立井井筒变形观测方案设计(3)
根据以前解决钢筋砼单层井壁漏水的普遍方法，1961年,邢台矿副井第一次采用了钢筋砼双层井壁的井壁结构，实践中发现双层井壁的防水性能比单层井壁的时候好很多。因此井筒壁漏水的问题在一定的程度上得到了克服。但是仍有部分井筒漏水严重。
于是在上世纪70年代末,两淮煤炭基地把以前经常使用的钢筋砼双层井壁改成中间有塑料夹层的钢筋砼双层井壁。就是在以前两层井壁的中间加防水层，聚乙烯由于其防水效果很好，就被选为作为这层防水层。塑料板可以把内外两层井壁分开,使里面一层井壁的砼在降低温度的时候不会受到外面这层井壁的约束而自由收缩,从而能达到预防温度应力导致内井壁破裂的结果。从而增强了内井壁的封水性能。
在此后很长一段时间里，很多井筒都采用这种井壁结构。而且取得了十分满意的效果。
但是上世纪80年代后期,由于矿井在排水后引起了地表下沉，致使井壁受到了竖向附加力，许多采用以前旧的井壁结构的井筒都在表土层和基岩相交的地方遭到严重的破坏。因此，专业人员通过不断地研究和实验，找到了减小井壁竖向附加力的方法就是在两层井壁之间加入8cm厚的沥青板,用其来吸收大部分的附加力,。根据室内模型试验结果表明,这种井壁结构是合理的,但是仍然需要大量的实践来进行证明。
井筒的安全和稳定关系着采矿人的生命财产安全以及其家人的幸福，煤的产量也关系着千家万户的日常所需。所以，专业人员要不断改进井筒井壁结构的相关技术，生产性能更好的井壁材料，使井筒更加坚固。虽然，当今世界已有很多先进的井筒施工技术，相关人员在建设井筒时，仍要根据具体的情况，选择最合适的方案，即保证井筒安全，又能得到利益的最大化。
1.2 立井井筒变形分析
1.2.1 立井井筒变形的原因
根据地壳的演变历史可知，地壳内部是由许多岩石层、土层和水层组成的。而且，我们知道煤炭是由古代的植物埋藏在地下，经历复杂的生物化学和物理化学变化后慢慢地形成的。古代的植物大都是成片生长的，特别是原始森林更是占地范围甚广，所以煤炭在地下也是呈现层状的。开凿立井井筒来采集煤炭时，立井井筒的井壁必然会穿过许多地层，井壁与岩层紧密接触，岩层的挤压和碰撞活动会直接影响到井壁。这是导致立井井筒变形的原因之一。
各个岩层性质的不一致性，有的质地比较软，在受到外力的作用下容易发生变形；有的则比较稳定。因此导致井筒井壁周围和不同深度受力不平衡。当井壁受力超过井壁所能承受的极限时，井筒就会发生变形甚至造成破坏。
地下水层亦是井筒变形的重要原因之一。地下水即可以直接侵入立井井筒的井壁，破坏井壁的结构，致使其软化变形。也可以与岩石土层相互作用，致使岩土水解、软化、或崩解。水的浸泡亦会让岩土中的可溶性盐类溶解掉，从而使岩土的结构遭到破坏，导致了不均匀沉降，必然会让井筒两侧受力不均而倾斜。水质变化也会致使井筒变形，而这种变形一般是致命的。众所周知，水是自然界最普遍存在的溶剂，其中溶解的许多物质，对井壁及周围岩土有很大的破坏性，从而使井壁变形，破裂。所以在建设井壁的材质时最好具有很好的抗腐蚀性[1]。