可缩钻井井壁模拟试验研究与工业性应用.pdfVIP

可缩钻井井壁模拟试验研究与工业性应用 大屯煤电(集团)有限责任公司 王以全虞成祥 吴加林张超 中国矿业大学 杨维好吕恒林周国庆崔广一心 ■蔓从。深表土层因麓水沉辟甘井壁产生向下峙舛_加力是井壁虞曩的主薹景目”这一观 点出点，_耗出了一竹蚌构茄单、实用性强的蛆向可墙钻井井壁蛄构，并进抒了三轴蠖拟试藿研完． 研克鳍幕证明；柑型围坫构件为井壁可靖蓑王垃果最好，其可墙量鞋太．限最让压性能优越，工作 过埋中不遗术，使用安奎可靠．文章还烙出1精型■可精墓王计算模型，并根据试赴蛄果耗出了计 耳謦正^薮．谊^秉已在太屯矿区龙东矿西风井进行丁工业性应用． 关■调厚表{ 可墙帖井井壁 摸担试验 工业滓应用 1引言 1987年7～8月份以来至1992年，太屯、徐州、淮北等矿区已有20多个并俺先后发生了 锕屈提疑土井譬破裂灾害，其中既有冻结法鸯井并璧，也有钻井法凿井井壁“】，菠裂的部位多 为表土段底部的底砾层上、下．据观测，这些破裂的井筒尽譬经过了加固，但井璧的下沉变形至 今仍未停止．学术界的研究表明，掘进和生产期问的拌水导致底砾层水位下降、土体有效应力 增加，土律被压缩带动上覆土层直至地表一起下沉，对井壁外表面产生了向下的巨大作甩力， 导致井羹破裂[z】．表土地层沉降对井筒产生的。井壁酣加力”是井璧破裂的主要原因。 从这一观点出发，解决井壁破裂问题的主要途径有两条：一是对地层加固处理消弱地层沉 阵，鲡对庵砾层等表土吉水层进行注浆，但注浆帷幕厚度应有多丈、其长时效果如何有待研究} 二是从井羞方面考虑，采取抗或让的对策．抗，就是提高井董材料的强度和井璧的厚度，由于井 童附加力数值巨大而且不断增长，所以抗灵毙作为一种辅助措麓F让，才是应该采用的主要措 麓，赶是改进并董结构，如采用精动井璧、可缩井壁或精动可缩井璧，削弱地层下沉对井羹的破 坏作用、改善井璧受力状态，减少井壁附加力。 冻结法凿井井璧采用内、外壁结构的滑动可壤井璧比较合适，目前已有研究成果，如1992 年我国在祁南矿副井设计应用了外让、内抗的“滑动可培钢筋混凝土复合井壁”。】；在这类复合 井壁中，以撼国的“AV”型复合井壁“激果最好，能适应无煤柱开采的采动压力影响，但造价是 普通井璧的两倍以上．钻井法凿井井壁宜采用整体结梅的可鳍井壁，我国在钻探500m以内广 _泛采用法兰盘联接的“钢筋混凝土筒形预制井壁”，但以前还没有相应的可壤结构．为防止类似 张双楼矿风井、童亭矿主、副井等钻井法凿井井壁破裂灾害在新建井筒中发生，使用竖向可缩 钻井井壁是一条主要途径． 2可缩钻井井壁结构型式 作者根据我国实际，提出了一种简单、实用的新型可缩钻井井壁结构塑式[11(囤1)，即；保 持我国传统的铜蘑混凝土筒形璜嗣井壁的基本结构形式不变，而把适当位置的井壁接共(如腐 83 —虿■■了W 砾层附近的隔水层部位的井壁接头)改为纵向可鳍装置．对纵向可缩装置的要誊主要有五条： ●～ 一‘ 。-^ ^： ● ● ‘三 _ 二 ， L · } ● [R：] 1：。 』 ●～／ J ：? 1二 ≮ N 闷 4：． 15吒o ．、’ ‘芒芒芒j 、．∈÷考