巨厚松散层下开采井筒变形监测及井架纠偏测量的研究应用.pdf

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1、第6期矿山测量No．620l1年l2月MINESURVEYINGDec．201ldoi：10．3969／j．issn．1001—358X．20¨．06．025巨厚松散层下开采井筒变形监测及井架纠偏测量的研究应用董祥林，陈银翠(1．淮北矿业股份有限公司地测处，安徽淮北235006；2．安徽淮北矿业职业技术学院，安徽淮北235006)摘要：文中对童亭煤矿副井塔架及井筒沉降变形自动监测系统建立及监测成果进行简要陈述和分析，得出了一些有益的结论，对类同条件下煤矿高大建筑物及井筒监测工作提出了切实可行的建议，具有重要的参考价值。关键词：巨厚松散层；变形监测；井筒监测中图分类号：TD175．3文献标识码

2、：B文章编号：1001—358X(2011)06—0077—03淮北矿业集团公司童亭矿位于安徽濉溪境内，全隐患。井筒井塔(架)位于黄淮海地区特殊地质与水文地质1．2并筒自动监测系统基本情况条件的表土段上，巨厚松散层下开采引起井架基础1．2．1监测内容差异沉降和井筒内破坏严重，为研究其变形破坏机由于童亭矿副井井壁破坏和加固位置处于“三理，童亭矿副井建立了井筒井架自动监测系统，并对隔”和“四含”区段(该段井深为181．78—246．28主、副井井塔进行沉降和变形观测，通过对监测成果m)，从井壁的破坏原因和破坏特征看，这一区段破的分析找出变形破坏规律。坏主要是由于“四含”水位的降低导致井筒的竖向压

3、缩变形引起的。在对副井井筒进行现场勘查和论证1副井情况及自动监测系统基本情况后，制定了对46模、47模和48模从224～242m段1．1副井地质条件及破坏情况进行井筒竖向压缩变形监测。监测水平和监测内容童亭矿副井井筒全深553．8m，其中第四系表土参见表1。地层厚230．5m，基岩风氧化带厚25m。井筒一表l监测水平和监测内容300．0m以上采用钻井法施工，钻井井壁厚度水平600mm。童亭副井井筒于91年4月，发现井壁掉皮、破埋设深度m224—230230—236236—242裂，其中有7处井壁破裂带形成闭合圈。91年12月土层性质砂质粘土粉细砂岩粉细砂岩监测内容竖向压缩变形竖向压缩变形竖向

4、压缩变形一93年9月，94年6月～96年8月，对副井井筒纵向压缩情况进行了设点监测，第一次观测历时22个设置地表沉降观测站，用二等水准测量精度对月，测得井筒压缩量为32mm；第二次观测历时26各观测点进行动态观测，观测周期为一个月，同时进个月，测得井筒压缩量为35mm；通过两次观测得到行水文观测，监测四含水位的变化，最终获取四含水副井井筒变形呈以下特点：1．井筒加固体不能完全位变化、地表沉降与井筒竖向压缩的关系。阻止井筒的变形。其中：在表土与基岩交接处，井筒1．2．2监测方案压缩变形量较其它部位大。期间曾发生罐道纵向弯井筒内设定三个监测水平埋设元件。具体方位曲，压风管变形漏风等现象。2．随着

5、时间推移，井筒如图1所示。三个水平的监测元件布置形式是完全纵向压缩变形范围沿加固部位向上发展。相同的，即以井筒的提升中心为对称线：竖向位移传2006年8月，童亭煤矿主井井塔出现较大倾斜，感器布置于监测水平的下端，三个水平共监测18m经实测井架上平面水平位移量达131mm，提升时出范围内的井筒竖向压缩量。监测元件型号、数量及现箕斗滑套刮锁口梁中梁，被集团公司列为重大安在井筒中的方向如表2所示。通过计算机控制技术77第6期矿山测量2011年12月和通讯技术实现井筒变形的自动化监测，通过地表可以看出，曲线变化趋势基本一致，均分为三个阶沉降数据、水文观测数据及井筒变形数据分析，获得段。第一阶段：自8

6、．12～10．7日，压缩变形处于急童亭矿副井井筒变形机理及在时间、空间上的分布剧上升阶段，最大位移量0．71mil，出现日期为l0．7规律。在数据分析的基础上，进行井筒安全的预测、日。第二阶段为：1O．7～10．27日，压缩变形处于较预报研究，并为井筒破坏的预防和治理提供科学依稳定阶段，第三阶段为：10．27至今处于缓慢下降趋据。势，至12．3日的最大压缩量为0．66mm(北侧)。其中7#(北侧)压缩变形大于8#(南侧)。南北侧压缩变形不均匀系数约为1．2左右，井筒总体上说属于均匀下沉。分别参见图2、图3。_№“=，、、／．：mIlr布置点—罐／_——笼由／审心线／吸／咖婿霍醐SⅢ，蛹姆出匠

7、刨!莹㈣!§呦9-149-2610．-9lo_1510-22lo,!-呈-3oⅢl1_41l啷一21㈣n!耋—27咖l3：—：．／日期监测元件i监测元件图2第一水平竖向压缩量曲线砸重／一，．／＼查置直：土：：：：．!．j—图1监测元件布置平面图表2各水平监测元件型号与数量监测水平第一水平第二水平第三水平元件个数224⋯件1．3数据分析数据分析结果如下：1．3．1井筒压缩变形监测阶段性数据自2007—8一149