內容提要
本書旨在通過對淮南礦區(qū)1998年以來特殊法鑿井的科研成果和建井經(jīng)驗進行全面總結，展示取得的成績，吸取有益經(jīng)驗，為今后我國煤礦建設尤其是深厚沖積層特殊法鑿井提供借鑒與參考。全書共分7章，以淮南礦區(qū)新井建設為工程背景，重點介紹了凍結法、鉆井法、地面預注漿等特殊鑿井法取得的關鍵技術、施工工藝等研究成果以及工程應用范例。具體包括：凍結溫度場及分布規(guī)律、新型井壁結構與設計理論、深凍結孔造孔設備與技術、鑿井成套裝備、快速鑿井施工工藝、深大鉆井井壁結構、井筒漂浮下沉與壁后充填工藝、新型大鉆機和鉆具、注漿凍結鑿井三（四）同時地面預注漿井筒基巖段防治水技術。另外，針對揭煤層數(shù)多、煤層松軟、瓦斯含量大且壓力高、滲透率低等特點，研究形成了深井安全快速揭煤成套技術等。
本書匯聚了參與淮南礦區(qū)新井建設的各相關單位工程技術、科研等同仁的智慧和心血，我們在編著過程中得到了他們的熱情幫助和大力支持，安徽理工大學地下工程結構研究所為本書的技術資料搜集與整理做了大量工作，在此謹向他們表示衷心感謝！
1 緒論
1.1 礦區(qū)歷史沿革
1.1.1 新中國成立前
1.1.2 新中國成立后
1.2 礦區(qū)資源開發(fā)與設計優(yōu)化
1.2.1 礦區(qū)資源
1.2.2 淮河以南礦區(qū)資源開發(fā)
1.2.3 淮河以北礦區(qū)資源開發(fā)
1.2.4 礦井設計優(yōu)化
1.3 礦區(qū)特殊法鑿井關鍵技術
1.3.1 凍結法
1.3.2 井筒掘砌施工技術
1.3.3 地面預注漿法
1.3.4 鉆井法
1.3.5 井筒施工揭煤技術
1.3.6 多工序同時作業(yè)
1.4 特殊法鑿井技術存在問題與展望
1.4.1 凍結法設計理論與施工
1.4.2 鉆井法鑿井存在的技術瓶頸與解決途徑
1.4.3 深立井地面預注漿技術的不足與改進
2 淮南礦區(qū)松散層及基巖特征
2.1 淮南礦區(qū)地質概況
2.1.1 地層
2.1.2 構造
2.2 松散層特征
2.2.1 松散含、隔水層賦存條件與巖性
2.2.2 底部松散層賦存特征及分布規(guī)律
2.2.3 新生界底部沉積物的沉積相劃分
2.3 基巖特征
2.3.1 基巖結構特征
2.3.2 基巖風化帶特征
2.4 水文地質特征
2.4.1 松散層水文地質特征
2.4.2 基巖水文地質特征
2.5 工程地質特征
2.5.1 松散層土的物理力學性質
2.5.2 基巖物理力學性質
2.5.3 煤層頂、底板巖石物理力學性質
3 凍結法鑿井理論與技術
3.1 淮南礦區(qū)新生界松散層土的凍結特性
3.1.1 凍土基本特性
3.1.2 淮南礦區(qū)新生界松散層土的熱學性質
3.1.3 淮南礦區(qū)凍土的力學性質
3.1.4 典型深部礦井凍土物理力學性能試驗結果
3.2 凍結工程設計與施工
3.2.1 凍結壁設計
3.2.2 凍結方案
3.2.3 凍結站設計與布置
3.2.4 凍結孔施工技術
3.3 凍結壁溫度形成規(guī)律與冷量控制技術
3.3.1 凍結壁溫度形成規(guī)律
3.3.2 凍結制冷控制技術
3.4 凍結井井壁結構
3.4.1 凍結井筒受力
3.4.2 井壁結構形式與設計原則
3.5 丁集礦凍結施工
3.5.1 凍結施工簡介
3.5.2 凍結方案
3.5.3 凍結孔施工
3.5.4 凍結孔成孔質量對溫度場形成規(guī)律的影響
3.5.5 鹽水溫度與流量控制
3.5.6 小結
4 鉆井法鑿井技術
4.1 概述
4.1.1 發(fā)展與應用概況
4.1.2 淮南礦區(qū)鉆井法技術創(chuàng)新
4.1.3 鉆井法的優(yōu)越性
4.1.4 鉆井法的不足及發(fā)展方向
4.2 鉆井工藝技術
4.2.1 鉆井方案
4.2.2 鉆井設備選擇
4.2.3 鉆井參數(shù)
4.2.4 鉆井洗井
4.2.5 防偏和測井
4.3 鉆井井壁
4.3.1 鉆井井壁結構
4.3.2 井壁制作
4.3.3 井壁下沉
4.3.4 井壁固定與充填
4.4 鉆井泥漿
4.4.1 泥漿類型
4.4.2 泥漿性能參數(shù)與控制
4.4.3 潘三礦西風井鉆井泥漿護壁
4.4.4 廢棄泥漿的處理
4.5 張集礦西區(qū)風井鉆井工程應用
4.5.1 工程概況
4.5.2 主要施工裝備
4.5.3 鉆井施工準備
4.5.4 鉆井施工
4.5.5 井壁預制
4.5.6 井壁下沉
4.5.7 壁后充填
5 深井地面預注漿技術
5.1 概述
5.1.1 立井地面預注漿的概念
5.1.2 地面預注漿的特點及適用條件
5.1.3 淮南礦區(qū)應用概況
5.1.4 地面預注漿的基本工藝
5.2 地面預注漿工藝方案
5.2.1 注漿方式
5.2.2 注漿深度與段高
5.2.3 注漿材料及配比
5.2.4 注漿鉆孔布置
5.2.5 地面預注漿主要設備與布置
5.3 地面預注漿技術參數(shù)
5.3.1 注漿壓力
5.3.2 注漿量
5.3.3 擴散半徑
5.3.4 注漿結束標準
5.4 深井地面預注漿定向鉆進技術
5.4.1 定向鉆進機具與儀器
5.4.2 定向鉆孔設計
5.4.3 顧橋礦副井定向鉆進
5.4.4 潘北礦副井定向鉆進
5.5 地面預注漿效果檢查
5.5.1 抽水方法
5.5.2 涌水量計算
5.5.3 注水方法
5.5.4 井筒排水影響半徑計算
5.5.5 井筒最大涌水量計算
5.5.6 堵水效果
5.6 顧橋礦南區(qū)立井地面預注漿施工
5.6.1 工程概況
5.6.2 施工技術參數(shù)
5.6.3 注漿孔鉆進
5.6.4 注漿施工
5.6.5 注漿材料
5.6.6 注漿質量檢查及分析
5.6.7 注漿施工工期
5.7 潘一東礦主井地面預注漿施工
5.7.1 工程概況
5.7.2 注漿深度及段高的劃分
5.7.3 注漿參數(shù)
5.7.4 注漿漿液
5.7.5 注漿鉆孔
5.7.6 注漿工藝
5.7.7 注漿結束標準及效果檢查
6 立井井筒快速掘砌技術
6.1 概述
6.2 凍結段快速掘砌施工
6.2.1 施工方案
6.2.2 施工準備
6.2.3 井筒試挖
6.2.4 表土段掘進施工
6.2.5 外壁砌筑
6.2.6 凍結基巖段施工
6.2.7 套內壁施工
6.2.8 主要施工系統(tǒng)設備
6.3 基巖段深孔爆破技術
6.3.1 圈徑與炮眼間距
6.3.2 槽孔單孔裝藥量計算
6.3.3 周邊眼光爆參數(shù)
6.3.4 周邊眼間距和光爆層厚度
6.3.5 崩落眼爆破參數(shù)
6.3.6 淮南礦區(qū)深孔爆破的主要參數(shù)
6.4 立井施工機械化配套
6.4.1 主要施工設備配套要求
6.4.2 淮南礦區(qū)立井施工設備配套及優(yōu)選
6.5 立井信息化施工與組織管理
6.5.1 立井信息化施工
6.5.2 科學化管理
6.6 井筒快速掘砌新技術
6.6.1 利用永久井架鑿井
6.6.2 可縮性井壁接頭施工技術
6.6.3 四同時施工工藝技術
6.7 丁集礦井筒表土凍結段施工
6.7.1 工程概況
6.7.2 凍結段掘砌施工情況
6.7.3 凍結段深厚黏土層施工方法
6.7.4 凍結段快速掘砌施工技術
6.7.5 工程質量與控制措施
6.7.6 施工設備的選擇與配備
6.8 丁集礦副井基巖段施工
6.8.1 地質水文情況
6.8.2 基巖段井壁特征及支護
6.8.3 基巖段井壁施工工藝
6.8.4 勞動組織及工程排隊
6.8.5 輔助系統(tǒng)
6.8.6 技術質量要求
7 深部立井井筒揭煤技術
7.1 概述
7.1.1 淮南礦區(qū)井筒揭煤簡況
7.1.2 井筒揭煤基本程序
7.2 深孔預裂爆破增透技術
7.2.1 井筒含煤簡況
7.2.2 煤層突出危險性預測
7.2.3 區(qū)域防突措施
7.2.4 區(qū)域防突措施孔增透方案
7.2.5 增透效果考察方案
7.2.6 考察結果及效果分析
7.3 下向鉆孔抽采成套技術
7.3.1 井筒概況
7.3.2 突出危險性預測
7.3.3 區(qū)域防突措施
7.3.4 下向鉆孔抽采成套技術
7.3.5 預抽效果及效檢
7.4 立井井筒揭煤段支護技術
7.4.1 注漿加固煤層，增強煤體穩(wěn)定性
7.4.2 施工段高
7.4.3 增加臨時支護
7.4.4 提高井筒過煤段永久井壁強度
7.4.5 結語
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