8.3m超大井筒钻井井壁设计
大直径深立井井筒基岩段快速施工技术初探
大直径深立井井筒基岩段快速施工技术初探摘要：大直径深立井井筒基岩段施工作业是一项难度较大的工作，如果在施工中不做好控制作业，不仅会延误工期，而且可能会在施工中发生事故。
下面，以大直径深立井井筒基岩段施工难度大原因为切入点，依据工程实例，对快速施工技术进行了探讨，最终对大直径深立井井筒基岩段施工技术进行了展望，希望文中内容对相关工作人员，以及行业发展都可以有所帮助。
关键词：大直径；快速施工；深立井；施工环境现阶段，立井井筒直径不断加大，深度加深，这提高了施工难度。
在实际施工中，为了提高施工质量，确保施工作业顺利进行，要加强分析，做好施工经验总结。
1 大直径深立井井筒基岩段施工难度大原因通过对大量大直径深立井井筒基岩段施工经验进行总结可以发现，井筒基岩段施工环境恶劣，采用的施工技术复杂，作业场地狭小，这对施工作业开展期间采用的技术，以及施工人员能力都提出了较高要求，如果采用的施工技术不合理，或者施工人力差，都会对施工作业开展造成不良影响[1]。
从工程量来看，全矿井井巷工程量虽然只占整个矿井工程量的3%-5%，但是由于其施工难度大，其施工工期会占到了整个矿井施工总工期的35%-40%，如果在该阶段不做好施工工艺探讨，做好相应管理与控制工作，势必会延误工期，导致工程无法在工期内完工[2]。
可见，针对大直径深立井井筒基岩段施工来说，必须要从实际情况出发，做好相关内容探讨。
2 工程概况施工实例分析2.1 工程概况某矿井其在地理位置上位于老区，采储量近3.0亿t，其中生产的原煤超过78%的都为市场上所需的肥煤、焦煤等优质资源。
矿井井筒于2015年2月12日开始施工，进入基岩段之后，在2015年3月-9月，连续7个月施工，每个月的施工长度都超过了100m，分别为101m、102m、105m、106m、104m、109m、158m，在实际施工中，对每一段施工质量情况都进行了检查，通过检查可以确定整个工程质量能够达到预期，其中9月份完成的158m，创造了该区域相同类型工程月井尺最高纪录，得到多方好评。
复杂深井超深井非常规井身结构设计!!!
文章编号 :1004 — 5716 ( 2006) 增刊 — 0171 — 03
中图分类号 : T E256 + . 3 文献标识码 :B
目前 ,我国深井、 超深井钻井中普遍采用的常规 API 套管尺寸 系列有 5 层 ,即 508. 0 +
+ 339. 7 + 244. 5 + 339. 7 + 177. 8 + 244. 5 + 127. 0mm 。 177. 8 + 127. 0mm 。 508. 0
少数陆上超深井和海洋钻井也有采用 6 层的 ,即 762. 0 +
于地质不确定度较高的复杂深井 、 超深井来讲是非常有利的 ; ② 全井可以不采用偏心扩眼钻头 , 这有利于地层较硬的复 杂深井超深井钻井 ; ( 6) 508. 0 + 406. 4 +
177. 8 + 339. 7 + 298. 5mm + 244. 5 + 244. 5mm 之 间 增 加 一 层 339. 7mm 套 298. 5mm 套管 374. 7mm 或
这种套管程序在地质条件不太复杂的地区是很适用的 , 这 已为钻井实践所证明 。而且具有套管 、 钻头均为常规尺寸 , 采购 容易 ,井口工具不用更换 ,施工方便的优点 。但在复杂地质条件 下 ,沿用这种单一的套管 、 钻头系列便显示出其局限性 ,难以适应 复杂地质条件下深井超深井钻井的要求 , 主要存在以下几个方 面的问题 : ( 1) 套管层数少 ,不能满足封隔多套压力体系的要求 ; ( 2 ) 技 术套管层数少 ,不能满足封隔多层复杂地层的要求 ; (3) 目的层套 管(
大直径超深竖井成套施工技术
大直径超深竖井成套施工技术边振辉【摘要】思山岭铁矿混合竖井净直径10 m,井深1355 m.井筒施工采用600 t大荷载型亭式凿井井架,1套双钩和1套单钩提升,YSJZ-6.12型6臂液压伞形钻架凿岩,HZ-6B型中心回转式抓岩机装岩,MJY型整体和马头门异形金属模板砌筑井壁等立井机械化施工成套装备;以及与井深或岩层状况相适应的单双层钢筋或钢纤维混凝土等不同支护形式和掘砌工艺技术,顺利完成了国内首个大直径超深竖井施工.【期刊名称】《建井技术》【年(卷),期】2018(039)005【总页数】6页(P1-6)【关键词】大直径超深竖井;施工技术;亭式井架;液压伞形钻架;支护形式【作者】边振辉【作者单位】本溪龙新矿业有限公司,辽宁本溪 117200【正文语种】中文【中图分类】TD262.1+11 工程概况本溪龙新矿业有限公司思山岭铁矿是目前我国在建的超大规模、超深井铁矿项目之一。
矿山开拓系统由7个直径6～10 m、深度超过1 200 m的竖井群组成。
其中，混合井直径10 m，深度1 355 m，是目前国内第1个已完工的超大直径、超深竖井。
思山岭铁矿混合井由中国恩菲工程技术有限公司设计，它承担矿山矿石、人员、设备和材料的提升任务。
井筒净直径10 m，井口标高+215 m，井底标高-1 140 m，井深1 355 m。
井筒配置3套提升系统，即1套主提升，2套副提升。
主提升为38 t双箕斗，互为配重。
2套副提升，1套为8 000 mm×3 500 mm双层罐笼，配平衡锤；另1套为1 200 mm×900 mm交通罐，配平衡锤。
井筒采用空心方钢罐道。
井筒内布置2根φ299 mm排水管，1根φ219 mm供水管，1根φ219 mm供压气管和1根φ114 mm排泥管，并铺设有电缆。
井筒设有+187和-1 080 m中段等12个单侧马头门、-480 m中段1个双侧马头门，以及1个-1 140 m水平井底粉矿回收马头门。
龙固主井井筒钻井井壁结构设计_谭杰
钢或 1 6 Mq n 钢为
.
1
.
5 4
5 本 设计 钢 结 构 安 全 系 数 K 一 1 4
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一0 不 均 匀 地 压 系数 口
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15
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安 全 系 数 取 特 殊 组 合 K 。一 1
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混 凝 土 抗拉 极 限 应 变
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匀
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安全 系数 取特殊 组合 K 一 1
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4
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1 矿 山 建设 工 程新进展 一 一 2 0 0
5 全 国 矿 山建设 学 术 会 议文集 上 册 (
)
( 山 井巷 2 《矿 ) 工程施 工 及验 收规范
J (2
0 ) G B 一
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3 1
9 )
山 (东 省 巨 ) 野 矿 区 龙 固 矿 井 可 行 性 研究 报 告 3
4
) 混 凝 土 复 合 井 壁 试验 研 究 成 果 内(钢 板 钢 筋
,
、
、
研 究 总 结 国 内 外 钻 井 法 施 工 经 验 和 成 果 的 基 础 上 并 对 采 用 双 钢 板 井 壁 和 单 内钢 板 井 壁 形
式 进 行 了全 面 的 经 济 技 术 比 较 后 提 出 了 井 筒 浅 部 采 用 钢 筋 混 凝 土 井 壁 深 部 采 用 单 内 钢 板
1
.
5
1 10
3
.
附加 安 全 系 数 K
0 一7 4 》计 算 用 钢结 构 配 合 《 T J 1
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超大直径钢结构凿井井架结构方案优选研究
三种方案 中在正常荷载作用下 选取平 台梁 内 力较 大位 置进 行 比较 ， 其 弯 矩值见 表 １ 和 ２所示 。 由上 图表 可 知 ， 正 常 使用 荷 载 工 况 下 ， 三 种 方 案中平台梁 的竖向和水平弯矩相差不大 ， 可认为是
随着我 国矿井开采深度的加大 ， 井架结构型式 也 在 不 断更 新 ，从 Ｉ型发 展 为 Ｖ型 ，分 别 适 用 于 ２ ０ ０ ｍ 一 １ １ ０ ０ ｍ的井深 １ 。 但 现有凿井井架只能用 于直径 ８ ｍ深度 １ １ ０ ０ ｍ的井筒施工，对于近年来更 大 规 模 的井 筒 ，已有 凿 井 井 架 的适 应 性 受 到 了制 约。 本研究将通过 Ｓ Ａ Ｐ ２ ０ ０ ０ 有限元软件对于三种不 同平 台间支撑型式进行进一步的讨论 ， 确定最为合 理 的井架 支撑 型 式 。
否选 用 Ｍ 型支撑 形式 对上 平 台梁受 力影 响不 大 。
３ ． ２下平 台梁对 比分析
井 架上 层 天 轮平 台宽 ９米 ， 下层 天 轮 层平 台宽
Ｉ ２ 米， 底层平 台宽度 ｌ ５ ． ８ ６ 米， 底部 支座 中心距为
正常荷载工况中， 三种方案 中均选取二层平台梁
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７ — ０ ７ — ０ ３
超大直径钢结构凿井井架结构方案优选研究
张 延 葛 易
滁州 ２ ３ ９ ０ ０ ０ ） （ 滁州职业技术学院 ， 安徽
【 摘
要 】凿井井架是煤炭开采施 工过程 中联 系井下和地 面的重要枢纽结构。现有 凿井井架类型难 以满足井筒
直径大于 ８ ｍ， 井筒深度大于 １ ｌ Ｏ Ｏ ｍ超 大直径深立井的施工要 求， 本 文主要从结构计算 角度对超大直径 井架支撑进行
超大直径立井井筒利用永久井塔凿井的设计与施工
超大直径立井井筒利用永久井塔凿井的设计与施工
方体利;刘宁
【期刊名称】《建井技术》
【年(卷),期】2009(030)005
【摘要】介绍了超大直径立井井筒施工中,利用永久井塔凿井,并且永久井塔上段施工与井筒掘砌平行作业的经验.凿井施工中,采用定制的双联伞钻打眼,2台抓岩机、2台挖掘机装岩,2台新型凿井专用提升机提升5m3吊桶出矸的机械化作业线,有效地提高了掘进速度,实现了快速施工.
【总页数】4页(P31-34)
【作者】方体利;刘宁
【作者单位】中煤第七十一工程处,安徽宿州,234000;中煤第七十一工程处,安徽宿州,234000
【正文语种】中文
【中图分类】TD223;TD262.1+1
【相关文献】
1.利用永久井塔凿井经验简结 [J], 张艳君
2.利用永久井塔凿井交叉平行作业施工技术 [J], 侯祖健;羊群山;何杰兵
3.利用永久金属井塔凿井 [J], 曾小泉
4.杏花立井利用永久井塔凿井 [J], 鸡西矿务局建井工程处
5.超大直径立井凿井吊盘设计与施工 [J], 高运强
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大直径立井井筒平面布置快速施工技术
大直径立井井筒平面布置快速施工技术米培英【摘要】较大直径的井筒，在施工设备选型及布置是比较容易；但在快速施工中井筒平面布置的优化尤为重要,例如大提升机、大吊桶，大整体液压模板等立井施工机械化作业线。
大海则项目部月平均成井110m,最高月成井120m.工程质量优良。
井筒平面布置的优化，为安全快速施工创造了良好的条件。
%The equipment selection and layout of large-diameter borehole is relatively easy in the construction; but it is particularly important to optimizing wellbore layout in the rapid construction, such as, large hoist, big bucket, large overall hydraulic templates and other vertical shaft construction mechanized lines. The monthly average well of Dahaize project department is 110m, the highest monthly average is 120m, and the project quality is excellent. The optimization of the layout of wellbore creates favorable conditions for safe and rapid construction.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P113-114,115)【关键词】大直径立井井筒;平面布置;快速施工【作者】米培英【作者单位】中煤第一建设有限公司第十工程处，邯郸056003【正文语种】中文【中图分类】TD262.111.1 井筒特征大海则矿井隶属中煤陕西④林能化有限责任公司，矿井建设规模为25Mt/a，预留30Mt/a。
煤矿井筒大直径钻井法凿井技术
煤矿井筒大直径钻井法凿井技术作者：佚名安全文集来源：本站原创点击数：更新时间：2009-2-21-煤矿井筒大直径钻井法凿井技术煤炭科学研究总院洪伯潜摘要：在深厚含水冲积层中建设煤矿井筒，需要采用特殊施工方法，钻井法凿井是一种安全、可靠、技术先进的煤矿井筒施工方法，它的应用，实现了竖井井筒施工技术的突破；我国60年代末采用钻井法施工了第一个井筒，30多年来，逐步攻克了“国产化、高效率、打直井、少污染、大直径、薄井壁” 等方面的课题，使钻井法凿井技术实现稳定发展，率先完成了近600m深井筒的建设，综合技术达到国际领先水平。
关键词：深厚冲积层煤矿井筒钻井法凿井泥浆护壁悬浮下沉井壁一、前言自从有了煤矿竖井以来，无论是原始的人工开挖，还是技术发展后的机械化掘砌，都离不开凿井工人下井在地层中窄小的空间操作，劳动条件差。
在含水冲积层中建设煤矿井筒，需要采用地层冻结法、钻井法、围幕法和降低水位法等特殊方法施工。
钻井法凿井是一种安全可靠，成本低、质量好的煤矿大直径井筒施工方法，机械化程度很高，尤其适合于深厚含水冲积层的井筒施工，它的全部工程（包括地层冻结法的地层改性、挖掘、矸石提升和井筒支护等施工工序）在地面操作，工人无需下井，改善了劳动条件，无职业病危害。
我国自60年代末开始应用以来，在工程实践中体现出了其强大的生命力，因而深受广大矿井建设者的欢迎，并获得迅速发展（图1，2）。
钻进（图3），我国现有钻机设计最大钻井直径达12m，最大本文来自: 中国煤矿安全生产网 () 详细出处参考：/anquanwj/anquanlw/200902/anquanwj_6217 .html本文来自: 中国煤矿安全生产网 () 详细出处参考：/anquanwj/anquanlw/200902/anquanwj_6217 .html钻井法凿井综合多种技术工艺，通过在地面专门研制的大直径钻机，驱动钻杆、钻头和破岩刀具向地层钻进（图3），我国现有钻机设计最大钻井直径达12m，最大(图3)钻井法凿井钻进示意图钻进深度800m。
特大直径立井井筒施工的井筒布置及机械化配套方案
型 号 ＨＺ Ｙ一１ Ｏ ＸＦ Ｊ Ｄ８ ． １ ２
ＭＤ ５ Ｏ 一８ ０ ｘ ９ ２ ２ ０ ｋ ｗ
数量 ３ ２ １ ２ ２ ｌ １ １
稳 车 稳 车
Ｊ Ｚ — ２ ５ ／ｌ ３ ０ ０ Ｊ Ｚ Ａ —５ ／１ ０ ０ ０
ｌ ２ ｌ
０１ ４． ４ ０１ ４． ４
提升能力（ ｉ ｎ ／ ｈ ） 单 钩 双 钩
５ ８． ７ ４ ５ ４． ８ Ｏ ５１ ． ８ ７
４ ８． ６ ９ ４ ６． １ ２
钩头装置 钩头装置
Ｇ ２ １ ‘ Ｇ １ １
２ １
主提 副提
１ １ ７． ４ ８ １ ０ ９． ６ １ １ Ｏ３ ． ７ ５
吊盘 、模板 安全 梯
稳车 稳 车
稳 车 吊桶
Ｊ Ｚ － １ ６ ／ ８ ０ ０ Ａ Ｊ Ｚ － １ ０ ／ ８ ０ ０ Ａ
２ Ｊ Ｚ 一 １ ６ ／ ８ ｏ ｏ Ａ ８ Ｈ ’
２ １
３ ３
伞钻夺钩 放炮 电缆
管路 主提
膪２ ０ ０ ０ Ｐ Ｌ ３ ２ ０ ０ ４ ０ ｍ ／ ｄ 小松 Ｐ Ｃ１ ３ Ｏ — ＿ ７
在 井壁 上 ， 其夹角 为１ ２ Ｏ 度 钻孔 工作结 束后 ， 断开 两钻架之 间 的连接 ， 并顺序 吊 离工 作面 。
８ ． 通风 系统 ： 根据 井 筒布 置 图 ， 施工 期 间井 筒 内布置 中１ ． ２ ｍ胶质 风筒 两 路。 正 常施 工时 ， 采用单 路通风 ， 吹排 炮烟 时 ， 为 缩短 吹排炮 烟时间 ， 可 采用双 路 通风 。 配 套风 机选 用２×５ ５ ｋ ｗ￣旋 风 机 ， 采用 压人 式 通风 。 兰， 供 电配 套方 案 目前 ， 煤矿 基本 建设 单位的高压 设备 有８ 以上是 ６ ｋ Ｖ 供 电， 在一 次 电源 为 １ ０ ｋ Ｖ的情 况下 ， 必 须增 设 ｌ ｏ ／ ６ ｋ ｖ ４ ￣ ， 电变 压器 和相 应控 制 开 关 ， 结果 使变 电所
特大直径立井井筒施工的井筒布置及机械化配套方案
特大直径立井井筒施工的井筒布置及机械化配套方案作者：冯旭东张玉祥来源：《中国科技博览》2015年第07期[摘要]近年来，井工开采的煤矿立井井筒正在向大直径和超深方向发展。
目前，国内已有的大直径立井井筒净径10.5m，而井筒深度达1342m。
本文就净径Φ12m特大直径立井井筒的布置及机械化配置等进行了探讨。
[关键词]特大布置机械化中图分类号：F407.42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0001-02作为目前国内设计井筒净直径最大的立井井筒，新疆某地特长调水涵洞深部措施井，设计井筒深度650m，井筒净直径12m，最大荒径16.4m。
由于该立井井筒净直径大，井筒的合理布置及其机械化配套，不仅体现施工单位的装备水平和综合实力，也是实施快速施工的重要保障。
一、井筒布置方案井筒布置中，考虑井筒净直径为12m，空间上为布置大型设备提供了方便。
具体方案如图1所示。
1.提升：布置了三套提升设备，其中8m3吊桶两套，作为主提升，主要用来提升矸石和下放混凝土；3m3吊桶一套，作为辅助提升，主要用来上下人员、下放小型工具和材料，必要时也可用来提升矸石。
2.安全梯：一套。
3.风筒：胶质风筒两路。
正常施工时，可用一路风筒通风，吹排炮烟时两路风筒同时使用。
4.压气管路：Φ219压气管一路。
考虑两台伞钻或三台抓岩机同时工作，压气管路直径较大。
5.排水管：Φ108排水管一路。
井筒主排水泵为卧泵。
7.供水管：Φ89排水管一路。
8.抓岩机：考虑井筒断面大，一次排矸量大，故布置三台全液压中心回转抓岩机。
9.其他：井筒布置中，除图1中所示的设施外，还布置有各种电缆、吊盘悬吊绳、模板及其悬吊绳、伞钻套钩绳等。
二、机械化配置1.机械化配置原则：立井机械化配置原则是：安全高效、配套合理、节能环保。
机械化配置中，系统较多，这里只介绍几个主要方面。
1.提升与悬吊系统：提升与悬吊，包括提升机、稳车、吊桶、提升天轮等，其选型如表1所示。
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吴双 白（９ ７ ） 男 ， １５ 一 ， 室主任 ， 高级工 程师 ， 国家注册采 矿工程
师 ，３０ １安徽省合肥市阜阳北路 ３ ５号 。 ２ ０４ ５ ８ ２
和偏心受压进行了计算 ， 考虑 了均匀地压 和不均匀 地压及施工临时荷载的作用 。钢筋混凝土结构的井
壁按厚壁筒公式计算 ， 双层钢板混凝土复合结构 的
立 井井 筒 ， 创造 了钻 井 法施 工 超 大 井 筒 的全 国新 记 录 。并 分别 获得 煤炭 工业建 设工 程质 量监督 总 站认 定 的 ２０ 度煤 炭行业 优质 工程 和 ２ １ 度安 徽 ０９年 ００年
省科 学技 术二 等奖 。
径采用变断面 ， 外直径保持 ９ ９ｍ不变 。由于受龙 ．
祁 东煤矿回风井
５５ ．
３ ５ ９ ５ ２ ０ ０ ６ ０ １８ ７． ２ ． ．５ ．１ ２
１ ８ｍ。 ０．
竖三燮 亘垦
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４ ６ 接 头 型式 ．
由于井壁 厚度 减 薄 ， 钻井 直径 减小 ， 而可 以 使 从 使用 ＡＳ９５０大钻 井施 工 ， －／０ 节省 了大 量 的工程 费 用
门吊 ２０ｔ ０ 限制 ， 每节 井壁节 高控 制在 ３ １ ． ． —４０ｍ。
井壁底节高 ３４ｍ， ． 采用削球厚壳钢筋混凝土结构。 钢筋混凝土强度等级 ： 井壁底 （ 锅底 ） 采用 Ｃ ０ 其余 ７， 为 Ｃ ０～Ｃ ０ 钢板混 凝土 复合 井壁 Ｃ ０一Ｃ ０ 其 钢 ３ ６； ６ ７，
工， 其钻 井直径 分 别 为 １． 和 ９６ｍ， 井 深 度 ０ ８ｍ ． 钻 分 别为 ４ ００ｍ 和 ４０ ０ｍ。 ６ ． ４ ． 西 进风 井井筒 ２０ ０ ６年 ５月 ２ 日由中煤 特殊 凿 ６ 井 （ 团 ） 限责 任 公 司 使 用 Ａ －／０ 集 有 Ｓ９５０大 钻 井 开 钻 ，０８年 ３月 １ 日整 个 钻 井 井 筒 竣 工 ， 过 ４ａ ２０ ６ 经
为 ００ ６ ， ．９ 以此值计算 ， ４ 张集西进风井井壁厚度较 先期施工表土厚度大致接近的谢桥西风井、 祁东 回 风 井 和 潘 三 西 风 井 分 别 减 薄 了 １ ． ％ 、 ２ ６ 和 ０ ２ ２． ％
５ ．％ ， ５６ 见表 ２ 。
表２ ４种 井简 的技 术参数比较
井筒名称 张集煤矿西进风井 谢 桥煤矿西风井 井筒 净径
井 壁底 强 度 和在其 在下 沉过 程 中井壁 底 内需充 填 混
混凝土复合井壁。两种井壁都具有很高的承载能力 ， 由于钢板井壁与混凝土的复合作用 ， 使得中间混凝土 层完全 处于三 向受力状态 ， 压强 度将得 到较 大 幅 其抗 度提 高 ， 从而大 大提 高 复合 井 壁结 构 的 承载 能力 ， 可 抵御较大的地压作用。施工 时不需模板 、 钢筋， 便于 施工 ， 深厚表土钻井井 壁 的理 想支 护结 构 。在计 算 是 井壁强度时 ， 了混凝土强度提高系数 ， 考虑 根据安徽 理工大学井壁结构模型的试验结果 及文献 ［ ］ ３ 第 ５２８条规定 ， 筋混凝土 井壁 强度 提 高系数 取 １２ ．． 钢 ．。 钢板混凝土复合井壁强度提高系数取 １４ 使得设计 ．， 的井壁 即安全可靠 ， 经济合理 。 又
吴双 白 ：． ８ ３ｍ超 大 井筒钻 井井壁设 计
２ １ ４月第 ４期 ０ ２年
井壁 ， 由于实 际 的 钢 板 与 混 凝 土 的 弹性 模 数 比 （ 简
称 弹模 比 ｎ 较难 准 确选取 ， 先 用德 国 Ｈ ・ 克 方 ） 故 林
井 口 ， 放 人 井 内 。 由 于 受 龙 门 吊 ２０ｔ Ａ －／ 并 ０ 及 Ｓ９
ｍ
极大地 提 高了钻井效 率。井 口安装 １台与 Ａ － Ｓ／ ９
５０型钻 机配 套 的轨距 １ ０ ２ｍ起 吊重 量 ２ ０ｔ ０ 的龙 门
吊 ， 足钻 具 系统及 井壁 的 吊运 。 满
４５ 钻进 方 案 ． 根 据 Ａ －／０ Ｓ９５０钻机 的能 力结 构特 点 ， 合 其他 结 矿 山的钻 井经 验 ， 风井 采 用 一 次 超 前 分 级 扩孔 的 进 施 工 工 艺 ， 前 钻 进 ６ ． ｆ 第 一 级 扩 孔 钻 进 超 ４ ０ ｒ， ｌ
上 下 井 壁 之 间采 用 单 板式 法 兰 盘 连接 ， 虑 到 考
连 接井 壁 的 法 兰 盘 之 间不 可 避 免 的存 在 一 定 的 间
和建井工期 ， 大大降低材料消耗 。 ４ ２ 井 壁底 防沉 技术 ．
井 壁底 是 悬 浮下 沉 井 壁 的重 要 组 成 部分 ， 钻 在 井井 壁设 计 中至关 重要 ， 须有 足够 的强 度 ， 时能 必 同
（ ） ３个 隔水 层 （ ） 组 和 组 。
００２ ． １Ｈ．基 岩风 化带 ， 表 土段 最 大压 力 控制 。完 按
２ 设计简况
进 风井 井 筒 设 计 净 直 径 ８ ３ ｍ， 井 荒 径 为 ． 钻 １ ． Ｏ８ｍ。根据 井 筒 检 查 孔 资 料 ， 满 足 有 关 规 程 、 在
成高强钢筋混凝 土厚壳 削球结构 ， 使用了高强 Ｃ ０ ７
混凝 土 ， 总厚 度仅 ６０ｍ 成 功地 承受 了 ２ ８ ｔ ５ ｍ， ５８６ 井 壁悬 浮下 沉 荷载 考验 。 由于支 承环 与削 球交 界处 几 何形 体 的急 剧变 化 ， 比较 容 易 引 起应 力集 中 。试 验
了 高强 Ｃ ０混凝 土应 用 于 该井 壁 底 中 ， 决 混凝 土 ８ 解
１ 工 程 概 况
该井 筒 水 文地 质 条 件 复杂 ， 四系 一第 三 系松 第 散 层厚 度大 ， 中黏土 层 多且 厚 度大 ， 占 ５ ． ％ ， 其 约 ０５ 可 塑性 和粘 结性 强 ， 进 中极 易发 生膨 胀缩径 、 钻 钻 卡 和泥包 钻头 ； 次 砂 层 约 占 ３ ．％ 。地 层较 稳 定 ， 其 ３８
板 厚度 ｌ ０～２ ｍ， 质 为 Ｑ ４ ０ｍ 材 ３ ５钢 。预 制 井 壁 共
１９节 ， 中 ： 凝 土井 壁 ７ ３ 其 混 ３节 ； 板 复 合 井 壁 ６ 钢 ５ 节 ； 壁 底 钢 筋 混 凝 土 井 壁 １节 。井 壁 总 重 量 为 井
２ ８ ４ ｔ ５ ８ ６． 。
．
表土 深度
ｍ
支护 深度
， ｍ
井壁 厚度 厚径 比
， ｍ
８３ ． ７ｏ ．
４ １２ ４ ２ ｏ Ｏ ． ６ ． ４５５ ４４５ ０ ． ６ ．
ｏ ８ ｏ ０ ６ ．Ｏ ．９ ４ ｏ ７ ．０ ０１０ ．０
１ｍ， 二 级扩孔 钻 进 ９ ０ｍ， 三 级 扩孔 钻进 第 ． 第
５ ０大 钻井 提 吊能 力 ３ ０ｔ ０ ０ 的影 响 ， 壁底 只能设 计 井
法估 算 井 壁 厚 度 ， 按 组 合 厚 壁 筒公 式 验算 强 再 度…， 以确保井壁的安全可靠度。 ３ ３ 混凝 土 强度提 高 系数 ．
由于该井筒穿 过 的冲积层 较厚 ， 井简 直径 特 尤其 别大， 对井壁整体 受力十分 不利 。井 筒浅 部设计 优先 考 虑采用高强 钢筋混凝土井 壁 ， 深部采 用双层 钢板 其
目前 国 内外钻 井法钻 井直径 最大 的立 井井筒 。介 绍 了该 井壁在 设计 、 工方 面的特 点及成 果 。 施 关键 词 钻 井法 凿井 超 大井筒 井壁设 计
表 １ 井筒穿过的地层 岩土参数
淮 南矿业 集 团张集 煤矿 位于安 徽省 淮南 市凤 台
县城西约 ２ ｍ处 。由于生产的需要 ， ０ｋ 在西 区新增 进风井 、 回风井 ２个井筒 。其 中进风井设计净直径 ８３ｍ 回风井设计净直径 为 ７ ２ｍ， ． 、 ． 穿过表 土冲积 层厚 分 别 为 ４ １ ２ｍ 和 ４ ２ ６ ｍ， 采 用 钻 井 法施 ０ ． ０ ． 均
现
Ａｐ ｌ ０ ２ ｉ ｒ ．２ １
代
矿
业
Ｍ０ ＲＤＥ ＮＩ Ｎ ＭＩ ＮＧ
总 第５６ １ 期 ２ １ 年 ４ 月第 ４期 ０２
８ ３ｍ超 大 井 筒钻 井 井壁 设计 ．
吴双 白
（ 炭工业合肥设计研 究院） 煤
摘 要 张 集煤 矿 （ 区） 西 西进 风 井 为净 直径 ８３ｍ超 大井 筒 ， ． 穿厚表 土采 用钻 井 法 凿 井 ， 是
４ 主要特点
４ １ 减薄 井壁 厚度 ．
井筒支护是保证钻凿成功的重要环节 ， 由于受
钻机 能力 、 间尺 寸 和悬 浮 下 沉 井 壁 安装 工 艺 的 限 空 制 ， 壁结 构选 择和 厚度 控制 就显 得更 加 突 出 ， 井 甚至 关 系 到钻 井法凿 井 实施 的可 能性 。通 过对 高强 钻井 井 壁设 计 方法及 井 壁 结 构进 行 优 化 ， 张集 西 进 风 井 井 壁 最 大厚 度 仅 ８０ｍ 较 薄 ， 壁 厚 与净 径 之 比 ０ ｍ， 其
３ 井壁结构设计原则
３ １ 水 平荷载 （ ． 地压 ） 依 照文 献 ［ ］ 表 土 段 井 壁 设 计 荷 载 ： １，
整 基岩 段按
Ｐ０ ： ０． １ Ｈ ， ００
＝
总体趋势是北厚南薄 ， 表土层主要为黏土 、 砂层和少 量砾 石 层 ， 表 １ 见 。从 上 至 下 可 划 分 ３个 含 水 层
采用高强钢筋混凝土井壁结构 ， 井深 ２７ ６～ ５ ． ５． ４６６
ｍ采 用 双层钢 板 高强 混 凝 土 复 合井 壁 结 构 ， 筒 内 井
复杂受力条件 的考验 ， 目 到 前井筒无任何异常现象 ， 井壁 无漏 水 ， 工 质 量 优 良。该 井筒 是 目前 我 国采 施 用钻井法施工， 表土层超过 ４ ０ｍ， ０ 井筒净径最大的
隙， 设计时对节间注浆管进行 了改进 ， 完善了节间注 浆材料 、 工艺 ， 尽可能消除井壁节 间空 隙， 使得井壁 法兰盘的受力和传力得到改善。每节井壁下部预留 ４根节间注浆管 ， 在井壁对接好采用 １ 孔注浆其余 ３