煤矿立井冻结施工监测及注浆堵水关键技术的应用研究

冻结凿井是深厚表土立井施工的主要方法之一。冻结管、冻结土壁和井壁是保证冻结立井安全的关键。基于现场监测某煤矿冻结立井工程，分析冻结压力、钢筋应力、井壁混凝土应变和冻胀应力的变化规律。结果表明：冻结压力在深部表层土在早期迅速增加，在10d内达到最大值的66%～86%,并在30d后趋于稳定；最大冻结压力一般接近甚至超过初始水平的压力。冻胀应力的积累加剧了冻土的应力和变形。冻结压力超过初始水平是井壁、冻结管破裂的重要原因。冻结管会导致冻土壁局部融化和弱化，显著影响应力和强度，并诱发监测参数的突变。通过监测发现井壁应力与变形密切相关，判断和预警冻结破裂事故是可行的，并据监测曲线的突然变化及时采取注浆堵水等措施，保证工程的安全进行。