井筒冻结孔解冻涌水发生机制及其控制技术

针对冻结井筒解冻后频繁发生涌水灾害的情况，通过工程实例分析了冻结技术、井筒地层条件及解冻涌水特征。结果表明，涌水发生是由于解冻后冻结止水帷幕失效，冻结管周围地层介质渗透性增强，介质接触界面粘结强度降低而致界面缝隙扩大连通，使冻结钻孔连通含、隔水层而形成竖向导水通道，通道内高压水通过井筒薄弱部位发生涌水。采取在井筒外围适宜地层开挖环形巷道，在环形巷道内逐个切断冻结管并向冻结管内外注浆加固，最后将环形巷道用混凝土回填，形成人工隔水塞层。利用RFPA2D–Flow渗流耦合模型验证了该治理方案的可行性，且利用FLAC3D程序计算出环形巷道距离井壁7.50m是最佳开凿位置。经该措施处理后的井筒涌水由原来的90m3/h降低至2m3/h，且井筒保持了稳定。