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(yè)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?guī)r、角礫巖、沉凝灰?guī)r、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(shù)f=5～10，平均比重2.76t/m3，松散系數(shù)1.69，井筒涌水量＜5m3/h，井筒工程水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，巖性復(fù)雜，富水性弱，有一定的靜儲(chǔ)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(fēng)管、電纜均布置在副井內(nèi)。副井井筒凈直徑為6.0m，井口標(biāo)高910m，井底標(biāo)高-367m，總井深1277m。井內(nèi)配雙層單罐帶平衡錘，作為主要提升容器。同時(shí)副井也作為主要進(jìn)風(fēng)井和安全出口。副井同450m、300m、250m、200m、150m、100m、50m、0m 中段及-200m 回風(fēng)中段、裝礦皮帶道、粉礦回收聯(lián)絡(luò)道均連通，同時(shí)在-50m、-100m、-150m標(biāo)高預(yù)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(hù)，支護(hù)厚度600mm，井筒段采用素混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度450mm。

2 變形現(xiàn)象的顯現(xiàn)

2013 年，新副井井筒施工至450m 水平標(biāo)高時(shí)，井筒圍巖呈現(xiàn)沉凝灰?guī)r，原施工方案進(jìn)行鋼筋混凝土支護(hù)施工后，在進(jìn)行拆模時(shí)出現(xiàn)卡模現(xiàn)象，并于5日后出現(xiàn)鋼筋混凝土開裂現(xiàn)象。

3 井筒變形監(jiān)測(cè)及結(jié)果

當(dāng)井筒出現(xiàn)鋼筋混凝土開裂現(xiàn)象后，公司立即安排專門人員對(duì)井筒直徑收斂進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并分為三個(gè)循環(huán)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)結(jié)果如下：

第一循環(huán)：5 月30 日至6 月14 日在新副井332.5—314.0標(biāo)高段的掘砌過程中，對(duì)井筒直徑收斂進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，現(xiàn)將測(cè)量結(jié)果匯報(bào)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(huán)：7 月13 日至7 月24 日在新副井296.5—282.5標(biāo)高段的掘砌過程中，對(duì)井筒直徑收斂進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，現(xiàn)將測(cè)量結(jié)果匯報(bào)于表2。

表2 第二監(jiān)測(cè)循環(huán)新副井井筒E--W向直徑收斂量及平均收斂速度

第三循環(huán)：7月28日至8月6日在新副井280.5—269.0標(biāo)高段的掘砌過程中，對(duì)井筒直徑收斂進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，現(xiàn)將測(cè)量結(jié)果匯報(bào)于表3。

表3 第三監(jiān)測(cè)循環(huán)新副井井筒E--W向直徑收斂量及平均收斂速度

從上面測(cè)量數(shù)椐可以得出：第一循環(huán)監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)：1、新副井在膨脹性凝灰?guī)r中掘進(jìn)時(shí)，井筒開挖后變形量較大。7～15 天之內(nèi)直徑收斂量達(dá)到660～730mm。2、井筒開挖后監(jiān)測(cè)笫一天E--W 向直徑收斂量超過200mm，永久支護(hù)前總收斂量為700mm 左右。3、井筒變形速率隨時(shí)間增加而減小，約15 天以后將逐漸趨于穩(wěn)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(huán)、第三循環(huán)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)：1、新副井在該段掘進(jìn)范圍內(nèi)井筒開挖后變形量仍然較大。7～11天之內(nèi)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(jiān)測(cè)笫一天E--W 向直徑收斂量平均為138mm，比第一監(jiān)測(cè)循環(huán)的222mm 減小了38%。本監(jiān)測(cè)循環(huán)內(nèi)測(cè)得的7～11 天收斂值也比第一循環(huán)相應(yīng)天數(shù)減小了17～42%。3、本監(jiān)測(cè)循環(huán)范圍內(nèi)，從笫一天的收斂量來看，下部（288.5～284.5m 標(biāo)高）平均為105mm 比上部（296.5～292.5m標(biāo)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(huán)變更為20 米一循環(huán)；增加了井筒在進(jìn)行鋼筋混凝土澆筑前的泄壓時(shí)間。

（2）支護(hù)方案由鋼筋混凝土變更為錨網(wǎng)噴砼+U型鋼+雙層鋼筋混泥土。其中錨網(wǎng)噴砼支護(hù)主要是將圍巖形成一個(gè)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(xiàn)象出現(xiàn)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(jìn)行泄壓。

5 總結(jié)

經(jīng)過本次對(duì)新副井井筒直徑收斂值的監(jiān)測(cè)以及后期施工方案的確定，發(fā)現(xiàn)后期新副井在井筒施工過程中井壁未再次出現(xiàn)混凝土開裂情況，為新副井后期施工安全、質(zhì)量及使用提供了安全保障。