在地下工程施工領域，有一種技術如同神奇的“定海神針”，能夠在軟土、流砂和含水不穩定的地層中，為施工開辟出安全、穩定的作業空間，它就是凍結法施工技術。由楚湘建工集團（以下簡稱“公司”）承建的國家能源集團平莊煤業（集團）老公營子煤礦2#副立井工程，正是凍結法施工在特大直徑立井工程的代表“凍”作。
有備無患，
特大直徑地下凍結工程的“破局密碼”
井筒凍結技術，顧名思義就是在井筒開鑿前，采用人工制冷的方法將井筒周圍含水層凍結形成封閉的圓筒形凍結壁，以抵抗地壓并隔絕地下水與井筒的聯系，從而實現在凍結壁保護下進行掘砌作業的施工方法。
作為平莊煤業重點工程，公司承建的老公營子煤礦2#副立井項目井筒凈直徑達10米，凍結深度153米，相當于在地下凍結51層樓的深度，施工難度位居國內同類工程前列。公司作為總承包方，毅然挑起了項目建設的大梁。
項目立項之初，公司就將其作為特殊方法施工的關鍵工程。憑借多年立井施工經驗，迅速組建專項技術團隊，針對項目特性提前制定“凍結參數動態調控+雙馬頭門交替施工”的技術方案，將每道工序拆解細化，建立“技術交底—現場執行—復核驗收”的全流程管控機制。從凍結站建設到井筒掘砌，再到馬頭門施工，始終以“質量為本、精益求精、追求卓越”作為標準，將前期的凍結試挖時間、凍結壁厚度、凍結孔深度、井幫溫度、鹽水溫度進行有效控制，實現了提前28天完成凍結準備工作，保障了項目凍結施工的前期效果，為后續施工做足了準備。
問題導向，
特大直徑地下凍結工程的“開路先鋒”
凍結法施工相較于傳統的普通施工方法，有著諸多得天獨厚的優勢。它適應性強，幾乎不受地層條件的限制，能夠最大程度減少對周邊自然環境的干擾，完美契合“綠色施工”的理念。但是相較于常規直徑立井凍結工程，老公營子煤礦10米凈直徑的井筒開挖斷面大，153米凍結深度需精準控制凍結參數以保障凍結圈的穩定性，而東西雙向馬頭門長32米、開口開挖高度11.7米的超大體量，更使開挖出渣、拱模架設、混凝土澆筑等核心工序難度呈幾何級增長，這些難題成為項目實施的嚴峻考驗。
一路走來，公司憑借深厚技術積累和專業實力，以問題為導向，不斷挑戰自我，將“情懷 公心 責任 成就”的企業精神融入項目建設之中，取得了一次又一次技術突破。
采用地面帷幕注漿筑牢凍結孔“根基”，解決凍結孔塌孔問題。凍結法施工的關鍵在于凍結孔的精準成孔，而在項目建設初期，凍結孔施工至80米深度時，因淺層土體松散、含水性強，連續出現3次孔壁坍塌，直接影響153米深度凍結圈的形成。為此，項目團隊創新采用“地面環形帷幕注漿”技術，在凍結孔外圍精準布設48個注漿孔，注入水泥—水玻璃雙液漿形成1.2米厚的固結帷幕降低水流速度，將松散土體強度從0.8兆帕提升至3.5兆帕，土體強度提升了3倍之多，最終凍結孔施工合格率從62%成功躍升至100%，為后續153米深度凍結施工筑牢了根基。
實行創新組合工藝穿越破碎巖帶，解決巖層突變問題。當井筒施工至168米井深時，突發25米厚的破碎巖層帶，常規使用的FJD-9型傘鉆打孔后，孔壁在10分鐘內即發生坍塌，掘進工作陷入停滯。項目團隊果斷摒棄傳統的施工方案，創新性采用“挖掘機開挖+液壓破碎錘破巖+雙吊桶交替運渣”的組合工藝，通過設備適配性調整，優化作業流程，將單循環掘進時間從50小時壓縮至30小時。
精耕細作，
特大直徑地下凍結工程的“制勝法寶”
特大直徑凍結法施工，并不僅僅是直徑大、施工難度大這么簡單，與此地下相銜接的配套施工工程難度同樣不容小覷。一方面，頂板管理難度極大。大斷面導致頂板暴露面積大、圍巖應力集中，長期暴露極易發生拱部坍塌，對支護時效性與穩定性要求極高。另一方面，井下作業難度極高。東西側馬頭門及井底連接段全長42米、開口開挖高度11.7米、拱部跨度10.1米，若不精細管理很難達到凍結的效果。
針對這些瓶頸，項目團隊以安全為先、質量為本，精耕細作，優化管理，創新工藝，將特大直徑地下凍結工程順利實施到底。“我們首先聚焦頂板安全，采用‘分層分段開挖+即時錨網支護+錨索補強’的組合方案，每開挖2米段長即進行錨網聯合支護，同步安設長錨索加強頂板承載力，確保圍巖穩定性。”項目負責人黃劍介紹道。與此同時，在井下立拱架與支模環節，項目團隊定制了大斷面適配型可調節拱架，通過地面預拼裝減少井下作業時間，搭配滿堂紅腳手架與斜撐加固體系，保障模板支撐強度。鋼筋綁扎則采用“分區段同步作業+高空平臺輔助”模式，提升施工效率與安裝精度。目前，兩座馬頭門的底板和邊墻混凝土已提前完成澆筑，經檢測，混凝土密實度、強度均達到設計標準，凍結工程成效顯著。
從2024年8月的第一聲鉆機轟鳴，到2025年12月的井筒順利落底，公司在凍結法特殊施工工藝征程中，始終走在行業前列。以“特大直徑凍結井+雙向特大型馬頭門”的復雜屬性，歷經地質突變、涌水突襲等多重考驗，以硬核技術做出了一套特大直徑立井工程的完美“凍”作，成為蒙東地區特大直徑立井工程凍結法施工的標桿工程、樣板工程。
未來，公司將始終錨定本質安全，堅持科技打頭陣、下好技術創新先手棋，持續加強礦山建設領域的核心技術攻關，不斷拓展凍結法施工技術的應用領域，為推進礦山建設貢獻更多楚湘方案。
