深部矿井回风井冻结施工过程中管涌事故分析

杨健辉^1,2，汤秀锋²，张劲松³，芮大虎²，王利²

1. 河南理工大学深部矿井建设重点学科开放实验室2. 河南理工大学土木工程学院3. 中平能化建工集团有限公司建井一处

摘 要：为了探讨冻结法井筒施工发生管涌事故的原因,以平煤一矿北三回风井为例,在混凝土井壁出现大量不规则而且宽度和深度较大的裂缝后,结合现场测试数据、地质条件和施工工艺对管涌事故进行了综合分析。由分析结果可知,管涌事故的主要原因为:1施工工艺不合理,如冻结管孔偏斜较大,注浆压力过大,混凝土浇筑不连续而出现施工冷缝,爆破装药量过大而引起的震动,致使混凝土在终凝前后就已产生载荷型裂缝;2混凝土配比、生产与养护不合理,如混凝土没有达到实际设计强度等级,无生产、浇筑养护措施,从而无法避免大体积混凝土的质量通病,即收缩裂缝;3地质条件的限制,如事故段岩石破碎,高角度裂隙发育,裂隙承压水压力大,构造应力大;同时,裂隙承压水与井壁外侧呈点接触或线接触,从而造成应力集中,发生横截面失稳现象。

关键词：井筒;冻结法施工;大体积混凝土;裂缝;管涌;