深立井冻结法安全问题与对策——中国中西部地区现状分析

"我国深立井冻结法凿井安全现状与思考" 冻结法凿井是一种在地下水丰富或地层稳定性差的条件下建设深井的重要施工技术。本文主要探讨了我国中东部和西部地区采用冻结法凿井过程中的安全问题及挑战。 首先，文章指出，在中东部地区，深立井冻结法凿井面临的主要安全问题包括冻结管断裂、井筒破坏、冻结壁冻融后的井筒出水以及井筒连接硐室的失稳破坏。这些问题的根源在于地层的复杂性和冻结工艺的局限性。冻结管断裂可能由于地层压力、冻结壁质量不佳或者施工过程中操作不当造成；井筒破坏则可能源于地层移动、冻结壁厚度不足或冻结温度不均匀；冻融后的井筒出水可能由于冻结壁的解冻速度过快，导致井筒内水压升高；而井筒连接硐室的失稳破坏则与设计不合理、支护不牢固有关。 在西部地区，安全问题主要是对特殊地层的认识不足。西部地层通常具有复杂性，如高渗透性、大变形、高地应力等特点，这使得冻结壁的形成规律、井壁结构设计理论以及施工工艺等方面存在很多不确定性。因此，没有充分的研究和实践经验，容易导致井壁破裂、淹井等严重事故。 针对上述问题，文章强调了急需解决的关键技术包括：1)提高冻结壁的质量和稳定性，研发新型的冻结材料和工艺，以适应不同地层条件；2)优化井筒结构设计，考虑地层特性和施工条件，增强井筒的抗压和抗变形能力；3)改进冻结管材料和安装技术，防止断裂，确保冻结系统的完整性；4)完善井筒连接硐室的支护设计，提高其抵抗地层压力和变形的能力；5)加强地质勘查和预测，更准确地了解地层特性，减少未知风险。 此外，文章还提出应加强冻结法凿井的理论研究，包括冻结壁形成机理、地层冻结响应、冻融过程的数值模拟等方面，同时推广先进的监测技术和预警系统，以便实时监控井筒状态，及时发现并处理安全隐患。 我国深立井冻结法凿井的安全现状面临着诸多挑战，需要在理论研究、技术创新和工程实践中不断探索和完善，以保障深井建设的安全性和可靠性。