大海则矿井主井形式的选择探讨
摘要:以中煤陕西榆林能源化工有限公司大海则矿井主井为例, 对大运量,深埋深,井筒穿过地层破碎,强富含水的主井形式的选择进行了立井和斜井两种形式详细的分析比选,为同类性矿井的设计提供了参考。
关键词:大运量;深埋深;围岩破碎;富含水;主井;形式选择 0引言
大海则矿井位于陕西省榆林市榆阳区西部,榆横矿区西北部,行政区划隶属榆阳区补浪河乡所管辖,西部靠近内蒙古自治区。矿井设计生产能力15.0Mt/a,工业场地处主采煤层埋深达630m。由于该矿井煤层埋藏深,主提升系统运输能力大,设计根据国内各生产矿井主井提升系统装备现状、使用情况及提升系统各环节设备发展现状,结合矿井具体条件对主井提升方式提出主斜井和主立井两类方案,并对两类方案进行了详细的分析比较。
1.井筒穿越地层工程地质及水文地质概况
1.1工程地质
井筒穿过地层由老至新有:中侏罗统延安组(J2y)、中侏罗统直罗组(J2z)、中侏罗统安定组(J2a)、白垩系下统洛河组(K1l)、第四系萨拉乌素组(Q31s)和风积沙层(Q42eol)。
1.2水文地质
井筒穿过地层含水层主要有:第四系上更新统萨拉乌苏组(Q31s)孔隙潜水含水层,钻孔揭露厚度6.00~23.00米,富水性为中等富水;白垩系下统洛河组(K1l)孔隙裂隙潜水及承压水含水层,厚度约280~330米,富水性强-中等;侏罗系中统直罗组(J2z)孔隙裂隙承压水含水层厚度190.80~214.36m,平均207.42m富水性中等-弱。
2.井筒施工方法选择
2.1主立井施工方法选择
本矿井主立井井筒涌水量达450m3/h。预测的井筒涌水量按照“大井法”计算,采用井筒半径为3.0m,主立井井筒实际掘进断面半径5m以上,因此井筒实际计算涌水量比预测数据还要大。因此普通法施工井筒困难,只能采用特殊凿井法。根据现有成熟技术针对此地层,立井井筒施工可采用注浆法、冻结法、钻井法。经综合比选立井本次设计推荐采用最为成熟、安全的冻结法特殊凿井技术。
2.2主斜井施工方法选择