深厚废石堆积层中凿井技术探讨

安建英， 崔传杰， 李 河， 郭相参

(1.中国恩菲工程技术有限公司， 北京 100038； 2.唐山首钢马兰庄铁矿有限责任公司， 河北 迁安 064400)

1 前言

1.1 工程地质

马兰庄铁矿露天转地下开采工程，西风井受地形、征地等条件限制，最终确定的井筒位置在露天采坑排土堆积场内。

根据工勘资料，西风井井筒穿过的废石堆积层厚度约96 m，在堆积层之下依次为强风化混合花岗岩、中等～微风化混合花岗岩、微风化辉石斜长岩、混合花岗岩等岩层。堆积物为采矿废石，深度0～80 m，粒径大小不一，大者超过500 mm，小者0.50 mm；80～96.07 m堆积物为黄褐色强风化黑云混合片麻岩碎屑，局部夹大块碎石；堆积层总厚度96.07 m，标高220.35～124.28 m。强风化混合花岗岩层，厚度6.57 m；岩心极破碎，呈碎块～碎渣状；风化裂隙发育，水蚀、溶蚀明显，可见明显锈斑，为强透水岩层。

堆积层厚度大，堆积年代较短，结构较为松散，透水性强。在厚度超过100 m的这种不稳定的复杂地层中开凿竖井，对支护设计、施工方案和施工技术都有很高要求，需要方案可靠、技术可行、经济合理，以保障施工安全和建设进度、节约建设成本。

1.2 设计概况

西风井井筒设计井筒净直径4.5 m，井口标高220.00 m，井筒深度432.5 m，为回风竖井；井筒内设梯子间，兼做矿山安全出口。

井颈段设计高度105 m，采用(喷)锚网+双层钢筋混凝土支护，支护总厚度600 mm。为了防止井壁“脱裤子”，根据采用的施工方法，在锁口增加了环形钢筋混凝土“承台”，用于分担、吊挂下部井壁重量，环形承台宽度2.0 m、高度1.3 m，结构类似牛腿；同时，在井颈中部和底部各设置1道高度2.0 m、宽度0.79 m的双锥形壁座[1]，并加大井颈段竖向钢筋面积，使竖(副)筋能够最大限度地承载井壁自重。……