花园煤矿主副井可缩装置方案初步设计

《花园煤矿主副井可缩装置方案初步设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、花园煤矿主副井内层可缩井壁井壁可缩装置方案初步设计18目录1工程背景21.1井壁竖向压裂31.2破裂时间集中31.3破裂位置集中41.4地质条件相近41.5地表明显下沉42井壁破裂机理53预防新建井发生井壁破裂灾害技术53.1增大井壁厚度，提高井壁材料强度，承受附加力63.2采用新型井壁结构，适应附加力63.2.1滑动可缩井壁63.2.2双层整体可缩井壁63.2.3双层内层可缩井壁74管板组合式井壁可缩装置84.1管板组合式井壁可缩装置简介84.2管板组合式井壁可缩装置的设计104.3管板组合式井壁可缩装置

2、的现场应用情况115井壁可缩装置的设计115.1主、副井壁结构与井筒地质情况115.2主、副井井壁可缩装置的设计145.2.1可缩结构的位置与数量145.2.2可缩装置的宽度145.2.3可缩装置的可缩量145.2.4可缩装置内外壳厚度145.2.5可缩装置其余部件及尺寸156现场安装照片157内层可缩井壁装置费用概算17181工程背景自一九八七年以来，淮北、大屯、徐州、永夏和兖州等矿区已有90多个立井井筒相继发生了井壁破裂灾害(见表1.1)，造成了巨大的经济损失，严重地威胁着矿井的安全与生产。立井井壁破裂

3、现象具有如下共同特征。1.1井壁竖向压裂图1.1典型井壁破裂展开图深厚表土层中的立井井壁发生破裂时，内壁混凝土成块剥落，纵筋向内弯曲，横向裂纹、裂缝在水平方向交圈（图1.1、图1.2），破裂处漏水、甚至涌沙，严重时，混凝土掉块砸坏设备和井筒装备。此外，罐梁向上弯曲，罐道、排水管、压风管等发生纵向弯曲，严重时会扭曲变形，造成卡罐事故。可见，井壁破裂灾害对人生安全和煤矿的安全生产都构成了严重威胁。图1.2典型井壁破裂实物图181.1破裂时间集中均发生于每年的4～10月份，大多集中于6～8月份。1.2破裂位置集中

4、多在第四系深厚表土层与基岩交界面附近，伴随之有地表沉降（图1.3）。1.3地质条件相近图1.3井壁破坏位置与地质条件示意1-基岩2-含水层3-井壁破坏区4-外凸竖筋5-粘土隔水层6-井壁7-深厚表土层破坏井筒都穿过较厚的第四系表土层，层厚大多在100m以上，表土层含水层的水位均有下降,下降量30m-150m不等,下降速率多在0.03-0.12MPa/a之间。1.4地表明显下沉伴随着下部含水层水位下降，破坏矿井工业广场地表均有不同程度的下沉，下沉幅度达100mm～500mm；沉降速率在10-50mm/a左右；

5、沉降率（地表下沉量与表土层厚度之比）为1.5—2‰左右。这种立井井壁破裂灾害影响范围之大，造成的后果之严重，在国内外都是前所未有的。因井壁破裂而停产进行抢险加固所造成的直接和间接经济损失就达数亿元；而且临时加固使得井筒净直径减小,限制了矿井的提升能力，影响矿井的正常生产；然而更重要的是抢险加固后的井壁埋藏着隐患，井壁时有继续破坏的可能，必须得以彻底根治。表1.1部分已破坏井筒序号井筒名称序号井筒名称序号井筒名称序号井筒名称1海孜主井26三河尖副井51兴隆庄副井76葛店副井2海孜副井27三河尖风井52兴隆庄西

6、风井77车集主井3海孜中央风井28张集主井徐州53兴隆庄东风井78车集副井4海孜西风井29张集副井徐州54杨村主井79车集南风井5临涣副井30沛城主井55杨村副井80车集北风井6临涣东风井31沛城副井56杨村南风井81陈四楼主井7临涣西风井32龙固副井徐州57杨村北风井82陈四楼副井8童亭主井33龙固主井徐州58南屯风井83东荣一矿主井189童亭副井34龙东主井59济宁三号矿风井84东荣一矿副井10童亭中央风井35龙东副井60济宁三号矿副井85东荣一矿风井11芦岭主井36龙东东风井61泗河主井86东荣二矿主

7、井12芦岭副井37孔庄主井62泗河副井87东荣二矿副井13桃园主井38孔庄副井63横河主井88东荣二矿风井14桃园副井39孔庄南风井64横河副井89东荣三矿主井15桃园风井40姚桥主井65太平副井济宁90东荣三矿副井16任楼主井41姚桥副井66太平主井济宁91东荣三矿风井17任楼副井42徐庄主井67鹿洼主井92小茅山铜矿主井18任楼风井43徐庄副井68鹿洼副井93小茅山铜矿风井19前岭北风井44徐庄风井69杨庄主井济宁9420前岭中风井45付村主井70杨庄副井济宁9521祁南副井46鲍店主井71杨庄风井济宁

8、9622张双楼主井47鲍店副井72田庄主井9723张双楼副井48鲍店北风井73田庄副井9824张双楼南风井49鲍店南风井74金桥副井9925三河尖主井50兴隆庄主井75葛店主井1001井壁破裂机理通过大型模拟试验，中国矿业大学和大屯煤电公司于1989年首次证实了特殊地层含水层疏排水时井壁竖直附加力的存在，提出了井壁破裂机理：表土含水层疏水，造成水位下降，含水层的有效应力增大，产生固结压缩，引起上覆土体下沉。土体在