双卸压槽修复破裂井壁技术在龙固矿的应用.pdf

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1、l16能源技术与管理2010年第2期doi：10．3969~．issn．1672-~43．2010．02．052双卸压槽修复破裂井壁技术在龙固矿的应用张体镇(华润天能徐州煤电有限公司龙固煤矿，江苏徐州221613)[摘要]针对龙固矿副井出现的井壁破裂现象，查清了引起井壁破坏的主因。在此基础上，应用“双卸压槽法修复破裂井壁技术”对该井壁进行了修复。工程实践和现场长期观测表明，“双卸压槽法修复破裂井壁技术”是目前沉降地层破裂井壁修复的最佳方法，可确保修复后的井壁达到根治目的。[关键词]双卸压槽；井壁修复；破壁注浆；长期观测[中图分类号]TD262．5[文献标识码]B[文章编号]问进行了纯

2、水泥浆堵水，由于水泥浆的凝固作用1概况使得内、外层井壁连成一体，而可缩层设置在外壁龙固矿副井井筒采用冻结法施工，冻结深度的效果远远不如设置在内壁，进而使得沥青滑动248m，冻结段井壁总深242m。井筒穿越第四纪层和压缩层作用均未得到体现，难以达到设计效表土地层厚度为193．7m，表土底部以砂与粘土互果。层。井筒净径5m。外层井壁设置了三层纵向可缩2井壁破裂原因层，可缩材料为沥青浸渍松木，层厚150mm；内外壁问铺设了沥青滑动层，厚80mm；外壁与土层间通过对井筒水文地质情况的分析，龙固矿的局部区域设了厚300mm的料石砌体井壁，共设表土底部含水层直接覆盖于煤系地层，矿井开采了三段，总

3、长度为69．37m。表土段井壁采用内、外后底部含水层的水渗入井下采空区域，使含水表壁双层整体现浇钢筋混凝土井壁，其中外壁土地层失水后土层固结，导致地层的压缩沉降。而厚400mm，内壁厚550mm。外壁竖钢筋为位于表土地层包围之中的井壁是由钢筋混凝土制20@300mm，环筋为l8@300mm、~22@250mm成的，与表土地层相比，其刚度很大，这样，表土地和~18@330mm三种规格；内壁竖筋为20mm，层与井壁的接触面上就会产生一个相对滑动或滑25mm两种。该井筒于2007年8月1日上午发动趋势。这个相对运动的过程就给井壁外表面施生突然性破坏，其破坏位置位于垂深200m左右，加了一个

4、向下的面荷载，由于井筒穿越的表土较在49号罐道梁处，破坏段高约2．0m，涌水量达到深，此面荷载沿深度分布，到表土底部累积的总荷1m3／h，井筒破坏段展开素描图如图1所示。载就十分巨大了。由于过去井壁设计时未考虑到东南西东此荷载的存在，井壁的竖向承载能力不足以抵御IIll此附加的活荷载，最终导致了井壁的破坏，即竖向IlI1附加力引起井筒破坏。另外，龙固矿副井由于穿过的表土层深厚，冻结壁厚度大、平均温度低，冻胀垂深200mOm较大，当冻结壁解冻后，冻土融沉较大，增大了竖向附加力数值，加剧了井壁破裂。图1龙固矿副井井筒破坏素描图3井壁修复设计原则由于龙固矿副井采用了滑动、可缩新型井壁结构形

5、式，该种井壁的设计意图是为了使井壁能3．1竖让横抗原则有效地适应沉降引起的纵向负摩擦的作用，使井由于井壁破坏是表土沉降产生的竖向附加力壁的内层井壁不受损坏，竖向摩擦力的作用通过引起的，因此在修复治理时竖向采取以“让”为主外壁的可缩层和内、外间的滑动层得以消除或者的方针；水平方向应采取以“抗”为主的方针[1]。减少。该井筒于2000年发生涌水现象，当时在壁3．2井壁水平承载能力等强度设计原则2010年第2期张体镇双卸压槽修复破裂井壁技术在龙固矿的应用117为保证在水平方向能抵抗水平侧向力对井壁间不得大于50mm。加固注浆设计布孑L9排，下段的作用，修复加固段井壁结构采用槽钢井圈混凝段高

6、为15m，布孔6排，上段段高为6m，布孔3土复合井壁结构形式，并使该复合井壁结构的强排，注浆孔排距为2．5m，每排均匀布置6个孔，上度等于原钢筋混凝土井壁的设计强度，确保修复下排孔呈错开布置，共54个注浆孔。④注浆材料。治理后的槽钢井圈混凝土复合井壁结构和原设计以单液水泥浆为主、水泥一水玻璃双液浆为辅。⑤的钢筋混凝土井壁具有相同的抗水平侧压能力l2]。注浆量。注浆帷幕厚2m，注人水泥量约230t左3．3恢复井筒安全间隙原则右，水玻璃约10t。⑥注浆压力。在开始和正常注井壁受巨大的竖向附加力作用破坏后，井壁浆阶段，以低压渗透为主；壁间注浆时，注浆压力破坏段内的钢筋混凝土向井筒中心突出，

7、使井筒控制在2MPa以下；壁后注浆时，保持34MPa以安全间隙减少，因此在做修复治理井筒设计时，为下进行注浆，但所有注浆终压不得超过4MPa(均了确保井筒的安全间隙，采用偏心架设槽钢井圈、指井下孔口压力)。如在地压较大的破坏段，注浆扩大槽钢井圈内径、在井筒安全间隙最小部位切压力需适当调整。同时，必须加强井壁的观察，确除槽钢井圈的翼缘等措施[引。保施工人员和井壁的安全。3．4卸压槽压缩量应大于地表沉降量原则4．4卸压槽施工方案卸压槽是沿井壁周边在井壁内开切的