金川矿区龙首矿西二副井1240~1120 m段井筒破坏机理分析

由于受到断层、不稳地围岩、地下水和地应力等影响,金川矿区龙首矿西二采区副井井筒在1240~1120 m段发生变形和破裂,严重影响矿山正常安全生产。为研究副井1240~1120 m段井筒破坏机理,从工程地质条件、地应力环境以及工程的设计施工等因素对于副井井筒的破裂机理进行分析,认为软弱岩层、断层及膨胀性黏土矿物围岩等工程地质条件是造成副井变形破裂的主要原因;随着井筒深度的增加,井筒附近的地应力不断集中,亦是造成井筒不稳定的重要因素;支护刚度不够、锚杆长度不足等因素也是造成副井变形破裂的重要因素。在综合考虑上述影响因素的基础上,通过建立井筒的三维数值模型,分析了井筒变形破坏过程。

金川矿区龙首矿西二副井井筒加固

以龙首矿西二采区副井1240~1120 m段井筒为研究对象,在对岩体性质、开挖支护时间和围岩与混凝土井壁关系进行合理假设的基础上,建立副井井筒数值模型,选择合理的围岩及混凝土力学参数,针对混凝土强度和井壁厚度变化构建了15种支护方案,运用FLAC3D软件模拟计算出井筒不同方向应力变化和位移变化,进而对比确定井筒加固主要参数的合理取值,为副井1240~1120 m段井筒返修支护方案最终确定提供量化参考和理论保证。依据数值模拟结果和井筒的实际变形破坏发展情况,确定了符合实际情况的井筒加固方案,并制定相应井筒返修加固的具体措施,通过对副井加固后井筒的现场监测数据分析以及实际运行情况,验证了井筒数值模拟和加固方案的合理性。