立井井筒内壁加固的机理分析.pdf

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1、第24卷第4期中国矿业Vo1．24，NO．42015年4月CHINAMININGMAGAZINEADr．2015立井井筒内壁加固的机理分析施小平(合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽合肥230009)摘要：立井井筒的破裂严重威胁矿井的安全生产。从井简内壁加固立井是治理和预防井壁破裂的措施之一。基于弹性理论，推导得到了立井内壁处各应力分量的表达式，分析了内壁加固对各应力分量的影响，探讨立井井筒内壁加固的作用机理，并结合工程实例对内壁加固效果进行了定量分析。计算表明内壁加固使立井体内竖向应力减小，从而提高了立井的安全储备。内壁加固可通过组装压力钢板得以实现，

2、其施工简单、占用井筒时间短、费用低廉，但需确保压力钢板对立井内壁的压力作用须达到指定设计值。研究结论为立井井壁的内壁加固提供理论依据。关键词：立井；内壁；加固；施工方法中图分类号：TU452文献标识码：A文章编号：1004—4051(20l5)04—014404StudyonmechanismofinwallreinforcementofcoalmineshaftwallSHIXiaoping(SchoolofResourceandEnvironmentalEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei2300

3、09，China)Abstract：Thesafetyproductionofcoalmineisseriouslythreatenedbytheruptureofshaftwal1．ShaftwallcouldbereinforcedatinnerwalltOavoidfailure．Basedonthetheoryofelasticity，theanalyticsolutionofstresscomponentsatinnerwal1ofshaftwallofcoa1minehasbeendeduced．Andtheinfluenceofreinfo

4、rcementatinnerwallonthevalueofstresscomponentsofinnerwallhasbeenstudied．Themechanismandeffectofreinforcementatinnerwallhasbeendiscussedwithcasestudy．ItcanbefoundthattheverticaIstressofshaftwal1decreasedwhenreinforcementatinnerwall，whichenhancedthestabilityofshaftwal1．Reinforcemen

5、tatinnerwallcanberealizedbyassemblingpressuresteelplateatinnerwall，withthecharacteristicsofsimpleconstruction，shorttimeofoccupyingtheshaftwallandlowcost．Thekeypointofreinforcementatinnerwallistomaintainthepressureofsteelplateatdesignvalue．Theresultsofthisstudywouldprovidetheoreti

6、calbasisforinnerwallreinforcementofshaftwal1．Keywords：shaftwall；inwall；reinforcement；constructionmethod近20年来，淮北、大屯、徐州、兖州等矿区大量重威胁矿井的安全和生产J。立井井筒相继破裂l1]，轻者停工停产，重者透水淹当前，对井壁破裂的治理和预防主要有以下几井，给煤矿生产及煤炭工业建设造成了很大的影响。方面。一般地，井壁破坏位置集中在表土与基岩交界面附1)开卸压槽。在立井关键部位处先破壁注浆堵近，破裂时井筒内壁混凝土片状剥落，纵筋向内弯水、防水，然后

7、用控制爆破法使卸压槽成型，最后在曲，混凝土横向裂缝呈水平状交圈，破裂处有淋水、卸压槽内安放可压缩的PVC板，以适应地层的固结漏水甚至涌砂等现象，严重时罐梁向上弯曲使罐道、下沉。在海孜矿主井、横河矿和鲍店矿风井均采用排水管、压风管等发生纵向弯曲，造成卡罐事故，严了此技术，并取得了较好的效果。但该技术的缺点是，当卸压槽压缩量达到设计值后，需再次开卸压槽；同时随着井壁下沉要定时处理罐道和管路等，使收稿日期：2014—0428其适应井壁下沉带来的压缩¨7j。基金项目：国家自然科学基金项目资助(编号：41306088)；安徽省自2)破壁注浆加固地层。采矿工程中疏排

8、水引起然科学基金项目资助(编号：1208085QE89)表土层固结沉降而使井壁受