華東地區(qū)井壁破裂災(zāi)害專題

井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)1、井壁破裂災(zāi)害2、井壁破裂災(zāi)害發(fā)生機(jī)理3、井壁破裂災(zāi)害的防治技術(shù)1、井壁破裂災(zāi)害序號(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9420前嶺中風(fēng)井45付村主井70楊莊副井濟(jì)寧9521祁南副井46鮑店主井71楊莊風(fēng)井濟(jì)寧9622張雙樓主井47鮑店副井72田莊主井9723張雙樓副井48鮑店北風(fēng)井73田莊副井9824張雙樓南風(fēng)井49鮑店南風(fēng)井74金橋副井9925三河尖主井50興隆莊主井75葛店主井100破裂井筒數(shù)量90多個(gè)破裂特征井壁豎向壓裂內(nèi)壁混凝土剝落、縱筋內(nèi)凸、水平裂紋(裂縫)。破裂時(shí)間集中發(fā)生于每年4-10月，集中于6-8月。1、井壁破裂災(zāi)害破裂特征井壁豎向壓裂破裂時(shí)間集中破裂位置集中

多發(fā)生在基巖與表土交接面附近。地質(zhì)條件相近井筒穿越較厚表土層，含水層水位下降。地表明顯下沉地表下沉100~500mm、沉降速率10~50mm/a、沉降率1.5~2‰。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1、井壁破裂災(zāi)害破裂災(zāi)害的危害嚴(yán)重威脅人身與生產(chǎn)安全涌水，涌砂，掉塊，管路、罐道扭曲變形重大經(jīng)濟(jì)損失搶險(xiǎn)加固造成直接間接損失數(shù)億元；縮小井筒凈直徑，限制井筒提升能力。1、井壁破裂災(zāi)害破裂機(jī)理——豎直附加力表土含水層疏水，水位下降，含水層有效應(yīng)力增大，固結(jié)壓縮，引起上覆土體下沉。土體下沉過程中施加在井壁外表面一個(gè)豎直附加力。豎直附加力在傳統(tǒng)井壁設(shè)計(jì)中從未考慮，因此當(dāng)豎直附加力的積聚使得井壁豎向荷載超過其承載能力時(shí)，井壁發(fā)生破裂。2、井壁破裂災(zāi)害發(fā)生機(jī)理技術(shù)路線根據(jù)豎直附加力是導(dǎo)致井壁破裂的主要原因這一機(jī)理，對(duì)井壁破裂災(zāi)害的治理和預(yù)防，可采用的方法有：1) “抗”。通過提高井壁材料的強(qiáng)度、加大井壁厚度來增強(qiáng)井壁的承載能力，承受水平荷載和豎直荷載的共同作用。2) “讓”。改變表土段井壁結(jié)構(gòu)，使其豎向可縮，以適應(yīng)土層固結(jié)壓縮和地層下沉，保障井壁安全，同時(shí)井壁結(jié)構(gòu)型式的改變也會(huì)反過來削減、限制附加力的增長。3) “減”。對(duì)含水層進(jìn)行充填加固，減小、甚至消除土層固結(jié)壓縮，從而減小地層下沉以及由此而引發(fā)的豎直附加力，達(dá)到保證井壁安全的目的。3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)井壁方面提高井壁強(qiáng)度和厚度理論上可行。實(shí)際上在井筒中應(yīng)用高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土技術(shù)難度較大且必然增加建設(shè)費(fèi)用。增大井壁厚度技術(shù)上可行，但經(jīng)濟(jì)上不合理。新型井壁結(jié)構(gòu)滑動(dòng)可縮井壁(中國礦業(yè)大學(xué)，1991)整體可縮井壁(中國礦業(yè)大學(xué)，1996)內(nèi)層可縮井壁(中國礦業(yè)大學(xué)，2003，發(fā)明專利)3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)井壁方面新型井壁結(jié)構(gòu)滑動(dòng)可縮井壁(中國礦業(yè)大學(xué)，1991)特點(diǎn)：外壁設(shè)可壓縮層；內(nèi)外壁之間設(shè)瀝青滑動(dòng)層；優(yōu)點(diǎn)：防水性能好；井筒裝備無需可縮；缺點(diǎn)：施工工藝復(fù)雜；造價(jià)較高；3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)井壁方面新型井壁結(jié)構(gòu)整體可縮井壁(中國礦業(yè)大學(xué)，1996)特點(diǎn)：內(nèi)、外壁均設(shè)可壓縮層；內(nèi)外壁之間局部設(shè)瀝青滑動(dòng)層；優(yōu)點(diǎn)(與①相比)：工藝簡單；造價(jià)低；缺點(diǎn)：外層可縮層施工難度大；井筒裝備需可縮。3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)井壁方面新型井壁結(jié)構(gòu)內(nèi)層可縮井壁(中國礦業(yè)大學(xué)，2003，發(fā)明專利)特點(diǎn)：內(nèi)壁設(shè)可壓縮層；優(yōu)點(diǎn)(與①、②相比)：施工工藝簡單；造價(jià)低；缺點(diǎn)：井筒裝備需可縮；3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種軸向可伸縮井壁(2003，發(fā)明專利)應(yīng)用情況序號(hào)井筒名稱序號(hào)井筒名稱序號(hào)井筒名稱1車集煤礦主井9郭屯煤礦主井17霄云煤礦副井2車集煤礦副井10郭屯煤礦副井18李堂煤礦主井3車集煤礦南風(fēng)井11郭屯煤礦風(fēng)井19李堂煤礦副井4車集煤礦北風(fēng)井12吳桂橋煤礦主井20鄆城煤礦風(fēng)井5新橋煤礦主井13吳桂橋煤礦副井21小茅山銅礦主井6新橋煤礦副井14花園煤礦主井22小茅山銅礦風(fēng)井7城郊煤礦東風(fēng)井15花園煤礦副井8陳四樓煤礦南風(fēng)井16霄云煤礦主井3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝置(2002，實(shí)用新型專利)專利證書3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝置(2002，實(shí)用新型專利)裝置結(jié)構(gòu)1－中間鋼管2－內(nèi)殼體3－外殼體4－上下面板優(yōu)點(diǎn)：

壓縮量大；防水性能好；3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝置(2002，實(shí)用新型專利)研究情況3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝置(2002，實(shí)用新型專利)研究情況3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝置(2002，實(shí)用新型專利)研究情況3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝置(2002，實(shí)用新型專利)研究情況3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝置(2002，實(shí)用新型專利)研究情況3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝置(2002，實(shí)用新型專利)應(yīng)用情況序號(hào)井筒名稱序號(hào)井筒名稱序號(hào)井筒名稱1車集煤礦主井9郭屯煤礦主井17霄云煤礦副井2車集煤礦副井10郭屯煤礦副井18李堂煤礦主井3車集煤礦南風(fēng)井11郭屯煤礦風(fēng)井19李堂煤礦副井4車集煤礦北風(fēng)井12吳桂橋煤礦主井20鄆城煤礦風(fēng)井5新橋煤礦主井13吳桂橋煤礦副井21小茅山銅礦主井6新橋煤礦副井14花園煤礦主井22小茅山銅礦風(fēng)井7城郊煤礦東風(fēng)井15花園煤礦副井8陳四樓煤礦南風(fēng)井16霄云煤礦主井3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝置(2002，實(shí)用新型專利)應(yīng)用情況上面板與管子焊接下面板與管子拼裝找正3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝置(2002，實(shí)用新型專利)應(yīng)用情況面板與管子焊接好的弧段面板與管子焊接好的整體拼裝效果3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝置(2002，實(shí)用新型專利)應(yīng)用情況管子與面板焊縫打壓試漏加工好的可縮裝置弧段3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝置(2002，實(shí)用新型專利)應(yīng)用情況可縮裝置整體拼裝效果井下拼裝好的法蘭盤3、井壁破裂災(zāi)害防治技術(shù)一種可縮井壁裝