矿业研究与开发

作者：廖敦霞,刘文汇,万文,林卫星,盛佳,龚永超,肖宇,王玉丁

关键词：松散软弱地层;冻结孔;温度场;数值模拟

以莱州某矿主井冻结段的松散软弱地层为研究对象,采用现场实测、ANSYS数值模拟手段对双圈冻结孔的温度场分布规律进行对比分析,发现双圈冻结孔的冻结效果并不理想,在全面研究双圈冻结孔冻结壁形成和发展规律的基础上,提出一种新型三圈冻结孔的优化方案,即布置井筒内壁单圈冻结孔＋外壁双圈冻结孔,并运用ANSYS有限元软件分析对比优化前后的温度场冻结效果.结果表明:优化方案的交圈时间缩短了10d以上,有效降低了井筒内部温度并缩短了冻结壁交圈时间;优化方案冻结60d时的冻结壁厚度已经达到了4.8m 左右,远远大于原方案的冻结壁厚度,且温度比原方案低4~5 ℃左右.这说明在井筒内加一圈冻结孔是行之有效的方法,能快速将井筒周围温度降到最低,对井筒掘砌安全施工、冻结难度大等地质条件复杂的立井开挖起到一定指导作用.

来源：2025年第7期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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