小保當一號礦井主斜井施工方法選擇及井壁結(jié)構(gòu)設計

常 青，張 磊，史 鑫

(1.山西高平科興趙莊煤業(yè)有限公司，山西 高平 048400；2.中國煤炭工業(yè)協(xié)會，北京 100013；3.山西焦煤霍州煤電集團有限責任公司，山西 霍州 031400)

小保當一號礦井設計生產(chǎn)能力15.0Mt/a，由陜西小保當?shù)V業(yè)有限公司開發(fā)建設，服務年限74a。礦井2017年4月通過國家發(fā)展改革委核準，2020年6月正式投入生產(chǎn)，是榆神礦區(qū)三期規(guī)劃區(qū)第一個建成煤礦。礦井主斜井傾角12°，長度1595m，凈寬5.8m，凈斷面20.2m2，井筒內(nèi)一側(cè)裝備2.0m鋼繩芯帶式輸送機，另一側(cè)安裝架空檢修裝置并敷設電纜、管路等。

主斜井井筒是煤礦核心工程，使用年限與礦井服務年限相同，安全可靠的井筒質(zhì)量是保證煤礦安全高效穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一[1-10]。在該區(qū)域地層中第四系薩拉烏蘇組和保德組巖層軟弱、破碎、涌水量大、易與地表水系溝通，主斜井井筒需長距離穿過該地層。榆神礦區(qū)現(xiàn)有煤礦斜井井筒或采用凍結(jié)法施工，或建成后涌水量大，或未穿過第四系風積沙層，可見，已建成礦井井壁質(zhì)量、施工工期、工程造價等均與該礦井建設要求有差距。因此，需要對井筒施工方法和井壁結(jié)構(gòu)進行研究[11-15]。

1 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)

1.1 井筒工程地質(zhì)

小保當一號礦井井田范圍內(nèi)地表全部被第四系風積沙及薩拉烏蘇組沙層所覆蓋，根據(jù)井筒檢查鉆孔揭露，井筒范圍內(nèi)地層由老至新共分為五層，具體見表1。

表1 井筒穿過地層情況表

分析主斜井井筒穿過的巖層，主要由層狀結(jié)構(gòu)和塊狀結(jié)構(gòu)的巖體組成，大致分為松散層組、極軟巖組、軟巖類和較軟巖共4類。……