈，强风化带部分强度极低，松软易碎。 2.2.2 构造构造 检查孔附近的地层较为平缓，通过岩芯测量地层倾角一般在 410之间，从检查孔 取上的岩芯来看，基岩段的裂隙较为发育，孔深 715m730m 中砂岩的裂隙发育尤为明 显。在揭露的地层中未见明显的挤压现象，没有发现地层的断失情况，本孔附近构造较 为简单。 2.2.3 水文地质水文地质 表土段泥浆消耗量在 1.0424.70L/min 间，一般在 2.7 L/min 左右；644m 以上最大消 耗量为 13.48L

23、/min(孔深 628m)，644m 以下消耗量在 4.4924.70L/min 间，最大消耗量在 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 9 659.92m，为 24.7L/min。基岩段冲洗液消耗量在 1.35262.76L/min 间，简易水位在 45m232m 间；孔深 715m 以下部位消耗量、水位变化明显增大，消耗量在 30.32262.76L/min 间，简易水位在 54.35m232m 间，孔深 741.19m 消耗量最大，为 262.76L/min，水位为 55.5m，孔深 720.79m 水位最

24、深，为 232m，消耗量为 33.69 L/min。 由于本次施工，未对松散层进行专门的水文地质工作，故无法对松散层的水文地质 特征做出评价，但由于第三系底部巨厚粘土层的存在，有效地切断了松散地层与基岩地 层的水力联系。 根据各含水层段的特征、钻进中获得的简易水文数据以及抽、压水试验结果、流量 测井解释成果对含水层进行了划分和确定。共分三个含水层，即：二叠系山西组风化基 岩含水层（含） ；二叠系山西组 3 煤顶板砂岩含水层（含） ；二叠系山西组 3 煤底板 砂岩含水层（含） 。现将各含水层有关特征数据经过合理取舍，根据其特征对各含水层 评价如下： （1）风化基岩含水层（含） 孔深 675.87

25、705.27m，该含水层为两层较厚层砂岩，裂隙发育，简易水文曲线变化 不明显，简易水位在 42.6045m 之间，冲洗液消耗量 1.939.63L/min，抽水时水量极小， 为极弱含水层。 （2）3 煤顶板砂岩含水层（含） 孔深 705.3743.6m，该含水层砂岩厚度大，为巨厚层砂岩，局部裂隙发育，简易水 文曲线变化明显，在孔深 720.79m 简易水位降至 232m，冲洗液消耗量 33.69L/min，至孔 深 741.19m，简易水位 55.5m，冲洗液消耗量 262.76L/min。本含水层简易水文变化主要 受煤矿生产排水影响。从流量测井结果看，主要含水层位集中在 712.55m722

26、.05m，单 位涌水量 q：0.00701924l/s.m，渗透系数 K：0.095424md, 导水系数 T：0.9065d， 为一弱含水层。本含水层是本孔的主要含水层。 （3）3 煤底板砂岩含水层（含） 孔深 760.15772.3m，为一厚层砂岩，局部裂隙较发育，简易水位在 60.3763.9m 之间，冲洗液消耗量 11.2322.05L/min 间，冲洗液消耗量与钻进煤层时相比变化不大， 从流量测井结果看，此含水层基本不含水，为一弱含水层。 表表 1-2-2 北风井基岩段井筒涌水量预算表北风井基岩段井筒涌水量预算表 含水层编号含水层名称起止深度（m） 含水层厚度 （m） 涌水量（m3/

27、h） 含风化基岩675.87705.2713.60 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 10 705.3712.557.250 712.55722.059.514.81含3 煤顶板砂岩 722.0574821.550 含3 煤底板砂岩760.15772.3012.150 累计全井筒675.8778064.0514.81 煤矿建设井筒水文地质工作规定（暂行） 中规定：距井筒 500m 内不存在落差 30m 断层；第四系富水性差，其底部有厚粘土层普遍与基岩接触；井筒穿过多层含水层， 井筒涌水量 30m3h，为简单型

28、。由此可见，北风井井筒的水文地质条件应为简单型。 表表 1-2-3 北风井基岩段井筒涌水量预算表北风井基岩段井筒涌水量预算表 含水层编号含水层名称 起止深度 （m） 含水层厚度 （m） 涌水量（m3/h） 含风化基岩675.87705.2713.60 705.3712.557.250 712.55722.059.514.81含3 煤顶板砂岩 722.0574821.550 含3 煤底板砂岩760.15772.3012.150 累计全井筒675.8778064.0514.81 煤矿建设井筒水文地质工作规定（暂行） 中规定：距井筒 500m 内不存在落差 30m 断层；第四系富水性差，其底部有厚粘

29、土层普遍与基岩接触；井筒穿过多层含水层， 井筒涌水量 30m3h，为简单型。由此可见，北风井井筒的水文地质条件应为简单型。 2.2.4 地温地温 从测量结果看：三系底界面（孔深 680m） ，地温 26.6；在孔底处（孔深 775m） ， 地温 28.6。QN 段地温梯度为 1.40百米，基岩段地温梯度为 2.52百米。无地温 异常。 2.3 冻土试验冻土试验 表表 1-2-4 单轴抗压强度单轴抗压强度 抗压强度（MPa） 序号 取样 深度 岩层 名称 含水率 % -10-15-20-25 2.282.285.753.89 3.133.064.368.29 第 1 组 427.5436. 7

30、粘土14.56 2.68 2.70 4.79 3.38 4.34 4.82 4.68 5.62 2.363.324.245.92 2.503.285.188.23 第 2 组 470.3481. 2 粘土13.86 2.29 2.38 3.44 3.35 4.14 4.52 5.63 6.59 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 11 2.993.082.946.13 4.493.607.896.18 第 3 组 508.5516. 7 粘土17.74 3.26 3.58 6.92 4.53 5.72 5.52

31、 7.56 6.62 3.224.205.176.02 1.753.844.175.37 第 4 组 569.1578. 8 粘土13.83 3.25 2.74 4.57 4.20 4.51 4.62 4.36 5.25 5.203.858.468.53 2.125.754.827.20 第 5 组 598.2605. 3 粘土11.51 4.56 3.96 3.56 4.38 5.94 6.41 6.28 7.34 2.233.035.116.77 3.783.33.845.80 第 6 组 629.2637. 3 粘土11.31 2.56 2.86 3.34 3.22 4.71 4.55

32、4.45 5.67 3.115.054.488.59 3.974.105.079.21 第 7 组 422.4425. 9 粉砂17.21 4.46 3.85 4.85 4.67 7.11 5.55 7.91 8.57 表表 1-2-5 各个土层的最大冻胀率和最大冻胀力各个土层的最大冻胀率和最大冻胀力 冻胀力（Mpa）冻胀率（%） 检查孔 冻土样 土层 名称 含水 率/% -10-15-20-25-10-15-20-25 第一组粘土14.560.530.640.770.855.245.355.415.57 第二组粘土13.860.320.410.530.602.042.262.382.61 第

33、三组粘土17.740.460.540.620.714.484.714.955.16 第四组粘土13.830.390.470.580.654.364.424.594.73 第五组粘土11.510.280.360.450.553.573.683.803.93 第六组粘土11.310.260.340.420.513.683.813.954.10 第七组粉砂17.210.610.730.840.982.883.013.243.39 表表 1-2-6 冻土弹性模量冻土弹性模量 弹性模量（MPa） 序 号 取样 深度 岩层 名称 含水 率 %-10-15-20-25 34.852.5127.0130.1

34、46.851.272.7138.0 第 1 组 427.5 436. 7 粘土14.56 48.1 43.2 40.1 47.9 95.6 98.1 88.6 118.9 65.2122.1145.2103.1 59.547.188.796.2 第 2 组 470.3 481. 2 粘土13.86 29.4 51.4 78.9 82.7 68.7 101.9 140.5 112.3 48.482.265.4115.2 134.797.8189.5125.9 第 3 组 508.5 516. 7 粘土17.74 43.4 75.5 123.1 101.0 89.7 114.9 162.0 134

35、.4 84.241.3116.886.4 21.868.148.6121.0 第 4 组 569.1 578. 8 粘土13.83 29.0 45.0 49.3 52.9 43.4 69.6 71.1 92.8 96.7101.8113.8145.4第 5 组 598.2 605. 3 粘土11.5142.779.9113.6101.3128.5118.2108.6125.3 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 12 100.288.6112.2121.8 31.843.8147.8156 81.580.180

36、.7131 第 6 组 629.2 637. 3 粘土11.31 45.4 52.9 71.7 65.2 110.6 110.3 139 142 18.247.558.693.6 22.336.669.4121.4 第 7 组 422.4 425. 9 粉砂17.21 33.9 24.8 38.6 40.9 87.1 71.7 79.5 98.2 表表 1-2-7 冻结温度试验成果表冻结温度试验成果表 序号土层性质含水率冻结温度（）备注 1 粘土 1-914.56-1.9 2粘土 2-1413.86-1.9 3粘土 3-717.74-2.0 4粘土 4-513.83-2.4 5粘土 5-211

37、.51-3.2 6粘土 6-711.31-3.1 7粉砂 7-617.21-1.6重塑 表表 1-2-8 冻土的泊松比冻土的泊松比 泊松比 序 号 取样 深度 岩层 名称 含水 率 % -10-15-20-25 0.2120.2160.2190.213 0.2020.2980.2370.216 第 1 组 427.5 436 .7 粘土14.56 0.247 0.220 0.242 0.252 0.266 0.241 0.256 0.228 0.2150.2250.2310.248 0.2280.2370.2440.288 第 2 组 470.3 481 .2 粘土13.86 0.243 0.

38、229 0.255 0.239 0.264 0.246 0.236 0.257 0.2180.2340.2580.246 0.3110.2800.2630.255 第 3 组 508.5 516 .7 粘土17.74 0.212 0.247 0.248 0.254 0.259 0.257 0.271 0.258 0.2900.2400.2970.259 0.2560.2690.2510.286 第 4 组 569.1 578 .8 粘土13.83 0.226 0.257 0.254 0.255 0.244 0.264 0.218 0.271 0.2390.2620.2660.257 0.284

39、0.2190.2560.264 第 5 组 598.2 605 .3 粘土11.51 0.218 0.247 0.229 0.237 0.258 0.260 0.293 0.272 0.2560.2350.2940.268 0.2250.2880.2370.256 第 6 组 629.2 637 .3 粘土11.31 0.281 0.254 0.241 0.255 0.256 0.262 0.272 0.265 0.2910.3320.3240.252 0.2930.3010.2850.273 第 7 组 422.4 425 .9 粉砂17.21 0.274 0.286 0.288 0.307

40、 0.289 0.299 0.278 0.257 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 13 表表 1-2-9 导热系数测定成果表导热系数测定成果表 导热系数(W/(mK) 序号 土层名 称 含水率/% -10-15-20-25 比热 J(gK) 第一组粘土14.561.591.711.912.081.47 第二组粘土13.861.551.671.822.011.42 第三组粘土17.741.611.801.962.121.58 第四组粘土13.831.531.651.801.991.44 第五组粘土11.511

41、.471.621.751.941.38 第六组粘土11.311.481.631.761.951.39 第七组粉砂17.211.671.842.052.141.64 2.4 地质特点地质特点 2.4.1 冲积层厚度大冲积层厚度大 冲积层厚度： 675.6m，超过目前国内已完成的最深冲积层冻结井龙固副井 （567.7m）107.9m、郭屯副井（586.17m）89.43m，超过世界记录（前苏联雅可夫列夫铁 矿 571m）104.6m。 2.4.2 新近系粘土层含量大，单层厚度较厚新近系粘土层含量大，单层厚度较厚 在上第三系中下部以厚巨厚层粘土、砂质粘土为主，其膨胀性均较强，滑面发育， 特别是 45

42、0m 以下粘土大多易碎，吸水性强，建议在建井工作中应引起足够重视。 2.4.3 粘土层结冰温度较低粘土层结冰温度较低 表表 1-2-12 冻结温度试验成果表冻结温度试验成果表 序号土层性质含水率 冻结温度（） 备注 1 粘土 1-914.56-1.9 2粘土 2-1413.86-1.9 3粘土 3-717.74-2.0 4粘土 4-513.83-2.4 5粘土 5-211.51-3.2 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 14 6粘土 6-711.31-3.1 7粉砂 7-617.21-1.6重塑 最低结冰温度

43、-3.2。 2.4.4 地下水流速大地下水流速大 90m 水的流向为东南向，即磁方位角为 135，流速为 0.764 米/小时。 160m 水的流向为东南向，即磁方位角为 135，流速为 0.807 米/小时。 1-2-10 龙固矿井北风井检查孔采用成果表龙固矿井北风井检查孔采用成果表 累深 （m） 层厚 （m） 岩石 名称 累深 （m） 层厚 （m） 岩石 名称 累深 （m） 层厚 （m） 岩石 名称 8.708.70粘土152.609.25粉砂296.618.1砂质粘土 12.553.85砂质粘土161.458.85细砂297.81.2粉砂 15.252.70粘土164.953.50砂质粘

44、土300.72.9粘土 27.4512.20粉砂167.902.95细砂307.16.4砂质粘土 31.403.95细砂170.252.35砂质粘土312.04.9粘土 36.304.90砂质粘土176.205.95粉砂314.82.8砂质粘土 56.6520.35细砂185.309.10砂质粘土316.31.5细砂 63.657.00粉砂194.108.80粉砂321.14.8粘土 69.405.75细砂199.705.60砂质粘土323.52.4砂质粘土 75.305.90粉砂201.802.1细砂333.710.2粘土 76.501.20砂质粘土203.51.7砂质粘土336.52.8砂

45、质粘土 91.2014.70细砂207.23.7粉砂339.22.7细砂 102.0510.85粉砂219.612.4粘土344.55.3粘土 103.301.25细砂222.32.7粘土349.34.8细砂 105.752.45粉砂223.51.2砂质粘土362.212.9砂质粘土 106.851.10细砂231.58粘土366.74.5细砂 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 15 108.351.50砂质粘土232.10.6砂质粘土369.93.2粘土 111.152.80细砂236.74.6粘土371.

46、01.1砂质粘土 118.657.50粉砂241.64.9粉砂372.61.6细砂 121.653.00细砂243.21.6砂质粘土377.85.2粘土 128.106.45粉砂262.419.2粘土380.12.3砂质粘土 132.454.35细砂27310.6砂质粘土384.84.7 粘土质粉 砂 135.653.20砂质粘土277.84.8粘土386.21.4细砂 143.357.70细砂278.50.7粘土质粉砂389.83.6粘土 1-2-11 龙固矿井北风井检查孔采用成果表龙固矿井北风井检查孔采用成果表 累深 （m） 层厚 （m ） 岩石 名称 累深 （m） 层厚 （m） 岩石 名

47、称 累深 （m） 层厚 （m） 岩石 名称 392.12.3砂质粘土503.11.4粉砂679.904.30细砂岩 394.72.6粘土508.25.1砂质粘土685.455.55粉砂岩 401.56.8粘土531.623.4粘土693.558.10粘土岩 403.62.1砂质粘土533.31.7粉砂702.058.50中砂岩 407.13.5粘土535.32.0砂质粘土702.650.60碳质泥岩 411.34.2砂质粘土536.41.1细砂712.559.90中砂岩 415.54.2粘土547.010.6粘土715.502.95破碎带 422.46.9砂质粘土549.72.7砂质粘土717

48、.802.30中砂岩 425.93.5粉砂553.23.5粘土718.600.80破碎带 433.47.5粘土558.14.9砂质粘土721.452.85中砂岩 434.81.4砂质粘土561.83.7粘土722.050.60破碎带 437.52.7粘土566.74.9砂质粘土738.9016.85中砂岩 442.24.7砂质粘土568.11.4粉砂742.203.30粉砂岩 451.79.5粘土580.212.1粘土747.004.80细砂岩 453.41.7砂质粘土582.82.6砂质粘土748.001.00砂质泥岩 454.51.1粉砂584.01.2粉砂758.0910.093 煤 4

49、58.74.2粘土585.11.1砂质粘土758.900.81砂质粘土 兖矿新陆建设发展有限公司兖矿新陆建设发展有限公司 龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计龙固煤矿北风井井筒冻结施工组织设计 16 460.82.1砂质粘土605.520.4粘土760.651.75粉砂岩 465.24.4粘土624.719.2砂质粘土744.9514.3细砂岩 469.64.4 粘土质粉 砂 627.12.4粘土780.005.05泥岩 485.916.3粘土628.31.2粉砂 487.51.6砂质粘土645.216.9粘土 495.68.1粘土651.46.2粘土质粉砂 496.71.1粉砂652.10.7泥岩 499.83.1粘土663.911.8砂质粘土 501.71.9砂质粘土675.611.5含砾粘土