井筒固井技术在煤矿斜井施工中的应用研究

井筒固井技术在煤矿斜井施工中的应用研究

胡成元

中矿建设集团有限公司 邮编：325800

摘要：在人们生活水平不断提升，对煤矿的使用量较大。我国的煤矿开采十分困难，一些浅层煤矿已经没开挖殆尽。深层矿的开挖难度比较大，对技术要求也越来越高。很多中小型的煤矿开采技术不高，在进行煤矿开采时，往往选择开采难度比较低，煤矿质量好、含量高的煤矿资源。因此会留下诸多的矿尾，这是巨大的煤矿资源浪费。现如今，随着科技的发展，井筒固井技术在煤矿斜井施工中有着很好的应用，即提高施工安全性，又增加煤炭开采量，因此，本文主要分析了井筒固井技术在煤矿斜井施工中的应用，以供参考。

关键词：井筒固井技术；煤矿；斜井施工；应用

1井筒固井技术的基本概述

井筒固井技术是一种通过注入特定的材料来加固井筒结构，提高煤矿斜井施工的安全性和稳定性的技术。它主要通过填充剂、固化剂等材料填充井筒空隙，形成一层坚固的保护壳，以增强井筒的承载能力和抗变形能力。现如今，随着煤矿斜井施工技术的不断发展，井筒固井技术也得到了广泛的应用和研究。最早的井筒固井技术是使用水泥浆注入井筒空隙，以提高井筒的稳定性。后来，随着科学技术的进步和工程实践的积累，出现了更多先进的井筒固井技术，如环绕注浆、聚合物填充等，使得井筒固井技术在煤矿斜井施工中具有了更广阔的应用前景。

2煤矿斜井施工的特点及存在问题

2.1煤矿斜井施工的优势

斜井施工占地相对较小，可以利用自然坡度进行施工，节约了土地资源。与竖井相比，斜井的施工成本通常较低，因为它不需要在地面上建设高耸的井筒结构，减少了支护和固化的工作量。斜井可以更方便地在透水地层中进行开采，避免了排水和涌水的问题，从而提高开采效率。斜井施工过程相对简单，减少了作业人员的工作风险。此外，通过合理的支护措施，可以有效避免地质灾害的发生。斜井施工通常伴随有环境保护要求，例如建设防尘、防排烟等设施，减少对周围环境的影响，降低碳排放量。因此，煤矿斜井施工具有节约土地、降低成本、提高效率、提高安全性和环保节能等优势，是一种具有潜力和发展前景的施工方式。

2.2煤矿斜井施工中存在的挑战和难点

煤矿斜井施工需要面对各种地质条件，如软弱的地层、地下水的涌入、断层等，这些地质条件的不稳定性会增加施工的风险和困难。由于斜井的施工方式不同于传统竖井，施工过程中可能会遇到塌方、垮塌和水固失控等地质灾害，需要采取合适的支护和防治措施来确保施工人员的安全。斜井的施工具有一定的技术难度，包括斜井坡度的控制、支护体系的设计与施工、地下水的排除等。施工人员需要具备丰富的施工经验和技能，以应对各种复杂工况。斜井施工过程中需要消耗大量的能源和资源，如煤炭和水泥等。同时，施工过程中还会产生一定的废渣和废水，对环境造成一定的影响，需要合理的环境保护措施来减少不良影响。斜井施工在一些煤矿中可能存在经济可行性的问题，包括施工成本、施工周期和开采效益等方面的考虑，需要进行综合评估和制定相应的策略。因此，煤矿斜井施工面临着地质复杂性、施工安全风险、技术复杂性、环境影响以及经济可行性等多方面的挑战和难题，需要科学合理地解决和应对。

3井筒固井技术在煤矿斜井施工中的应用

3.1井筒固井技术的原理及作用

井筒固井技术在煤矿斜井施工中起着至关重要的作用，能够确保井筒的稳定性和安全性。

井筒固井技术是通过在井筒周围注入固化材料（如水泥浆）来形成一层坚固的支护层，增强井筒的抗压和抗变形能力，防止井筒在地质条件不稳定的情况下发生塌陷或变形。固井技术可以巩固井筒的结构，提高井筒的整体稳定性和承载能力，防止井筒塌陷或倾斜。通过固井技术将固化材料注入井筒周围的地层缝隙中，可以有效防止地层溃落、岩屑垮塌等问题，保障施工和采煤的安全。固井技术可以降低井筒周围的地下水位，阻止地下水流向井筒内部，减少涌水风险，确保井下工作环境干燥安全。固井技术可以延缓井筒附近瓦斯的渗透，减少瓦斯突出事故的发生，保障井下人员的生命安全。

3.2井筒固井技术在煤矿斜井施工中的实际应用

在斜井的井筒周围，通过注入固化材料（如水泥浆）来形成一层坚固的支护层。这样可以增强井筒的稳定性，防止井筒坍塌、变形和岩爆等地质灾害的发生。在斜井施工过程中，会遇到地下水的涌入，为了确保施工安全，需要采取相应措施对地下水进行排除和控制。固井技术可以用来封堵地下水源，减少地下水流入井筒的风险。在煤矿斜井施工中，瓦斯是一个重要的安全隐患。固井技术可以在井筒周围形成固化层，有效阻止瓦斯的渗透，减少瓦斯的积聚和突出，确保井下矿工的安全。在斜井施工中，由于地质条件的复杂性，岩屑垮塌是一个常见的问题。通过固井技术，可以将固化材料注入井筒周围的地层裂隙中，加强地层的结构，阻止岩屑垮塌的发生。总的来说，井筒固井技术在煤矿斜井施工中起到了加固井筒、排除地下水、防治瓦斯和防止岩屑垮塌等作用，保证了施工的安全和顺利进行。

4井筒固井技术的优势与不足

4.1井筒固井技术的优势

通过固井技术，在井筒周围形成坚固的支护层，增强了井筒的结构稳定性，防止井筒的坍塌和变形。固井技术可以有效防止地层溃落、岩屑垮塌等地质灾害的发生，保障了施工和采煤作业的安全进行。通过固井技术，可以封堵地下水源，控制地下水流向井筒内部，减少地下水对施工过程和井下作业的影响。固井技术可以有效防止瓦斯的渗透，降低瓦斯积聚和突出的风险，提高了井下作业环境的安全性。通过固井技术对井筒进行支护，可以延长井筒的使用寿命，减少维护和修复成本，提高设施的持久性。固井技术可以减少对环境的影响，如减少地表开挖、水资源消耗等，有利于环保和节能。因此，井筒固井技术具有增强井筒稳定性、防治地质灾害、控制地下水流、防治瓦斯突出、延长井筒使用寿命以及环保节能等多重优势，对煤矿斜井施工的安全性和效率起着至关重要的作用。

4.2井筒固井技术的不足和改进方向

虽然井筒固井技术在煤矿斜井施工中具有许多优势，但仍然存在一些不足之处，需要进一步改进。目前井筒固井技术的施工过程较为复杂，需要合适的支护材料、施工设备和人员技术，施工周期较长，提高施工的快速性和效率还需要进一步改进。井筒固井的质量监控手段相对有限，如何实时监测固井材料的固化情况和支护层的稳定性成为一个挑战，需要更精准的监测方法和技术，确保固井质量。在固井材料的选择上，需要更多地考虑环境友好型材料，减少对环境的影响，并寻求更加可持续的固井解决方案。针对不同地质条件和矿井类型，需要发展更加适应性和灵活性的固井技术，以应对不同情况下的支护需求，并提供更好的施工方案选择。固井技术在实际施工过程中可能遇到意外情况或不可预见的情况，需要进一步加强安全风险评估和事故应急预案的制定，以确保工作人员的安全。

5结束语：综上所述，井筒固井技术在煤矿斜井施工中的应用，不断提升人员的责任意识，消灭安全隐患，以此更好的推动煤矿事业进步，保障职工在一种安全的氛围中工作，确保斜井施工安全。从根本上打造精品工程，有效控制和减少安全事故的发生，使企业长稳的发展下去。

参考文献：

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作者简介：胡成元，1987年10月，男，汉族，山东汶上县人。