所属领域:井筒防治水

成果简介:

1.成果的基本情况

陕西彬长矿业集团有限公司、中煤科工集团西安研究院和西安科技大学针对矿井冻结法施工解冻后冻结孔环状空间垂向导水导致的解冻水害，首次提出了在有利地层施工环形措施巷，并结合插管引流注浆，截断环状导水通道的方法，并对设计理论基础、施工工艺、施工安全、过程监控等关键技术进行了深入研究，得出了系统的研究成果，为解决基岩冻结法施工解冻水害治理问题提供了新的思路和方法。该成果经陕西省科技厅鉴定为国际领先，并获得陕西省科学技术一等奖，申请专利3项。该成果在陕西省彬长集团胡家河矿井主立井全深冻结施工解冻后水害治理工程中得到成果应用，治水效果良好，取得显著的经济和社会效益。

2.主要技术特点

针对立井解冻后掘进时冻结管所带来的水害隐患及现有灾害防治技术的不足，首次提出了通过在有利地层环形措施巷。

（1）通过实验，揭示了冻结孔的导水机理。

（2）提出环形措施巷防治水方法。针对立井冻结法掘进时冻结管所带来的水害隐患及现有灾害防治技术的不足，提供了一种沿冻结圈外沿掘进小断面环形措施巷，再通过挖掘耳硐，揭露所有冻结管，对揭露冻结管进行封闭并预埋注浆管，然后通过耳硐回填、冻结管及管外环状空间注浆、环形措施巷回填，在原冻结管位置形成一个环形混凝土隔水体，彻底截断冻结管及环状空间形成的导水通道，解决立井水患问题的新方法。

（3）分析了环形措施巷防治水的工艺参数。本项目运用理论分析、数值模拟等方法对环形措施巷的相关参数进行了分析、研究，通过现场实践对参数进行了优化，对该水害治理方法的推广和应用具有重要的参考价值。

（4）研究了环形措施巷防治水方法的施工工艺。本项目对于环形措施巷防治水方法所涉及的冻结管位置确定、环形措施巷及其耳硐的开挖和支护、冻结管及其环状空间的封堵处理、环形措施巷的回填和补强等施工工艺进行了研究，通过胡家河矿井的应用实践，证明该方法安全、有效。

3.应用范围

该项成果应用于井筒基岩冻结法施工解冻水害治理工程领域

4.市场需求及经济效益分析

随着井筒冻结法施工技术的成熟，许多煤矿立井施工在遇到巨厚富水基岩时，选择冻结法施工井筒，此方法安全快速。但井筒解冻后井筒大量涌水，严重影响了煤矿的生产进度，给煤矿造成了巨大的经济损失。该成果技术先进，施工方便，有效解决了深井冻结法施工解冻后水害治理难题，保证煤矿的安全生产，为煤矿创造巨大的经济效益。该成果在上述相似条件地区推广，应用前景广阔。

合作方式:合作开发  技术服务

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