一种周圈环向冻结的大直径井筒冻结方法技术

本发明专利技术公开了一种大直径井筒的冻结方法，适用于地下工程中使用。在需要开挖范围的大直径井筒开挖范围的外侧利用定向跟管钻进环向布置螺旋形冻结管，所述螺旋形冻结管围绕覆盖整个井筒外侧区域，冻结管内设有匹配结构的供液管，通过供液管循环冷媒从而在井筒预开挖范围的外侧生成一层包裹井筒的筒状冻结帷幕，为井筒开挖提供周围土体的维护。根据井筒深度、地层条件、维护要求的不同，可以调节螺旋形冻结管之间的间距，从而形成不同厚度、不同强度的冻结壁，而当需要的冻结壁厚度过大时，在井筒周围布置两圈或者多圈螺旋形冻结管，缩短施工时间，通过少量的冻结管即可完成大直径井筒冻结过程。冻结过程。冻结过程。

【技术实现步骤摘要】
一种周圈环向冻结的大直径井筒冻结方法


[0001]本专利技术涉及一种井筒冻结的施工方法，尤其适用于地下工程中使用的一种周圈环向冻结的大直径井筒冻结方法，属于矿山建设


技术介绍

[0002]煤矿工程建设中的井筒施工时，当井筒开挖位置穿越富水软土层时，需要采用人工冻结技术对井筒开挖范围周圈的土体进行冻结加固。施工中一般需在井筒周围垂直施工一圈冻结孔，并在冻结孔中布置冻结管来循环低温冷媒，待井筒周围形成一圈封闭冻结帷幕后，再其维护周围土体稳定性的情况下进行井筒内部土体的开挖。当井筒直径较大时需要的冻结壁厚度较大，常常需要在井筒开挖范围周圈布置多圈冻结管，这样不仅需要较长的冻结管材料，而且会造成冻结系统连接复杂，需要考虑不同圈之间的低温冷媒循环的平衡。更为重要的是，从地面围绕井筒开挖范围垂直布置的冻结管，在井筒周围形成的冻结壁效果一致，所以在不同深度上形成冻结壁的厚度和强度是相同的，当不同深度地层的地质条件存在差别时，无法针对地层条件特点来调节形成冻结壁的质量，只有按照最差的地质条件来设计冻结壁厚度和强度，造成冻结资源的浪费。
专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种周圈环向冻结的大直径井筒(1)冻结方法，其特征在于：在需要开挖范围的大直径井筒(1)开挖范围的外侧利用定向跟管钻进环向布置螺旋形冻结管(4)，所述螺旋形冻结管(4)围绕覆盖整个井筒(1)外侧区域，冻结管内设有匹配结构的供液管，通过供液管循环冷媒从而在井筒(1)预开挖范围的外侧生成一层包裹井筒(1)的筒状冻结帷幕，为井筒(1)开挖提供周围土体的维护。2.根据权利要求1所述的周圈环向冻结的大直径井筒(1)冻结方法，其特征在于具体步骤如下：a.在待开挖井筒(1)的地面位置布置导向钻机，利用跟管钻进的方式在待开挖井筒(1)周围土层中进行螺旋钻孔，将冻结管作为钻杆，利用定向钻头按照预先设计的螺旋冻结管曲线钻进，从而在井筒(1)外侧完成螺旋形冻结管(4)的布置；b.利用导向钻机在布置好的单根螺旋形冻结管(4)内下放直径较小的匹配结构的螺旋形供液管(5)形成冻结循环，即低温冷媒从螺旋形供液管(5)的供液管口(3)流入螺旋形供液管(5)，并沿直径较小的配套螺旋形供液管(5)流入螺旋形冻结管(4)底部，然后沿螺旋形冻结管(4)与螺旋形供液管(5)之间的环形空间流出螺旋形冻结管口(2)，接入地面的供液系统；c.低温冷媒在单根螺旋形冻结管(4)内的循环过程中从螺旋形冻结管(4)周围的地层中吸收热量而将周围...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪泽群，岳丰田，石荣剑，张勇，陆路，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：