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NB/T 10053-2018 煤矿斜井冻结施工技术规范.pdf简介:
NB/T 10053-2018《煤矿斜井冻结施工技术规范》是中国煤炭工业标准中的一项技术规范,主要针对煤矿斜井的冻结施工过程进行了详细的规定。煤矿斜井冻结是煤矿开采中的一种重要辅助手段,主要用于在开采矿井时,通过向井壁注入低温介质(如水或制冷剂),使井壁冻结成冰,以此作为支护,防止井壁坍塌,保证开采过程的安全。
该规范详细规定了斜井冻结施工的前期准备、施工工艺、设备选择、施工过程中的质量控制、安全措施、施工后的检查验收等内容。它涵盖了施工前的规划、施工中的技术操作、施工后的维护和评价等各个环节,为煤矿斜井的冻结施工提供了科学、规范的指导。
它的重要性在于,确保了煤矿斜井冻结施工的工程质量,降低了施工过程中的安全风险,提高了煤矿开采的效率和安全性。同时,这也是我国煤矿行业对斜井冻结施工技术管理的重要依据。
NB/T 10053-2018 煤矿斜井冻结施工技术规范.pdf部分内容预览:
施工的工程勘探及基础资料、井壁设计、冻结设 计、钻孔施工与冻结器安装、冻结站安装与运转、冻结过程检测与判断、冻结段的掘进施工、事故防治与 应急预案、冻结工程收尾工作。 本标准适用于煤矿斜冻结法施工
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB50016 建筑设计防火规范 GB50171 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范 GB50231 机械设备安装工程施工及验收通用规范 GB50274 制冷设备、空气分离器设备安装工程施工及验收规范 GB50511—2010 煤矿井巷工程施工规范 MT/T593.1 人工冻土物理力学性能试验 第1部分:人工冻土试验取样及试样制备方法 MT/T593.2 人工冻土物理力学性能试验 第2部分:土壤冻胀试验方法 MT/T593.3 人工冻土物理力学性能试验 第3部分:人工冻土静水压力下固结试验方法 MT/T593.4 人工冻土物理力学性能试验 第4部分:人工冻土单轴抗压强度试验方法 MT/T593.6 人工冻土物理力学性能试验 第6部分:人工冻土单轴压缩蠕变试验方法 SBI12氮制冷系统安装工程施工及验收规范
下列术语和定义适用于本文件。 3.1 斜井冻结法groundfreezingmethodof inclinedshaft 在斜井井简施工之前,用人工制冷的方法,将斜井井简周围地层进行冻结,形成具有临时承载或隔 水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁后,在冻结壁的保护下进行斜井井筒掘砌作业的一种施工 方法。 3.2 冲积层alluvium 覆盖于稳定基岩之上的松散地层。 [GB50511—2010,定义2.0.7] 3.3 冻结壁freezingwall 用制冷技术在斜井井筒周围地层所形成的具有一定厚度和强度的连续冻结岩土体。
下列术语和定义适用于本文件。 3.1 斜井冻结法groundfreezingmethodofinclinedshaft 在斜井井简施工之前,用人工制冷的方法,将斜井井简周围地层进行冻结,形成具有临时承载或隔 水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁后,在冻结壁的保护下进行斜井井筒掘砌作业的一种施工 方法。 3.2 冲积层alluvium 覆盖于稳定基岩之上的松散地层。 [GB50511—2010,定义2.0.7] 3.3 冻结壁freezingwall 用制冷技术在斜井井筒周围地层所形成的具有一定厚度和强度的连续冻结岩土体。
NB/T 100532018
3.4 井壁shaftlining 在井筒围岩表面构筑的、具有一定厚度和强度的整体构筑物。 3.5 冻结壁形成期formableperiodoffreezingwall 从地层冻结开始至冻结壁形成并达到设计要求所需的时间。 3.6 冻结壁维护期 月maintainableperiod of freezingwall 冻结壁形成并达到设计要求后,为了保证并筒简掘过程中的安全,继续向冻结器输送冷量,以维持 冻结壁满足设计要求的时段。 3.7 冻结压力frozengroundpressure 冻结壁作用于井壁上的法向压力的统称。 3.8 水位观测孔waterlevelobservationhole 在并筒荒径内装有水文管,用以在冻结壁形成期内观测地下水位变化的观测孔。 3.9 温度观测孔temperaturemeasurementhole 在冻结壁及冻结降温区内布置温度传感器,用于监测不同时期地层温度变化的钻孔。 3.10 冻结孔freezinghole 用于安装冻结器的钻孔。 3.11 冻结器 freezingapparatus 安设在冻结孔内,用作循环冷媒剂与地层进行热交换的装置。冻结器由冻结管、供液管、回液管等 组成。 3.12 分段冻结stepfreezing 沿斜井并筒方向,根据并简冻结施工需要,分为数段依次冻结的方法。 3.13 局部冻结 partialfreezing 只对井筒的某一含水层或地层不稳定地段进行冻结的方法。 3.14 雄幕冻结 curtainfreezing 在斜井井简施工之前,对斜井周围某一方向的地层进行冻结,从而形成一道类似雌幕的连续冻结岩 土体。 3.15 冻结壁厚度 freezing wallthickness 冻结壁壁面上任一点与同一冻结壁体另一侧壁面之间的最短距离。冻结壁厚度设计值一般指在斜 井井筒开挖面外侧冻结壁所要达到的最小值。 3.16 封头孔thestartfreezinghole 布置于每一冻结段内最上部的竖排冻结孔。
3.17 封尾孔theendfreezinghole 布置于每一冻结段内末端的竖排冻结孔。 3.18 冻结壁平均温度 averagetemperatureoffreezingwall 冻结壁任一截面上温度分布的平均值。冻结壁平均温度设计值一般指拟建井筒开挖面外围冻结壁 界面处所要达到的平均温度。 3.19 冻结壁交圈时间frozensoilwallclosingtime 从地层冻结开始至拟建斜井井简周围主要冻结器布置圈上所有相邻的冻结器所形成的冻结圆柱按 设计要求完全相交所需的时间。 3.20 冻土圆柱frozensoilcolumn 冻结器与周围含水地层发生热交换并使周围含水地层冻结所形成的近似圆形的冻土柱。 3.21 盐水制冷系统brinerefrigerationsystem 以氯化钙等盐溶液为冷媒剂的间接制冷系统。 3.22 掘进步距 drivage step size 掘进段长。 掘砌施工过程中,每个开挖与支护循环作业的掘进长度,
4.1.1编制斜井井筒冻结法施工组织设计及井壁结构设计时,应有符合要求的井简检查钻孔地质 报告。 4.1.2斜井冻结施工区域井筒检查钻孔布置应符合下列规定 a) 检查孔应平行斜井中心走向布置,其间距不应超过60m,冻结起始端、冻结终止端均应布置 个检查孔; b) 检查孔不得布置在井筒掘进范围内,且距井筒掘进边界的垂直距离宜小于20m; ) 每个检查孔深度应超过该处斜并荒底板垂深10m,具体深度应根据拟采用的冻结方案确定 每个检查孔终孔位置所处的地层应有含(隔)水层水文地质特征描述; d) 当斜井采用雌幕冻结施工时,应对该区域进行补充勘探,补充勘探的检查孔水平间距不应超 过25m,检查孔深度宜进入井筒底板隔水层10m以上。 4.1.3 井筒检查钻孔施工应符合下列规定: 应全孔取岩心,取岩心率在黏土层或基岩中不宜小于75%,在砂层、破碎带、软弱岩层和溶洞 充填物中采取率不宜小于60%; b) 在井筒顶板以上10m至底板以下10m段距内宜每层取样,并进行冻土物理力学性能测定。 .1.4井筒检查钻孔地质报告提供的资料应能满足地层冻结、井壁设计的要求,并应具有下列资料: a) 井筒检查孔数量、深度与布置方式,检查孔主要施工工艺及主要施工过程; b)井简检查孔地质柱状图,包括岩性、层厚、倾角、岩心采取率、累计深度、岩心主要特征的描述: c)井筒地质构造及地温,并附沿斜井井简中心线的地质剖面图;
.1.1 编制科开开同你结法施组织设计及开整结构设计时,应有付合要求的开同检 报告。 4.1.2斜井冻结施工区域井筒检查钻孔布置应符合下列规定 a) 检查孔应平行斜井中心走向布置,其间距不应超过60m,冻结起始端、冻结终止端均应布置 个检查孔; b) 检查孔不得布置在井简掘进范围内,且距井筒掘进边界的垂直距离宜小于20m; 每个检查孔深度应超过该处斜并荒底板垂深10m,具体深度应根据拟采用的冻结方案确定 每个检查孔终孔位置所处的地层应有含(隔)水层水文地质特征描述; d 当斜井采用雌幕冻结施工时,应对该区域进行补充勘探,补充勘探的检查孔水平间距不应超 过25m,检查孔深度宜进入井筒底板隔水层10m以上。 4.1.3 井筒检查钻孔施工应符合下列规定: 应全孔取岩心,取岩心率在黏土层或基岩中不宜小于75%DB12∕T 1096-2021 绿色公路评价指标,在砂层、破碎带、软弱岩层和溶洞 充填物中采取率不宜小于60%; b) 在井筒顶板以上10m至底板以下10m段距内宜每层取样,并进行冻土物理力学性能测定。 .1.4井筒检查钻孔地质报告提供的资料应能满足地层冻结、井壁设计的要求,并应具有下列资料: a) 井筒检查孔数量、深度与布置方式,检查孔主要施工工艺及主要施工过程; b)井简检查孔地质柱状图,包括岩性、层厚、倾角、岩心采取率、累计深度、岩心主要特征的描述: 井筒地质构造及地温,并附沿斜井井筒中心线的地质剖面图:
d)冲积层、基岩中主要土(岩)层的常规土工试验资料及5.3规定的人工冻结土(岩)试验资料,土 工试验取样的层位、深度应与冻土(岩)物理力学性能试验层位一致,人工冻土(岩)物理力学 性能试验应有专项试验报告; e) 冲积层、基岩中各含水层的特征,包括含水层埋深、层厚、静止水位、渗透系数、流向、流速、水 质、水温、含水率、富水性,各含水层(组)之间的水力联系,预计井筒施工各阶段涌水量。
4.2.1应对井筒附近的水源井进行调查,收集水源井的用途、数量、方位、距离、深度,抽水层位及深度, 抽水时间,日抽水量以及抽水影响半径等资料。 4.2.2在井简冻结区域附近600m范围内,不宜设置水源并;在此范围内有使用的水源并,应在冻结 壁形成期期间停止使用;若水源并仍继续使用,则必须实测含水层的地下水流速、流向并提供实测报告。 4.2.3当含水层的地下水流速超过5m/d时,冻结方案应采取相应的技术措施,防止延长冻结壁形成 时间。
4.3.1冲积层厚度(或基岩深度)大于50m时,在井筒检查钻孔地质报告中应有人工冻土(岩)物理力 学性能试验报告。 4.3.2当冲积层厚度(或基岩深度)小于150m时,应至少有2个水平的冻土(岩)试验资料;当冲积层 享度(或基岩深度)为150m~250m时,应至少有3个水平的冻土(岩)试验资料;当冲积层厚度(或基 岩深度)大于250m时,应至少有4个水平的冻土(岩)试验资料。 4.3.3每个水平的人工冻土(岩)物理力学性能试验项目应符合的要求见表1,试验方法应符合MT/T 593.1、MT/T593.2、MT/T593.3、MT/T593.4、MT/T593.6的规定
表1人工冻土(岩)物理力学性能试验项目