第二篇 冻结设计.doc

第二篇 冻结施工组织设计 1 井筒概况 梁宝寺二号井是肥城矿业集团有限责任公司在梁宝寺矿区规划筹建的第二对矿井。矿井位于山东省嘉祥县境内，年设计生产能力1.5Mt，采用立井开拓方式，布设主井、副井、风井三个井筒，主井井筒设计净直径5.0m，全深1100.5m；副井井筒设计净直径6.5m，全深1130.5m；风井井筒设计净直径5.5m，全深1028.5m。三井均采用冻结法施工，井筒主要特征如下： 表2-1-1 序号 项目 单位 主井 副井 风井 备注 1 井口标高 m +40.5 +40.5 +40.5 2 井筒深度 m 1100.5 1130.5 1028.5 3 井筒净直径 m φ5.0 φ6.5 φ5.5 4 井筒净断面积 m2 19.63 33.17 23.75 5 井壁 厚度 表土段 m 1.1～1.9 1.2～2.1 1.1～2.0 基岩段 m 0.4 0.5 0.45 砼 6 最大掘砌荒径 m 8.856 10.7 9.5 7 表土厚度 m 448.94 464.4 453.85 第四系表土厚度 m 149.65 148.90 148.90 第三系表土厚度 m 299.66 315.50 315.50 8 冻结深度 m 510 536 526 自然地坪算起 2 井筒地质及水文情况 2.1 地质概况 2.1.1 地层概况 根据梁宝寺矿井检2孔资料，井筒自上而下穿过的地层有：第四系、上第三系、二叠系上石盒子组地层。现分别叙述如下： （1）第四系（Q） 厚148.90m，为一套河湖相沉积，不整合于上第三系之上，主要由中～巨厚层粘土夹少量砂质粘土，粘土质砂及砂层组成。粘土呈土黄、锈黄、灰绿、浅红等色，粘性、膨胀性均较强，刀切面光滑，局部含砂及姜结石。砂质粘土呈土黄、锈黄、灰绿等色，含细、粉砂不均一，粘性较差。粘土质砂呈灰绿、锈黄、肉红色，以中、细砂为主，含粘土不均一，较松散，局部含小砾石。砂层上部呈土黄、锈黄色，下部呈灰绿、肉红色，细～粗粒，纯净、松散，成分以石英为主，长石次之，上部分选性较好，下部分选性较差。本段地层粘土、砂质粘土总厚119.85m，占该段地层的80.5％。 （2）上第三系（N） 厚315.50m，为一套河湖相沉积，不整合于下伏基岩之上，主要由中～巨厚层粘土夹少量砂质粘土，粘土质砂及砂层组成。根据地址情况及其组合，可将上第三系分为上、中、下三段。 ① 上段：厚115.80m，主要由中～巨厚层粘土夹少量薄层砂质粘土、粘土质砂及砂层组成。粘土以灰绿色为主，含土黄、锈黄、浅红等色，粘性、膨胀性较强，刀切面光滑，具滑面，局部半固结，含砂、姜结石及钙质团块。砂质粘土呈浅红、锈黄、肉红色，以粉砂为主，含粘土不均一，较松散，局部含小砾石。砂层呈灰绿、锈黄、肉红色，细～粗粒，纯净、松散，成分以石英为主，长石次之。本段地层粘土、砂质粘土总厚74.75m，占该段地层的64.6％。 ② 中段：厚146.30m，由两层巨厚层粘土夹一层厚0.80m的粘土砂质组成，其中上层厚108.80m，下层厚36.70m。粘土以灰绿色为主，含锈黄、鲜红色，细腻，粘性、膨胀性均较强，刀切面光滑，内生滑面发育，局部含钙质及砂姜。 ③ 下段：厚53.40m，由薄～中层粘土、砂质粘土、粘土质砂及砂层组合而成。粘土、砂质粘土以灰绿色为主，含锈黄、浅红色，细腻，粘性较差，刀切易碎，局部半固结。粘土质砂、砂以灰绿色为主，含锈黄、浅红色，细～粗粒，纯净、松散，成分主要为石英，次为长石。细砂分选性较好；粗砂分选性较差，局部含石英小砾石。本段地层粘土、砂质粘土总厚24.50m，占该段地层的45.9％。 （3）二叠系（P） 到目前为止，揭露二叠系地层225.30m，主要为厚～巨厚层泥岩夹中～厚层砂层、粉砂岩及泥质粉砂岩组成。泥岩呈浅灰、紫红、绿灰、锈黄等色，块状构造，以粘土矿物为主，细致，硬度低，内生滑面发育，遇水易崩解，局部含少量砂质。砂岩灰～灰白色，细～粗粒结构，长石石英砂岩，硅质胶结，硬度较高，成分以石英为主，长石、云母次之，局部显平行及交错层理，近垂直裂隙发育。粉砂岩、泥质粉砂岩浅灰～深灰、绿灰色，局部紫红色，致密，较坚硬，裂隙不发育，岩芯较完整。 （4） 风氧化带 顶部为风化带，厚26.50m，其中强风化带厚19.80m，弱风化带厚6.70m。 强风化带由2.00m的细砂岩和17.80m的泥岩组成。细砂岩呈土黄色、分选性较好，细粒结构，具波状层理，成分以石英为主，长石次之，风化强烈，强度低，长石已风化呈粘土矿物，裂隙发育，岩芯破碎。泥岩浅灰、灰、锈黄、紫红等色，块状结构，局部含少量粉砂质，松软，风化强烈，强度极低，裂隙较发育，岩芯破碎。 弱风化带由1.50m泥岩和5.20m的细岩组成。泥岩含砂质，强度较低，风化较上部减弱，岩芯较完整。细砂岩浅灰色，