立井井筒变形观测方案设计(2)
参考文献 191 绪论
我国作为一个能源大国，煤炭在其中占据了非常重要的一部分，国民经济的快速发展需要煤炭的连续不间断地供应。根据煤炭的形成原理可以知道，煤炭大都埋藏在地底且成层状分布，且上部覆盖着许多地层。为了开采到煤炭资源，需要建立一个通道来连接地面和井下煤层，而井筒就是这样一个通道。矿工在日常生产中，经常要在井筒中上上下下好几回，井筒在这期间必须要保证是安全的。近几年来，由于井筒变形发生了大大小小许多起安全事故，严重地影响了矿井的日常的生产活动，威胁了矿工的生命财产安全，对矿方造成了巨大的经济损失。
如果能提前知道井筒变形的情况，即井筒什么时候，在什么位置，变形的程度，就可以及时掌握井筒的生产情况，可以随时了解井筒的安全状态，在其变形达到威胁矿工生产安全的时候，提前做好预防补救的措施，就会避免发生突发情况，造成不可挽回的损失。
为了解决上诉问题，及时了解井筒壁的实时状态，就是要对井筒壁进行变形观测，通过对观测数据的分析，得到井筒壁的现状从而知道其安全情况。
1.1 立井井筒概述
1.1.1 立井井筒的简介
立井是用来连接地面与井下的一个直立通道。根据立井井筒的作用，可以将其划分为主井、副井、混合井和风井四种不同的类型。主井井筒的主要作用是用来提升煤炭，在大型矿井和中型矿井中，工作人员大多采用箕斗来当做提升煤炭的容器，因此通常情况下箕斗井指的就是主井；副井井筒主要作用是用来升降作业人员、相关设备、材料和提升矸石，而且在日常作业中常常作为入风井来使用，由于副井中用来升降东西的容器是罐笼，因此一般情况下用罐笼井来指代副井；混合井是指将上面所指的两种提升容器即箕斗和罐笼安置在同一个井筒内，小型矿井和老矿井中改造扩建的延伸井常常采用高的是这种混合井；风井井筒主要是用来通风的。
立井井筒被分为三段，从上到下分别被称为井颈、井身和井底。从井口往下15米到20米的距离属于井颈。所以井颈通常和表土层接触，一般深度达到浅表土，有时会到厚表土。表土层由于含水而松散，所以井颈部分通常会作加厚处理；从井颈往下一直到和井底车场水平的井筒部分叫做井身。其中井身占据了井筒的主要部分。余下的井筒部分叫做井底。副井的井底深度一般在10米左右；主井的井底深度一般是35米到75米，风井的井底深度一般是4米到5米。
1.1.2 立井井筒井壁结构的发展历史[10]
为了推动社会不断向前发展，工业生产活动就要不停歇地进行，这就需要大量的能源来文持。而在我国现阶段，主要靠煤炭来生产日常工业生产活动中所需的能源。煤炭需求量的增加以及浅层煤炭资源的逐渐匮乏，就需要我们去开采更深层的地下煤炭资源，其对井筒深度的要求越来越大、对井筒的装备和施工技术要求越来越高，发展也越来越快。
随着井筒越来越深，其受到来自各方面的压力就越来越大，而且井筒的施工环境复杂，井筒穿过的地层增多，必然导致井筒出现很多棘手的问题。为了解决这种种问题，立井井筒的井壁结构得到了不断的改进。井筒井壁结构按其发展主要有钢筋砼单层井壁、钢筋砼双层井壁、塑料夹层钢筋砼(或素砼)双层井壁、沥青块夹层钢筋砼双层井壁等种类。
上世纪50年代初，因为表土层比较浅,大都采用钢筋砼单层井壁来减少井筒。但出现了井壁漏水等问题。