花園煤礦主副井可縮裝置方案初步設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 ........ 17 3 1 工程背景 自一九八七年以來，淮北、 大屯、徐州、永夏和兗州等礦區(qū)已有 90 多個(gè)立井井筒相繼發(fā)生了井壁破裂災(zāi)害 (見表 )，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重地威脅著礦井的安全與生產(chǎn)。此外，罐梁向上彎曲，罐道、排水管、壓風(fēng)管等發(fā)生縱向彎曲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)扭曲變形，造成卡罐事故。 地質(zhì)條件相近 破壞井筒都穿過較厚的第四系表土層，層厚大 多在 100m 以上，表土層含水層的水位均有下降 ,下降量 30m150m不等 ,下降速率多在。 表 部分已破壞井筒 序號(hào) 井筒名稱 序號(hào) 井筒名稱 序號(hào) 井筒名稱 序號(hào) 井筒名稱 1 海孜主井 26 三河尖副井 51 興隆莊副井 76 葛店副井 2 海孜副井 27 三河尖風(fēng)井 52 興隆莊西風(fēng)井 77 車集主井 3 海孜中央風(fēng)井 28 張集主井 徐州 53 興隆莊東風(fēng)井 78 車集 副 井 4 海孜西風(fēng)井 29 張集副井 徐州 54 楊村主井 79 車集 南風(fēng) 井 5 臨渙副井 30 沛城主井 55 楊村副井 80 車集 北風(fēng) 井 6 臨渙東風(fēng)井 31 沛城副井 56 楊村 南 風(fēng)井 81 陳四樓主井 7 臨渙西風(fēng)井 32 龍固副井 徐州 57 楊村北風(fēng)井 82 陳四樓 副 井 8 童亭主井 33 龍固主井 徐州 58 南屯風(fēng)井 83 東榮 一 礦主井 圖 井壁破壞位置與地質(zhì)條件示意 1基巖 2含水層 3井壁破壞區(qū) 4外凸豎筋 5粘土隔水層 6井壁 7深厚表土層 5 9 童亭副井 34 龍東主井 59 濟(jì)寧三號(hào)礦風(fēng)井 84 東榮 一 礦副井 10 童亭中央風(fēng)井 35 龍東副井 60 濟(jì)寧三號(hào)礦副井 85 東榮 一 礦風(fēng)井 11 蘆嶺主井 36 龍東東風(fēng)井 61 泗河主井 86 東榮二礦 主 井 12 蘆嶺副井 37 孔莊主井 62 泗河副井 87 東榮二礦副井 13 桃園主井 38 孔莊副井 63 橫河主井 88 東榮二礦風(fēng)井 14 桃園副井 39 孔莊 南 風(fēng)井 64 橫河副井 89 東榮三礦主井 15 桃園風(fēng)井 40 姚橋主井 65 太平副井 濟(jì)寧 90 東榮三礦副井 16 任樓主井 41 姚橋副井 66 太平主井 濟(jì)寧 91 東榮三礦風(fēng)井 17 任樓副井 42 徐莊主井 67 鹿洼主井 92 小茅山銅礦主井 18 任樓風(fēng) 井 43 徐莊副井 68 鹿洼副井 93 小茅山銅礦 風(fēng) 井 19 前嶺北風(fēng)井 44 徐莊風(fēng)井 69 楊莊主井 濟(jì)寧 94 20 前嶺中風(fēng)井 45 付村主井 70 楊莊副井 濟(jì)寧 95 21 祁南副井 46 鮑店主井 71 楊莊 風(fēng) 井 濟(jì)寧 96 22 張雙樓主井 47 鮑店副井 72 田莊主井 97 23 張雙樓副井 48 鮑店北風(fēng)井 73 田莊副井 98 24 張雙樓南風(fēng)井 49 鮑店南風(fēng)井 74 金橋副井 99 25 三河尖主井 50 興隆莊主井 75 葛店主井 100 2 井壁破裂機(jī)理 通過大型模擬試驗(yàn)，中國礦業(yè)大學(xué)和大屯煤電公司于 1989 年首次證實(shí)了特殊地層含水層疏排水時(shí)井壁豎直附加力的存在，提出了井壁破裂機(jī)理：表土含水層疏水，造成水位下降，含水層的有效應(yīng)力增大，產(chǎn)生固結(jié)壓縮，引起上覆土體下沉。 傳統(tǒng)的表土層井壁結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)視井壁受力為靜態(tài)、平面問題。這一觀念是對(duì)井壁受力工況認(rèn)識(shí)上的一次飛躍。 在新的井壁設(shè)計(jì)中，應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)井壁 —— 地層的相互作用；充分考慮特殊地層對(duì)井壁所造成的豎直附加荷載；考慮全部井壁自重、井筒裝備重量和井塔重量 。顯然，當(dāng)表土層較厚時(shí)，僅靠加大井壁厚度、采用超高強(qiáng)混凝土材料在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上都是不盡合理的。根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，在外壁中設(shè)一層或多層可壓縮層，以適應(yīng)于附加力的作用，可縮層采用 PVC 板、木質(zhì)墊板或薄鋼板盒；內(nèi)外壁間設(shè)瀝青滑動(dòng)層，以消除內(nèi)外壁間的剛性約束，減少附加力對(duì)內(nèi)壁的影響并使內(nèi)壁受力均勻、可知；內(nèi)壁采用普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其外載是由瀝青滑動(dòng)層傳遞的豎向和水平荷載。瀝青夾層起密封和滑動(dòng)作用。 192345678 圖 雙層整體可縮井壁結(jié)構(gòu)示意 1內(nèi)壁 2夾層 3外壁 4表土層 5內(nèi)壁可縮層 6瀝青縮層 7外壁可縮層 8基巖 9井筒中心線 內(nèi)壁塑料夾層外壁內(nèi)壁可壓縮層井筒中心線沖積層基巖 圖 雙層內(nèi)層可縮井壁結(jié)構(gòu)示意 雙層內(nèi)層可縮井壁 圖 是根據(jù)凍結(jié)井壁受力和施工的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的雙層內(nèi)層可縮井壁結(jié)構(gòu)示意。該種井壁的大部分是與普通復(fù)合井壁一樣的，只將局部井壁替換為可縮接頭，其施工工藝基本上與普通凍結(jié)井壁相同，比雙層滑動(dòng)可縮井壁更加簡單，故造價(jià)也最低。中間鋼管 1 和上下面板 4 焊接在一起，構(gòu)成封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)；內(nèi)殼體 外殼體 2 和上下面板 4 垂直焊接在一起，構(gòu)成封閉腔環(huán)形結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)的受力和變形均勻?qū)ΨQ。 （ 2）防水性能好。 ?????? ??? wtwhp cr (41) 式 中 pcr—可縮結(jié)構(gòu)豎向承載力， MPa； h—可縮結(jié)構(gòu)凈高， m； 1－中間鋼管 2－內(nèi)殼體 3－外殼體 4－上下面板 11 t—內(nèi)外殼體厚度， m； w—可縮裝置的寬度 ， m。 管板組合式井壁可縮裝置的現(xiàn)場應(yīng)用情況 管板組合式井壁可縮裝置自提出以來， 已
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