不良地层竖井工程变形分析与返修支护设计.pdfVIP

第 63卷 第 2期 有 色 金 属 VoJ．63．NO．2 20 11年 5月 NonfeITOUSMetals Mav 20 11 DOI：10．3969／j．issn．1001—0211．2011．02．059 不良地层竖井工程变形分析与返修支护设计 王贤来 一，姚维信 一，高 谦 ，陈得信 (1．中南大学，长沙410083； 2．昆明理工大学，昆明650093； 3．北京科技大学，北京 100083； 4．金川集团有限公司，甘肃 金 昌7371O0) 摘 要 ：根据某矿山不良围岩的主井工程变形破坏特征，分析了该工程变形破坏的主要影响因素，在此基础上，进行了不同 支护方案 的井筒变形分析和稳定性研究 ，提 出了释放位移的让压支护施工工艺 ，并通过数值模拟 ，建立 了不同支护条件井筒收敛 变形和工程稳定性与支护参数的关系，明确 了最大允许释放位移量。根据理论分析 和数值模拟确定 了主井返修支 护方案 ，并进行 返修试验段试验。返修主井工程的变形监测和强度计算结果表明：主井返修支护方案是 比较合理和安全可靠 的，并在主井 的返修 施工 中得以采用。 目前，主井返修施工 已经全部完成 ，¨[程基本处于稳定状态。 关键词 ：不 良地层 ；竖井工程 ；变形破坏 ；返修支护；稳定性分析 中图分类号 ：TD352 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001—0211(2011)02—0244—04 1063m，井深 675m，设有五个马头 门。 引言 不 良围岩地下工程 的稳定性分析是岩体工程的 重要研究课题 。其研究涉及岩体力学特性 、稳定性 支护和安全评价等方面。高翔等针对金川矿区的不 良地层 ，采用围岩分类进行 了岩体特性和计算参数 的研究…。张梅花、王利和高谦等进行 了金川不 良 地层 的让压支护和高地应力竖井及巷道的支护设计 和稳定性分析研究 ，初步探讨 了不 良地层矿山工程 的稳定性 ，并进行 了安全评价 。余伟健等还进 图1 主副井工程位置及断裂构造略图 Fig．1 Sketch plan ofmain ／auxiliary shafts 行了松散 围岩强化支护技术 的可靠性研究 。张 locationandfaultstructures 周平等还开展了不 良岩体工程的锚固设计关键机理 路径分析 ，由此揭示岩土工程的影 响因素和相互作 由于主井选址时没有进行详细的地质勘探 ，在 用路径和机理，为不 良地层的岩土工程支护设计和 主井施工过程中，1350m和 1220m水平以下遇到了 稳定性控制提供理论依据 。 比较大 的断层破碎影 响。工程施工结束不久 ， 1108m标高以下 64m的井筒段发生不同程度 的变 1 研 究背景 形破坏 。随着溜破系统 的施工，该 区段井筒变形破 本文 以某矿 区溜破系统的主井工程为研究背 坏加剧 ，最大变形超过 500mm，严重影 响工程 的使 景。主井工程位于矿区 F 与 F 两条断裂所夹的三 用，亟待需要返修加固。因此 ，开展主井工程变形破 角地带 ，推测断层和 主井位 置的关 系如图 1所示。 坏机理分析、支护方案设计、返修方案决策以及施工 主井井筒净直径 q,5．3m，井 口标 高738m，井底标高 工艺的研究 ，不仅在于确保主井的安全返修施工 ，更 重要的是采用合理的支护技术和施工工艺，实现返 收稿