煤炭学报

作者：杨维好, 李伟, 王衍森, 孟祥军, 杨志江, 任彦龙, 韩涛, 张驰, 张涛, 骆汀汀, 张雨,

关键词：深厚土层, 深厚富水岩层, 立井, 冻结法凿井, 地层冻结, 人工冻土, 冻结壁, 冻结管, 温度场, 力学特性,

在我国矿产资源和地下空间开发向深部进军的过程中，立井施工面临高土压、高地应力、高水压、高地下水流速和恶劣岩性等严酷条件，亟需突破凿井技术瓶颈制约。总结经验教训，指出冻结法是复杂条件下深井井筒施工最主要的地层堵水与加固工法。回顾了2002年以前国内外冻结法凿井技术的状况；概述了2002—2022年在400～800 m深厚土层中和在500～1 000 m深厚富水岩层中中国立井人工地层冻结技术取得的重大突破及其应用情况；总结了中国在冻结法凿井物理模拟试验装备，深埋人工冻土试验装备与方法，深土人工冻土力学，冻结岩石的力学特性，地层冻结制冷技术与装备，超深冻结孔施工技术与装备，多圈管冻结温度场变化规律，深厚土层中冻结壁的变形规律，深厚土层中冻结壁厚度的设计理论，深厚富水岩层中冻结壁厚度的设计理论，冻结管断裂新机理与预防技术，分圈异步冻结工艺，分圈控制冻结工艺，局部冻结工艺，深厚岩层中冻结孔固管封水技术，井筒与毗邻硐室联合冻结技术等方面的新进展。针对我国在1 500 m超深土层以及3 000 m深厚富水岩层中采用地层冻结技术将面临的挑战，指出应重点在–80 ℃深冷制冷技术及其配套材料与装备，深埋深冷人工冻土的力学特性，深埋深冷冻结壁的力学特性与设计方法，高精度超深定向冻结孔施工技术与装备，超深井筒冻结壁形成与维护新技术等方面开展攻关研究。

来源：2025年第10期

《煤炭学报》期刊编辑部

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