煤炭科学技术

作者：程桦, 张楠, 姚直书, 居宪博, 周瑞鹤,

关键词：深厚表土层, 井筒修复, 套壁, 钢板混凝土,

为解决由突水溃砂引起的厚表土地层井筒破损问题，针对其竖向压裂、法兰盘拉开及井筒偏斜等破坏特征，提出钢筋混凝土井壁与内套钢板（钢纤维）混凝土井壁结构相结合的全深套壁修复加固方案。以淮南矿区某在建煤矿副井为工程背景，结合现场井壁破坏形式及突水溃砂机理，提出井筒套壁设计原则和结构形式；根据现场井筒变形情况和相关规范计算得出套壁厚度以及钢板、混凝土应力；通过分析计算结果并结合现场实际，制定套壁施工方案；采用振弦传感器法对修复后内套井壁壁间压力、环向钢筋应力和变形进行监测，并长期观测检查孔水位。研究结果表明：①按组合筒公式计算得出，内套钢板（钢纤维）混凝土复合井壁结构钢板应力范围为187.6~292.0 MPa，混凝土应力范围为32.8~51.0 MPa，均满足设计要求；②施工完成后，壁间压力和环向钢筋应力监测最大值分别为3.2 MPa和113.4 MPa，均处于安全范围内；③修复后井筒涌水量约为4 m3/d，内套钢板混凝土复合井壁结构防水效果突出，井筒结构安全稳定；④在累深315.0~567.7 m段，井筒多处破损，以偏斜破坏为主，最大偏斜值达1 154 mm，在严重偏斜段，沿竖向采用分模、随偏、微调方式施工内套井壁，解决各模钢板接茬过渡施工难点。该方案利用单层内钢板（钢纤维）混凝土复合井壁结构其自身强度高、防水性能好等优点，不仅大幅减少内套井壁厚度，且保证修复后井筒的安全稳定运行。

来源：2019年第6期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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