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新义煤矿副井井壁治理技术研究

涂心彦  
【摘要】: 井筒是井工煤矿的咽喉要道,在煤矿安全生产中起着举足轻重的作用。20世纪80年代以来,我国东部地区的矿井出现井壁破裂现象,它们有时发生在井筒施工中,有时发生在矿井投产后,成为一种新的矿井灾害。本文在总结前人研究成果的基础上,运用理论分析,数值模拟与现场实测等方法,研究分析新义煤矿副井井壁破裂机理和治理技术。 针对新义煤矿副井井壁破裂地段生产地质条件,研究分析井壁破裂的原因和机理,并对破裂段井筒压力进行了现场实测。采用FLAC3d数值模拟软件,研究分析410~460m、460~480m段井壁破裂机理和井壁治理技术;对井深480m以下井壁的安全性进行了预测。 综合分析后得到的主要结果:①井壁的破坏主要与断层以及由于断层引起的地质构造应力有密切关系;②410~460m段井壁局部加筋可以有效提高井壁承受局部应力的能力;③460~480m段井壁局部加筋所能承受的局部应力为6.8MPa,全加筋所能承受的局部应力为7.2MPa,全加矿工钢所能承受的局部应力为7.0MPa。增加井壁厚度,可以有效提高井壁的承载能力;④480m以下段井壁中加入矿工钢、钢筋网都可以有效的提高井壁的承载能力,加钢筋网比加矿工钢可以更好的提高井壁的承载能力。增加井壁厚度和增加混凝土强度都可以有效提高井壁的承载能力,相比而言,增加井壁厚度较增加混凝土强度效果更好。


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