史 鑫 王海龙 贾 磊

（1.霍州煤电集团沁安煤电有限责任公司，山西 霍州 031400；2.彬县水帘洞煤炭有限责任公司，陕西 彬州 713500；3.山东能源新汶矿业集团有限责任公司，山东 新泰 271200）

伴随浅部煤炭资源的减少，越来越多的矿区进入深部开采，立井开拓所占比重逐步增大。立井井筒工程是整体建设的关键环节，立井施工技术复杂，作业场所狭窄，工作环境恶劣[1]。特别是立井在穿透煤层期间，由于煤层力学特性与岩层力学参数的差异性较大，极易引起立井的围岩变形加剧，危及立井安全施工。因此，立井在作业过程中需要提供加固和支持，井筒围岩变形控制是深部煤矿前期开拓作业的重中之重，由此研究混凝土强度对立井穿透煤岩的围岩变形控制机理十分必要，能为立井施工支护提供一定的参考[2-3]。本文以中峪煤矿副立井为例，研究其在大埋深条件下穿透1 号、2 号煤层过程中不同强度混凝土对围岩变形控制的影响。

1 试验井筒基本情况

1.1 基本情况

中峪煤矿位于山西省中部，矿区为一不规则的长条形，南北最长达16 km，东西宽为15 km。本次研究的副立井在建设过程中开凿深度大，且需要穿过1 号、2 号煤层。矿井1 号煤层厚度为0～2.3 m之间，平均1.11 m，煤层结构简单，厚度稳定；2号煤层煤厚在0～4.15 m 之间，平均2.34 m。

由于煤层与岩层力学特性差异大，井筒在穿透1、2 号煤层时所面临的围岩稳定性控制挑战巨大。中峪煤矿副立井井深874.5 m，净直径达8.5 m。该井筒井壁的部分参数见表1。

表1 井壁部分参数

1.2 围岩力学性质测试

利用井检孔和掘进过程及临近矿井提取出现场岩性，之后将其加工成标准试件，对各岩层力学特性进行测试。……