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丁集矿攻克淮南矿区冻结法凿井关键技术纪实

发布时间:2019-11-29 01:11:29 编辑:笔名

丁集矿攻克淮南矿区冻结法凿井关键技术纪实

《淮南矿区特厚表土层冻结法凿井关键技术研究及其应用》获煤炭工业2005年度“十大科学技术成果奖”,丁集煤矿项目部经理刘树彪也同时被评为全国“煤炭工业技术创新优秀人才”,代表淮南矿业集团一并受到表彰。这一荣誉的取得正是丁集煤矿坚持科技创新的一个缩影。

1982年,原煤炭部在向国家建委提交的《关于安徽省淮南潘谢矿区总体设计审查意见的报告》中,丁集矿井被列为后备矿井,除了因勘探程度不够外,还与该井的建设难度息息相关。丁集井田位于潘谢新区淮河冲积平原,煤系地层被新生界松散层覆盖在米,丁集三个井筒设计深度均在800米以上,其中最深的主井为881米,表土厚达53O米,被称为“巨厚表土”,是淮南矿区之最,全国也属罕见,被认为是世界难题!

丁集矿井设计年产量500万吨,建设工期36个月,要想如期建成投产,就必须成功跨越被专家称之为“国际难题”深厚表土冻结施工关键性技术难题的这第一道坎!

然而这又谈何容易!在没有施工经验可借鉴的困难面前,丁集矿项目部坚持走产、学、研一体化的新型建井之路。集团公司领导高度重视,成立了以集团公司常务副总经理、总工程师袁亮为组长,安徽理工大程桦教授为副组长的“淮南矿区特厚冲击层高效快速建井关键技术研究”课题小组。项目部成立了技术攻关小组,负责课题项目工程应用的组织和实施。先后完成了“多排孔冻结温度场分布规律研究”,“冻结壁强度及稳定性分布规律数值分析”;“深冻结井内、外壁高强混凝土实验室及配置”;“深冻结井可缩性井壁承载力的实验研究”及“冻结井壁结构分析研究”等10多项科研课题,取得了可喜的成绩。

为了攻克施工中的技术难题,项目部超前思考,周密谋划,多次邀请国内知名专家学者,帮助研讨、论证,有针对性地制定施工技术方案,成功采用“上冻下注”施工技术和信息化管理,合理调节冻结冷量分配,既保证了冻结壁的强度又减少了开挖难度,整个冻结施工过程没有发生一起冻结管断裂事故和冻土位移现象,并使含水层最大涌水量从每小时419立方降到2立方以下,为井筒表土层安全施工提供了保障。

项目部工程技术人员对原井壁设计方案提出大胆质疑,通过安徽理工大学反复实验论证,决定采用高强度砼钢筋井壁代替钢板钢筋砼复合井壁结构,获得成功,不仅缩短了工期20多天,还节约投资近千万元。

2004年12月份,井筒在施工中遇到了厚达30米的砾石层,结构复杂。尤其是风井,井帮温度已接近-20度,人工挖不动,爆破造孔困难,炸药拒爆,掘进难度很大,几乎到了无法施工的地步了,项目部领导沉着应对,立即组织成立了“过砾石层冻结段指挥领导小组”,邀请理工大学的爆破专家、供药单位及施工单位联合攻关,先后解决了伞钻打眼及炸药拒爆的问题,采用预裂控制爆破技术攻克了难关。

从2004年8月1日主井井筒正式开挖,到2005年1月30日施工至557m开始一次套壁,主井用时180天,副井用时210天,风井204天。至此,丁集矿主、副、风三个井筒表土段施工安全顺利完成。不仅创造了国内穿越最深表土层(530m)、最深冻结深度(565m)和特厚表土层综合成井速度(71.3m/月)的冻结法凿井全国新记录,而创造直接经济效益21357.45万元,并形成一整套深厚表土层冻结施工技术和宝贵经验。

该技术成果在丁集矿井建设中的成功应用,有力地推动了我国特厚含水表土层冻结法凿井的科学技术进步,解决了长期困扰和制约特厚表土层冻结法凿井设计理论和施工中的一系列关键技术问题,对推动我国矿井建设的技术进步有着十分重要的意义。

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