花園煤礦主副井可縮裝置方案初步設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-06-10 18:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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。這種井壁結(jié)構(gòu)各部分功能比較明確、防水性能好、井內(nèi)裝備無需可縮，但井壁施工工藝較復(fù)雜，造價(jià)較高。 雙層整體可縮井壁。在靠近表土與基巖交界面附近隔水層中的內(nèi)層井壁和外層井壁內(nèi)各設(shè)置一個(gè)可縮接頭。瀝青夾層起密封和滑動(dòng)作用。這樣改變了原來普通凍結(jié)井壁的豎向抗壓剛度，使井壁在受有較大豎向力時(shí)能與地層一起下沉，以免遭破壞。采用這種井壁結(jié)構(gòu)使得井壁豎向變形部位及其位移量可知，但同時(shí)要求井筒裝備可縮。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，比滑動(dòng)可縮井壁要簡單得多，故造價(jià)也較低。 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 雙層內(nèi)層可縮井壁結(jié)構(gòu)示意 雙層內(nèi)層可縮井壁。在靠近表土與基巖交界面附近隔水層中的內(nèi)層井壁設(shè)置一個(gè)可縮接頭。通過改變了原來普通凍結(jié)井壁的豎向抗壓剛度，使井壁在受有較大豎向力時(shí)在可縮接頭位置能與地層一起下沉，以免內(nèi)壁遭受破壞。采用這種井壁結(jié)構(gòu)使得井壁豎向變形部位及其位移量可知，但同時(shí)要求井筒裝備可縮。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。綜上所述，在深厚表土層的新井井壁設(shè)計(jì)中，采用加大井壁厚度、選用高強(qiáng)材料的方法來承受附加力、防止井壁破壞從理論上講是可能的，但在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都是不盡合理的，應(yīng)采用新型井壁結(jié)構(gòu)來適應(yīng)附加力的作用。新型的滑動(dòng)可縮井壁結(jié)構(gòu)、單層整體可縮井壁結(jié)構(gòu)、雙層整體可縮井壁結(jié)構(gòu)、雙層內(nèi)層可縮井壁結(jié)構(gòu)均可以適應(yīng)由于地層沉降對(duì)井筒產(chǎn)生的豎向附加力，而其中尤以雙層內(nèi)層可縮井壁結(jié)構(gòu)施工最簡單，造價(jià)最低，因此目前雙層內(nèi)層可縮井壁在永夏礦區(qū)新橋煤礦主副井、城郊煤礦東風(fēng)井、魯能荷澤煤電集團(tuán)郭屯煤礦主副風(fēng)井、河南吳桂橋煤礦有限公司主副井、淮南礦業(yè)集團(tuán)丁集煤礦主副風(fēng)井等礦井均得到了推廣應(yīng)用。4 管板組合式井壁可縮裝置 管板組合式井壁可縮裝置簡介管板組合式井壁可縮裝置（～）是中國礦業(yè)大學(xué)的一項(xiàng)專利（專利名稱：一種井壁可縮裝置，專利證書號(hào)：586735，）技術(shù)，由中間鋼管內(nèi)殼體外殼體上下面板4組成。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。以前的鋼結(jié)構(gòu)可縮裝置存在壓縮量較小，可縮裝置焊縫易開裂以及成本較高的不足。該型可縮接頭具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）壓縮量大。主要利用鋼管和立板的曲屈變形實(shí)現(xiàn)可縮，壓縮率可達(dá)70%以上，為木質(zhì)可縮裝置的2倍以上。（2）防水性能好。裝置本身的密封主要靠上下面板與中間鋼管間的焊接實(shí)現(xiàn)，由于鋼管與面板間的焊縫始終受壓，不會(huì)炸縫，因此在可縮裝置曲屈變形過程中可縮裝置的密封性能可得到保證。1－中間鋼管2－內(nèi)殼體3－外殼體4－上下面板 可縮裝置局部放大圖 管板組合式井壁可縮裝置的設(shè)計(jì)可縮裝置的幾何尺寸（）是其設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，需按其能承受的豎向極限荷載確定。根據(jù)中國礦業(yè)大學(xué)的研究，可縮結(jié)構(gòu)豎向承載力可按式(41)估算。 (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；t—內(nèi)外殼體厚度，m；w—可縮裝置的寬度，m。由此得到： (42)設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)可縮量要求定出凈高h(yuǎn)，根據(jù)井壁厚度與施工要求確定可縮裝置的寬度w。然后根據(jù)可縮結(jié)構(gòu)豎向設(shè)計(jì)承載力pcr計(jì)算出內(nèi)外殼體厚度t。上下面板厚度tu可取與內(nèi)外殼體同厚或略大，
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