阿舍勒铜矿新副井围岩变形控制

陈乘栋

（新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司 哈巴河 836500）

1 工程概况

阿舍勒铜矿井筒地层以古生界泥盆系和石碳系为主，岩性为各类凝灰岩、角砾岩、沉凝灰岩、流纹斑岩、玄武岩、安山岩、变砾岩等大型火山碎屑岩及火山岩，岩石硬度系数f=5～10，平均比重2.76t/m3，松散系数1.69，井筒涌水量＜5m3/h，井筒工程水文地质条件简单，岩性复杂，富水性弱，有一定的静储量。

新副井位于矿体的下盘7#勘探线附近，与新主井相距60m。副井作为提升人员和井下暂不能用来充填的废石。供水管、排水管、供风管、电缆均布置在副井内。副井井筒净直径为6.0m，井口标高910m，井底标高-367m，总井深1277m。井内配双层单罐带平衡锤，作为主要提升容器。同时副井也作为主要进风井和安全出口。副井同450m、300m、250m、200m、150m、100m、50m、0m 中段及-200m 回风中段、装矿皮带道、粉矿回收联络道均连通，同时在-50m、-100m、-150m标高预留马头门，为0m以下布置坑探工程提供条件。井颈段采用钢筋混凝土支护，支护厚度600mm，井筒段采用素混凝土支护，支护厚度450mm。

2 变形现象的显现

2013 年，新副井井筒施工至450m 水平标高时，井筒围岩呈现沉凝灰岩，原施工方案进行钢筋混凝土支护施工后，在进行拆模时出现卡模现象，并于5日后出现钢筋混凝土开裂现象。

3 井筒变形监测及结果

当井筒出现钢筋混凝土开裂现象后，公司立即安排专门人员对井筒直径收敛进行监测，并分为三个循环进行监测，其监测结果如下：

第一循环：5 月30 日至6 月14 日在新副井332.5—314.0标高段的掘砌过程中，对井筒直径收敛进行了监测，现将测量结果汇报于表1。

表1 新副井井筒E--W向直径收敛量及平均收敛速度

第二循环：7 月13 日至7 月24 日在新副井296.5—282.5标高段的掘砌过程中，对井筒直径收敛进行了监测，现将测量结果汇报于表2。

表2 第二监测循环新副井井筒E--W向直径收敛量及平均收敛速度

第三循环：7月28日至8月6日在新副井280.5—269.0标高段的掘砌过程中，对井筒直径收敛进行了监测，现将测量结果汇报于表3。

表3 第三监测循环新副井井筒E--W向直径收敛量及平均收敛速度

从上面测量数椐可以得出：第一循环监测中发现：1、新副井在膨胀性凝灰岩中掘进时，井筒开挖后变形量较大。7～15 天之内直径收敛量达到660～730mm。2、井筒开挖后监测笫一天E--W 向直径收敛量超过200mm，永久支护前总收敛量为700mm 左右。3、井筒变形速率随时间增加而减小，约15 天以后将逐渐趋于稳定。4、E--W 向直径收敛量大于S--N 向直径收敛量。这与井壁破坏情况是相符的。第二循环、第三循环监测发现：1、新副井在该段掘进范围内井筒开挖后变形量仍然较大。7～11天之内直径收敛量为420～580mm。从分布来看，上半段变形量大于下半段。2、井筒开挖后监测笫一天E--W 向直径收敛量平均为138mm，比第一监测循环的222mm 减小了38%。本监测循环内测得的7～11 天收敛值也比第一循环相应天数减小了17～42%。3、本监测循环范围内，从笫一天的收敛量来看，下部（288.5～284.5m 标高）平均为105mm 比上部（296.5～292.5m标高）的165mm 减小36%。4、E--W 向直径收敛量仍大于S--N向直径收敛量。总的来看，新副井岩性在逐渐变好。

4 施工方案的确定

（1）将原施工方案中4 米一循环变更为20 米一循环；增加了井筒在进行钢筋混凝土浇筑前的泄压时间。

（2）支护方案由钢筋混凝土变更为锚网喷砼+U型钢+双层钢筋混泥土。其中锚网喷砼支护主要是将围岩形成一个整体，减少围岩变形，封闭岩面防止在井筒施工过程中因围岩变形现象出现围岩片帮及掉落，确保施工安全。

（3）在原岩井壁打3米钻孔，间距2米，进行泄压。

5 总结

经过本次对新副井井筒直径收敛值的监测以及后期施工方案的确定，发现后期新副井在井筒施工过程中井壁未再次出现混凝土开裂情况，为新副井后期施工安全、质量及使用提供了安全保障。