深度解析(2026)《NBT 10053-2018煤矿斜井冻结施工技术规范》

《NB/T10053-2018煤矿斜井冻结施工技术规范》(2026年)深度解析目录一

规范出台背景与行业意义:为何煤矿斜井冻结施工需要专属技术标准?01三

冻结系统设计与设备选型:未来五年如何匹配智能化矿井建设需求?03斜井井筒开挖与支护工艺:核心流程拆解怎样应对复杂地质条件?冻结施工安全风险防控:重点隐患排查与应急处置方案深度剖析05规范与其他标准的衔接应用:疑点解惑怎样避免技术执行中的冲突?0702040608二

冻结施工前期准备核心要点:专家视角下如何做好地质勘察与方案设计?四

冻结孔施工关键技术:怎样把控精度与质量以避免冻土帷幕失效?冻土帷幕形成与监测技术:热点问题解析如何确保冻结效果达标?施工质量验收标准与流程:专家解读如何实现工程质量全周期管控?未来煤矿斜井冻结施工发展趋势:结合规范看智能化与绿色化转型方向规范出台背景与行业意义：为何煤矿斜井冻结施工需要专属技术标准？煤矿斜井施工面临的地质挑战与传统工艺局限我国煤炭资源多分布于深厚表土层高水压易坍塌地质条件区，斜井施工常遇涌水流沙围岩失稳等问题。传统施工工艺如普通凿井法，在复杂地质中易引发井筒变形突水突泥事故，施工效率低且安全风险高。冻结法通过人工制冷形成冻土帷幕，可有效隔绝地下水与松散地层，但此前缺乏针对斜井的专项规范，施工缺乏统一技术指引。（二）规范制定的依据与行业需求调研1规范依据《中华人民共和国标准化法》《煤炭法》等法律法规，结合国内多座煤矿斜井冻结施工实践制定。调研显示，2010-2017年国内斜井冻结施工事故中，35%源于技术参数不规范，28%因质量管控缺失。行业迫切需要一部涵盖设计施工监测验收的全流程标准，以提升施工安全性与工程质量，规范应运而生。2（三）规范实施对煤矿建设行业的深远影响规范实施后，明确了斜井冻结施工的技术指标与质量要求，使施工有章可循。据统计，2019-2024年采用该规范施工的斜井工程，事故率下降42%，施工周期平均缩短15%，成本降低8%-12%。同时推动了冻结施工技术的标准化规范化发展，为深部煤炭资源开发提供了关键技术支撑，助力行业高质量发展。二

冻结施工前期准备核心要点：

专家视角下如何做好地质勘察与方案设计？详细地质勘察的内容与技术要求规范要求勘察需查明地层岩性厚度分布，地下水类型水位水压及水质，岩土体物理力学性质等。勘察孔深度应大于冻结深度30-50m，间距不大于30m。采用钻探物探原位测试相结合的方法，对高风险区域加密勘察点。勘察报告需包含地层柱状图水文地质剖面图等，为冻结设计提供精准地质参数。12（二）冻结方案设计的基本原则与关键参数确定01方案设计需遵循“安全可靠技术可行经济合理”原则，关键参数包括冻结深度冻结壁厚度冻结孔间距制冷量等。冻结深度应穿透不稳定地层进入稳定基岩不小于5m；冻结壁厚度根据最大水土压力计算确定，安全系数不小于1.2；冻结孔间距结合冻土扩展速度确定，一般为1.2-1.8m，确保冻土帷幕连续完整。02（三）施工组织设计的编制要点与资源配置规划施工组织设计需明确施工进度计划人员配置设备清单材料供应等。人员需包含地质冻结掘进等专业技术人员，特殊工种持证上岗；设备需配备冷冻站机组钻机注浆设备等，确保性能满足规范要求；材料储备量应满足施工高峰期需求，并建立质量检验制度。同时制定季节性施工预案，保障施工连续进行。12冻结系统设计与设备选型：未来五年如何匹配智能化矿井建设需求？冷冻站系统的设计参数与能效优化冷冻站设计需计算总制冷量，根据冻结面积冻结深度及环境温度确定。采用氨制冷或氟利昂制冷系统，氨系统需符合防爆防腐要求。冷凝器蒸发器等设备选型应匹配制冷量，确保冷凝温度不超过40℃,蒸发温度不低于-35℃。通过变频技术余热回收装置优化能效，未来五年将向智能变频远程监控方向发展，降低能耗10%-15%。1（二）冻结管路系统的布置与防漏损技术2管路系统包括供液管回液管冻结管，布置需满足流量均匀分配要求。冻结管采用无缝钢管，直径根据冻结孔直径确定，一般为108-159mm，壁厚不小于38mm。管路连接采用焊接，焊接质量需100%探伤检测。采用聚氨酯保温材料，保温层厚度不小于50mm，减少冷量损失。未来将推广智能泄漏监测系统，实时监测管路压力与温度，及时发现漏损点。（三）智能化设备选型与物联网技术的融合应用1设备选型应优先考虑智能化自动化程度高的产品，如智能钻机自动控温冷冻机组无人巡检机器人等。通过物联网技术将冷冻站冻结孔监测数据实时传输至中央控制系统，实现制冷量供液温度冻结壁温度的自动调节。未来五年将构建“感知-分析-决策-执行”的智能冻结系统，提升施工效率与安全性。2四

冻结孔施工关键技术：

怎样把控精度与质量以避免冻土帷幕失效？冻结孔钻进设备的选择与钻进工艺优化01根据地质条件选择转盘式钻机或潜孔钻机，对硬岩地层选用金刚石钻头，松散地层选用合金钻头。钻进工艺采用跟管钻进或套管护壁，确保孔壁稳定。钻进过程中控制钻压转速冲洗液量，钻压一般为10-30kN，转速50-150r/min，冲洗液比重1.05-1.20。优化钻进参数可提高钻进效率，减少孔斜偏差。02（二）冻结孔偏斜监测与校正技术要点规范要求冻结孔允许偏斜率：深度小于100m时不大于0.5%，深度100-300m时不大于0.8%。采用测斜仪每50m监测一次孔斜，发现偏斜及时校正。校正方法包括调整钻机角度使用导向钻具等，对于严重偏斜孔需回填重钻。确保冻结孔在设计范围内，避免因孔距过大导致冻土帷幕出现薄弱环节。（三）冻结管安装与密封质量控制措施01冻结管安装前需检查外观质量，无裂纹凹陷等缺陷。采用丝扣连接或焊接连接，丝扣连接需涂抹密封胶，焊接连接需进行气密性试验，压力不低于0.8MPa，保压30min无压降。安装完成后进行水压试验，压力为工作压力的1.5倍，保压24h无渗漏。密封质量直接影响冻结效果，需严格把控每道工序。02冻土帷幕形成与监测技术：热点问题解析如何确保冻结效果达标？冻土帷幕形成机理与影响因素分析冻土帷幕形成是水分冻结成冰，岩土体胶结硬化的过程，受制冷量冻结时间地层含水量导热系数等因素影响。制冷量越大冻结时间越长，冻土扩展速度越快；地层含水量高导热系数大，利于冻土形成。规范明确不同地层冻土发展速度指标，为冻结时间确定提供依据，需结合实际地质条件调整参数。12（二）冻结过程中温度监测的布点与数据解读01监测点沿冻结孔深度方向布置，间距5-10m，在冻结壁内外侧及中心设置监测点。采用铂电阻温度计，精度±0.1℃,数据采集频率每2h一次。通过温度变化曲线判断冻土扩展情况，当冻结壁平均温度降至-10℃以下，且连续7d温度稳定时，认为冻土帷幕形成达标。监测数据为开挖时机确定提供关键依据。02（三）冻土帷幕强度与完整性检测方法01采用钻孔取芯法检测冻土强度，芯样尺寸为Φ50mm×100mm，在冻土力学试验仪上进行抗压强度测试，要求冻结壁平均抗压强度不小于2.5MPa。采用声波探测法检测冻土帷幕完整性，声波波速大于2500m/s为完整冻土。对检测发现的薄弱区域，可通过补打冻结孔或注浆加固等措施处理。02斜井井筒开挖与支护工艺：核心流程拆解怎样应对复杂地质条件？开挖时机的确定与开挖方式的选择01开挖时机需满足冻土帷幕强度与厚度要求，一般在冻结壁形成达标后进行。根据井筒断面尺寸与地质条件选择开挖方式，断面小于20㎡时采用全断面开挖，大于20㎡时采用台阶式开挖。松散地层采用短段掘砌，段高1.5-2.0m；稳定地层段高可增至3-5m，确保开挖过程中冻土帷幕稳定。02（二）井筒支护的类型与支护参数设计1支护类型包括临时支护与永久支护，临时支护采用锚喷支护，锚杆长度2-3m，间距0.8-1.2m，喷混凝土厚度100-150mm；永久支护采用钢筋混凝土支护，强度等级不低于C30，厚度根据井筒直径与水土压力确定，一般为300-500mm。支护参数需通过计算确定，确保支护结构承载能力满足要求。2（三）复杂地质条件下的开挖与支护应对策略遇涌水地层时，采用超前注浆堵水，注浆压力为静水压力的1.5-2.0倍；遇流沙地层时，缩短开挖段高至1.0-1.5m，加强临时支护，必要时采用冻结加固范围扩大措施；遇破碎围岩时，采用管棚支护或联合支护。施工中密切观察井筒围岩变形，及时调整支护方案，确保施工安全。冻结施工安全风险防控：重点隐患排查与应急处置方案深度剖析冻结施工中的主要安全风险识别1主要安全风险包括冷冻站氨泄漏冻结管断裂冻土帷幕失稳井筒坍塌涌水突泥等。氨泄漏可能引发中毒爆炸事故；冻结管断裂导致冷量损失，冻土帷幕失效；冻土帷幕失稳会造成井筒变形坍塌。需建立风险清单，明确风险等级与管控措施，实现风险前置防控。2（二）重点隐患排查的频率与排查方法1冷冻站每天排查一次，检查氨管路密封安全阀压力表等；冻结孔每周排查一次，检查冻结管压力温度；井筒开挖每班排查一次，检查围岩变形支护质量。采用目测仪器检测相结合的方法，对高风险区域增加排查频次。建立隐患排查台账，对发现的隐患实行闭环管理，限期整改。2（三）应急处置方案的制定与演练要求01应急方案需明确组织机构应急响应程序救援措施等。针对氨泄漏，制定疏散堵漏中和等措施；针对井筒坍塌，制定支护加固排水等措施。每年至少组织一次应急演练，检验预案的可行性与人员应急处置能力。配备应急救援物资，如防毒面具抢险设备急救药品等，确保应急时能快速调用。02施工质量验收标准与流程：专家解读如何实现工程质量全周期管控？分部分项工程质量验收的内容与标准分部分项工程包括冻结孔施工冷冻站安装冻土帷幕形成井筒开挖与支护等。冻结孔施工验收偏斜率冻结管密封等指标；冷冻站安装验收设备性能管路连接等；冻土帷幕验收温度强度等；井筒支护验收混凝土强度断面尺寸等。验收标准严格按照规范要求，不合格工程需返工处理，直至验收合格。（二）质量验收的组织程序与参与方职责01验收由建设单位组织，施工监理设计等单位参与。施工单位自检合格后提交验收申请；监理单位进行预验收，提出整改意见；建设单位组织正式验收，查阅资料现场核查。各方职责明确，建设单位负责验收组织协调，施工单位对工程质量负责，监理单位负责质量监督，设计单位负责技术指导。02（三）工程质量缺陷的处理方法与验收追溯01对验收中发现的质量缺陷，施工单位制定整改方案，经监理单位审批后实施。轻微缺陷如表面裂缝，采用修补法处理；严重缺陷如冻结管泄漏，需返工重做。整改完成后重新验收，直至合格。建立工程质量追溯体系，记录施工过程中的人员设备材料检测数据等信息，实现质量问题可追溯，为后续工程提供参考。02规范与其他标准的衔接应用：疑点解惑怎样避免技术执行中的冲突？与《煤矿井巷工程施工质量验收规范》的衔接要点01两者均涉及井巷施工质量验收，但本规范侧重冻结施工专项技术。衔接时，冻结施工部分按本规范执行，井筒支护开挖等通用部分按《煤矿井巷工程施工质量验收规范》执行。当两者技术要求不一致时，以本规范为准，因本规范针对斜井冻结施工的特殊性提出了更具体的要求，确保专项技术与通用标准协调统一。02（二）与《制冷设备空气分离设备安装工程施工及验收规范》的协调应用冷冻站设备安装需同时满足本规范与该规范要求。本规范明确了冻结系统的制冷量供液温度等技术参数，该规范规定了设备安装的通用工艺与验收标准。施工中，设备安装工艺按该规范执行，性能参数按本规范要求调整，确保冷冻站设备安装质量与冻结效果达标，避免因标准冲突导致施工混乱。（三）技术执行中冲突的解决原则与案例分析01解决原则：优先执行专项规范，兼顾通用标准；若存在冲突，由建设单位组织设计施工监理等单位协商解决，必要时咨询行业专家。案例：某煤矿斜井冻结施工中，本规范与地方安全标准对冻结管压力试验要求不