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GB／T 51277-2018 矿山立井冻结法施工及质量验收标准(完整正版、清晰无水印).pdf简介：

GB/T 51277-2018《矿山立井冻结法施工及质量验收标准》是中国国家标准，由国家标准化管理委员会和国家煤矿安全监察局发布。该标准主要针对矿山立井冻结法的施工过程和施工质量的验收给出了详细的规定和指导。

矿山立井冻结法是一种在地下开采矿山时，通过冷冻技术来控制井壁的温度，防止地下水渗入井壁，保持井壁稳定的方法。该标准涵盖了冻结井的设计、施工技术、材料选择、施工过程控制、质量检测、验收程序等多个环节，为保证矿山立井的安全稳定施工提供了技术依据。

具体内容包括冻结井的规划与设计、冻结设备的选择与安装、冻结过程的控制、冻结质量的检测、施工过程中的质量管理和验收标准等。此外，该标准还对施工过程中可能遇到的问题和解决方案进行了规定，以确保冻结法施工的顺利进行。

由于这是一份技术标准，完整版和清晰无水印的文字版可能需要从官方渠道或者相关专业机构购买，或者在国家标准化信息公共服务平台等权威网站上查阅。

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式中： rb 冻结壁外半径（m）； K 计算模型系数； 冻结壁暴露时间（h）； ua 暴露段冻结壁最大允许位移量（m），取0.05m； e 自然对数底数； Y 固定程度系数，可按表*.5.*选用； A(T)B、C 三轴压缩变试验参数，可按本标准附录B取值

*.*.1冻结孔布置圈直径计算应符合下列规定：

冻结孔布置圈直径计算应符合下列规定：

1单圈主冻结孔布置圈直径D。《1000kV变电站监控系统验收规范 GB/T25737-2010》，应按下列公式进行计算后 选用其中最大值： 按允许偏斜率：

按基岩段采用钻爆法施工：

D。=D,十2E+R。）

D。=Di+2(1.2+Qh。）

式中:Di、D1 冲积层和基岩中井筒最大掘进直径（m）； n 冻结圈内侧冻结壁厚度占冻结壁厚度E的百分 数：当冲积层厚度小于300m时，n采用*0%；冲 积层大于300m时，n采用55%； H 冲积层厚度（m）；

QQr 冲积层、基岩段的冻结孔允许偏斜率，Q、Q分 别为0.3%、0.5%； R。一向并心允许的偏斜半径（m），按表*.*.5选取； h。一一井筒冻结深度（m）。 辅助孔布置圈直径D应按下式计算：

*.2冻结孔数应按下列规定

D = D +2(0. 3E, +Q,H)

式中：L一 冻结孔开孔间距，当冻结深度小于300m时，宜采用 1.00m~1.30m；冻结深度大于300m时，宜采用 1.20m~1.35m。 2辅助冻结孔开孔间距宜小于3.5m。 *.*.3 多圈冻结孔布置设计应符合下列规定： 1 冻结孔孔间距、冻结圈间距及冻结孔深度控制指标应满足 冻结壁厚度和强度的需要； 2 冻结孔布置应有利手冻结过程控制和井筒掘砌； 3 应采取措施控制内部冻胀

1.20m~1.35m。

地层冻结开始日期应符合下列条件： 1制冷站氨、盐水、冷却水系统及供电系统能正常运转，达 到设计要求； 2）制冷站试运转3d～5d后，盐水去路温度正常连续下降 降至冰点之日为井筒地层冻结开始日期。 各水平冻结壁交圈时间应根据地层条件、盐水温度、冻结

管直径、主冻结孔相邻最大孔间距等因素估算。 3预测冻结壁发展，应满足安全、连续掘砌需要。 *.7.2单圈主冻结孔冻结壁交圈时间，当盐水温度为一25℃～ 30℃，冻结管直径为127mm~1**mm，盐水流量符合设计要求 时可按表*.7.2估算。

*. 7.2冻结壁交

*.7.3冻结壁形成时间的估算应符合下列规定：

冻结壁形成时间的估算应符合

1在冻结壁形成期间，冻结壁厚度、平均温度及井帮温度应 达到设计要求； 2深井冻结时，应根据井筒上部冻结壁扩展状况及温度观测 孔温度资料进行分析后，调整深部控制层的冻结时间，保证深部冻 结壁的厚度、平均温度及井帮温度达到设计要求； 3冻结壁形成时间可按下式估算：

式中：t 冻结壁形成时间（d）； Lmax 冲积层中冻结孔相邻两孔最大孔间距（cm）； U 冻结壁平均扩展速度（cm/d），与冻结壁厚度、岩性、盐 水温度有关。 *.7.*冻结壁交圈时间、冻结壁形成时间应根据水文观测孔水位 冒水时间以及温度观测孔温度等资料综合分析确定。 *.7.5当冻结壁厚度、平均温度和井帮温度达到设计要求，井筒 掘砌工作正常，安全通过深部黏土层后可转为维持冻结期。在维 持冻结期，根据内壁施工情况和冻结壁状况，制冷站可以逐渐减少 机组运转台数、运转时间，直至停止冻结

式中：t 冻结壁形成时间（d）； Lmax 冲积层中冻结孔相邻两孔最大孔间距（cm）： U 冻结壁平均扩展速度（cm/d），与冻结壁厚度、岩 水温度有关。

*.8.1水文观测孔布置应符合下列规定： 1 冻结段内的主要含水层组均应报导； 2水文观测孔宜布置在并筒中心附近，应避开井筒中心线及 凿井提升位置，且不得偏出井筒净断面 3各水文观测孔应分散布置； * 水文观测孔应有隔绝管外水力联系措施； 5单孔多层报导时应保证套管和隔板的施工质量； *水文观测孔内自然水位高于管口时，应接高水文管、管口 至静止水位的距离不应小于2.0m或装压力表封闭管口。

*.8.1水文观测孔布置应符合下列规定

1温度观测扎宜布置在相两个冻结扎扎间距最大的冻给 壁界面上； 2冲积层厚度小于300m时，每井不应少于2个温度观测 孔；冲积层厚度大于300m时，每井不应少于3个温度观测孔；冻 结壁外侧宜布置1个～2个温度观测孔； 3在冻结孔布置圈与荒径之间应至少布置1个温度观测孔； *温度观测孔宜布置在地下水流的上、下游方向： 5防片帮孔或辅助冻结孔与井帮之间的温度观测孔深度应 天于防片帮孔或辅助冻结孔冻结深度5m以上，其他部位温度观 测孔深度应大于冲积层厚度10m；应至少有1个温度观测孔深度 与冻结深度相匹配； *温度观测孔偏斜应符合设计要求，测温管焊接与冻结管焊 接要求一致，测温管不得渗漏； 7无法布置水文观测孔的井筒，应适当增加温度观测孔数量： 8温度观测孔内宜每隔20m设置1个测温水平，水文观测 孔报导层、膨胀性黏土层、冲积层与基岩交界面、煤层、地下水流速 较大的层位等均应设置测点。

9温度观测孔穿越两个及以上含水层且水头高差较天，存在 串水风险时，应制订管外防串水措施

*.9.1制冷站制冷能力应符合

*.9.1制冷站制冷能力应符合下列规定： 1氨、盐水及冷却水三个系统的能力，应在设计规定的时间 内能满足形成冻结壁的冷量需要： 2根据地层温度、岩性、冻结深度及盐水降温设计，冻结器单 应面积吸热负荷应在8*0kJ/（m²：h）~1050kJ/（m²：h）之间： 3地面冷量损失应控制在冻结管总热负荷的15%以内； *盐水温度、流量及冷却水温度、水量应满足设计要求。 *.9.2制冷站制冷能力计算应符合下列规定：

东结管吸热能力应按下式计算

武中：QT 冻结管总吸热能力（kJ/h）： d 冻结管外直径（m）； 冻结管长度（m）； N一一冻结管数量（个）； 冻结管单位面积吸热负荷，采用8*0kJ/（m²：h）~ 1050kJ/(m².h)。 2制冷站制冷能力计算应符合下列规定： 1）一个制冷站服务于一个并筒应按下式计算：

式中：Q一 制冷站制冷能力（kJ/h）； m一一冷量损失系数，采用1.1~1.15。 2）一个制冷站服务于两个井筒应按下式计算：

*.9.3氨压缩机工作制冷量确定、氨循环系统附属设备选择及充

1盐水（氯化钙水溶液）循环系统管路的充许流速应符合下 规定： 1）冻结器环形空间应为0.1m/s~0.3m/s； 2）供液管应为0.*m/s~1.5m/s； 3）干管及配集液圈应为1.5m/s~2.0m/s。 2氯化钙水溶液应符合下列规定： 1）凝固点应低于盐水设计温度8℃～10℃； 2）比重应在1.25~1.28之间，应采用纯度为9*%的无水 氯化钙或纯度为70%的晶体氯化钙配制； 3）氯化钙水溶液性质应符合表*.9.*的规定：

表*.9.*氯化钙水溶液性质

氯化钙水溶液应充满循环系统中所有的容器和管路。氯 化钙用量应按下式计算：

式中：V1 冻结器内盐水体积（m）； V2 干管及配集液圈内盐水体积（m3）； V3 蒸发器内盐水体积（m）； g 单位盐水体积固体氯化钙含量（kg/m3），由表*.9.* 查得； 固体氯化钙纯度，一般无水氯化钙取9*%，晶体氯化 钙取70%。 3盐水泵选择应符合下列规定： 1盐水泵流量应按下式计算

式中：W 盐水泵流量（m/h）； 盐水密度（kg/m3）； 盐水比热[kJ/（kg·℃）]； 去回路盐水温差：

冻结深度小于250m，△t选取2℃~*℃： 冻结深度大于或等于250m，△t选取*℃～*℃。 2）盐水泵扬程应按下列公式确定： H.=1.15（h十hz十h3十h）十hs十h h ha h，按下式计算.

hih2h，按下式计算！

0.31** VRe

** 入= Re wdy Re ug

3）电动机功率应按下式计算

WH.Y N=1.25 75x3*00Xn.n.

*.9.5制冷站冷却水循环系统设计计算应符合下列规定：

1制冷站冷却水总用水量应满足冷凝器和压缩机冷却水的 用量，并应符合下列规定： 1）蒸发式冷凝器用水量由厂家提供，立式壳管冷凝器用水 量可按下式计算：

式中：Q。一一冷凝器总热负荷（kJ/h）； △t—冷凝器进出水温差，△t=3℃~5℃。 2）压缩机冷却用水量W2，由厂家提供； 3）制冷站总用水量：

水源供水量可按下式计算：

抗菌乳胶漆内墙涂料施工方案W Qe 1000^

式中：W3 水源供水量（m/h）； t2 冷却水回水池温度（℃）； t一冷凝器进水温度(℃)； to一水源入水池温度（℃）。 采用立式壳管冷凝器时，应采用冷却塔、水池循环水。

3冷却水水温水质应符合下列规定：

)冷凝器进水温度，制冷站单级压缩制冷运转时应低于 22℃；双级压缩运转时应低于25℃：螺杆机组运转时应

2)冷却水pH值应为*.5～8.5，碳酸盐硬度和浑浊度应符 合表 *. 9.5的规定：

9.5冷却水碳酸盐硬度和浑浊度

*主要设备选择应符合下列规定： 1）水源供水及循环水的水泵应根据流量、扬程来选择，电机 功率宜稍大：循环水池设备用泵。 2）宜选用100m²/h~200m²/h的玻璃钢冷却塔。 3采用蒸发式冷凝器安设水质处理仪，立式壳管冷凝器在 深井冻结中应安设水质处理器。 *.9.*制冷站设备容量及负荷计算应符合下列规定： 1设备负荷计算应采用分组方式，并应符合下列规定： 1）成组设备有功功率应按下式计算：

2）成组设备无功功率应按下式计算：

式中：P 每台电动机额定容量（kW）； K一 成组设备需用系数； COS 一 成组设备功率因素； tg一功率因素正切值。 2变压器容量计算应根据最大用电负荷来选择。宜选用多 台变压器《钢铁企业煤气-蒸汽联合循环电厂设计规范 YB/T *50*-201*》，当运行变压器因故障或定期停电检修时，其余变压器应 能承受用电最大负荷的75%以上： 3高压电缆截面选择应采用最大负荷时线电流，按经济电流