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前言1

1 概述1

1.1 永夏煤田地质及水文地质1

1.1.1 煤田地质特征1

目录1

1.1.2 煤田水文地质特征2

1.2 永夏煤田的煤炭资源条件6

1.2.1 煤炭储量6

1.2.2 煤层特征7

1.3 永夏矿区的井田划分8

1.2.3 煤质特征8

1.4 永夏矿区建设10

1.4.1 矿区地理位置与交通10

1.4.2 矿区建设简况10

2 冻结法凿井技术13

2.1 冻结井筒地质及水文地质13

2.1.1 井筒地质及水文地质的共性13

2.1.2 井筒地质及水文地质的特性14

2.2 冻结段井壁结构设计21

2.2.1 井壁结构类型与筑壁材料21

2.2.2 井壁荷载计算22

2.2.3 井壁结构设计26

2.3 冻结设计38

2.3.1 冻结深度的确定38

2.3.2 冻结壁设计40

2.3.3 制冷冻结计算49

2.3.4 冻结设计主要技术参数53

2.4 陈四楼矿主、副井冻结凿井技术攻关56

2.4.1 立项背景56

2.4.2 技术关键与攻关内容57

2.4.3 冻结段井壁结构设计优化63

2.4.4 冻结壁设计优化67

2.4.5 冻结段外层井壁整体受力性能试验77

2.4.6 深部粘土层冻土力学特性试验90

2.4.7 深井冻结专用管材的开发研究100

2.4.8 冻结器盐水流量的检测与控制112

2.4.9 冻结壁形成特性的实测与预报研究116

2.4.10 冻结段短段掘砌与高强混凝土试验应用研究126

2.4.11 冻结壁位移实测研究135

2.4.12 外层井壁位移实测研究143

2.5 陈四楼矿主、副井深厚冲积层冻结凿井工程实例151

2.5.1 工程简介151

2.5.2 工程实践154

3 钻井法凿井技术164

3.1 钻井井筒地质及水文地质164

3.1.1 陈四楼中央风井164

3.1.2 车集南风井167

3.1.3 车集北风井169

3.1.4 城郊北一风井170

3.2 钻井法凿井方案设计优化171

3.2.1 钻进方案的优化172

3.2.2 钻井顺序的优化175

3.2.3 钻进参数的优化179

3.2.4 泥浆参数的优化185

3.2.5 钻井井壁的优化188

3.2.6 壁后充填方案的优化194

3.3 陈四楼中央风井钻井技术攻关198

3.3.1 对膨胀性粘土层护壁技术的研究199

3.3.2 抑制地层自然造浆的研究205

3.3.3 泥浆地面循环系统的研究208

3.3.4 泥浆造粒和废浆处理技术的研究215

3.3.5 钻井井壁受力实测研究218

3.4.1 钻进方案的选择233

3.4 陈四楼矿中央风井钻井法凿井工程实例233

3.4.2 钻井刀具与布置的选定234

3.4.3 钻进参数的选定235

3.4.4 泥浆系统的选定236

3.4.5 井筒钻进243

3.4.6 钻井井壁246

3.4.7 井壁漂浮下沉259

3.4.8 测井与纠偏261

3.4.9 壁后充填262

3.4.10 施工结果分析265

4.1.1 冻结法凿井面临的问题266

4.1.2 冻结法凿井的技术攻关成果266

4 冻结法、钻井法凿井的几点体会266

4.1 冻结法凿井的几点体会266

4.1.3 冻结法凿井需要继续研究的问题269

4.2 钻井法凿井的几点体会270

4.2.1 钻井法凿井的优势270

4.2.2 钻井法凿井的适用范围270

4.2.3 钻井法凿井的技术攻关成果271

4.2.4 钻井法凿井需要继续研究的问题272

作者简介274

参考文献277