恒源煤矿副井井壁破裂综合治理技术.pdf

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1、2013年第38卷第2期能源技术与管理Vol_38No．2EnergyTechnologyandManagement125doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2013．02．049恒源煤矿副井井壁破裂综合治理技术王宝贤(皖北煤电集团公司，安徽宿州234000)[摘要]立井是煤矿的咽喉，井壁的破坏，给煤矿安全生产带来了极大的威胁。在分析井壁的破坏原因基础上，结合矿井生产实际，恒源煤矿副井井壁破裂治理实行抢修加固堵水、井壁开槽卸压两步治理方案，采用围岩加固、注浆堵水、井壁开槽综合治理技术，既减小了对煤矿生产的影响，又为观察研究井壁破裂原因、采取有效措施赢得充

2、裕的时间，目前井筒修复成功，效果显著。[关键词]恒源煤矿；井壁破裂；治理技术；围岩加固；开槽卸压[中图分类号]TD743[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2013)O2—0125—031概述恒源井田位于安徽濉溪境内，面积19．1km，属华北石炭二叠纪煤田。井田煤系被新近系和古近系地层所覆盖，二叠系下石盒子组4煤层和山西组6煤层为主采煤层，矿井以立井、主石门、暗斜井、二水平(一400m、一600m水平)开拓，设计生(a)副井井筒平面图产能力为45万，后经改扩建，生产能力增至200万t／a。2008年6月10Et机电副井检修时，在标高破裂段(Ehc点)展开地质剖面图

3、岩性柱状井深约130m处发现井壁砼鼓裂、掉落，掉落高度120CDABC约1000mm、宽度约700mm，厚度约200mm，严．=重威胁井下煤矿工人的生命安全。通过对叵源煤矿副井井壁变形破坏原因分析，采取围岩加固与细砂(第：i含水开槽卸压、注浆堵水等综合治理技术，井筒修复成l25层)层厚lllllllllllIlllIllIl196m．功，效果显著。一127．4llllllfflllll．．I、，．f皇128l】llII¨＼，，晤1n～2副井井壁破裂特征与分析l28．4lIIlllllllIll13Ollilllll》／130．6l芒～——：’‘II一J_层)层厚2．1井壁破裂

4、特征l_『广—田IIlllllI】32_llll目ll¨lII恒源煤矿副井于1989年8月24日竣工，井l34lllllllllllllllllllllllIl}I老蜃筒设计净直径6m，井筒深457m。2008年6月l0llllljIl_lllll3．9mL二j．llllll}『llllll日机电副井检修发现，在井深约130m处发现井135笙屡麓壁砼鼓裂、掉落，掉落高度约l000ITln2、宽度约138未26．3m700mm，厚度约200mm。鉴于井筒破坏情况，对圃匿羽墨圈目该段井壁进行重点跟踪观察。通过观察发现，总体井壁破裂脱落面井壁开裂段井壁露筋段井圈变形、破裂范围在12

5、6～134m之间，其中井深(b)副井井筒剖面图130132m最为严重，多道环形破裂，尤以井深图1副井井壁破裂特征示意图130m环裂隙最大，东北侧脱落掉块上下宽达约2．2井壁破裂分析1．2m，厚0．2m，在其它方向也不同程度脱落。组2．2．1井筒穿过的地层特征合罐道挤压变形，每组罐道相向移近达38mm，副井筒穿过新近系和古近系松散层，二叠系上井被迫停止运行。井壁破裂状况如图1所示。石盒子组、下石盒子组、山西组。126王宝贤恒源煤矿副井井壁破裂综合治理技术2013年4月Feb．，2013如图1所示，井筒穿过的第三含水层，底板埋因。所以，防治井壁变形破坏的技术途径主要从井深130．

6、6m，厚22．8m。岩性以灰白色、浅黄色细壁、围岩和水头3个方面考虑。①井壁处理措施。砂、中砂及少量粗砂为主，夹1～3层粘土或砂质从力学机理上考虑：一是“抗”；二是“让”。所谓粘土。井筒穿过的第三隔水层，底部深度140．8m，“抗”，就是加固，提高井壁的强度，使其同时能抵厚10．2m，其不整合于二迭系之上，主要由灰绿御自重应力、土层压力以及因地层固结压缩所引色、浅黄色粘土及砂质粘土夹1～3层砂层组成，起的附加压应力的共同作用，具体做法是架井圈偶夹钙质及铁锰质结核。该层发育分布不稳定，矿或套壁。所谓“让”，就是卸压，采取工程措施使井井中浅部一采区及北部八采区缺失粘土层，形成壁能

7、承受一定的变形，以减少井壁由于受地层压“天窗”。缩、下沉而产生的附加应力，具体做法是在内井壁井筒穿过的基岩段厚316．2m，其中风氧化带开槽卸压。②围岩加固措施。主要通过注浆施工，厚15．8m，岩性主要由粉砂岩、泥岩、砂岩及煤层提高围岩地层的抗压缩变形能力，减少因水位疏组成，依据岩性可相对地划分出K、5煤顶板、6—7降而产生的围岩地层压缩变形量，降低井壁所承煤顶底板、10煤顶底板砂岩裂隙含水层，各含水受的附3~'1-力，从而达到保护井壁的目的。③注浆层之间均有相应的隔水层阻隔。地下水主要储存堵水措施。维