深厚高膨胀粘土冻结方案草
深厚黏土层井壁受力特性和特殊施工
件下井壁受力一些特点外 ，还具备下述特性 。
从 此矿 主井 近期监测结果可知 ， 竖 向拉应力值 随着深度 和时间增加 而增加 ， 而由图 ２可知在 较深 的巨厚 黏土层 中 ，
毫
Ｒ
竖向应力甚 至大 于环 向应力 （ 竖向应力 为拉 应力 ，环向应力 为压应力 ，比值 为负值 ） 。
厚度较大 ，可冻 性差 、强度 低 、蠕变 显著 ，特 别是 井壁 浇 筑前期 ，由于井 壁温度高 引起 冻结壁 变形大 ，进 而围抱 井
况确 保 其 强 度 和 稳 定 。
１ ． ２
式 中，Ｐ为冻结压力 ，Ｍ Ｐ ａ ；Ｈ为计算深度 ，ｍ。
竖 向拉 应 力
关键词 ：深厚黏土层 ； 作用规律 ； 受力特性 ； 特 殊施 工 中图分类号 ：Ｔ Ｄ ２ ６ ２ 文献标志码 ：Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２— ４ ０ １ １ （ ２ ０ １ ３ ） ｏ ６— ０ ２ ２ ４— ０ ２
１ 井壁 主要荷 载 的特 性 和规律
１ ． １ 冻 结 压 力
常规 的动土力学理 论和试 验研究方 法对 于深 部地层 中 人工冻土难 以适用 ，冻结 压力通 常 由工 程实 测获得 。近 期 对此矿主井位于深部 巨厚黏 土层段 的井壁进 行受 力变形监 测 的结果显示 ，其冻结 压力 变化和 规律 除具 备一 般地质 条
１ ）如图 １ 为埋 置在 此矿 井主井 三个 水平 （一３ ３ ０ ｍ， 一 ３ ８ ０ ｍ， 一 ４ ３ ０ ｍ） 的冻结 压力平 均值 大小 变化 ，由图 １可知 ， 随着深度 的增 加 ，冻结 压力越 大 ，且增加 速度也 越快 ，相 差 ｌ Ｏ Ｏ ｍ深 的冻结压力在前期增加 的速度相差数倍 ，比如第 １ ０天三水平冻结压力将近是一二水平的 ３ 倍。 ２ ）３ ０天 以后 ，冻 结 压力 增 加 缓 慢 ，每 天 增 加 不 到 ０ ． ０ ５ Ｍ Ｐ ａ ，深厚 黏土 层 中冻结 压力 随 深度 增 加差 别较 大 ，
深厚黏土地层冻结壁温度场实测研究
工 程 技 术
深厚黏土 地层冻结 壁温 度场 实测研 夯
中煤矿 山建设集团有限责任公 司钻 井工程处 刘建 国
［ 摘 要］ 本文对淮南某煤矿回风井冻结井 筒冻结过程进行 了冻结温度场现场 实测， 获得 了冻结过程冻结温度 随时间的发展 变化规 律， 可为深井冻结壁的设计与施工提供科学指导。 ［ 关键 词］ 深井冻结 裂隙岩体 孔隙水压力 高承压 水地层
２１测 试 原 理 ．
第一水平东侧 元件 编号
１ ＃ —１ － ｌ３ －１ ． ０４ － ３ ９－ ～ １ ５． — １ ８． － ９ ７． －１ １ ． Ｏ １６ ． ４４ ． ２ ＃ Ｏ． ５ ４９ ． ７０ ． ２７ ． － ５ ３． － ． ４７ ４ ２９ ． ４７ ． ７９ ． ３ ＃ １ ４ ２． １ ． ４９ １ ０ ５． ４８ ． － ４ ２． － ９ ３． ５５ ． ３７ ． ５６ ． ８９ ．
为了确保 冻结井简安全 、 高效地建成 ， 在井 筒施工过程 中进行 了信 息化监 测工作 ， 过对关键 层位温度场和应力 场监 测 ， 以得 出施工过 通 可 程中井 壁实时受力状 况 ， 判断冻结壁 的安全性 ， 同时掌握冻结和融化过 程中冻结 温度 场冻融规律。 为了掌握 冻结壁 内部冻结压力随时 间发展 变化特征 ，进一步做好 冻结壁 和井壁 的安全 预测预报工作 ， 选择 ３ 个层位 埋设温度传感器 、 土 压力盒 、 钢筋计等元 件 ， 以下方 面内容测试 ： 进行
１ 引言 、
表 １冻结壁内部温度 实测数据 测试 天数
ｌ２ ＿５ ２０ ．８ ２８ ．２ ９８ ．３ ２ ．６ ４９ ６ ．６ ６９ ９ ．６ ８９ １ １９ ５ ．２ １ ９９９ ７． ２ ９９ ｏ ．７
冻结法在基坑支护中存在的问题及处理
这些未 知标准没有 要求 ，而在 含水量 相对 饱和 的土层 中，冻 结 法的效率与其他支护形式相 比 ，有 比较 明显 的优 势。
在深井 、大深基 坑 中为 常见 的破坏 。主 要是 ：① 岩 土 的土
质特性 的情况没 有仔 细分析 ，对 于含有膨 胀性 的地 层土 质
１ 冻结 法原 理及 其 优越 性
１ ． １ 冻 结 法 原 理
没有引起足够 的重 视 ；②在 施工 早期 ，基 坑开挖 后冻 结 时 间不足或者冻结 的效果 不明显 ，土体 的蠕 变膨胀挤 压外壁 ；
冻结法加 固地层 ，将 低 温的制 冷介 质送 入按 照设 计 导
③在温度较低 的环 境下 ，混 凝土 的养 护时 间不足 ，在 没有 达到终强前就 已经 开始施 工 ，井 壁 的强 度达 到要 求 ；④ 由
于在钻 孔安放冷凝 管时 ，导 管插 放 的角度 和方 向不在 同一
挖 后的土体 当 中，使 地层 中 的分散 颗粒 水冻 结凝 聚 ，将 天
林 于 靖
（ 安 徽 理工 大学 土木 工程 学 院 ，安 徽 淮南
摘 要 ：介绍 了冻 结法 的施 工方 法和特 点及 其发 展现
２ ３ ２ ０ ０ １ ）
制冷介质 的吸热 ，使管 外的土 质温 度下 降 ，土体 的分散 水 逐渐凝 聚和冻结 。冷介 质在冷 却外 部 吸收热量 之后 ，溶液 温度 升高 ，通 过回路高 压泵 的循环 管道 返 回制冷设 备并 将 溶液重新冷 却 。液态 氨 ，在低 压 的环境 升温 吸收溶 液 的热 量后 ，再经加 压和 降温而 液化 ，在 冻结 管和 制冷设 备之 间 进行来 回循环 。每根冷冻制冷管周 围逐 渐形成凝 结态 的水 ， 其凝结体 的体 积 随施工 进行 而增 大 ，这些凝 结 态水 ，相 互 连通交互凝结 ，形 成严 实密 合 的冷冻墙 ，以抵 抗地 下土 体 侧 向的动载和地下水 的测压 ，使 开挖和施工能够安全进行 。
井筒冻结法施工的常见问题及防治措施
井筒冻结法施工的常见问题及防治措施xxx xxx xxx（中国矿业大学建筑工程学院，江苏徐州221116）摘要：在不稳定表土层中施工井筒时，冻结法具有大量的优点，主要包括：适应性强；支护结构灵活、易控制；隔水性好；对环境影响小等。
因此，冻结法在井筒的特殊施工中被大量应用。
我国煤矿于1955年在开林西风井首次使用冻结法凿井，此后，冻结法凿井技术逐渐推广。
现在，我国已是世界上用冻结法凿井穿过表土层最厚的国家之一，但是井筒在冻结法施工中，仍然存在很多的问题，这些问题必须引起我们的高度重视。
本文主要是介绍了冻结法施工的原理及共存在的主要问题，并提出了相关的防治措施。
岩土工程冻结法通常是利用物质气化过程的吸热现象来达到将主体中的水冷却、结冰的目的。
其制冷系统多以氨作为制冷物质。
为了使氨由液态变成气态，由气态又变为液态，如此循环进行，整个制冷系统由三大循环构成：氨循环系统、盐水系统、冷却水循环系统。
在井筒开挖之前，在欲开井筒的周围打一定数量的冻结孔。
低温盐水在冻结器中流动，吸收其周围地层之热量，形成冻结圈。
冻结圈并逐渐扩大连接成封闭不透水的冻结壁，用于抵抗地压、隔绝地下水。
然后，在其保护下进行崛砌施工，待掘砌到预计的深处后，停止冻结，进行拔管和填充工作。
井筒冻结法施工主要工艺过程包括冻结孔施工、井筒冻结和井筒掘砌等主要工作。
由于地下空间的不确定性，冻结法在井筒井筒的施工中还存在很多的不确定性，从而引起了很多问题，像冻结管的断裂问冻结井壁的破裂问题、工作面底冻结壁的变形问风动机具的冻结堵塞问题和地表冻融危害问题等。
冻结法井筒施工中的常见问题及防治措施。
在冻结井筒掘进中，冻结管断裂现象时有发生。
近年来，由于冻结深度逐年增加，遇到厚粘土层的机会越来越多，冻结管断裂的现象也就会越来越严重。
究其问题，主要有：冻结壁的变形过大，冻结孔偏斜大，冻结管接头焊接质量差或丝扣连接时扣形不适。
其防治措施有：合理确定冻结孔布置圈直径。
煤矿冻结法开凿立井工程技术
表4.2.1-1
石灰石粉的细度、密度、水分应满足设
计要求。 3 聚苯乙烯泡沫塑料板 冻土与井壁间所采用的聚苯乙烯泡沫塑料 板物理力学性能指标应符合附录D表D中的 规定。 4 可压缩木屑板 可压缩木屑板的厚度应根据所需的压缩量 确定，一般采用6～20mm。板材性能应满 足压应力值为35N／mm2时，压缩率为30 ％～40％。
2．1．15冻土压力 pressure Of freezing wall 井壁支护后，冻结壁蠕变变形及融土回冻冻胀等因素作用 于井壁上的径向压力的统称，是临时荷载，亦称冻结压力。 2．1．16井壁 shaft lining 在井筒开挖围岩的表面构筑一定的厚度、强度和密封性好 的整体构筑物。井壁为圆形断面，材料一般采用现浇钢筋 混凝土或混凝土，混凝土应具有早强高强的特性。井壁结 构形式一般有单层、双层、双层混凝土塑料夹层复合井壁 等。 2．1．17双层井壁 double-layer lining 由外层井壁和内层井壁组合而成。外层井壁由上而下随 井简短段掘砌直至冻结段底部，其厚度和强度应能承受冻 土压力的作用；外层井壁施工结束后，内层井壁由下而上 连续一次浇筑至井口，其厚度和强度应能承受静水压或负 摩擦力的作用。内外层井壁材料，目前我国采用钢筋混凝 土和混凝土。
2．1．18双层混凝土塑料夹层复合井壁 double-layer concrete composite shaft lining with a plastic-plate sandwich 在双层混凝土井壁的内外层井壁之间铺设一层或两层厚 1．5mm聚乙烯塑料板而成。设置塑料板后，制止了内层井 壁的温度裂缝，井壁防水性能好。 2．1．19砌块沥青钢板混凝土复合井壁steel-concrete-bitum sliding lining 外层井壁由混凝土预制块和可压缩板构成，内层井壁为钢筋混 凝土结构，分段构筑。内外层井壁之间设置沥青和钢板。钢 板封水性好，井壁不漏水，沥青柔性好，在外力作用时，有 缓冲均压作用。允许井壁产生一定的曲率半径。故又称柔性 井壁。 21.20装配式铸件混凝土复合井壁 shaft tubbing 装配式铸件混凝土复合井壁又称丘宾筒。由铸铁或钢带有凸 缘和加强肪的弧形板，在井下装配成筒体，并在其后充填混 凝土。
矿井井筒冻结法施工过程中的常见问题与处理
face bottom heave, and freezing wall deformation may occur, which seriously affect the shaft construction. These are also common problems
in the construction process of shaft freezing method, which are discussed in this article.
作者简介院张星宇（1986-），男，河北黄骅人，本科，现任中煤邯郸 特殊凿井有限公司丁家梁项目部技术部长。
环、氨循环三个循环系统构成。在井筒开挖之前，首先需要 在井筒开凿处的周边根据冻结范围的需要，打出一定数量 的冻结孔，然后在冻结孔内安装冻结器。低温盐水以循环 泵为动力在冻结器内循环流动，不断吸收周围土体热量使 其降温冻结并形成多个冻结圈，最后冻结圈逐渐扩大连接 在一起形成坚固稳定且不透水的冻结壁，以防止开凿区域 土体变形。在冻结圈的保护下可进行井筒及砌衬施工，待 掘砌施工到预定深度后并在井筒周围形成坚固砌体后，即 可停止冻结，撤出冻结器和冻结管。
1.2 井筒冻结法施工的技术特点 淤安全性好。冻结形成的坚固稳定的冻结壁，其强度 可达到 10MPa。可有效抵御围岩压力和防止土体变形，还 能隔绝地下水，增强施工区域地层的稳定性，确保施工安 全。于操作灵活。可根据冻结需要合理控制冻结体的形状 和范围，提高冻结效率。盂环保无污染。冻结施工仅通过温 度变化来改变土体形态，不会对施工区域造成污染；土方 施工主要为冻结孔打孔，土方作业量较小，对地层破坏影 响也较小。榆不影响工期。冻结施工可与其它矿井施工项 目平行作业，因此对工期影响较小。 2 矿井井筒冻结法施工过程中的常见技术问题与处理 由于施工区域地层情况的复杂性和地下空间的不确 定性，采用冻结法进行井筒施工时有时会遇到一些技术问 题。比如冻结井壁破裂、冻结管断裂、冻结壁变形、工作面 底鼓等，都是冻结法井筒施工时经常遇到的问题，通过采 取适当的措施即可消除问题隐患，保证顺利施工。 2.1 冻结管断裂 冻结管断裂主要是由于土层冻涨力对冻结管形成的 挤压作用所致，与冻结壁变形过大、冻结孔偏斜和冻结管 连接质量等都有一定的关系。特别是厚粘土层区域施工 时，冻结管断裂的现象更加常见。可采取以下措施予以防
深厚表土层冻结外层井壁受力状况的监测及分析_蔡海兵
231001 )
摘
要 : 针对许疃煤矿中央风井深厚表土冻结凿井的技术难题, 通过对冻结井壁受力状况的实时监
测 , 获取了冻结压力 、外层井壁钢筋应力和混凝土应变等数据。 监测结果表明 , 冻结压力与深度并 不一定成正比, 其大小受土层层厚影响较大, 且呈现出不均匀性; 竖向钢筋主要承受温度拉应力 , 环向钢筋主要承受冻结压力引起的压应力 ; 混凝土应变和钢筋应力的变化趋势基本保持一致。 关键词 : 深厚表土层 ; 冻结井壁 ; 长期监测 中图分类号 : TD265 3 文献标志码: A 文章编号: 0253- 2336 ( 2009) 02- 0038- 04
基金项目 : 安徽省优秀青年科技基金资助项目 ( 08040106828 )
力状况 , 以确保该井筒施工安全。
1 监测方案
1 ) 监测 内容。本 次井壁 施工 监测的 内容包 括 : 外层井壁承受的冻结压力 ; 外层井壁竖向和环 向钢筋应力 ; 外层井壁混凝土竖向和环向应变。 2) 监测方法。为了确保观测系统长期的稳定 性和可靠性 , 本次监测采取精度高、抗干扰性强、 [ 1] 稳定性好的振弦式传感 元件作为一次 仪表 , 振 弦式频率仪作为二次仪表。测试元件随井壁施工埋 入井壁混凝土中 , 其中冻结压 力量测采 用 JTM V2000B 型振弦 式土 压力计 , 其量程 为 6 0 M Pa, 分辨率不 大 于 0 05 % FS ; 钢 筋 的 应力 量 测 采用 JTM - V1000H 型振弦式钢筋测力计 , 其量程为 250 M Pa , 分辨率不大于 0 04 % FS ; 混凝土的应变量测 采用 JTM - V 5000 型振弦式应变 计, 其量程为 3 - 3 10 , 分辨率不大于 0 02 % FS。
煤矿冻结法凿井冻结壁厚度设计
煤矿冻结法凿井冻结壁厚度设计1引言我国于1955年在开滦林西风井开始用冻结法凿井以来，由于冻结法施工适应性广、施工速度快，安全系数高，因此在工程中得到了广泛的应用。
冻结法凿井技术在工程进展中不断得到完善，新设计方法、设计思路、设计理念也在不断完善，但仍存在着许多难以克服的技术难点，冻结壁设计厚度、强度过大不经济，反之，不能保证井筒施工安全，同样会造成经济损失。
冻结壁设计是深井冻结的关键问题之一。
2工程概况某煤矿风井井筒净直径7.5m，井壁的最大厚度为2.1m，表土深度479.14m，冻结深度532m，控制层位为粘土层441.8m。
3工程特点井筒检查孔揭露的地层自上而下有：新生界第四、第三系，二叠系上石盒子组、下石盒子组、山西组。
具体情况是：①井筒表土层深度479.14m，其中326.8m～461.9m左右几乎全是粘土，该粘土多为灰绿、灰黄、灰白色粘土夹粉砂质粘土、钙质粘土等，含水率低，膨胀性大尤其是第三系下部的深厚粘土层，冻结难度大。
②冻结基岩段含水丰富，抽水量较大，岩性强度偏低以泥岩为主夹薄层细粒砂岩。
③该地层中含盐量偏高，致使该冻结地层中的地下水冰点较低，不利于岩土胶结。
4冻结壁厚度设计冻结壁厚度及强度的大小，是井筒安全掘砌的关键要素，同时也是其他冻结参数设计的重要基础。
对本工程来说第三系下部的深厚粘土层上，地层含钙量高，膨胀性大，容易导致冻结管断裂，是冻结壁厚度设计关键所，按有关的冻结壁厚度计算公式分别计算其冻结壁厚度。
（1）按列别尔曼有限段高公式计算（2）按有限长粘塑性體强度条件计算（3）按国内经验公式计算，我国对冻结法施工的立井井筒冻结壁厚度进行了统计分析，得到公式如下：5 冻结壁的发展预测预测依据与假设条件：①掘进速度130m/月。
②外排发展速度设定：在外排孔未开起前按照当前速度实际冻土发展速度计算，外排开起后参照测温孔冻土发展速度计算。
③假定以后降温梯度与现在一致。
④冻结壁平均温度取值为：300m Tc=-15℃；350m Tc=-15℃；400m Tc=-17℃；450m Tc=-18℃。
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一立项依据和研究背景二冻结方案（一）前言（二）在梁宝寺二号井的应用1、概况2、基本地质水文情况（1）副井为例1冲积层总厚度大，主、副、风井冲积层总厚度分别为448.94m、464.4m和453.85m。
3.2粘土层连续性厚度大，上第三系中段厚146.3m，由两层巨厚层粘土夹一层厚0.80m 的粘土质砂组成，其中上层厚108.80m，下层厚36.70m。
3.3粘土层膨胀性强，上第三系中段厚108.80m和36.70m的两层粘土，膨胀力分别达到771 KPa和853 KPa，其膨胀性之强可见一般。
（2）第四系地下水的流速流向（3）土工试验3、人工冻土物理力学性质试验与分析（1）（2）人工冻土强度的影响因素分析4、冻结井壁安全空帮时间预测5、冻结方案的研究与确定（1）基本设计原则（2）冻结壁压力计算研究（3）冻结壁厚度设计（4）冻结壁（强度）平均温度校核6、冻结孔深度的确定（1）外圈孔深度（2）中圈孔深度（3）内圈孔深度（4）防片孔深度7、冻结孔偏斜要求8、冻结孔布置设计（1）冻结圈径（2）冻结孔数（3）开孔间距9、冻结管、供液管（1）冻结管（2）供液管10、测温孔布置11、水文孔布置12、冻与掘谐调、相互配合三测试与检测（一）（二）人工检测系统的设置与要求1、测温孔设置2、水文孔设置四井筒开挖与井壁结构研究（一）掘进段高确定（二）井壁结构形式研究1、冻结法凿井井壁结构的原则性要求2、井壁结构形式研究（1）基本设计方案（2）井壁结构设计3、由测试压力的最值确定井壁厚度的研究（1）井壁的安全条件（2）井壁厚度的验算五实施过程1、冻结过程主井于2009年1月25日开机，2009年3月18日浅水文孔开始冒水（冻结时间为52d），3月25日经专家论证，认为144米以上冻结壁已交圈，具备试挖条件，定于4月1日开始试挖（冻结时间为66d），2009年4月3日三个水文孔全部冒水（冻结时间为66d），4月10日正式开挖。
2009年12月25日安全掘砌至502m后进行套壁，2010年1月12日套壁至360m时，冻结停机。
副井于2009年2月1日开机，2009年3月14日460m水文孔开始冒水（冻结时间为42d天），3月27日149m水文孔冒水（冻结时间为59d），4月1日265m水文孔冒水（冻结时间为64d）。
2009年4月5日开始试挖，4月10日正式开挖。
2009年7月8日在掘进至320m变径处时，在变径的上一模出现环向裂缝（深度317.6～319.8m），岩性为钙质粘土。
后经专家分析在井壁变径处由于应力集中，使井壁处于不利的受力状态，悬吊力产生的拉应力超过了混凝土的抗拉强度，导致混凝土破坏。
随后对该段破坏井壁进行彻底修复后继续掘进，2009年8月3日掘进至375.8m时发现上部多处外壁出现大小不一的环形裂缝，为确保井壁安全立即停止掘砌，进行第一次套壁。
2009年9月7日套壁完成恢复掘进，12月4日安全掘进至528m，进行二次套壁，12月10日套壁正常进行后，副井停机。
风井于2009年1月23日开机，2009年3月13日深水文孔冒水，（冻结时间为61d）3月15日浅水文孔冒水。
经专家论证，风井于2009年3月25日试挖，4月10日正式开挖。
2009年6月28日在掘进至328.3m时，在320m变径处出现环向裂缝（宽度1.5～2cm）,从裂缝的缝隙中可清晰的看到部分钢筋连接头脱开。
后经专家分析认为，在变径处井壁处于不利的受力状态，加之部分钢筋连接头强度未能满足设计要求，造成外壁开裂。
2009年7月1日掘进至331.8m，经专家分析，为确保井壁安全停止掘砌，进行第一次套壁。
2009年8月4日套壁完成恢复掘进，10月22日安全掘进至516m，进行二次套壁，10月25日套壁正常进行后，风井停机。
2、冻结工期指标：主井于2009年1月25日开机冻结——2010年4月1日决定试挖，积极冻结工期为66天；比较全国综合水平积极冻结期（75天），缩短9天。
副井于2009年2月1日开机冻结——2010年4月5日决定试挖，积极冻结工期为64天；比较全国综合水平积极冻结期（75天），缩短11天。
风井于2009年1月23日开机冻结——2010年3月25日决定试挖，积极冻结工期为61天；比较全国综合水平积极冻结期（75天），缩短14天。
主副风三井筒冻结停机时间分别是2010年1月12日、2009年12月10日和2009年10月25日。
合同约定三井筒冻结工期主井为295天，副井315天，风井305天。
实际冻结工期主井为352天，副井为311天，风井为273天。
主井比合同约定工期拖延57天，副井比合同约定工期提前4天，风井比合同约定工期提前30天。
3、冻结效果分析主井2009年4月1日开始试挖，4月10日正式开挖，试挖深度为10米。
整个冻结过程盐水系统运行参数不变，单孔流量约15m3/h，盐水温度为-30℃左右，直至整个表土段掘进结束，盐水温度一直维持在-30℃以下。
在整个掘进期间，冻结壁的温度、厚度和平均温度都达到了设计要求。
在260米以下的危险膨胀粘土层中，井帮温度在-10.1～-18.6℃之间，冻结壁有效厚度为8.2～9.3m。
见（表2）冻结壁有效厚度、井帮温度、平均温度、井筒中心温度与掘进深度对照表。
表2掘进深度（m）冻结壁有效厚度（m）井帮温度（℃）平均温度（℃）中心温度（℃）50 5.1 -1.6～-2 -18～19 7.8150 7.2 -5.1～-6.5-19～20 4.3250 8.2 -10.1～-11-19～21 6.2350 8.5 -15.3～-16.7-21～22.5 1.2450 9.3 -15.4～-18.6-21～-23 -3.1 副井2009年4月5日具备试挖条件， 4月18日正式开挖，此时试挖深度为14米。
整个冻结过程盐水系统运行参数稳定，单孔流量约15m3/h，盐水温度一直维持在-30℃以下，最低达-34℃。
在整个掘进期间，冻结壁的温度、厚度和平均温度都达到了设计要求。
在260米以下的危险膨胀粘土层中，井帮温度在-8～-16℃之间，冻结壁有效厚度为8.6～10.1m。
见（表3）冻结壁有效厚度、井帮温度、平均温度、井筒中心温度与掘进深度对照表。
表3掘进深度（m）冻结壁有效厚度（m）井帮温度（℃）平均温度（℃）中心温度（℃）50 7.9 1.6～3.9 -16～18 12.9 150 8.5 -1.8～-3 -18～19 8.3 250 8.6 -8.2～-10.1-19～20 7.2350 8.8 -13.1～-15.4-20～23 4.9450 10.1 -16.8～-18.2-21～-23 -2.0风井2009年3月25日试挖，4月10日正式开挖，试挖深度为11米。
整个盐水系统运行参数不变，单孔流量约15m3/h，盐水温度为-32℃左右，直至整个表土段掘进结束，盐水温度一直维持在-30℃以下。
在整个掘进期间，冻结壁的温度、厚度和平均温度都达到了设计要求。
在260米以下的危险膨胀粘土层中，井帮温度在-8～-15℃之间，冻结壁有效厚度为8～9.7m。
见（表4）冻结壁有效厚度、井帮温度、平均温度、井筒中心温度与掘进深度对照表。
表4掘进深度（m）冻结壁有效厚度（m）井帮温度（℃）平均温度（℃）中心温度（℃）50 5.4 0.3～2 -17～18 10.7150 9 -3.4～-4.8-18～19 7.5250 7.6 -7～-8.6 -19～20 5.2 350 8.3 -9.2～-14.2-20～22 3.5450 9.7 -12.7～-14.1-21～-23 0.54、冻结、掘砌施工配合在梁宝寺二号井这种以巨厚粘土层为主的冻结井筒的施工中，为保证井筒快速、高效进行，冻、掘平衡显得尤为重要，特别是对梁宝寺二号井这种埋藏深、连续性厚度大、膨胀性强的粘土层，严格控制井帮温度和冻土入荒径量至关重要。
针对该状况，我们在施工中对每个段高的井帮温度和冻土进荒径量进行了跟踪实测。
同时结合测温孔的监测数据，利用计算机软件来模拟冻结壁的发展较为准确地预测了下部冻结壁发展状况。
以风井为例，在260m以下的巨厚粘土层中，井帮温度控制在-7～-14℃，冻土进荒径量控制在800～1200mm，段高循环时间不超过18h，没有出现片帮、抽帮现象，实现了冻结、掘砌的黄金配合。
梁宝寺二号井井筒施工难度最大的是穿过厚度在36～108m之间的巨厚粘土层，该地层以灰绿色、棕红色为主，大部分质纯、细腻，含水量少，粘性、膨胀性强，刀切面光滑，内生滑面发育，局部含钙质结核。
它对井筒掘砌安全造成很大威胁。
以副井为例，通过320m变径处以上收集的各粘土段的井帮温度、冻土入荒径量、井帮位移和底鼓量等数据，以及段高施工各工序完成的时间，进行分析和对比，利用计算机软件模拟下部深厚粘土层的冻结情况，确定副井过巨厚粘土层合理的段高为 2.2m，段高循环时间控制在20h以内，并且掘砌单位狠抓劳动组织管理与工序衔接，从而确保成功顺利地通过了厚粘土层。
5、经验与体会（1）梁宝寺二号井主、副、风井巨厚粘土段冻结壁平均温度为-20～-23℃，最低盐水温度达到-34℃，能否进一步改进目前的施工工艺，且采取更新型的管材把盐水温度降得更低，值得研究。
（2）由于当地农事关系的影响，三井均未按规范按时开挖，使得掘砌工期比预期有所延长，且施工队伍素质及管理水平的差异，致使三井冻结段掘砌工期差别极大。
（3）靶域施工技术的逐步成熟，使钻孔偏斜率在深井钻孔中得到有效控制，从而保证了钻孔施工质量，并且继而保证了冻结壁交圈时间和整体稳定性。
（4）高膨胀性粘土层中，尽可能降低冻结壁平均温度，使冻胀量提前达到最大，能有效控制井帮位移，保证施工安全。
（5）深厚粘土层冻结井中，外壁变径处是应力集中点，可采取缓慢变径和增加钢筋连接强度的措施来防止井壁开裂。
（6）对于冻结深度较深的矿井，可根据井帮位移与井帮温度情况，采用分次套壁的方式，来保证已施工完毕井筒的安全。
（7）副井采用信息化施工，在已施工完的井壁外和井壁内埋设温度传感器和压力盒，对特殊层位报道温度和压力情况，适时分析来指导施工，保障了施工安全。
（8）多圈冻结孔，间隔性投入工作，错开各圈冻结孔的交圈时间，为冻胀水流出出口，可有效防止冻胀水积存，提高冻结壁的整体稳定性。
六主要结论。