我国有大量的煤炭资源被深厚冲积层、不稳定含水基岩等复杂地层所覆盖,井筒要穿过这些复杂地层必须要采取特殊凿井方法,冻结法凿井是最主要的特殊凿井方法,占90%以上。我国自1955年在林西风井成功应用冻结法凿井技术以来,经过科研、院校、建设、施工等有关单位和工程技术人员的努力,在冻结法凿井的理论、技术和应用等方面取得辉煌的成绩和卓越的创见,形成具有中国特色的冻结法凿井理论和技术体系。
李功洲研究员长期深入科研、生产一线,从事深井冻结凿井的基础理论、工艺、材料到信息化施工和预测预报等的研究。他于1984年在煤炭科学研究总院北京建井研究所工作后,就参加淮南矿区谢桥矿副井井筒冻结淹井事故处理和谢桥主井井筒冻结防止冻结管断裂研究工作。之后,在研究潘谢矿区冻结凿井经验教训的基础上,参加国家“七▪五”科技攻关课题《防止冻结管断裂技术》子课题研究,和我国老一辈工程技术人员一起研究建立冻结壁厚度、掘砌段高、冻结壁平均温度和计算参数优选“四位一体”的冻结壁设计计算体系,并在当时冻结最深的陈四楼副井冻结工程中成功应用,创下375.5m冲积层和435m冻结段无冻结管断裂、无外层井壁压坏和井壁无漏水的全国纪录,较好地解决了近400m冲积层冻结设计和防止冻结管断裂的技术难题,使我国深厚冲积层的冻结法凿井技术水平进入国际先进行列。21世纪以来,他组织开展的多圈孔冻结“四位一体”冻结壁的设计计算体系研究,创新和发展了深厚冲积层冻结壁设计理论体系,有效解决了大于600m深厚冲积层冻结壁设计难题,研究成果已在程村主副井、泉店主副风井、城郊西进风井和回风井、李粮店主副井、顺和主副风井等14个400 ~ 500 m以及赵固一矿主副风井和西风井、赵固二矿主副风井等7个大于500 m冲积层的21个冻结立井中应用,使我国深厚冲积层冻结设计居国际领先水平。他主持研究提出多圈冻结孔布孔原则和以外圈为主冻结孔圈与冻结工艺的优化组合技术,在率先试验应用C60~C100高强高性能混凝土筑壁材料、冻结法凿井信息化施工监测和工程预报、防止冻结管断裂、井筒外层井壁压坏、内层井壁开裂和安全经济快速施工等方面的研究取得多项科研成果和技术突破。研究成果能紧密结合生产实践,在大量的工程实践中应用,取得重大的技术经济效益和社会效益,先后获得国家科技进步二等奖3项,省部级和行业科技进步奖特等奖1项、一等奖7项等多个奖项。
系统分析、总结和研究我国冻结法凿井理论、技术成果及其应用经验和教训对该领域的发展和推广具有重要的现实意义。在卷帙浩繁的冻结法凿井资料中研究斟酌,提出工程中安全、经济、实用的理论体系和技术是一件很困难的工作,李功洲研究员结合自身开展深井冻结法凿井理论与技术研究和应用的经验和体会,研究和总结性的撰写《深厚冲积层冻结法凿井理论与技术》,内容丰富,书中介绍了大量工程应用实例、实测数据,许多工程实践作者亲身经历,研究其中,体会深刻,书中理论和关键技术阐述清晰,紧密结合实际,实用性强,是我国论述冻结法凿井,特别是深厚冲积层凿井理论和技术及其应用的难得专著,该书的出版对冻结法凿井理论和技术的发展具有重要的、积极的推动作用,我相信该书系统而丰富的内容和翔实的资料对从事冻结法凿井的科研、设计、教学和施工人员大有裨益。特为之序。

本文为中国工程院院士袁亮为李功洲著《深厚冲积层冻结法凿井理论与技术》一书所作序。标题为编者所加。

ISBN:978-7-03-047109-3
《深厚冲积层冻结法凿井理论与技术》总结分析了冻结法凿井在国外、国内应用与发展各阶段主要特点、技术成果、存在的技术问题;系统阐述了我国在冻结壁温度场、井筒地压、冻土物理力学性能试验、冻结器单位热流量、冻结壁径向位移实测与掘砌段高调控、井壁及壁后冻土温度变化特性实测、高强高性能混凝土试验应用等冻结法凿井基础理论及关键技术的研究成果;详细论述了深厚冲积层冻结段井壁结构设计、冻结设计、冻结孔施工、制冷冻结、冻结段掘砌等应用技术;分析和总结了我国深厚冲积层冻结法凿井的技术水平和重大成就。 本书可供从事矿山建设冻结法凿井的科研、设计、教学和施工等单位的技术和管理人员参考。

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