深表土井筒支护设计的实践

ｌ — 竖 向 钢 筋 ；— — 内 壁 ；— — 环 向 钢 筋 ；— — 聚 乙 烯 塑 料 板 ； — ２ ３ ４
５ — 外 壁 ：— — 泡 沫 塑 料 板 — ６
图 １ 井 壁 结 构
井 壁 间 夹 两层 聚 乙 烯 塑料 板 的作 用 有 二 ： 是 一 使 内 、 层 井 壁 间更 宜 产 生 滑 动 ， 少 外 层 井 壁 对 外 减 内层井 壁 的约 束 ； 是 内 壁 的整 体 性 和封 水性 更 有 二
生 变形 位 移 ， 、 层 井 壁 间还 可 产 生 滑 动 ， 内层 内 外 使 井 壁得 到 保 护 。对 于 表 土 、 砂 层 较 厚 和水 压 较 大 流
设单层 （ ５ｍ 或 双层 （ ２ ｍ） ２×２ ５ｍｍ） 聚苯 乙烯 泡 沫塑
的井 简 ， 设 内 、 层 井 壁 不 能结 合 为 整 体 ， 可 能 假 外 水
维普资讯
２ ０
煤
炭
科
技
２ ０ 第 ３期 ０ ６年
进 入 内 、外层 井壁 的 间隙 ，使 内层 井 壁直 接承 受水 压， 因此 内层井 壁按 静水 压力 计算厚 度 ． 外层 井壁 在
内、 外水 压 作用 下 平衡 ， 承受 悬 浮 土压 ， 仅 但要 承 受
保证 。外 层井 壁 与冻 土 间铺 设单 层 或 双层 聚苯 乙烯
泡 沫 塑料 板 的作 用是 隔 温 和缓 压 ， 善 外层 井 壁早 改 期 的养 护 条 件 ，缓 解 土 层对 外 层 井 壁 间 的作 用 力 。
同时要 使 井筒 能 够 承 受厚 表 土 的土 压 、 压 和 冻结 水
内 、 层井 壁 厚度 进 行 了分 段计 算 ， 外 同时还 对 井筒 的环 向稳定 性和 负摩 擦 力作 用 下 的安 全 性进 行 了验 算。 关键 词 ： 深表 土 ； 井壁 ； 结构 形式 ； 井壁 厚度 ； 负摩擦 力
中 图分 类号 ：Ｄ ６ ． Ｔ ２ ２ １１ 文献 标识 码 ： Ｂ
维普资讯
２０ ０ ６年第 ３期
Ｎｏ ３ ． ２ ６ ００
煤
炭
科
技
１ ９
ＣＯＡＬ ＣＩ Ｓ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮ０Ｌ ０ＧＹ ＡＧＡＺ ＮＥ Ｍ Ｉ
文 章 编 号 ：０ ８３ ３ （０ ６ ０ —０ ９０ １０ －７ １２ ０ ）３０ １—２
４ ３ 井筒稳 定性 的验 算 ．
４ ３ １ 井壁 环 向稳 定性 的验 算 ．．
钢 筋混 凝土 井壁 保证 其环 向稳 定 的基本 条件 ：
Ｌ ／ ≤ ３ ｏ ｈ ０
冻结力 ， 因此应按 冻 结力 计算厚 度 。
３ 井壁 结构 设 计 的计 算 原 则
（ ）内层井 壁按 静水 压力 计算 ，外 层井 壁按 承 １ 受 冻结 压 力 计算 ， 井 筒 （ 壁 ＋ 壁 ） 水 土 压 力 全 内 外 按
＼
、 、 一一 二 Ｆ
‘
、 ＿■
Ｉ
． ‘ ●
５ ６
层， 埋深 １ ８ｍ至 １ ８ 为 厚黏 土层 。 ２ ８ ｍ 风化 带 以上 除
黏 土层 外 ， 其余 均为 中 、 粗砂 含水 层 。
张 双 楼 煤矿 新 副井 采 用 橹 式 钢 井架 、 合 钢罐 组
１ 设 计 条 件
张 双楼 煤 矿新 副 井净 直 径 为 ６ ５ｍ，表 土段 深 ．
料 板 的井 壁 结构 形 式 （ 图 １ 。 见 ）
４
、
、
、
●
度 为 ２ ７ ２ｍ， 化 带 深度 为 ２ ５ ０ｎ， 化 带下 方 ４ ． 风 ８ ． ｌ风
为 完整 性较 好 的厚层 粉砂 岩 。表 土层 多为砂 质 黏 土
道， 井筒 施 工方法 为 冻结 法 。
＼ ，
＼
＿
５ ０ ｎ ｍ ５ ｌ
９ ０ｍｍ ０
１４ ０Ｉ ５ Ｅ
２ 井壁 结构 形 式 的 选 择 及 支 护 原 理
华 东 、 北 地 区很 多 深 表土 （ １０ｍ） 筒 都 曾 华 ＞ ０ 井
发 生过 不 同程度 的破 坏 。张双 楼 煤矿 的主 井和 副井
深 表 土 井 筒 文 手 设 计 的 实 践 户
于 成明 强 。 奇
（．徐 州 淮 海 工业 建 筑 设 计 研 究 院 ，江 苏 徐 州 １
２ １０ ；２ ２ ０ ６ ．江 苏华 美 工程 建 设 集 团 有 限 公 司 ，江 苏 徐 州 ２ １３ ） ２ １ １
摘 要 ： 徐矿集 团张双楼 煤 矿新 副井表 土段 井壁 结构 设 计 的实例 ， 绍 了深表 土 井筒 的 井壁 用 介
结 构形 式、 护原 理 、 计 计算 原则 及 井壁 厚度 的确 定 方 法等 ， 分 析 了深表 土 井筒破 坏 的原 支 设 并
因 设 计 中选择 的双层 钢 筋混凝 土 夹滑 动 防水层 及 外敷泡 沫 塑料 板 的组 合结 构 形 式是 近 几年 国 内研 究成 功 的深表 土 井壁 结构 形 式。对 此 结构 形 式 各 类材 质 的 作用 进 行 了叙述 和 分 析 ， 对
法施 工 产生 的冻 结力 。 张 双 楼 煤 矿 新 副井 采 用 双 层 钢 筋 混 凝 土 夹 双 层（ ２×２ｍｍ） 乙烯 塑 料 板 ， 聚 外层 井 壁 与冻 土 间铺
双 层井 壁 不 仅 能共 同承 受 永久 地 压 ， 且 外层 井 壁 而 能 够起 到对 内层 井 壁 的保 护作 用 ， 即使 外层 井 壁 产
发 生 过 多 次 井 壁 脱 落 、 形 ， 矿 井 不 得 不 停 产 修 变 使
护 。深表 土井 筒 产生 变形 的主要 原 因是 由于表 土层
中赋有 含 水层 ， 矿井 开采 造 成 土层 疏 水 、 土体 压 密 ，
对井 筒 产生 巨大 的 负摩擦 力 。根 据 以往井 筒破 坏 的 经 验教 训 ，井 筒 的结构 形 式 要 重 点 考虑 负 摩 擦 力 ，