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冻结法凿井技术在立井施工中的应用1 冻结法凿井原理冻结法起源于天然冻结，随着人工制冷技术的发展和应用，出现了人工冻结。
冻结法在矿井建设中多用于立井的开凿，井筒直径大小和深度基本不受限制。
通常，当存在不稳定地层或含水极丰富的裂隙岩层，地下水含盐量不大，且地下水流速较小时(流速V＜17～10m/s)，均可使用冻结法。
冻结法凿井就是在不稳定含水地层中进行施工时，利用人工设置的冻结管，在冻结管内循环冷媒剂，将井筒周围岩层的热量带走，冻结形成封闭的圆筒——冻结壁，抵抗地压、承受水压力和隔断地下水，在冻结壁的保护下进行开挖地层和砌筑井壁的一种特殊施工方法。
冻结法凿井在煤矿特法建井中具有明显的优势，既能用于不稳定的含水层,又可用于基岩含水层，既可应用于立井，又可应用于斜井及风道口工程，适应性强，安全可靠。
2 工程实例某煤矿主井井筒深度805m，井筒净直径7.5m, 最大掘进直径12.4m，最大掘进工作面积121m2；井筒采用双层钢筋混凝土井壁支护, 双层井壁自上而下分5次变厚, 其总厚度为1.10～2.30m，井壁混凝土强度等级为C40～ C75；内外壁之间夹2层1.5mm厚的聚乙烯塑料板, 外壁外侧增加1层厚25～75mm的聚苯乙烯泡沫板。
该矿矿区表土层厚568.45m，主要成分为砂(砾)、砂质黏土、黏土。
砂砾层富含水, 最厚的砂(砾) 层为18.00～19.51m，砂砾层累计总厚度为309.5m，黏土层累计厚度为253.7m。
根据井筒地质检查孔冻土试验报告, 该井筒表土层厚, 黏土层含水量小，试验土层的冻结温度较低，其土层冰点温度平均为-1.7℃，最低达-2.8℃；冻土强度偏低，冻胀特性明显, 试验各个土层最大冻胀力平均为0.58MPa, 土层最大冻胀率平均为3.06%。
2.1 冻结技术与制冷设备2.1.1 冻结技术设计参数1）冻结深度。
冻结深度确定合理，可节省冻结费用，保证井壁质量，加快建井速度，同时能防止涌水冒砂事故，做到安全可靠。
冻结井冻结段快速施工工法HXGF-KJ1-2009山东华新建筑工程集团公司立井井筒工程量占矿井建设总工程量仅3.5％～5％，但其建设工期却占总工期的40％左右。
随着市场竞争及提高经济效益的要求，加快立井施工速度，是缩短矿井建设工期的关键，特别是冻结井增加了冻结工期和费用，加快施工速度尤其重要。
我公司自施工冻结井以来，对冻结井筒立井机械化快速施工进行了长期的研究与实践，在鲁新副井的施工中成熟地利用了超大荒断面冻结立井井筒机械化配套作业线，井筒冻结段自2008年9月11日正式开工，到2008年12月10日外壁施工完成共3月计成井271.0m，平均月成井90.4m。
创同行业超大荒断面冻结立井井筒快速施工新记录，并且经过多年来国内、外各类冻结立井井筒施工实践，形成了大荒断面冻结立井井筒机械化快速施工综合配套的施工方法。
一、特点1．根据冻结立井井简直径、深度及地质条件来合理的配置机械化装备，特别是采用挖掘机下井挖土装罐，工作面清底，节省了大量人工；解决了因单钩提升，吊桶装载距离远，出矸时间长的问题，提高工效近6倍。
2.解决了立井施工，井下装矸时间太长对施工循环周期的影响，缩短了循环周期，有利于实现正规循环作业。
实现了冻结立井井筒快速施工。
3．井筒开凿后立即进行永久支护，减少了岩层的暴露时间。
不需进行临时支护，节省临时支护时间和材料，既减化了施工工艺，确保了施工安全，又有利于降低工程成本，增强企业的竞争力。
4．各工种实现专业化，按“滚班制”作业，充分调动了人的主观能动性。
5．掘砌段高一般2.5～4.28m，有利于爆破循环的实施，充分发挥机械化装备的优势。
二、运用范围1．本工法广泛适用于煤炭、黑色金属、有色金属、稀有金属和非金属等各类矿山工程立井冻结井筒施工。
2．适用于井筒净直径不小于Φ5.5m，荒断面Φ6.5m以上。
3．井筒深度无限制，井筒断面越大越能发挥该工法快速施工性能。
4．井筒荒断面越小将影响配套机械化设备效率的发挥，施工速度、井壁质量等将受到一定的影响。
