井筒测温孔设计及施工方法.pdf

《井筒测温孔设计及施工方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年4月中国矿山工程第43卷第2期ChinaMineEngineering·49·井筒测温孔设计及施工方法Designandconstructionmethodofshafttemperaturehole殷宗余，陈杰(国投新集能源股份有限责任公司，安徽淮南232000)摘要：测温孔是反映不同方位、深度以及冻结壁薄弱部位的冻结温度，其设计受冻结孔偏斜、水流等因素影响。其施工主要过程有开孔、钻进、测斜等。关键词：测温孔；设计；施工Abstract：Temperatureholereflectedthefreezin

2、gtemperatureofdifferentazimuth，depthandtheweakpartoffreezingwall，anditsdesignwereinfluencedbythedeflectionoffreezingholeandwaterflow．Itsconstructionmainlyincludedstartingtheborehole，drillingandinclinationmeasuring．Keywords：temperaturehole；design；constructionl工程

3、概况国投新集刘庄煤矿东风井井筒冻结钻孑L共设计122个，设计总长为55635in。其中：冻结孔114个，长度为52649m；测温孔5个，长度2269m；水文孑L3个，长度为717m。冻结壁厚度为E=8．7m。2工程地质2．1松散层的地层结构刘庄井田新生界地层厚度总体上呈由南向北逐渐增厚的趋势。本次东风井表土取样孔揭露新地层的厚度为467．40m，共112层。表土层1层，厚度7m，层数比例0．89％，厚度比例1．50％；砂层69层，厚度265．05m，层数比例61．61％，厚度比例56．71％；黏土层40层，厚度192

4、．08m，层数比例35．71％，厚度比例41．52％；砾石层2层，厚度2．55m，层数比例1．79％，厚度比例0．55％。2．2基岩(1)467．0～494．9m深度段，该深度段属于基岩风化带，由3层泥岩、1层粉砂岩、1层细砂岩和1个煤层构成，该段岩体的强度、完整性和浸水稳定性都很差，为“不稳定的岩体”。(2)494．9～513．0m深度段，由2层粉砂岩、2层细砂岩夹1层薄层状砂泥岩互层构成，虽然该段中各岩层的抗压强度都不是很高，但岩体的完整性好，RQD加权平均值高达87．2％，该层段为“稳定的岩体”。(3)513．

5、0～545．6m深度段，由4层泥岩、2层粉砂岩、3层砂质泥岩和1层细砂岩组成，由于岩性变化频繁且缺少巨厚层状岩性层，使该段岩体呈典型的层状结构特征，虽然该深度段岩体的完整性较好，RQD加权平均值接近80％(79．4％)，但抗压强度的加权平均值仅为·50·中国矿山工程2014年(第43卷)28．2MPa，该层段为“中等稳定的岩体”。3测温孔设计原则(1)测温孔作用。反映不同方位、深度以及冻结壁薄弱部位的冻结温度。(2)测温孔布置原则。冻结壁内侧内排孑L界面位置、冻结壁外侧孑L问距较大界面位置、冻结壁外侧地下水水流上方孔

6、间距较大界面位置、冻结壁主排孔内外侧孔间距较大位置。4井筒测温孔设计4．1测温孔个数确定整个冻结壁内外侧各1个，主排内外各1个，水流上方1个，内外侧测温孑L主要任务是监测冻结壁厚度；主排起到关键作用，其数据用来分析冻结壁平均温度；观测地下水流对交圈情况的影响，因此水流上方设置1个。刘庄煤矿东风井冻结孔为5个，编布置原则：C1孔深265nl，半径5450IlITI，方位角25332。，冻结号为C1、C2、C3、C4、C5。壁内侧内排孔界面位置；②C2孔深524m，半径107207mm，方位4．2测温孔深度角2535。，

7、冻结壁外侧主排L界面位置；③c3孔深524m，半径根据冻结深度、内排孔、中排孔、外排孔深度确8639．5nlrll，方位角129．65。，冻结壁内侧界面位置；④C4孔深定测温孔深度265m(C1)、478m(c4、C5)、524m478m，半径14350mm，方位角224．9。，冻结壁外侧界面位置；⑤C5(C2、C3)。孔深478Il，半径13750ram，方位角53．2。，水流上方界面位置；⑥测温孔偏斜≤25‰4．3测温孔位置图1东风井测温孔平面布置图根据测温孑L布置原则、冻结孑L偏斜情况，测温孔见图1，位置如下。

8、5井筒测温孔施工cl孔：半径5450mm，方位角253．32。，内排孔内侧(1)设备：根据测温孔设计特点，测温孔选择新冻结壁界面位置以观测内排孔冻结壁向内发展情况。型TSJ一2000A水井钻机、TBW850／5型泥浆泵、c2孔：半径10720．7mm，方位角253．5。，中排JDT一5A型陀螺测斜仪进行施工。孑L冻结壁外侧界面孔问距较大位置，以