煤礦凍結(jié)法開鑿立井工程技術(shù)規(guī)范

ICS：

CCS：

備案號(hào)：MT

中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

MT／T××××－2009

煤礦凍結(jié)法開鑿立井工程技術(shù)規(guī)范

CoalMineTechnicalspecificationforverticalshaft

SinkingbyFreezingMethod

(報(bào)批稿)

200×－××－××發(fā)布200×－××－××實(shí)施

國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布

目次

CONTENTS

1總則……………………8

2術(shù)語、主要符號(hào)………………………9

2.1術(shù)語………………9

2.2主要符號(hào)…………………………11

3勘察資料………………18

3.1井筒檢查鉆孔……………………18

3.2地下水流速………………………18

3.3人工凍土…………………………19

3.4其他資料…………………………20

4井壁設(shè)計(jì)………………21

4.1設(shè)計(jì)準(zhǔn)則…………………………21

4.2材料………………21

4.3井壁結(jié)構(gòu)形式……………………25

4.4設(shè)計(jì)荷載…………………………26

4.5井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算一般規(guī)定……………………28

4.6井壁內(nèi)力及承載力計(jì)算…………29

4.7井塔（架）影響段井壁及壁座計(jì)算……………31

4.8構(gòu)造規(guī)定及防護(hù)要求……………31

5地層凍結(jié)………………36

5.1一般規(guī)定…………………………36

5.2地層凍結(jié)方案……………………36

5.3人工凍土強(qiáng)度與蠕變……………37

-1-

5.4凍結(jié)壁設(shè)計(jì)參數(shù)…………………40

5.5凍結(jié)壁厚度計(jì)算…………………41

5.6凍結(jié)孔布置圈直徑、凍結(jié)孔數(shù)量………………44

5.7地層凍結(jié)時(shí)間……………………45

5.8觀測(cè)孔布置………………………46

5.9制冷站制冷系統(tǒng)…………………47

6凍結(jié)孔與凍結(jié)管………………………49

6.1凍結(jié)孔……………49

6.2凍結(jié)管……………50

6.3驗(yàn)收………………52

7制冷站…………………53

7.1制冷站廠房………………………53

7.2制冷站安裝………………………53

7.3制冷站運(yùn)轉(zhuǎn)………………………54

8凍結(jié)壁檢測(cè)與判斷……………………57

8.1測(cè)溫觀測(cè)孔檢測(cè)…………………57

8.2水文觀測(cè)孔檢測(cè)…………………57

8.3凍結(jié)壁形成的判斷………………58

9井筒掘進(jìn)與支護(hù)………………………59

9.1井筒掘進(jìn)…………………………59

9.2井筒支護(hù)…………………………62

9.3內(nèi)外層井壁夾層間注漿充填……………………64

9.4施工過程中的檢測(cè)………………66

9.5轉(zhuǎn)入基巖普通法施工的安全措施………………68

10凍結(jié)法收尾工作……………………70

-2-

10.1制冷站拆除……………………70

10.2凍結(jié)管充填……………………70

10.3技術(shù)檔案………………………70

附錄A鋼筋的計(jì)算方法截面面積及理論重量……………………71

附錄B聚乙烯塑料薄板物理力學(xué)性能指標(biāo)…………72

附錄C道路石油瀝青質(zhì)量指標(biāo)………………………73

附錄D聚苯乙烯泡沫塑料板物理力學(xué)性能指標(biāo)……………………74

附錄E混凝土井壁內(nèi)力及承載力計(jì)算………………75

附錄F井塔（架）影響段井壁計(jì)算…………………87

附錄G壁座計(jì)算………………………95

附錄H冷凍站制冷能力設(shè)計(jì)計(jì)算…………………101

附錄J常用泥漿組成及其配制方法…………………111

附錄K井筒掘進(jìn)工作面溫度檢測(cè)……………………112

附錄L井筒掘進(jìn)井幫徑向位移量檢測(cè)………………113

附錄M井筒掘進(jìn)工作面底臌量檢測(cè)…………………114

本規(guī)程用詞用語說明…………………115

引用標(biāo)準(zhǔn)目錄…………………………116

條文說明………………117

-3-

前言

本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)煤炭建設(shè)協(xié)會(huì)歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國(guó)中煤能源集團(tuán)公司、煤炭工業(yè)合肥設(shè)計(jì)研究院、

煤炭科學(xué)研究總院北京建井研究分院、北京中煤礦山工程有限公司、兗州

礦業(yè)集團(tuán)新陸凍結(jié)安裝有限公司、中煤特殊鑿井集團(tuán)公司、中煤第三建設(shè)

集團(tuán)公司。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人員：張文、陸倫、吳祥、徐向榮、趙治泉、徐

兵壯、蘇立凡、李長(zhǎng)忠、陳湘生、戴儀燮、曹靜、龐榮慶、孫啟凱、盧駿。

本標(biāo)準(zhǔn)為首次制定。

-7-

1.總則

1.0.1為了貫徹執(zhí)行煤炭行業(yè)的方針、政策，推廣應(yīng)用煤礦凍結(jié)法開鑿立

井工程在設(shè)計(jì)、施工中各項(xiàng)行之有效的科研成果和經(jīng)驗(yàn)，保證立井工程的

質(zhì)量和安全，促使做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、井壁使用可靠，特制定本規(guī)

范。

1.0.2本規(guī)范適用于沖積層厚度小于400m，凍結(jié)深度小于500m的煤礦立

井井筒凍結(jié)法鑿井的勘察、井壁、地層凍結(jié)、凍結(jié)壁形成及其檢測(cè)、凍結(jié)

孔施工與凍結(jié)管質(zhì)量、制冷站制冷系統(tǒng)、井筒掘砌及監(jiān)控的設(shè)計(jì)及施工。

沖積層厚度大于400m的凍結(jié)立井可參照本規(guī)程執(zhí)行。

1.0.3在軟巖凍結(jié)鑿井、斜井凍結(jié)井筒及地鐵、隧道、橋梁基礎(chǔ)及建筑物

基坑等工程中采用地層凍結(jié)法施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)該工程的特征，工程地質(zhì)及

水文地質(zhì)條件，結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖┕そ?jīng)驗(yàn)，可參照應(yīng)用本規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容。

1.0.4在井壁、地層凍結(jié)設(shè)計(jì)及井筒掘砌施工時(shí)，應(yīng)綜合考慮地質(zhì)及水文

地質(zhì)條件、沖積層厚度及其土的特性、基巖含水層的特征，確定合理的井

壁結(jié)構(gòu)、凍結(jié)方案、凍結(jié)深度及凍結(jié)壁厚度、強(qiáng)度。并應(yīng)做到地層凍結(jié)與

井筒掘砌工藝協(xié)調(diào)配合，確保凍結(jié)器安全。

1.0.5煤礦凍結(jié)法開鑿立井工程，除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外，還應(yīng)符合國(guó)

家現(xiàn)行的有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

-8-

2.術(shù)語、符號(hào)

2.1術(shù)語

2.1.1凍結(jié)鑿井法freezesinkingmethod

用制冷技術(shù)暫時(shí)凍結(jié)加固井筒周圍不穩(wěn)定地層并隔絕地下水后再鑿

井的特殊施工方法（《煤礦科技術(shù)語井巷工程》之3.2）。又稱凍結(jié)法

鑿井。

2.1.2沖積層alluvium

覆蓋于基巖露頭之上的第三系、第四系地層。

2.1.3凍結(jié)壁icewall

用制冷技術(shù)在井筒周圍地層中形成的，有一定厚度、強(qiáng)度和深度的封

閉凍結(jié)圈（《煤礦科技術(shù)語井巷工程》之3.8）。

2.1.4凍結(jié)壁交圈時(shí)間ice-wallclosingtime

從地層開始凍結(jié)至井筒周圍所有的凍結(jié)器單獨(dú)形成的凍土圓柱均相

交連接封閉所需的時(shí)間。

2.1.5凍結(jié)壁形成期formableperiodoffreezingwall

從開始凍結(jié)至達(dá)到凍結(jié)壁設(shè)計(jì)要求的時(shí)間（《煤礦科技術(shù)語井巷工

程》之3.10）。

2.1.6凍結(jié)壁維持期maintainableperiodoffreezingwall

凍結(jié)壁形成后，為維持其設(shè)計(jì)要求，繼續(xù)向凍結(jié)器輸送冷媒劑的時(shí)間

(《煤礦科技術(shù)語井巷工程》之3.11)。又稱維持凍結(jié)期。

2.1.7人工凍土artificialfrozensoil

用人工制冷的方法使松散不穩(wěn)定含水地層凍結(jié)，使其成為含有冰的土

（巖）。

2.1.8制冷站freezingplant

在井筒附近集中設(shè)置制冷設(shè)備和設(shè)施，為地層凍結(jié)提供負(fù)溫循環(huán)鹽水

的建筑場(chǎng)所，其中主要有氨、鹽水、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)及供電系統(tǒng)。

-9-

2.1.9水文觀測(cè)孔waterlevelobservationhole

水文觀測(cè)孔(簡(jiǎn)稱水文孔)布置在井筒中心附近，插入主要含水層，根

據(jù)管內(nèi)的水位變化來判斷凍結(jié)壁是否封閉。

2.1.10溫度觀測(cè)孔temperatureobservationhole

溫度觀測(cè)孔(簡(jiǎn)稱測(cè)溫孔)布置在凍結(jié)壁厚度范圍內(nèi)，觀察凍結(jié)壁的縱

向及水平溫度的分布狀況，獲得凍結(jié)壁形成過程中的溫度資料，用來計(jì)算

凍土擴(kuò)展速度、井幫溫度，為掌握凍結(jié)壁發(fā)展?fàn)顩r提供資料。

2.1.11凍結(jié)孔freezinghole

安設(shè)凍結(jié)器的鉆孔（《煤礦科技術(shù)語井巷工程》之3.6）。

2.1.12凍結(jié)器freezingapparatus

安放在凍結(jié)孔內(nèi)，由凍結(jié)管、供液管、回液管等組成的，用作循環(huán)冷

媒劑與地層進(jìn)行熱交換的，帶有底錐的金屬管（《煤礦科技術(shù)語井巷工

程》之3.7）。

2.1.13測(cè)斜deviationalsurvey

測(cè)量?jī)鼋Y(jié)孔、溫度觀測(cè)孔、水文觀測(cè)孔在不同深度上的偏斜率和偏斜

方位。測(cè)斜應(yīng)在鉆進(jìn)過程中進(jìn)行并成孔后最終測(cè)斜。用最終測(cè)斜成果繪制

鉆孔偏斜圖。

2.1.14井筒掘進(jìn)段高shaftsinkingsection

井筒開挖過程中，開挖后沒有支護(hù)的井幫高度，一般應(yīng)控制在2～5m。

2.1.15凍土壓力pressureoffreezingwall

井壁支護(hù)后，凍結(jié)壁蠕變變形及融土回凍凍脹等因素作用于井壁上的

徑向壓力的統(tǒng)稱，是臨時(shí)荷載，亦稱凍結(jié)壓力。

2.1.16井壁shaftlining

在井筒開挖圍巖的表面構(gòu)筑一定的厚度、強(qiáng)度和密封性好的整體構(gòu)筑

物。井壁為圓形斷面，材料一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土或混凝土，混凝土應(yīng)

具有早強(qiáng)高強(qiáng)的特性。井壁結(jié)構(gòu)形式一般有單層、雙層、雙層混凝土塑料

夾層復(fù)合井壁等。

2.1.17雙層井壁double-layerlining

-10-

由外層井壁和內(nèi)層井壁組合而成。外層井壁由上而下隨井筒短段掘砌

直至凍結(jié)段底部，其厚度和強(qiáng)度應(yīng)能承受凍土壓力的作用；外層井壁施

工結(jié)束后，內(nèi)層井壁由下而上連續(xù)一次澆筑至井口，其厚度和強(qiáng)度應(yīng)能承

受靜水壓或負(fù)摩擦力的作用。內(nèi)外層井壁材料，目前我國(guó)采用鋼筋混凝土

和混凝土。

2.1.18雙層混凝土塑料夾層復(fù)合井壁double-layerconcretecomposite

shaftliningwithaplastic-platesandwich

在雙層混凝土井壁的內(nèi)外層井壁之間鋪設(shè)一層或兩層厚1.5mm聚乙

烯塑料板而成。設(shè)置塑料板后，制止了內(nèi)層井壁的溫度裂縫，井壁防水性

能好。

2.1.19砌塊瀝青鋼板混凝土復(fù)合井壁steel-concrete-bitumslidinglining

外層井壁由混凝土預(yù)制塊和可壓縮板構(gòu)成，內(nèi)層井壁為鋼筋混凝土結(jié)

構(gòu)，分段構(gòu)筑。內(nèi)外層井壁之間設(shè)置瀝青和鋼板。鋼板封水性好，井壁不

漏水，瀝青柔性好，在外力作用時(shí)，有緩沖均壓作用。允許井壁產(chǎn)生一定

的曲率半徑。故又稱柔性井壁。

2.1.20裝配式鑄件混凝土復(fù)合井壁shafttubbing

裝配式鑄件混凝土復(fù)合井壁又稱丘賓筒。由鑄鐵或鋼帶有凸緣和加強(qiáng)

肋的弧形板，在井下裝配成筒體，并在其后充填混凝土。

2.2主要符號(hào)

2.2.1材料性能

Ec——混凝土彈性模量；

Es——鋼筋的彈性模量；

f

c——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

f

[j]——混凝土容許抗剪強(qiáng)度；

f

d——井壁材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

f

t——混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

-11-

f

y——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

f'

y——鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

υc——混凝土泊松比；

θ——人工凍土溫度；

σ

o——人工凍土瞬時(shí)單軸抗壓強(qiáng)度值；

σ

[o]——人工凍土瞬時(shí)單軸允許抗壓強(qiáng)度值；

σ'

s——人工凍土長(zhǎng)時(shí)單軸抗壓強(qiáng)度值；

T——有效凍結(jié)壁平均溫度；

ε――人工凍土蠕變應(yīng)變。

2.2.2作用、作用效應(yīng)及承載力

G——壁座以上內(nèi)、外壁重力計(jì)算值；

GG

1、2……Gi——各層井壁重力計(jì)算值；

G

b——壁座及壁座以上井壁重力計(jì)算值；

G

m——每米壁座的重力計(jì)算值；

G

n——壁座以上內(nèi)層井壁重力計(jì)算值；

G'

n——壁座中內(nèi)、外壁分開施工段內(nèi)層井壁的重力計(jì)算值；

M——井壁截面彎矩計(jì)算值；

M

o——井塔作用于基礎(chǔ)（井筒）上的彎矩；

M

max——最大彎矩計(jì)算值；

M

x——壁座圓環(huán)橫截面彎矩；

M

y——井塔嵌固水平以下沿井筒深度彎矩；

N——井壁截面軸向力計(jì)算值；

N

b——作用在壁座上每米井壁重力計(jì)算值；

Ndk、Nd——井壁吊掛力標(biāo)準(zhǔn)值和計(jì)算值；

Pk、P——作用在結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)值和計(jì)算值；

PP

1、2——井塔基礎(chǔ)對(duì)井壁產(chǎn)生的各向最大側(cè)壓力計(jì)算值；

Pdk——凍土壓力標(biāo)準(zhǔn)值；

-12-

P

max——井塔基礎(chǔ)對(duì)井壁產(chǎn)生的最大側(cè)向壓力計(jì)算值；

Pok、Po——計(jì)算處均勻水土壓力標(biāo)準(zhǔn)值和計(jì)算值；

Pwk——計(jì)算處靜水壓力標(biāo)準(zhǔn)值；

Pzk、Pz——單位面積上負(fù)摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值和計(jì)算值；

Pwk——不均勻壓力分布標(biāo)準(zhǔn)值；

Q——基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)的總總重力（包括基礎(chǔ)自重力）計(jì)算值；

Q1——直接支承在井筒上的井塔重力計(jì)算值；

Q2——計(jì)算處以上井筒裝備重力計(jì)算值；

Qo——井塔作用于基礎(chǔ)（井筒）上的水平力；

R——結(jié)構(gòu)的承載力設(shè)計(jì)值；

R(·)——結(jié)構(gòu)的承載力函數(shù)；

S(·)——內(nèi)力組合計(jì)算值函數(shù)；

V

max——沖積層與基巖交界面處每米井壁最大剪力計(jì)算值；

[σ]——壁座下部圍巖容許壓應(yīng)力；

σ——井壁圓環(huán)截面內(nèi)外切向應(yīng)力平均計(jì)算值；

σ

n——壁座外緣與圍巖的粘結(jié)強(qiáng)度；

σ

r——井壁徑向應(yīng)力計(jì)算值；

σ

s——受拉邊或受壓較小邊的鋼筋應(yīng)力；

σ

t——井壁圓環(huán)截面切向應(yīng)力計(jì)算值；

σvk、σv—井壁自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值和計(jì)算值；

σ

x——井塔嵌固水平以下沿井筒深度水平抗力計(jì)算值；

σ

z——井壁豎向應(yīng)力計(jì)算值；

2.2.3幾何參數(shù)

A——帶形或環(huán)形基礎(chǔ)寬度；

Ao——井壁橫截面面積；

As——每米井壁截面配置鋼筋面積；

As1、AS2——受壓區(qū)、受拉區(qū)環(huán)向鋼筋的截面面積；

-13-

Az——豎向鋼筋截面面積；

a、a′——受拉、受壓鋼筋的合力點(diǎn)至構(gòu)件截面邊緣的距離；

B——帶形基礎(chǔ)長(zhǎng)度；

b——井壁截面計(jì)算寬度；

b

p——基礎(chǔ)計(jì)算寬度；

D——井筒外直徑；

D

b——內(nèi)層井壁外直徑；

d——井筒內(nèi)直徑；

e——軸向力作用點(diǎn)至受拉鋼筋合力點(diǎn)之間的距離；

e

a——附加偏心距；

e

i——初始偏心距；

e

o——軸向力對(duì)截面重心的偏心距；

F

w——計(jì)算處以上井壁外表面面積；

H——計(jì)算深度；

H

b——設(shè)于穩(wěn)定基巖中的壁座高度；

H

d——井壁吊掛段高；

h1——井筒上部井塔基礎(chǔ)高度；

hb——圓筒形壁座整體現(xiàn)澆段高度；

hc——壁座高度；

hg——從結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底至計(jì)算深度距離；

hz——壁座下支撐圈高度；

I——井筒橫截面慣性矩；

L——波長(zhǎng)；

L'——基礎(chǔ)中心至井壁外緣距離；

L

o——計(jì)算長(zhǎng)度；

r1、r2····ri——各層井壁重心至井筒中心半徑；

rb——圓筒形壁座外半徑；

rj——圓筒形壁座下井壁外半徑；

-14-

rn——井筒內(nèi)半徑；

ro——井壁斷面的中心半徑；

rs——壁座截面形心至井筒中心半徑；

rw——井壁外半徑；

t——計(jì)算處井壁厚度；

t

b——壁座寬度；

t

o——井壁截面有效厚度；

X——混凝土受壓區(qū)高度；

X

o——井塔基礎(chǔ)嵌固水平處的橫向位移；

Y——井塔基礎(chǔ)對(duì)井筒的影響深度；

β——壁座承壓面與水平面的夾角；

δQQ

——計(jì)算井塔基礎(chǔ)時(shí)，Mo=0，Qo=1時(shí)的位移；

δQM

——計(jì)算井塔基礎(chǔ)時(shí)，Qo=0，Mo=1時(shí)的位移；

δMQ

——計(jì)算井塔基礎(chǔ)時(shí)，Mo=0，Qo=1時(shí)的轉(zhuǎn)角；

δ

MM——計(jì)算井塔基礎(chǔ)時(shí)，Qo=0，Mo=1時(shí)的轉(zhuǎn)角；

ψ

o——井塔基礎(chǔ)嵌固水平處的轉(zhuǎn)角；

ω——不均勻壓力計(jì)算點(diǎn)角度；

E——凍結(jié)壁設(shè)計(jì)厚度；

h——井筒掘進(jìn)段高；

ho——基巖凍結(jié)長(zhǎng)度；

ua——凍結(jié)壁內(nèi)表面允許位移值；

Do——主凍結(jié)孔布置圈直徑；

Df——輔助凍結(jié)孔布置圈直徑；

Ls——主凍結(jié)孔開孔間距；

H′——控制層（設(shè)計(jì)層）底板計(jì)算深度；

H1——沖積層厚度；

Q

1——沖積層中鉆孔允許偏斜率；

Q

2——基巖中鉆孔允許偏斜率；

-15-

v——凍結(jié)壁平均擴(kuò)展速度；

2.2.4計(jì)算系數(shù)及其它

A1、B1、C1、D1

A3、B3、C3、D3——井塔基礎(chǔ)計(jì)算系數(shù)；

Kn——土層側(cè)壓力系數(shù)；

m——地基系數(shù)；

γ

K——結(jié)構(gòu)安全系數(shù)；

??

、1——構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；

Φ——土層內(nèi)摩擦角；

λ——?dú)んw常數(shù)；

Ψ——強(qiáng)度理論系數(shù)；

?——不均勻壓力系數(shù)；

α——基礎(chǔ)變形系數(shù)；

α

o——受壓區(qū)混凝土截面面積與全截面面積的比值；

α

t——受拉縱向鋼筋截面面積與全部縱向鋼筋截面面積的比值；

γ——井壁材料的重度；

η——偏心距增大系數(shù)；

ρ——井壁截面配筋率；

ρmin——井壁截面最小配筋率；

qf——凍結(jié)器單位面積熱負(fù)荷；

M——維護(hù)凍結(jié)冷量供給系數(shù)；

A′——由標(biāo)準(zhǔn)制冷量折合工作制冷量換算系數(shù)；

Q′——制冷站制冷能力；

QT——凍結(jié)器總熱負(fù)荷；

q

cw——單級(jí)壓縮時(shí)壓縮機(jī)工作制冷量；

q

st——壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)制冷量；

QCD——雙級(jí)壓縮時(shí)壓縮機(jī)工作制冷量；

-16-

GL——低壓機(jī)氨循環(huán)量；

F

e——蒸發(fā)器總蒸發(fā)面積；

F

c——冷凝器總冷卻面積；

G′——固體氯化鈣用量；

W——鹽水總流量；

Hc——鹽水泵揚(yáng)程；

Wo——制冷站總用水量；

W1——冷凝器用水量；

W3——水源井供水量；

t

f——凍結(jié)壁形成時(shí)間。

-17-

3.勘察資料

3.1井筒檢查鉆孔

3.1.1編制立井井筒凍結(jié)法鑿井施工組織設(shè)計(jì)時(shí)，必須有該井筒的“井筒

檢查孔地質(zhì)報(bào)告”。井筒檢查鉆孔應(yīng)執(zhí)行《礦山井巷工程施工規(guī)范》

（GB50213）中的有關(guān)規(guī)定。

3.1.2井筒檢查鉆孔地質(zhì)報(bào)告提供的資料應(yīng)能滿足地層凍結(jié)、井壁設(shè)計(jì)的

要求，并應(yīng)具有下列資料：

1井筒檢查鉆孔位置，檢查鉆孔主要施工工藝及主要施工過程；

2井筒全深的地質(zhì)柱狀圖，包括巖性、層厚、傾角、巖芯采取率、累

計(jì)深度、巖層主要特征的描述；

3井筒地質(zhì)構(gòu)造及地溫；

4沖積層主要土層的常規(guī)土工試驗(yàn)資料及按本規(guī)程3.3節(jié)規(guī)定的人工

凍土試驗(yàn)資料；土工試驗(yàn)取樣的層位、深度應(yīng)與凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)層

位一致；人工凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)應(yīng)有專項(xiàng)試驗(yàn)報(bào)告；

5沖積層、基巖中各含水層的特征，包括含水層埋深、層厚、靜止水

位、滲透系數(shù)、流向、流速、水質(zhì)、水溫。沖積層與基巖的水力聯(lián)系，基

巖掘進(jìn)時(shí)預(yù)計(jì)井筒涌水量；

6在井筒檢查鉆孔地質(zhì)資料和鄰近凍結(jié)井筒施工實(shí)踐的基礎(chǔ)上，針

對(duì)本井筒采用凍結(jié)法鑿井方案提出綜合評(píng)價(jià)。

3.2地下水流速

3.2.1對(duì)井筒附近的水源井應(yīng)進(jìn)行調(diào)查，收集水源井的用途、數(shù)量、方位、

距離、深度，抽水層位及深度，抽水時(shí)間，日抽水量以及抽水影響半徑等

資料。

3.2.2在井筒附近600m左右范圍內(nèi)，不應(yīng)設(shè)置水源井；在此范圍內(nèi)有使

-18-

用的水源井，則在凍結(jié)壁形成期間應(yīng)停止使用；若水源井仍繼續(xù)使用，則

必須實(shí)測(cè)含水層的地下水流速、流向并提供實(shí)測(cè)報(bào)告。

3.2.3當(dāng)含水層的滲透速度超過5m/d時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施，防止影

響地層正常凍結(jié)。

3.3人工凍土

3.3.1沖積層厚度大于100m時(shí)，在井筒檢查鉆孔地質(zhì)報(bào)告中應(yīng)有人工凍

土物理力學(xué)性能試驗(yàn)報(bào)告。

3.3.2人工凍土試驗(yàn)，當(dāng)沖積層厚度小于250m時(shí)，應(yīng)至少有3個(gè)水平的

凍土試驗(yàn)資料；當(dāng)沖積層厚度為250m至400m時(shí)，應(yīng)至少有4個(gè)水平的

凍土試驗(yàn)資料；大于400m以上時(shí)，應(yīng)至少有6個(gè)水平的凍土試驗(yàn)資料；

試驗(yàn)水平層位應(yīng)涵蓋具代表性的軟土（粘性和砂性土）地層，其中應(yīng)包括

凍結(jié)壁設(shè)計(jì)控制層的試驗(yàn)資料。

3.3.3每個(gè)水平的人工凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)符合表3.3.3中的規(guī)

定，試驗(yàn)方法應(yīng)執(zhí)行《人工凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（MT/T593）有

關(guān)規(guī)定。

表3.3.3人工凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目

沖積層厚度

100～250m250～400m>400m

試驗(yàn)項(xiàng)目

－5～－12℃－5～－20℃－5～－25℃

單軸抗壓強(qiáng)度

選3種不同溫度選4種不同溫度選5種不同溫度

－5～－12℃－5～－20℃－5～－25℃

三軸剪切強(qiáng)度

選2種不同溫度選4種不同溫度選4種不同溫度

－5～－12℃－5～－20℃－5～－25℃

單軸壓縮蠕變

選2種不同溫度選4種不同溫度選4～5種不同溫度

－5～－20℃－5～－25℃

三軸剪切蠕變——

選4種不同溫度選4～5種不同溫度

導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定測(cè)定測(cè)定

熱容量測(cè)定測(cè)定測(cè)定

凍結(jié)溫度測(cè)定測(cè)定測(cè)定

凍脹量和凍脹力測(cè)定測(cè)定測(cè)定

-19-

3.4其它資料

3.4.1編制立井井筒凍結(jié)法鑿井施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)有下列礦井設(shè)計(jì)等有關(guān)

資料；

1礦井設(shè)計(jì)概況；

2井筒特征；

3礦井工業(yè)場(chǎng)地的地形地貌圖；

4礦井工業(yè)場(chǎng)地的永久、臨時(shí)設(shè)施布置圖；

5井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖；

6礦井工業(yè)場(chǎng)地的地下管網(wǎng)及文物資料；

7地區(qū)氣象及供電供水資料。

-20-

4．井壁設(shè)計(jì)

4.1設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

4.1.1井壁設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》

（GB50010-2002）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）和《煤礦立井井

筒及硐室設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50384）的相關(guān)規(guī)定。

4.1.2壁座應(yīng)按容許應(yīng)力法計(jì)算。

4.2材料

4.2.1井壁承載結(jié)構(gòu)常用的材料應(yīng)符合下列規(guī)定：

1混凝土

混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及有關(guān)參數(shù)應(yīng)執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)

范》GB50010-2002中第4.1.1條～第4.1.8條規(guī)定?；炷翉?qiáng)度設(shè)計(jì)值詳

見表4.2.1-1，混凝土受壓或受拉的彈性模量Ec詳見表4.2.1-2；對(duì)于素混

凝土結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)執(zhí)行該規(guī)范附錄A中的有關(guān)規(guī)定。

表4.2.1-1混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）

混凝土強(qiáng)度等級(jí)

強(qiáng)度符

種類號(hào)

C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80

軸心

f7.29.611.914.316.719.121.123.125.327.529.731.833.835.9

抗壓c

軸心

f0.911.101.271.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22

抗拉t

-21-

42

表4.2.1-2混凝土彈性模量Ec（×10N/mm）

混凝土

C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80

強(qiáng)度等級(jí)

Ec2.202.552.803.003.153.253.353.453.553.603.653.703.753.80

2鋼筋

鋼筋混凝土井壁采用的鋼筋規(guī)格、鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及有關(guān)參數(shù)應(yīng)執(zhí)行

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）中第4.2.1條～第4.2.4

'

條規(guī)定。普通鋼筋抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy、fy應(yīng)按表4.2.1-3采用，鋼

筋彈性模量Es應(yīng)按表4.2.1-4采用，各種直徑鋼筋的公稱截面面積、計(jì)算

截面面積及理論重量應(yīng)按附錄A采用。

2

表4.2.1-3鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm)

'

種類符號(hào)fyfy

HPB235（Q235）φ210210

熱

軋HRB335（20MnSi）300300

鋼

HRB400（20MnSiV、MnSiNb、20MnTi）360360

筋

RRB400（K20MnSi）360360

注：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，軸心受拉和小偏心受拉構(gòu)件的鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值大于

300N/mm2時(shí)，仍按300N/mm2取用。

-22-

2

表4.2.1-4鋼筋彈性模量（×105N/mm）

種類Es

HPB235級(jí)鋼筋2.1

HRB335級(jí)鋼筋、HRB400級(jí)鋼筋、RRB400級(jí)鋼筋、熱處理鋼筋2.0

3鋼板

鋼板復(fù)合井壁所用鋼板的規(guī)格、材質(zhì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及有關(guān)參數(shù)，應(yīng)執(zhí)

行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003的有關(guān)規(guī)定。Q235、Q345

鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值詳見表4.2.1-5。

2

表4.2.1-5鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm）

鋼材

抗拉、抗壓端面承壓

抗剪

厚度或直徑和抗彎(刨平頂緊)

牌號(hào)

(mm)

≤16215125

>16～40205120

Q235鋼325

>40～60200115

>60～100190110

≤16310180

>16～35295170

Q345鋼400

>35～50265155

>50～100250145

4混凝土預(yù)制塊

采用混凝土預(yù)制砌塊砌筑井壁，預(yù)制塊宜制成楔形，每塊質(zhì)量不宜大

-23-

于35kg，強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C40。豎、橫縫應(yīng)采用可壓縮木屑板。

5裝配式鑄件

采用球墨鑄鐵應(yīng)執(zhí)行球墨鑄鐵件GB1348標(biāo)準(zhǔn)。

采用可鍛鑄鐵應(yīng)執(zhí)行可鍛鑄鐵GB9440標(biāo)準(zhǔn)。

采用鑄鋼應(yīng)執(zhí)行鑄鋼GB11352或JB/ZQ4297標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.2井壁常用的其它材料應(yīng)符合下列規(guī)定：

1聚乙烯塑料薄板

雙層混凝土塑料夾層復(fù)合井壁中使用的聚乙烯塑料薄板應(yīng)具有質(zhì)軟、

耐水、耐磨、耐寒及化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。物理力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)滿足附錄

B表B要求。

2瀝青及瀝青制品

砌塊瀝青鋼板混凝土復(fù)合井壁壁間澆灌的熱瀝青混合物，宜選用產(chǎn)品

代號(hào)為200號(hào)的國(guó)產(chǎn)道路石油瀝青摻加石灰石粉等，按瀝青混合物15℃時(shí)

重度為1.15～1.3t/m3配制。若采用100號(hào)甲國(guó)產(chǎn)道路石油瀝青，應(yīng)進(jìn)行

試驗(yàn)確定參數(shù)，一般不宜采用100號(hào)甲以下。國(guó)產(chǎn)道路石油瀝青的質(zhì)量指

標(biāo)見附錄C表C。

石灰石粉的細(xì)度、密度、水分應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

3聚苯乙烯泡沫塑料板

凍土與井壁間所采用的聚苯乙烯泡沫塑料板物理力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)符

合附錄D表D中的規(guī)定。

4可壓縮木屑板

可壓縮木屑板的厚度應(yīng)根據(jù)所需的壓縮量確定，一般采用6～20mm。

板材性能應(yīng)滿足壓應(yīng)力值為35N/mm2時(shí)，壓縮率為30%～40%。

-24-

4.3井壁結(jié)構(gòu)形式

4.3.1凍結(jié)法施工的立井井筒支護(hù)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、水文地質(zhì)、井筒直徑大

小等條件及使用功能的要求，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。

4.3.2井筒凈直徑小于4.5m、沖積層厚度不大于50m且以砂質(zhì)為主的地

層，可采用單層素混凝土井壁；沖積層厚度100m左右，以砂質(zhì)為主的地

層，可采用單層鋼筋混凝土井壁。

混凝土砌塊不得單獨(dú)用作永久支護(hù)，但可在復(fù)合井壁中用作外壁或臨

時(shí)支護(hù)。

4.3.3沖積層厚度小于250m，地層以砂質(zhì)土層為主且凍土壓力顯現(xiàn)不大，

可采用雙層素混凝土井壁；對(duì)于沖積層厚度小于250m，但有較厚易膨脹

粘土地層，宜采用雙層鋼筋混凝土井壁或雙層鋼筋混凝土塑料夾層復(fù)合井

壁。

4.3.4沖積層厚度小于400m的地層可采用雙層鋼筋混凝土塑料夾層復(fù)合

井壁。夾層應(yīng)選用一層或二層厚1.5mm厚聚乙烯塑料板。

4.3.5選用其它復(fù)合井壁，應(yīng)考慮下列適用條件：

1砌塊瀝青鋼板混凝土復(fù)合井壁主要用于需回采井筒煤柱的井筒，

但也可用于防止地層下沉對(duì)井壁造成破壞的沖積地層。

2裝配式鑄件復(fù)合井壁承載力大，可在深厚沖積地層的下部作為承

載結(jié)構(gòu)。

-25-

4.4設(shè)計(jì)荷載

4.4.1作用于井壁上的荷載可分為基本荷載、輔助荷載和特殊荷載三類。

1基本荷載：均勻水土壓力、均勻凍土壓力、地面荷載、井塔（架）

及井壁自重力等；

2輔助荷載：不均勻水土壓力、不均勻凍土壓力、溫度應(yīng)力、負(fù)摩

擦力、臨時(shí)吊掛力及注漿壓力等；

3特殊荷載：地震作用、沖擊地壓及其它荷載等。

4.4.2基本荷載標(biāo)準(zhǔn)值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定：

1均勻水土壓力

Pok=0.013H(4.4.2-1)

式中Pok——計(jì)算處均勻水土壓力標(biāo)準(zhǔn)值，MPa；

H——計(jì)算深度，m。

2靜水壓力

Pwk=0.01H(4.4.2-2)

式中Pwk——計(jì)算處靜水壓力標(biāo)準(zhǔn)值，MPa。

3凍土壓力

凍土壓力標(biāo)準(zhǔn)值Pdk不宜小于表4.4.2所列的參考值。

表4.4.2不同深度凍土壓力參考值

沖積層深度(m)100150200250300300～400

凍土壓力(MPa)1.21.52.02.32.72.8～3.5

有條件時(shí),可結(jié)合地層的實(shí)際賦存條件、凍結(jié)狀況和施工工藝或本地區(qū)

-26-

實(shí)測(cè)成果，對(duì)表4.4.2數(shù)值進(jìn)行調(diào)整。

4井壁自重應(yīng)力

σvk=γH(4.4.2-3)

2

式中σvk—井壁自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，MN/m；

γ——井壁材料的重度，MN/m3；素混凝土，γ=0.024MN/m3；

鋼筋混凝土，γ=0.025MN/m3。

4.4.3輔助荷載標(biāo)準(zhǔn)值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定：

1不均勻水土壓力

Pwk=Pk+?sinωPK（4.4.3）

式中Pwk——計(jì)算處不均勻水土壓力標(biāo)準(zhǔn)值，MPa；

Pk——計(jì)算處設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,MPa；

?——不均勻水土壓力系數(shù)，?=0.1～0.2；

ω——計(jì)算點(diǎn)的角度，取0°或90°。

２負(fù)摩擦力

井筒曾遭受負(fù)摩擦力破壞的礦區(qū)，作用在井壁外表面上的負(fù)摩擦力標(biāo)

2

準(zhǔn)值Pzk可暫按0.04～0.08MN/m控制，也可通過工程類比或試驗(yàn)確定。

３外層井壁吊掛力

按吊掛井壁高度15～20m的自重力進(jìn)行承載力及配筋計(jì)算。

４注漿壓力

井壁壁間注漿最大壓力，應(yīng)結(jié)合井壁施工狀況估算井壁的最大承載力

確定，但不得大于注漿處1.4倍的靜水壓力。

4.4.4特殊荷載中地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定：

-27-

1地震作用只考慮井口以下30m段井筒。

2地震作用可按下列原則計(jì)算：

地震作用可在井壁的水土側(cè)向壓力標(biāo)準(zhǔn)值按公式（4.4.2-1）計(jì)算后，

烈度為7～8度區(qū)乘以1.2的附加系數(shù)作為地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值；9度烈度區(qū)

附加系數(shù)取1.35。

4.5井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算一般規(guī)定

4.5.1單層井壁應(yīng)按均勻水土壓力、凍土壓力及不均勻水土壓力分別進(jìn)行

內(nèi)力及承載力計(jì)算。同時(shí)，應(yīng)計(jì)算穩(wěn)定性、井壁吊掛力的作用，并應(yīng)用三

向應(yīng)力驗(yàn)算。

4.5.2雙層井壁或雙層混凝土塑料夾層復(fù)合井壁的內(nèi)、外層井壁應(yīng)分別按

靜水壓力和凍土壓力作用計(jì)算。外層井壁應(yīng)驗(yàn)算穩(wěn)定性，并應(yīng)按吊掛力作

結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算。井壁整體應(yīng)按均勻水土壓力、不均勻水土壓力及三向應(yīng)力

作用分別進(jìn)行承載力驗(yàn)算。

4.5.3砌塊瀝青鋼板混凝土復(fù)合井壁的鋼板混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)應(yīng)按瀝青混

合物的重力對(duì)井壁進(jìn)行均勻壓力和不均勻壓力作用下的內(nèi)力及承載力計(jì)

算；外層井壁應(yīng)按凍土壓力計(jì)算。內(nèi)、外層井壁應(yīng)分別驗(yàn)算穩(wěn)定性。

4.5.4裝配式鑄件復(fù)合井壁應(yīng)按鑄件組裝筒與混凝土共同承受均勻和不

均勻水土壓力計(jì)算，并用凍土壓力校核。鑄件組裝筒應(yīng)按單獨(dú)承受靜水壓

力計(jì)算，并驗(yàn)算穩(wěn)定性。

設(shè)計(jì)有混凝土外層井壁，外層井壁計(jì)算應(yīng)執(zhí)行第4.5.2條關(guān)于外層井

壁計(jì)算的條文規(guī)定。

-28-

4.5.5單層井壁、雙層井壁和雙層混凝土塑料夾層復(fù)合井壁，在沖積層與

基巖交界面處，應(yīng)進(jìn)行縱向彎矩和剪力的受力計(jì)算；井口30m段井壁應(yīng)按

抗震設(shè)防烈度進(jìn)行校核；出現(xiàn)過負(fù)摩擦力的礦區(qū)，井壁設(shè)計(jì)應(yīng)考慮負(fù)摩擦

力的作用。

4.5.6基巖風(fēng)化帶以下凍結(jié)段長(zhǎng)度小于30m，基巖段井壁應(yīng)與沖積層的井

壁作為一體設(shè)計(jì)，按沖積層下部最大壓力值計(jì)算。基巖段含水層較深厚，

凍結(jié)深度加長(zhǎng)，隔水巖層以上的基巖段井壁應(yīng)按抗水壓設(shè)計(jì)，隔水巖層以

下的井壁厚度可按基巖支護(hù)經(jīng)驗(yàn)值確定，但外層臨時(shí)支護(hù)必須滿足能承受

不小于0.6MPa凍脹壓力的要求。

4.5.7井塔（架）影響段井壁的計(jì)算，應(yīng)符合本章第4.7節(jié)“井塔（架）

影響段井壁及壁座計(jì)算”中有關(guān)規(guī)定。

4.6井壁內(nèi)力及承載力計(jì)算

4.6.1井壁結(jié)構(gòu)的承載力設(shè)計(jì)應(yīng)采用下列計(jì)算表達(dá)式：

S（γKPk）≤R(4.6.1-1)

R=R(fc,fy……)(4.6.1-2)

式中S（?）——內(nèi)力組合計(jì)算函數(shù)；

γK——結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，見表4.6.2；

R——結(jié)構(gòu)的承載力；

R（·）——結(jié)構(gòu)的承載力函數(shù)；

fc、fy——混凝土、鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

-29-

4.6.2井壁不同受力狀態(tài)的安全系數(shù)應(yīng)按表4.6.2采用。

表4.6.2井壁結(jié)構(gòu)安全系數(shù)值

受力特征結(jié)構(gòu)安全系數(shù)值

均勻水土壓力1.35

靜水壓力1.35

穩(wěn)定性1.3

不均勻壓力1.1

凍土壓力1.0~1.05

井塔縱向偏壓1.2

交界面受力1.2

井壁吊掛力1.2

負(fù)摩擦力1.2

4.6.3混凝土井壁內(nèi)力及承載力的計(jì)算應(yīng)按附錄E的規(guī)定進(jìn)行。

4.6.4砌塊瀝青鋼板混凝土復(fù)合井壁的計(jì)算，應(yīng)遵循內(nèi)壁（鋼板混凝土復(fù)

合井壁）、外壁砌塊層分層計(jì)算的原則；裝配式鑄件復(fù)合井壁和砌塊瀝青

鋼板混凝土復(fù)合井壁的內(nèi)壁復(fù)合結(jié)構(gòu)，可用組合筒公式計(jì)算。

4.6.5在進(jìn)行井壁內(nèi)力及承載力的計(jì)算時(shí)，可通過工程類比或計(jì)算初步擬

定井壁厚度。

采用計(jì)算方法擬定混凝土井壁厚度，可按下式計(jì)算：

fd

t=rn(-1)(4.6.5-1)

fd?ψp

素混凝土井壁：fd=0.85fc(4.6.5-2)

鋼筋混凝土井壁：f（fρ'）

d=0.9c+minfy(4.6.5-3)

式中t——井壁厚度（計(jì)算值取整），m；

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rn——井壁內(nèi)半徑，m；

2

fd——井壁材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，N/mm；

ψ——強(qiáng)度理論系數(shù)，當(dāng)按第三強(qiáng)度理論計(jì)算時(shí)，ψ=2；

p——計(jì)算處作用在井壁上的設(shè)計(jì)荷載計(jì)算值，MPa；

ρmin——井壁圓環(huán)截面最小配筋率。

4.7井塔（架）影響段井壁及壁座計(jì)算

4.7.1井塔（架）基礎(chǔ)置于天然地基上時(shí)，受影響段井壁應(yīng)按附錄F中F.1

的規(guī)定計(jì)算；井塔直接支承在井筒上時(shí)，受影響段井壁應(yīng)按附錄F中F.2

的規(guī)定計(jì)算。

4.7.2壁座應(yīng)按附錄G的規(guī)定計(jì)算。

4.8構(gòu)造規(guī)定及防護(hù)要求

4.8.1混凝土井壁可沿深度方向分段采用不同厚度。井壁厚度變化應(yīng)符合

下列規(guī)定：

1井壁厚度變化應(yīng)根據(jù)井筒直徑和沖積層深度綜合考慮。對(duì)于直徑較

大、沖積層較深的井筒，井壁厚度一般變化1~2次；直徑較小或沖積層深

度不大的井筒，井壁厚度一般不變或變化一次厚度。

2外層井壁厚度變化的位置，當(dāng)井壁由薄變厚時(shí)，一般應(yīng)放在凍土壓

力顯現(xiàn)較大的粘土層上部，距粘土層2~3m的土層中，使粘土層所需的井

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壁厚度向上多支護(hù)一個(gè)段高；當(dāng)下部?jī)鐾翂毫^小，井壁需變薄時(shí)，較厚

的井壁應(yīng)向下延伸，多支護(hù)2~3m。

3內(nèi)層井壁厚度變化，一般為井壁外徑變化，井筒凈徑不變。但井筒

有較大負(fù)摩擦力作用時(shí)，井壁也可設(shè)計(jì)成內(nèi)外壁界面不變或井筒凈徑變

化、外徑不變的形式。

4.8.2單層井壁及雙層井壁的內(nèi)層井壁和外層井壁厚度一般均不宜小于

300mm。

4.8.3鋼筋混凝土井壁圓環(huán)截面的配筋應(yīng)符合下列規(guī)定：

1全截面配筋率不小于0.4%，當(dāng)采用HRB400級(jí)、RRB400級(jí)鋼筋時(shí)，

配筋率應(yīng)減小0.1%，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60及以上時(shí)，配筋率應(yīng)增大

0.1%；

2截面單側(cè)配筋率不小于0.2%；

3配置構(gòu)造鋼筋應(yīng)符合表4.8.3規(guī)定。

表4.8.3井壁構(gòu)造配筋

井筒深度（m）鋼筋最小直徑(mm)鋼筋最大間距（mm）鋼筋最小間距（mm）

10016300~330200

20018300200

＞30020300150

4.8.4鋼筋混凝土井壁豎向鋼筋的配置應(yīng)符合下列規(guī)定：

1外層井壁豎向鋼筋可按吊掛應(yīng)力計(jì)算確定；內(nèi)層井壁豎向鋼筋一般

按比環(huán)向鋼筋小一級(jí)直徑配置。鋼筋最小直徑不宜小于16mm，間距可與

環(huán)向鋼筋的間距相同。

2井口以下的一段井壁，有地震作用或井塔（架）影響時(shí)，應(yīng)按受力

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狀況計(jì)算或構(gòu)造規(guī)定配置豎向和環(huán)向鋼筋。

3在沖積層與基巖交界面上下各15m范圍，素混凝土井壁應(yīng)根據(jù)計(jì)算

或構(gòu)造規(guī)定配置豎向和環(huán)向鋼筋；鋼筋混凝土井壁應(yīng)按受力狀況對(duì)該段井

壁的配筋進(jìn)行校核。

4.8.5鋼筋的接頭應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002的有關(guān)

規(guī)定。外層井壁每一段高底部的豎向鋼筋連接接頭，可布置在同一平面上，

但應(yīng)盡量采用等強(qiáng)度機(jī)械連接。

4.8.6混凝土保護(hù)層厚度（從受力鋼筋的外邊緣算起），內(nèi)緣鋼筋宜為

50mm，外緣鋼筋宜為70mm。

4.8.7井壁混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于C30。

4.8.8附設(shè)材料的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：

1內(nèi)外層井壁間設(shè)置聚乙烯塑料薄板時(shí)，一般可采用單層（1.5mm厚）

搭接，也可采用雙層，接縫應(yīng)錯(cuò)開。

2在較厚、易膨脹變形的粘土層與外層井壁之間，可根據(jù)凍土的變形

量和凍土壓力的大小，鋪設(shè)厚度為25~75mm的泡沫塑料板。

4.8.9混凝土井壁可采用混凝土外加劑。

4.8.10基巖凍結(jié)段采用噴射混凝土或鋼筋網(wǎng)噴射混凝土作為臨時(shí)支護(hù)

時(shí)，噴射混凝土的總厚度一般不宜小于150mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜小

于C15。

4.8.11雙層井壁、雙層混凝土塑料夾層復(fù)合井壁，在施工結(jié)束后尚未全

部解凍前，必須適時(shí)對(duì)層間進(jìn)行注漿。

4.8.12砌塊瀝青鋼板混凝土復(fù)合井壁的鋼板混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)可分為單層

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鋼板與混凝土復(fù)合和雙層鋼板與混凝土復(fù)合兩種。單層鋼板混凝土復(fù)合結(jié)

構(gòu)所用的鋼板宜置于結(jié)構(gòu)的外緣；雙層鋼板混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)的內(nèi)層鋼板外

緣必須設(shè)置U型錨卡，鋼板上的錨卡每平方米不應(yīng)少于4個(gè)，一般按間距

500mm上下錯(cuò)開布置。錨卡的長(zhǎng)度不宜小于復(fù)合結(jié)構(gòu)厚度的一半，錨卡

與鋼板的焊縫必須滿足強(qiáng)度要求。鋼板材料宜采用Q235或Q345，鋼板厚

度不應(yīng)小于8mm，不宜大于30mm。

4.8.13鋼板混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)的外層鋼板內(nèi)表面，應(yīng)涂刷不小于0.5mm厚

的瀝青；裸露在井筒內(nèi)的鋼板表面，應(yīng)按現(xiàn)行《煤礦立井井筒裝備防腐蝕

技術(shù)規(guī)范》MT/T5017進(jìn)行防腐蝕設(shè)計(jì)。

4.8.14鋼板混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)中充填的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C40。

4.8.15砌塊瀝青鋼板混凝土復(fù)合井壁中瀝青充填層的瀝青混合物配制，

應(yīng)符合本規(guī)程第4.2.2條第2款規(guī)定。瀝青層的厚度不得小于150mm。

4.8.16砌塊瀝青鋼板混凝土復(fù)合井壁的外層井壁，可采用混凝土預(yù)制砌

塊砌筑，每隔12m設(shè)置一個(gè)小壁座。砌塊的縫和層間應(yīng)鋪設(shè)可壓縮木屑板，

壁后充填50mm厚的水泥砂漿。

4.8.17裝配式鑄件復(fù)合井壁的鑄件宜采用球墨鑄鐵制作。

4.8.18單體鑄件每塊高度一般采用1500mm，弧長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)井筒直徑、安

裝條件及吊運(yùn)能力確定，厚度應(yīng)按受力計(jì)算確定。

4.8.19裝配式鑄件應(yīng)采用螺栓連接，孔位應(yīng)設(shè)在周邊的翼緣上。螺栓的

直徑和根數(shù)，應(yīng)滿足吊掛要求。

4.8.20鑄件組裝時(shí)，各鑄件間接縫應(yīng)鋪設(shè)質(zhì)軟、耐久和抗腐蝕材料制作

的薄墊層。

4.8.21裝配式鑄件井壁應(yīng)每隔25~40m設(shè)置一道圈梁，圈梁下澆筑500mm

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左右的小壁座以承托上部井壁。

4.8.22裝配式鑄件井壁的鑄件組裝筒外部應(yīng)充填混凝土，充填厚度不宜

小于400mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30。

4.8.23井筒凍結(jié)段的支護(hù)深度必須穿過基巖風(fēng)化帶進(jìn)入完整的不透水的

穩(wěn)定基巖，落到較堅(jiān)硬的巖石部位。

4.8.24混凝土井壁和雙層混凝土塑料夾層復(fù)合井壁一般不設(shè)圓錐形壁

座，可由內(nèi)外壁整體澆筑一段井壁代之，稱為圓筒形壁座。

4.8.25砌塊瀝青鋼板混凝土復(fù)合井壁和裝配式鑄件復(fù)合井壁應(yīng)設(shè)置大壁

座。砌塊瀝青鋼板混凝土復(fù)合井壁壁座上的瀝青層下端應(yīng)有密封措施。

4.8.26壁座內(nèi)應(yīng)配置環(huán)筋、豎筋、斜拉筋和聯(lián)系筋。壁座底面可設(shè)計(jì)成

斜面，角度不宜大于25°。

4.8.27壁座下應(yīng)設(shè)有支撐圈，高度按計(jì)算確定，但不應(yīng)小于2m。支撐圈

內(nèi)宜