MT/T 1251-2025 立井井筒冻注凿平行作业技术规范

　　中华人民共和国煤炭行业标准

国家能源局发布

 

立井井筒冻注凿平行作业技术规范

Technical specification for simultaneous operation of freezing，

grouting and sinking in vertical shaft

2025-06-30 发布2025-12-30 实施

MT/T 1251—2025

前言……………………………………………………………………………………………………………Ⅲ

引言……………………………………………………………………………………………………………Ⅳ

1 范围…………………………………………………………………………………………………………1

2 规范性引用文件……………………………………………………………………………………………1

3 术语和定义…………………………………………………………………………………………………1

4 总则…………………………………………………………………………………………………………2

5 冻注凿平行作业设计………………………………………………………………………………………4

5.1 冻注凿时空关系………………………………………………………………………………………4

5.2 冻结设计………………………………………………………………………………………………5

5.3 注浆设计………………………………………………………………………………………………5

5.4 凿井设计………………………………………………………………………………………………7

6 冻注凿平行作业施工………………………………………………………………………………………7

6.1 冻结施工………………………………………………………………………………………………7

6.2 地面预注浆施工………………………………………………………………………………………7

6.3 冻结段凿井施工………………………………………………………………………………………7

6.4 基岩段凿井施工………………………………………………………………………………………7

7 冻注凿平行作业检验………………………………………………………………………………………8

7.1 冻结孔深度……………………………………………………………………………………………8

7.2 直孔注浆段深度………………………………………………………………………………………8

7.3 注浆S 孔深度…………………………………………………………………………………………8

7.4 注浆孔轨迹……………………………………………………………………………………………8

7.5 注浆孔偏斜……………………………………………………………………………………………8

7.6 冻结与注浆重合段长度………………………………………………………………………………8

7.7 S 孔段与直孔段的注浆重合段长度……………………………………………………………………8

7.8 注浆圈径………………………………………………………………………………………………8

7.9 注浆量…………………………………………………………………………………………………8

7.10 注浆终压………………………………………………………………………………………………8

7.11 注浆终量………………………………………………………………………………………………8

7.12 注浆效果………………………………………………………………………………………………8

7.13 冻结、注浆常规项目…………………………………………………………………………………9

7.14 凿井施工常规项目……………………………………………………………………………………9

目　　次

Ⅰ

MT/T 1251—2025

前言

本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则　第1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国煤炭工业协会提出。

本文件由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会归口。

本文件起草单位：淮北矿业股份有限公司、安徽理工大学、北京中煤矿山工程有限公司、合肥工业大学、

中国煤炭工业协会生产力促进中心、矿山深井建设技术国家工程研究中心、安徽淮武工程项目管理有限

责任公司。

本文件主要起草人：陈贵、祝金龙、左永江、孟益平、陈潇、张冠军、郑厚发、王东良、荣传新、黄文锋、

李生生、罗雷、曹矿勤、高伟、黄以寿、丁振宇、陈红蕾。

Ⅲ

MT/T 1251—2025

引言

立井是矿井建设的“咽喉”工程，尤其是深立井，往往要穿过冲积层、基岩含水层、破碎带等多种复杂

地层，立井穿越复杂地层通常采用冻结、钻井、注浆等特殊凿井方法，对于上部冲积层采用冻结法、下部基

岩段采用地面预注浆法施工的立井井筒，地面预注浆造孔钻机占用井口周围的空间，地面预注浆施工时，

冻结及凿井施工无法进行，因此通常地面预注浆、冻结法凿井、基岩段普通法凿井依次施工。随着定向钻

进技术的发展，将注浆孔布置在距井口较远的位置，可以利用S 形定向钻孔对下部地层进行注浆施工，

从而让开井口位置，使基岩段地面预注浆、冲积层段冻结及凿井在一定的时间和空间内实现平行作业，从

而缩短矿井建设周期。

冻注凿平行作业适用于井筒较深，冲积层较厚，基岩段涌水量较大或含水层较多，对工期要求较紧的

立井井筒。

Ⅳ

MT/T 1251—2025

立井井筒冻注凿平行作业技术规范

1 范围

本文件规定了立井井筒冻注凿平行作业的总则、冻注凿平行作业设计、冻注凿平行作业施工、冻注凿

平行作业检验等。

本文件适用于煤矿立井井筒冻注凿平行作业设计、施工和检验，其他类似地下工程立井井筒可参照

执行。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

GB/T 15663.2—2023　煤矿科技术语　第2 部分：井巷工程

GB 50213　煤矿井巷工程质量验收规范

GB 50384　煤矿立井井筒及硐室设计规范

GB/T 50511—2022　煤矿井巷工程施工标准

GB/T 51277—2018　矿山立井冻结法施工及质量验收标准

MT/T 1057　立井井筒地面预注浆效果压水试验检验方法

MT/T 1058　立井井筒地面预注黏土水泥浆技术规范

MT/T 1150　立井井筒地面预注浆工程注浆钻孔施工技术规范

NB/T 11548—2024　立井井筒钻注平行作业技术规范

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

冻结法 freeze sinking method; freeze sinking; freezing method

冻结凿井法

通过冻结井筒周围地层形成冻土帷幕，在冻土帷幕的保护下进行凿井的作业方法。

[来源：GB/T 15663.2—2023，3.48]

3.2

地面预注浆 surface pre⁃grouting

在井筒开凿前，从地面施工钻孔，利用设置在地面上的注浆设施、设备，将对目标层位进行的注浆

作业。

[来源：GB/T 15663.2—2023，9.2，有修改]

3.3

冻注凿平行作业 simultaneous operation of freezing， grouting and sinking

在立井凿井施工中，井筒上部冲积层等不稳定地层采用冻结、下部基岩含水层或不稳定地层采用S

1

MT/T 1251—2025

形孔地面预注浆堵水或加固时，井筒冻结、注浆与凿井在一定时间和空间内同时施工的作业方法。

3.4

直孔 vertical grouting hole

垂直注浆孔

沿与地面垂直方向钻进的注浆孔。

[来源：NB/T 11548—2024，3.5，有修改]

3.5

S 孔 S⁃type grouting hole

S 形注浆孔

采用定向钻进方式钻成的类似“S”形的注浆孔。

[来源：NB/T 11548—2024，3.6，有修改]

3.6

直孔注浆段 vertical grouting section

直孔段

利用直孔施工的注浆区域。

[来源：NB/T 11548—2024，3.7，有修改]

3.7

S 孔注浆段 S⁃type grouting section

S 孔段

以S 孔方式施工的注浆区域。

[来源：NB/T 11548—2024，3.8，有修改]

3.8

注浆圈径 grouting diameter

以井筒中心为圆心，注浆孔设计落点在水平面上投影圆的直径。

4 总则

4.1 采用上部冻结、下部地面预注浆法立井凿井的传统施工顺序为直孔基岩段地面预注浆→冲积层冻

结→冻结段凿井→基岩段凿井，见图1，地面预注浆、冻结、凿井依次进行。

2

MT/T 1251—2025

a)　直孔基岩段地面预注浆　　b)　冲积层冻结　　　　c)　冻结段凿井　　　　d)　基岩段凿井

标引序号说明：

1 ——设计井筒;

2 ——成井井筒;

3 ——井筒中心线;

4 ——注浆钻机;

5 ——注浆帷幕;

6 ——冻结孔钻机;

7 ——冻结孔;

8 ——冻结壁;

9 ——凿井井架;

10——凿井工作面;

11——吊桶;

12——注浆孔。

图1　传统施工顺序示意图

4.2 冻注凿平行作业将注浆段分为上部直孔段和下部S 孔段，先进行上部直孔段地面预注浆施工，然后

将注浆造孔设备移至井筒凿井设施外围，利用定向钻进技术进行S 孔钻进，通过S 孔对井筒下部基岩地

层进行地面预注浆，同时，井筒上部进行冻结、凿井等作业，实现冻结、注浆、凿井三种工序平行作业。井

筒施工顺序为直孔段地面预注浆→冻结、凿井与S 孔段地面预注浆平行作业→基岩段凿井，见图2。

a)　直孔段地面预注浆　b)　冻结注浆平行作业　　c)　冻注凿平行作业　　　d)　基岩段凿井

标引序号说明：

1 ——设计井筒;

2 ——成井井筒;

3 ——井筒中心线;

4 ——注浆钻机;

5 ——注浆帷幕;

6 ——冻结孔钻机;

7 ——冻结孔;

8 ——冻结壁;

9 ——凿井井架;

10 ——凿井工作面;

11 ——吊桶;

12 ——注浆直孔;

13 ——注浆S 孔;

14 ——注浆起始深度;

15 ——注浆终止深度。

图2　冻注凿平行作业施工顺序示意图

3

MT/T 1251—2025

4.3 冻注凿平行作业的核心是合理安排注浆、冻结、凿井三种工法的时间关系和空间关系，时间关系上

尽量实现平行作业，空间上避免相互干扰。

4.4 冻注凿平行作业施工期间，地面预注浆、冻结、凿井三方施工队伍应互相配合，积极沟通，遇到时空

关系小于临界值时，及时通知各相关方采取相应措施，必要时由建设方进行协调。

5 冻注凿平行作业设计

5.1 冻注凿时空关系

5.1.1 直孔段注浆时间

冻注凿平行作业中首先进行直孔段地面预注浆作业，作业时间宜为3 个月~4 个月。

5.1.2 S 孔段注浆时间

直孔段注浆结束后开始S 孔段注浆施工，与冻结及凿井施工平行作业，直至完成S 孔段注浆。

5.1.3 冻结造孔施工时间

直孔注浆结束后开始冻结造孔施工，直至造孔全部结束。

5.1.4 冻结时间

冻结造孔施工结束后开始冻结，直到冻结段内壁浇筑完成。

5.1.5 凿井施工时间

冻结段凿井自积极冻结达到掘进条件后开始，至冻结段内壁浇筑完成结束。

基岩段凿井自冻结段凿井结束开始，至达到设计井底标高时结束。

5.1.6 直孔段注浆孔与冻结段井筒掘进井帮之间的最小水平距离(Δd)

直孔段注浆孔与冻结段井筒掘进井帮在水平面上宜保持1 m~2 m 的最小水平距离，见图3。

5.1.7 S 形注浆孔与冻结孔之间的最小水平距离(D)

S 形注浆孔与冻结孔在水平面上的距离应大于6 m，见图3。

5.1.8 S 形注浆段起始位置与冻结段之间最小垂直距离(H1)

S 形注浆段起始位置与冻结段之间最小垂直距离应不小于110 m，见图3。

5.1.9 直孔注浆段与冻结段的重合长度(h1)

直孔注浆段与冻结段重合长度应不小于15 m，见图3。

5.1.10 直孔注浆段与S 孔注浆段的重合长度(h2)

直孔注浆段与S 孔注浆段的重合长度应不小于10 m，见图3。

5.1.11 凿井工作面与正在进行的S 孔地面预注浆段高上部之间最小距离(H2)

凿井工作面与正在进行的S 孔地面预注浆段高上部之间最小距离应不小于120 m，见图3。

4

MT/T 1251—2025

a)　冻结注浆凿井平行作业空间关系　　b)　基岩段凿井与S 孔段注浆平行作业空间关系

标引序号说明：

1——冻结孔;

2——注浆钻机;

3——注浆帷幕;

4——凿井工作面;

5——井筒中心线。

图3　冻注凿平行作业主要空间关系参数示意图

5.1.12 地面凿井设施与地面预注浆设施在工业广场内的位置关系

在工业广场内，地面预注浆S 孔施工的钻机、注浆站等设施及注浆孔位、钻具摆放位置及方向等应

与冻结站、冻结管路、冻结孔孔位、凿井井架基础、井架安装、绞稳车布置等统一协调布置，不应相互干扰

和影响施工。

5.2 冻结设计

5.2.1 井筒冻结深度应穿过冲积层、风化带，深入不透水的稳定基岩20 m 以上。

5.2.2 其他冻结设计应遵守《煤矿安全规程》、GB/T 50511—2022 及GB/T 51277—2018 的相关规定。

5.3 注浆设计

5.3.1 注浆段长度

5.3.1.1 直孔注浆段长度确定因素主要包括：

——地层条件、含水层层位、层数等特性;

——冻结深度;

——S 形注浆孔注浆起始位置与冻结段之间最小垂直距离;

——注浆段高的划分;

——直孔段注浆的工期;

——冻结时间及凿井施工速度。

5.3.1.2 直孔注浆段长度L1 宜为110 m~200 m。

5.3.1.3 直孔段注浆起始深度应在基岩风化带以下，进入稳定基岩深度应不小于5 m，并满足5.1.9 的

要求。

5.3.1.4 当含水层埋藏深度小于井筒设计深度时，S 孔段注浆终止深度应超过所注含水层底板以下10 m;

当含水层埋藏深度大于井筒设计深度时，终孔的深度应超过井筒底部10 m。

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MT/T 1251—2025

5.3.2 注浆圈径

5.3.2.1 注浆圈径可用公式(1)进行计算。

Dz = D1 ′+ 2Δd …………………………( 1 )

式中：

Dz ——注浆圈径，单位为米(m);

D1 ′ ——井筒掘进直径，单位为米(m);

Δd ——注浆孔与井筒掘进直径之间的水平安全距离，单位为米(m)，Δd =1 m~2 m。

5.3.2.2 直孔开孔位置应布置在与井筒中心同心的圆周上。

5.3.2.3　S 孔开口位置避开冻结管路、冻结孔孔位、凿井井架基础、井架安装、绞稳车系统等位置，同时尽

量减小S 孔定向钻进施工难度，注浆孔可以不在一个同心圆上，如确实无法避开时，应采取加固、补强或

推迟基础施工等措施，保证S 孔注浆工作顺利进行。

5.3.2.4　S 孔段注浆孔分序施工时，后续施工的注浆孔孔位、轨迹可根据已施工的注浆孔进行调整，保证

各钻孔在相同的注浆深度落点基本均匀。

5.3.3 注浆孔数

5.3.3.1 注浆孔数确定因素主要包括：

——井筒掘进直径、深度、井壁结构;

——井筒涌水量;

——岩石裂隙发育情况;

——浆液有效扩散半径。

5.3.3.2 注浆孔数可采用公式(2)计算。

N = πDz

Lz

…………………………( 2 )

式中：

N ——注浆孔个数(四舍五入取整)，单位为个;

Dz ——注浆圈径，单位为米(m);

Lz ——注浆孔间距，单位为米(m)，通常L= 4 m~6 m。

5.3.3.3 根据井筒掘进直径大小，注浆孔数宜为4 个~10 个，采用先后分序孔施工方式时，注浆孔数宜选

用偶数。

5.3.4 注浆孔轨迹设计

5.3.4.1 直孔轨迹应符合5.1.6 的规定。

5.3.4.2　S 孔轨迹宜分为第一直孔段、增斜段、稳斜段、降斜段和第二直孔段，并应符合5.1.7 的规定。

5.3.4.3 各注浆孔偏斜率应符合以下要求：

a) 直孔套管段偏斜率不大于0.3%;直孔注浆段偏斜率不大于0.5%，各注浆孔落点应基本均匀;

b) S 孔进入注浆层位后偏斜率不大于0.5%，各注浆孔落点应基本均匀。

5.3.5 其他注浆设计

5.3.5.1 注浆浆液选择、注浆段高、注浆终压、终量及浆液注入量等设计应符合GB/T 50511—2022 中

5.4 的规定。

5.3.5.2 地面预注黏土水泥浆时，设计亦应符合MT/T 1058 的相关规定。

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MT/T 1251—2025

5.4 凿井设计

凿井设计应符合《煤矿安全规程》、GB 50384、GB/T 50511—2022、GB/T 51277—2018 的相关规定。

6 冻注凿平行作业施工

6.1 冻结施工

冻结孔施工、冻结器安装、冻结站安装与运转、冻结壁检测与判断等施工应遵守《煤矿安全规程》、

GB/T 50511—2022、GB/T 51277—2018 的相关规定。

6.2 地面预注浆施工

6.2.1 注浆孔施工

注浆孔施工应遵守MT/T 1150 的规定。

6.2.2 注浆钻孔轨迹监测

所有注浆钻孔应测斜，直孔和S 孔应每隔30 m~40 m 测斜一次，计算钻孔轨迹并绘制平面图，当钻

孔偏斜超过设计值应及时纠偏。

6.2.3 注浆作业

6.2.3.1 注浆准备工作，应符合GB/T 50511—2022 中5.4.8 的规定。

6.2.3.2 注浆作业应符合GB/T 50511—2022 中5.4.12 的规定，地面预注黏土水泥浆应符合MT/T 1058

的规定。

6.2.3.3 在平行作业阶段注浆时，除实时监测注浆压力、注入量，当发生注浆压力骤然下降，或长时间注

浆压力不上升或上升缓慢时，应立即观察浆液是否窜入冻结孔段或凿井井筒内。

6.2.4 注浆结束标准

注浆结束标准，应符合下列规定：

a) 采用水泥浆注浆，当终量不大于100 L/min 及注浆压力达到终压时，应继续以同样压力注入较

稀的浆液20 min~30 min 后方可停止该孔段的注浆工作;

b) 采用黏土水泥浆浆液注浆，注浆终量小于250 L/min、注浆终压达到设计值时，稳定时间达

20 min~30 min 后，可结束该段的注浆工作。

6.3 冻结段凿井施工

6.3.1 井筒试挖应遵守GB/T 51277—2018 中9.1.1~9.1.3 的规定。

6.3.2 井筒正式掘进应遵守GB/T 51277—2018 中9.1.4~9.1.6 的规定。

6.3.3 转入基岩段普通法凿井施工应遵守GB/T 51277—2018 中9.1.7 的规定。

6.3.4 井筒浇筑、施工过程检测、壁间及壁后注浆应遵守GB/T 51277—2018 中9.2、9.3、9.4 的规定。

6.4 基岩段凿井施工

6.4.1 基岩段凿井应按照GB/T 50511—2022 中第4 章的规定施行。

6.4.2 当凿井工作面与正在进行的S 孔注浆段高上部之间最小距离小于120 m 时，应暂停凿井施工，待

注浆满足安全距离时再进行。

7

MT/T 1251—2025

7 冻注凿平行作业检验

7.1 冻结孔深度

通过钻进加尺记录或成孔测斜深度记录检验。

7.2 直孔注浆段深度

通过测量直孔孔内钻具总长度检验。

7.3 注浆S 孔深度

通过S 孔全孔的测斜数据计算垂直深度检验。

7.4 注浆孔轨迹

通过全孔测斜数据进行计算绘图。

7.5 注浆孔偏斜

通过全孔测斜数据进行计算。

7.6 冻结与注浆重合段长度

冻结深度通过测量主冻结孔终孔时孔内钻具的实际长度检验，注浆的起始深度通过测量直孔内注浆

段以上套管的实际总长度检验，二者差值即为重合段长度。

7.7 S 孔段与直孔段的注浆重合段长度

S 孔段起始深度通过注浆段以上孔段测斜数据计算垂直深度检验，直孔段的终止深度通过测量终孔

时孔内钻具总长度检验，二者差值即为重合段长度。

7.8 注浆圈径

通过由测斜数据绘制的注浆孔偏斜平面图检验。

7.9 注浆量

通过注浆池计数换算或注浆参数自动记录仪统计检验。

7.10 注浆终压

通过压力表或注浆参数自动记录仪检验。

7.11 注浆终量

通过注浆泵额定流量、容积法或注浆参数自动记录仪检验。

7.12 注浆效果

注浆施工结束时的注浆效果宜采用压水试验方法检验。应选取最后施工的注浆孔作为检查孔，通过

压水试验计算注浆段的井筒剩余涌水量。压水试验检验注浆效果应遵守MT/T 1057 的规定。

最终注浆效果通过掘进过程中容积法实测检验。

8

MT/T 1251—2025

7.13 冻结、注浆常规项目

冻结和注浆施工其他常规项目的检验应符合GB 50213 的相关规定。

7.14 凿井施工常规项目

凿井施工其他常规项目的检验应符合GB 50213 的相关规定。