阿舍勒銅礦新副井圍巖變形控制

陳乘棟

（新疆哈巴河阿舍勒銅業股份有限公司 哈巴河 836500）

1 工程概況

阿舍勒銅礦井筒地層以古生界泥盆系和石碳系為主，巖性為各類凝灰巖、角礫巖、沉凝灰巖、流紋斑巖、玄武巖、安山巖、變礫巖等大型火山碎屑巖及火山巖，巖石硬度系數f=5～10，平均比重2.76t/m3，松散系數1.69，井筒涌水量＜5m3/h，井筒工程水文地質條件簡單，巖性復雜，富水性弱，有一定的靜儲量。

新副井位于礦體的下盤7#勘探線附近，與新主井相距60m。副井作為提升人員和井下暫不能用來充填的廢石。供水管、排水管、供風管、電纜均布置在副井內。副井井筒凈直徑為6.0m，井口標高910m，井底標高-367m，總井深1277m。井內配雙層單罐帶平衡錘，作為主要提升容器。同時副井也作為主要進風井和安全出口。副井同450m、300m、250m、200m、150m、100m、50m、0m 中段及-200m 回風中段、裝礦皮帶道、粉礦回收聯絡道均連通，同時在-50m、-100m、-150m標高預留馬頭門，為0m以下布置坑探工程提供條件。井頸段采用鋼筋混凝土支護，支護厚度600mm，井筒段采用素混凝土支護，支護厚度450mm。

2 變形現象的顯現

2013 年，新副井井筒施工至450m 水平標高時，井筒圍巖呈現沉凝灰巖，原施工方案進行鋼筋混凝土支護施工后，在進行拆模時出現卡模現象，并于5日后出現鋼筋混凝土開裂現象。

3 井筒變形監測及結果

當井筒出現鋼筋混凝土開裂現象后，公司立即安排專門人員對井筒直徑收斂進行監測，并分為三個循環進行監測，其監測結果如下：

第一循環：5 月30 日至6 月14 日在新副井332.5—314.0標高段的掘砌過程中，對井筒直徑收斂進行了監測，現將測量結果匯報于表1。

表1 新副井井筒E--W向直徑收斂量及平均收斂速度

第二循環：7 月13 日至7 月24 日在新副井296.5—282.5標高段的掘砌過程中，對井筒直徑收斂進行了監測，現將測量結果匯報于表2。

表2 第二監測循環新副井井筒E--W向直徑收斂量及平均收斂速度

第三循環：7月28日至8月6日在新副井280.5—269.0標高段的掘砌過程中，對井筒直徑收斂進行了監測，現將測量結果匯報于表3。

表3 第三監測循環新副井井筒E--W向直徑收斂量及平均收斂速度

從上面測量數椐可以得出：第一循環監測中發現：1、新副井在膨脹性凝灰巖中掘進時，井筒開挖后變形量較大。7～15 天之內直徑收斂量達到660～730mm。2、井筒開挖后監測笫一天E--W 向直徑收斂量超過200mm，永久支護前總收斂量為700mm 左右。3、井筒變形速率隨時間增加而減小，約15 天以后將逐漸趨于穩定。4、E--W 向直徑收斂量大于S--N 向直徑收斂量。這與井壁破壞情況是相符的。第二循環、第三循環監測發現：1、新副井在該段掘進范圍內井筒開挖后變形量仍然較大。7～11天之內直徑收斂量為420～580mm。從分布來看，上半段變形量大于下半段。2、井筒開挖后監測笫一天E--W 向直徑收斂量平均為138mm，比第一監測循環的222mm 減小了38%。本監測循環內測得的7～11 天收斂值也比第一循環相應天數減小了17～42%。3、本監測循環范圍內，從笫一天的收斂量來看，下部（288.5～284.5m 標高）平均為105mm 比上部（296.5～292.5m標高）的165mm 減小36%。4、E--W 向直徑收斂量仍大于S--N向直徑收斂量。總的來看，新副井巖性在逐漸變好。

4 施工方案的確定

（1）將原施工方案中4 米一循環變更為20 米一循環；增加了井筒在進行鋼筋混凝土澆筑前的泄壓時間。

（2）支護方案由鋼筋混凝土變更為錨網噴砼+U型鋼+雙層鋼筋混泥土。其中錨網噴砼支護主要是將圍巖形成一個整體，減少圍巖變形，封閉巖面防止在井筒施工過程中因圍巖變形現象出現圍巖片幫及掉落，確保施工安全。

（3）在原巖井壁打3米鉆孔，間距2米，進行泄壓。

5 總結

經過本次對新副井井筒直徑收斂值的監測以及后期施工方案的確定，發現后期新副井在井筒施工過程中井壁未再次出現混凝土開裂情況，為新副井后期施工安全、質量及使用提供了安全保障。