[发明专利]一种非等强复合冻结壁冻结方法

说明书

本发明涉及竖井挖掘的技术领域，提出了一种非等强复合冻结壁冻结方法，用于减少竖井开凿时产生的内应力，所述竖井上下依次分为上部、中部和下部，包括以下步骤，确定待开凿竖井位置，沿所述待开凿竖井位置外围开凿防片帮孔、内孔、中孔和外孔，其中防片帮孔、内孔、中孔、外孔依次远离竖井位置，且均与竖井为中心圆周设置，其中中孔中开凿深度最深，内孔、外孔、防片帮孔依次变浅，冻结所述防片帮孔和所述内孔，直至用于井筒开凿时防止井帮片帮完成冻结，对所述待开凿竖井位置进行开挖，同时直至所述中孔完成冻结，完成竖井上部挖掘，开始进行竖井中部挖掘，同时开始冻结所述外孔直至井筒掘砌至冻结孔深度后完成冻结，完成竖井中部挖掘，开始进行竖井下部挖掘，完成竖井挖掘，通过上述方案，解决了现有技术中冻结壁井下位移较大，井筒内底鼓严重等问题。

技术领域

本发明涉及冻结法凿井技术领域，具体的，涉及一种非等强复合冻结壁冻结方法。

背景技术

煤矿井是连接地面与井下生产环境的咽喉要道，在我国采用冻结施工井筒中，井壁破裂时有发生，目前，很多煤矿进行冻结壁冻结及煤矿井挖掘时，计算及研究冻结壁厚度及承载能力、变形等参数与工程实践产生较大误差，不能实现全面指导工程实践，相应的伴随的是冻结法凿井过程中，冻结壁井下位移较大，井筒内底鼓严重，井帮位移较大，这些技术难题一直未能解决。

发明内容

本发明提出一种非等强复合冻结壁冻结方法，解决了相关技术中冻结法凿井过程中，冻结壁井下位移较大，井筒内底鼓严重，井帮位移较大问题。

本发明的技术方案如下：

一种非等强复合冻结壁冻结方法，用于减少竖井开凿时产生的内应力，所述竖井上下依次分为上部、中部和下部，包括以下步骤，

S1、确定待开凿竖井位置，

S2、沿所述待开凿竖井位置外围开凿防片帮孔、内孔、中孔和外孔，其中防片帮孔、内孔、中孔、外孔依次远离竖井位置，且均与竖井为中心圆周设置，其中中孔中开凿深度最深，内孔、外孔、防片帮孔依次变浅，

S3、冻结所述防片帮孔和所述内孔，直至用于井筒开凿时防止井帮片帮完成冻结，

S4、对所述待开凿竖井位置进行开挖，同时直至所述中孔完成冻结，

S5、完成竖井上部挖掘，开始进行竖井中部挖掘，同时开始冻结所述外孔直至井筒掘砌至冻结孔深度后完成冻结，

S6、完成竖井中部挖掘，开始进行竖井下部挖掘，完成竖井挖掘，

其中，步骤S3中防片帮孔和内孔冻结时可根据井筒实际掘砌情况，适时调整冻结盐水流量，同时防片帮孔和内孔盐水流量均大于步骤S4中孔冻结时的冻结盐水流量，也均大于步骤S5中外孔冻结时的冻结盐水流量，

步骤S3中防片帮孔冻结时冻结盐水温度和内孔冻结时的冻结盐水温度，与步骤S4中孔冻结时的冻结盐水温度相同，均低于步骤S8中外孔冻结时的冻结盐水温度。

作为进一步的技术方案，防片帮孔、内孔二者冻结时使用的冷冻机数量，大于中孔、外孔二者冻结时使用的冷冻机数量。

作为进一步的技术方案，防片帮孔、内孔、中孔、外孔，四者冻结时的冻结盐水流量依次减小，冻结时的冻结盐水温度依次增加，冻结时使用的冷冻机数量依次减少。

作为进一步的技术方案，

步骤S3中防片帮孔冻结时冻结盐水流量具体为14m³/h，内孔冻结时的冻结盐水流量具体为14m³/h ，

步骤S4中中孔冻结时的冻结盐水流量具体为12m³/h，

步骤S5中外孔冻结时的冻结盐水流量具体为12m³/h。

作为进一步的技术方案，