深井设计

深井设计（精选10篇）

深井设计 篇1

0 引言

国投新集能源股份有限公司口孜东矿主井冻结基岩段施工过程中, 根据副井、风井已揭露的围岩地质状况, 对比研究主井围岩状况, 对原设计的冻结基岩段支护方式进行了大胆技术革新, 将安徽省合肥煤炭设计院设计的131 m双层钢筋混凝土井壁改为单层素混凝土井壁, 取得了良好的效果。

1 工程概况

口孜东矿主井井筒累深1 009.7 m, 净φ7.5 m, 井口设计绝对标高+27.7 m, 风化带起止深度为-568.45～-588.6 m, 原设计-703.3 m向上部分为双层钢筋混凝土支护, 向下部分为单层素混凝土支护。经研究, 对主井井筒-572.3～-703.3 m (共131 m) 段井壁进行了支护方案的优化, 该段井筒以砂质泥岩、砂岩为主, 暗灰色、青灰色夹杂紫红色花斑。

原支护设计为双层钢筋混凝土, 竖向钢筋采用φ22×250 mm钢筋, 环向钢筋采用φ25×200 mm钢筋, 浇筑混凝土厚度600 mm×2, 混凝土强度等级为C50。

变更后支护设计为单层素混凝土, 浇筑混凝土厚度500 mm, 混凝土强度等级为C50, 如图1所示。

2 方案的验证

安徽理工大学地下工程结构研究所通过在主井井壁布置测点, 安装监测仪器, 对口孜东矿主井-650 m井壁冻结压力、井壁环向钢筋应力、井壁冻结温度受力进行了监测, 监测数据如图2～4所示。

根据图2～4可知, 主井井壁所受土层压力均小于冻结压力, 环筋应力小于施工阶段, 井壁混凝土温度处于0～-5℃之间, 主井井壁受力正常, 可知变更后的方案完全满足安全和技术要求。

3 经济比较

3.1 掘进费用

原设计:掘进断面积76.98 m2, 掘进井筒长131 m, 掘进工程量10 084.38 m3;

现方案:掘进断面积56.75 m2, 掘进井筒长131 m, 掘进工程量7 434.25 m3;

减少掘进工程量2 650.13 m3, 按100元/m3计算, 节省成本26.5万元。

3.2 混凝土费用

原设计:掘进断面积76.98 m2, 净断面积44.18 m2, 掘进井筒长131m, 混凝土用量4296.80m3;

现方案:掘进断面积56.75 m2, 净断面积44.18 m2, 掘进井筒长131m, 混凝土用量1646.67m3;

节约混凝土用量2 650.13 m3, 按600元/m3计算, 节省成本约159万元。

3.3 钢筋费用

原设计采用钢筋, 而现方案没有钢筋, 原设计钢筋费用计算如下:

竖向钢筋质量计算:

式中, M为钢筋质量, kg;K为搭接系数, 取1.2;m为单位钢筋质量, φ22 mm钢筋质量2.984 kg/m;L为井筒长度, 取131 m;D为井筒直径, m;X为竖向钢筋间距, 取0.25 m。

经计算, φ22 mm内层竖向钢筋质量为44.21 t, 外层竖向钢筋质量为58.36 t。竖向钢筋合计102.57 t, 按6 000元/t (当时市场价格, 下同) 计算, 节约成本61.5万元。

环向钢筋质量计算:

式中, M′为钢筋质量, kg;K为搭接系数, 取1.2;m′为单位钢筋质量, φ25 mm钢筋质量3.853 kg/m;L为井筒长度, 取131 m;D为井筒直径, m;X′为环向钢筋间距, 取0.2 m。

经计算, φ25 mm内层环向钢筋质量为71.36 t, 外层环向钢筋质量为94.19 t。环向钢筋合计165.55 t, 按7 000元/t计算, 节约成本115.9万元。

3.4 冻结费用及电费

超过100万元。

3.5 其他费用

采用单层素混凝土不但节约了人工费用, 运输费用, 还减少了部分材料的消耗 (炸药、雷管、防渗密实剂、手镐等) , 估算节约费用超过30万元。

4 结论

口孜东矿主井冻结基岩段施工过程中井壁由双层钢筋混凝土优化为单层素混凝土, 经验证完全符合安全和技术要求, 节省成本近500万元, 降低了工人的劳动强度, 提高了建井速度, 建井工期缩短了1个月。

摘要：口孜东矿主井冻结基岩段131 m支护方式由双层钢筋混凝土井壁全部变更为单层素混凝土井壁, 极大地降低了工人劳动强度, 节省成本近500万元, 提高了建井速度, 建井工期缩短了1个月。

关键词：素混凝土井壁,支护优化,经济比较

深井水表探查器 篇2

学校的自来水表都埋在校园的检查井中，在农村，家家户户的自来水表也都埋在地下。有没有什么办法让人们不用钻到井里就能得到自来水表的准确读数呢？

我通过研究，发明了深井水表探查器。有了它，人们站在井边便能了解深井水管的工作情况，准确读出自来水表的读数。

制作材料：

可以伸缩的废旧拖布杆、带LED灯的放大镜、木柄毛刷、自制井盖启闭钩

发明原理：

“加一加”组合发明法

制作步骤：

1.修整废旧拖布杆，把它做成探查杆。

2.对带LED灯的放大镜进行改装，使之成为探查镜。

3.将自制井盖启闭钩固定在探查杆的上端，不用时可插入杆内。

4.将探查镜装在探查杆的中下部，然后锯掉木柄毛刷手柄尾部，将毛刷插到探查杆的末端。深井水表探查器就做好了。

使用方法：

先用自制井盖启闭钩打开井盖，再打开LED灯，根据井深调节探查杆的长度，然后将深井水表探查器伸入井中，用木柄毛刷刷去自来水表和水管上的灰尘泥土，最后借助探查镜检查水管的工作情况，读取自来水表的准确数据。

创新点：

1.制作成本低廉，结构简单，操作方便，实用性强。

2.自制井盖启闭钩藏在深井水表探查器的探查杆内，不仅能打开井盖，还可以打开自来水表盖子。

3.探查杆可以自如伸缩，适合不同深度的地下井。

4.深井水表探查器不但可探查自来水表，而且能用来探查电线杆高处的电表箱。

深井软岩巷道优化支护设计 篇3

32-35#层联络巷所处围岩属工程类软岩,工程软岩是指在压力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。工程软岩支护不仅重视围岩强度特性,而且强调软岩所承受的工程力荷载的大小,把握软岩的相对性实质,即工程软岩需要满足的条件是:

δ≥[δ],u≥[u],

式中,δ—工程荷载,MPa;

[δ]—岩体强度,MPa;

U—巷道变形量,mm;

[u]—巷道允许变形量,mm。

联络巷石门整条巷道均表现出以塑性变形为主体的压力作用,变形量超过了工程设计允许值,并影响了工程的正常使用。这与同等强度围岩、同等支护条件下的浅部巷道相比,变形破坏与深度有关的特性十分明显。造成巷道变形破坏的原因是高应力,主要来自深度大的自重应力及回采应力集中。而局部采取的料石砌墙架“工”字钢梁支护,被动承载,这种刚性支护不能适应大变形、高应力的要求,最终导致巷道严重失修。

巷道修复设计时采取锚梁网联合支护,并喷射混凝土,以锚索加强支护,比较符合软岩对支护特性的要求。锚杆支护间距为0.8m×0.8m,每排13根,锚索间距为1.2m×1.6m,长度7.2m,锚固长度为3个树脂药卷,总长度1.05m。

1锚杆支护密度由下式确定

Sb=(δb/P)1/2

式中:Sb—瞄杆间排距;

δb—单排锚杆的极限破断力;

P—支护载荷,KN/m2。

2锚杆长度的确定

L=L1+L2+L3,

L2=0.5a(KP/δ)1/2

L—锚杆长度,m;

L1—锚杆外露长度,0.05 m;

L2—锚杆有效长度,m;

L3—锚固长度,0.7m;

a—巷道宽度,3.2m;

K—抗拉强度系数,取3;

P—支护载荷,KN/m2;

δ—岩层抗拉强度,KN/m2。

支护设计是针对巷道具有深井软岩特性的客观实际,并结合现场调查,从围岩开始产生变形的埋藏深度确定了巷道位于软化临界深度以下。岩石软化临界深度的地应力水平大致相当于软化临界荷载,软化临界荷载为δ,δ=KRc,Rc—岩石单轴抗压强度,K一经验系数(视围岩为高应力软岩,K=0.5～0.7。如按常规设计则会造成支护失败,即使多次返修也不会稳定。由于严格按照软岩工程力学理论和支护对策进行设计,支护效果比较好。

确定了软岩工程后,就必须使支护与之相适应。软岩支护原则是力求控制产生一个合理厚度的塑性圈,以释放围岩的变形能,这是岩石力学特性决定的。塑性圈具有以下两个力学效应:

a.减少应力集中;

b.改善围岩承载状态,使应力集中区向深部。

而内部围岩处于三向受力状态,承载力强,这样就可以使岩石在支护作用下,达到基本稳定的状态。合理的支护必须对变形进行有效控制,使之产生均匀的塑性圈,同步承载。通过现场观测,巷道变形破坏首先从局部开始,导致整体失去稳定性,破坏部位的产生是支护与围岩不协调所致。深井巷道地压大,如采用石材等刚性支护,只有大于围岩应力时才能有效支护,而棚式刚性支护支护强度上远达不到要求。

实践与理论证明,锚网、索组合支护是深井软岩维护的有效手段,锚杆可具有10%以上的延伸率,并能满足支护强度要求。为了达到锚杆与锚索同步承载,实现支护强度的匹配,锚杆的初锚力选择50～60KN。

时间照进深井 篇4

我与唐朝晖初识在一个饭局上。我在清华待到快长出青苔，才像个酒足饭饱的酒囊饭袋，乐颠颠离开清华。在那座“世界最美校园”里先五年，又五年，中间自我发配到长春做了一年准公务员，这之后就去上海，到贝塔斯曼做策划编辑。与唐朝晖相识就是在这期间，其时我想追春树的新书，春树的书后来不了了之，在作家社出版时责编让我给写几句话，我就写了那句著名的“B面”，成了封面语。和唐朝晖倒是断断续续打起了交道，他成了我在“文坛”结交的不多的几人之一。我在磨铁做总编辑的时候，做过几个唐朝晖组的稿子，彼此熟络起来，都以“老板”相称，偶尔饭聚，网联、电话更频，对他的了解也渐趋立体。他算是当下中国独立策划人这一职业的先行者。尽管我独立策划的名头大，但是我入这一行却得等到我做完磨铁总编辑又去漫友做完副总编辑之后。唐朝晖则是以新概念作文为核心的80后写作区别于《萌芽》编辑部的独立策划方面的山头。当然，他也做民间语文、散文写作独立策划方面的努力，我甚至还出版过他组来的婚恋稿子。他做《青年文学》编辑部主任，80后男女写手但凡有潜力的都被推举过。我如今的一个主力签约作者，写《这个历史很屌》和《大国为什么》的历史作家司马东西的小说和生活照就在该刊四封露过面。我在磨铁“被主编”的两套书，一套是余秋雨题字、作序但被作者们剪刀浆糊攒得屋漏繁星的“知道点”系列，一套就是以唐夫人方达名义选编的《盛开》新概念作文系列，不知为何，主编位置上我的名字也赫然在列。以这样着意和无意的因由，作为组稿者的唐朝晖与作为出版者的我（他选编的散文集曾收录过我读研时的作业《弗洛伊德〈精神分析引论〉的178条札记》）产生了丝丝缕缕的联系。

给我印象最深的却是唐朝晖和他父亲的写作。只是他的书、他父亲的书先后落到我手里，我虽喜欢，却出于种种原因没能经我之手出版，只能尽可能相帮写上几句封面文案，也就是所谓“策划”。他父亲也许一生就写了《我是农民》那么一本书，文字质朴如农人手中的农具和脚下的土地，全无匠气，更没可能沾染上中国男性文人容易终身携带的脂粉气。家族小说拥有史诗气质是常态。写农人农事，基于生存基调，挥之不去的是似无还有的知识分子立场，民间又知识分子，宿命又不信命，守业又不务正业，这种冲撞使得这部小说很“个”。

我欣赏唐朝晖笔下的大厂生活。我的父亲自铁道兵转业后，一度在县化肥厂上班。我幼年对大厂生活有深切感受：无法消解的闷热，糖拌水镇西瓜，甜脆的清炒西瓜皮，糖拌番茄，酸不可耐的番茄蛋汤，花样够多、分量够足的大锅菜，扑头盖脸呛鼻的磷肥粉尘，忙中作乐的带色段子，工友之间无伤大雅或暗留引线的打情骂俏，更多类似于人情世故的小溜须小贿赂。没谁说一声苦，因为苦浸透了生活本身就成了甜——如果不能避免，那就享受。唐朝晖参与其中，石灰、钢水、铁锈、女工友，在他笔下有了1980年代的体温和色调。文字有温度有色调，这也是汉语写作的魔力所在。

我们这代人不善把爱挂在嘴边，相比说，我们更愿意做，所谓爱不是说出来的，爱是做出来的。在他父亲的“自叙传”出版过程中，唐朝晖的坚持暴露了他对于父亲出于生身和根性上的感情。他写：“你看见母亲的失望，走进了父亲的生活。”“你说，父亲配不上母亲的优雅。”“父亲的迂腐践踏着母亲的容姿，种在你挥之不去的忌恨中，复杂的情感源于父女的身份，你身体里存有太多关于母亲的记忆。”“你与父母的情感是无数种纠结开在今天的花。”“因为父亲的懦弱，父亲的血液来自于底层的命运，你们与父亲站在一起，承受着四面八方的寒风，你没有说你爱你父亲，你没有说恨。”“你与母亲站在一起。”“树桩每年都会发芽，每次都会被父亲砍掉那嫩绿的小枝条。”他更写：“赶快回到父亲的身边去：没有父母的老家你只能称之为祖籍。”“如果父亲离去，千年的血脉、心跳的思虑都将自动荷于你的身体之中。”“父亲说，永远也走不出。”“父亲说，事情就发生在昨天。”是的，父亲说。原谅我不厌其烦地摘引唐朝晖新著《通灵者》一书中有关父亲的句段。只因最当的论断必须基于文本而下，而唐朝晖有关父亲的句段，我认为暴露了他的人文意结。唐朝晖的背后站着一个身形不高大，内心统摄力却空前强大的父亲。这个父亲有生身父亲的投影，更多的是历史和现实逼仄造成的人文和心理存在。这也是君天下成集体记忆及至转型期中国的心理现实。因此从某种意义上，唐朝晖的写作实践具有给一个时代总结陈词的意味。他的笔墨意图与时间对抗，或者说与时间的逝去维度妥协，好比幼年时用深井抽出的水镇过的西瓜，吃在口中别有一番那辰光那年景的味道，如今如法炮制已不可寻。

一句题外话：唐朝晖和我联系最多的那几年，偶有风声吹到我耳边，传说他的韵事，我虽在人前为他辩白，心里多少还是存了疙瘩。无独有偶，前前后后，我多次被传逢女作者必有潜规则，几位女作者与我的风流史还被传得有鼻子有眼。初闻此类传言，我怒不可遏。某日一个同业专门找到我向我道歉，因为他曾经听信关于我潜规则的谣言。想象得到，同样听信的人不在少数。同样的事情发生到自己身上，我这才意识到我当初的疙瘩多么荒唐、多么不公。被传得多了，我才放下：有绯闻，是明星的待遇。在这个意义上，唐朝晖和我都算得上写作和出版圈的明星。

深井设计 篇5

1 工程概况

潘一东区12521综采面为西一采区-848 m水平11-2煤层首采工作面, 工作面标高-823～-738 m, 地面标高+21.5～+22.1 m。该面11-2煤层赋存稳定, 煤层倾角3°～9°, 结构简单, 以暗煤为主, 硬度稍大, 煤层厚1.70～2.87 m, 平均厚2.26 m。根据相应测试结果, 最大主应力在20 MPa以上, 预计矿压显现剧烈。

(1) 巷道围岩。

煤层直接顶为复合顶板, 由砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、粉砂岩、细砂岩和11-3煤层组成;基本顶为灰色—灰白色细砂岩。直接底为砂质泥岩, 砂泥质结构, 块状为主, 偶见植物化石, 层面见云母碎片, 性脆, 断口为参差状;基本底为灰白色细砂岩和粉砂岩。根据勘察资料 (图1) , 巷道围岩裂隙发育, 稳定性差, 尤其是巷道顶板岩性变化大。

(2) 水文地质。

该面水文地质条件简单, 预计主要充水水源为煤层顶板砂岩裂隙水, 在工作面巷道揭露断层带附近, 裂隙发育或顶板破碎地段可能有滴、淋水现象。

2 巷道围岩变形机制及支护原理

2.1 深井煤巷围岩的变形力学机制

煤层巷道 (如工作面巷道) 基本是沿煤层顶板施工的, 巷道顶板基本上为层状顶板[4]。巷道开挖前, 煤层顶板之上的层状岩层相互挤压咬合, 不会沿层面发生滑移错动。巷道开挖后, 层状岩层会产生2类破坏效应:①由于各岩层刚度不同而产生沿垂直层面方向上的离层膨胀;②沿层面方向的相对剪切滑移。这两种破坏效应将使岩层产生2种变形, 即巷道围岩的结构变形和巷道围岩的松动扩容变形。深井高地应力条件则加剧了这两种变形的发生。

2.2 锚杆—锚索支护体系作用原理

锚杆—锚索支护体系的作用原理就是在巷道开挖初期发挥锚杆的柔性主动支护效应, 后期发挥锚索的悬吊作用, 从而将锚岩支护体特性与锚索力学特性有机地结合起来, 达到控制巷道大变形的目的[5]。对于深井高应力煤层巷道的围岩控制, 通过锚杆提供足够高的初始预紧力和合理的支护强度, 从一开始就对围岩进行强有力的控制, 消除围岩的初期松动变形, 调动围岩整体承载能力[6,7]。

3 支护原则

(1) 高初始支护强度, 实现一次有效支护原则。

锚杆支护应尽量一次支护就能有效控制巷道围岩变形, 避免二次支护。

(2) 高预紧力原则。

预紧力是锚杆支护中的关键因素, 是区别锚杆是主动支护还是被动支护的主要参数, 只有高预紧力的锚杆支护才是真正的主动支护。高预紧力的锚杆支护不仅可以消除岩层内原始的裂缝空隙, 使各个岩层成为一个整体, 同时高预紧力通过钢带、托板的有效扩散, 有效提高了锚固体的整体刚度, 从而有利于保持顶板的完整性。

(3) 相互匹配原则。

为最大限度地发挥锚杆支护的整体支护作用, 锚杆各构件的力学性能及锚杆和锚索的预紧力应相互匹配, 实现深部、浅部围岩体的共同承载。

(4) 分段设计原则。

由于12521首采面掘进区域范围内顶板岩性相变较大, 为了实现经济有效支护, 应根据顶板岩性结构分区段确定12521首采面两巷锚索网支护参数。

4 支护方案设计及支护参数

巷道设计断面为5.0 m×3.4 m (宽×中高) 。基于围岩地质条件和地应力现状, 结合前述分析, 借鉴淮南矿业集团顾桥矿南区等深井巷道支护经验, 采用工程类比与数值模拟相结合的方法, 确立以预应力锚索为核心的分段支护方案。典型的巷道支护断面如图2所示。

(1) 巷道顶板支护。

①锚杆+M5钢带。采用Ø22 mm×2 500 mm锚杆, 材质为MG400, 间排距为900 mm×800 mm, 预紧力>180 N·m, 采用2支Z2380锚固剂;M5钢带长4.8 m, 排距800 mm, 每根钢带安装6根锚杆。②金属网。采用10#镀锌铁丝机械编制, 搭接长度不得低于100 mm;网孔<50 mm×50 mm。③锚索+14#槽钢。砂岩区段:锚索为Ø22 mm×6 300 mm, 间排距为1 200 mm×1 600 mm, 预紧力>90 N·m;采用3支Z2380锚固剂。14#槽钢长2.6 m, 排距为1 600 mm;每根槽钢安装3根锚索。泥岩区段:锚索为Ø22 mm×7 300 mm, 间排距为1 200 mm×800 mm, 预紧力>90 N·m;采用3支Z2380锚固剂。14#槽钢长2.6 m, 排距为800 mm;每根槽钢安装3根锚索。

(2) 巷道两帮支护。

①采用Ø22 mm×2 500 mm锚杆, 材质为MG400, 间排距为750 mm×800 mm, 预紧力>180 N·m, 采用1支Z2380锚固剂;M5钢带长3.2 m, 排距800 mm, 每根钢带安装5根锚杆。②金属网。采用10#镀锌铁丝机械编制, 沿帮部竖直铺设, 沿纵向用铁丝搭接, 网孔<50 mm×50 mm。

5 支护方案数值模拟分析

采用FLAC3D对潘一东区12521首采面两巷锚网索支护方案进行数值模拟, 矩形巷道实际断面为宽×高=5.0 m×3.4 m。根据巷道所处的实际地质条件, 对模型进行适当的简化, 合并一些较薄的软弱夹层, 并且不考虑岩体和矿体中的结构面、裂隙和软弱夹层强度的影响。三维计算模型尺寸为长×宽×高=305 m×100 m×125 m, 其共划分52 260个单元, 60 129个结点。采用Mohr-Coulomb plasticity model本构模型, 应变模式采用大应变变形模式, 采用brick单元模拟煤层及围岩, 采用结构单元Cable模拟锚杆和锚索, 模型侧面限制水平移动, 模型底面限制垂直移动, 模型上部模拟上覆岩层的所受重力, 施加垂直应力18.75 MPa, 煤岩层物理力学参数见表1, 模型如图3所示。

图4为不同条件下巷道围岩最小主应力云图, 由于岩体抗拉强度比抗压强度低很多, 易发生受拉破坏, 因此, 拉应力区即是围岩潜在的破坏区, 可从最小主应力云图中是否出现拉应力区判断围岩是否破坏。图4显示, 2种不同条件下巷道顶板围岩均未出现拉应力区, 说明巷道支护状况良好。

砂岩顶板区段, 巷道左帮、右帮、顶板、底板表面最大位移分别为328, 331, 109, 342 mm, 泥岩顶板区段巷道左帮、右帮、顶板、底板表面最大位移分别为319, 321, 133, 338 mm, 由此可以看出巷道围岩变形呈现出明显的差异。顶板岩性相对较差导致泥岩顶板区段顶板下沉量较大, 但是两帮移近量及底鼓量均有所减小, 这是由于该区段顶板锚索支护密度大, 而顶板锚索对巷道两帮及底鼓的控制有利。数值模拟表明, 2种方案下巷道最小断面均能满足巷道安全使用需要, 说明12521回采巷道锚索网支护方案设计合理。

6 现场监测分析

为掌握潘一矿东区12521首采面巷道锚索网支护的矿压显现规律, 验证锚索网支护的实际效果, 并为该矿类似条件巷道选择合理支护方式与支护参数提供实测依据, 对巷道的变形和顶板离层进行了现场监测 (图5、图6) 。

监测数据显示, 巷道开挖后有一个变形逐渐增大的过程, 7～10 d基本达到最大, 其后便呈现稳定状态, 监测结果与数值模拟结果能较好地吻合。图5显示, 泥岩区段两帮移近量在250～450 mm, 顶底板移近量在250～350 mm;砂岩区段两帮移近量在200～250 mm, 顶底板移近量在100～150 mm。这说明, 砂岩区段巷道变形控制效果较泥岩区段好。图6显示, 各测站顶板深部和浅部离层曲线变化趋势基本一致, 泥岩区段顶板深部离层量在70～90 mm, 浅部离层量在50～60 mm, 砂岩区段顶板深部离层量在50～60 mm, 浅部离层量在25～45 mm。同样说明, 由于泥岩比较破碎软弱, 变形量要大于砂岩区段。总体来看, 采用上述支护方式完全能够满足首采面巷道支护的要求。

7 结语

以淮南矿业集团潘一矿东区12521为背景, 对深井高应力煤巷围岩支护进行了研究, 并通过数值模拟对所采取的深井煤巷锚梁网支护方案进行了论证, 结果表明:砂岩区段巷道变形控制效果优于泥岩区段的控制效果;各测站顶板深部和浅部离层曲线变化趋势基本一致, 但泥岩比较破碎软弱, 变形量要大于砂岩区段。总体来看, 巷道围岩均未出现破坏, 支护状况良好, 采用上述支护方式完全能够满足首采面巷道支护的要求。

摘要：针对潘一东井12521工作面回采巷道的地质特征, 分析了深井高应力煤巷围岩的变形力学机制, 结合现场地质条件, 针对巷道围岩岩性结构变化提出了以采用预应力锚索为主、其他支护为辅的深井煤巷锚梁网支护方案, 并通过数值模拟论证了该方案下巷道围岩的稳定性。现场监测结果表明, 巷道变形稳定, 支护状况良好, 说明12521回采巷道锚索网支护参数选择合理, 证明了该方案的可行性。

关键词：深井高应力,煤巷,分段支护,数值模拟

参考文献

[1]何满潮, 谢和平, 彭苏萍, 等.深部开采岩体力学研究[J].岩石力学与工程学报, 2005 (16) :2803-2813.

[2]何满潮, 谢和平, 彭苏萍, 等.深部开采岩体力学及工程灾害控制研究[J].煤矿支护, 2007 (3) :1-14.

[3]谢和平.矿山岩体力学及工程的研究进展与展望[J].中国工程科学, 2003 (3) :31-38.

[4]李东印, 常剑虹, 陈立伟.车集煤矿高应力复合顶板煤巷支护设计探讨[J].煤炭工程, 2008 (2) :48-49.

[5]于先福, 阎石.回采巷道锚杆支护设计[J].煤炭技术, 2008 (2) :48-51.

[6]高富强.基于FLAC的煤巷锚杆支护设计系统开发与应用[J].煤炭工程, 2007 (8) :104-106.

深井设计 篇6

关键词：深井厚煤层,沿空留巷,支护设计

沿空留巷技术因具有提高煤炭开采率、减少巷道掘进量、消除留设保护煤柱护巷方法产生的应力集中等优点, 20世纪60年代在英国和德国等采煤国家开始得到试验推广, 但那时由于无法从根本上扭转巷道维护困难局面而没有得到普及[1,2,3]。近年来, 在掌握了沿空留巷的内在本质规律以及混凝土技术成熟及配套施工装备改进后, 该技术有了新的突破。尤其是对于高瓦斯矿井, 沿空留巷技术具备可实现Y型通风、降低采煤工作面回风隅角的瓦斯积聚、能够有效预防工作面瓦斯爆炸事故等优势, 为其推广应用打下了良好的基础[4,5]。但沿空留巷技术在深井厚煤层矿井的应用报道和研究还较少, 有待进一步深入研究和分析。

1 试验工作面概况

薛湖煤矿2307回采工作面煤层赋存较为稳定, 结构简单, 以贫煤为主, 全区均可采, 为走向近东西、倾向北的单斜构造。煤层厚2.7~5.4 m, 倾角-4°~12°。煤层绝对瓦斯涌出量为20 m3/min, 瓦斯压力为20 MPa, 瓦斯含量为13 m L/g。根据矿井地质报告, 煤尘无爆炸性, 该区二2煤层不自燃, 没有高热背景和显著热源存在。工作面大部分煤层直接顶为粉砂岩和砂质泥岩, 属中等稳定顶板, 泥岩及伪顶地段属于不稳定顶板。二2煤层直接底为粉砂岩及砂质泥岩, 粉砂岩属于中等坚硬底板, 泥岩则属于松软类底板。2307工作面轨道巷地层岩性见表1。

二2煤顶底板岩石力学强度较高, 完整性较好, 属易于控制的顶底板。在断层发育处, 岩石原生结构遭到破坏, 裂隙较发育, 强度降低, 易造成顶板垮落及片帮。岩石抗压强度为:细、中粒砂岩46.8~130.2 MPa, 粉砂岩与砂质泥岩15.87~57.30 MPa, 泥岩12.40~46.27 MPa。岩石抗拉强度为:细、中粒砂岩1.10~5.77 MPa, 粉砂岩与砂质泥岩0.5~4.8 MPa, 泥岩0.57~2.10 MPa。除泥岩的力学强度指标偏低外, 其他各岩层的力学强度指标均较高。

2 沿空留巷施工工艺

沿空留巷施工系统由地面系统和井下系统两大部分组成, 分别为地面的混凝土混合系统、配料系统、运料系统和井下的混凝土制备系统、上料系统和泵送系统。其施工工艺流程如图1所示, 井下沿空留巷施工流程如图2所示。

3 沿空留巷巷旁支护设计

巷旁支护的主要作用从控制顶板岩层移动看起到切顶卸压。从维护沿空巷道的角度看, 其作用是支撑上覆岩层一定范围内分离岩块所受重力;从保护井下工作环境和安全开采看, 其作用是将采空区和沿空巷道隔离, 确保巷旁支护密不透风。经过多年研究, 巷旁支护设计主要方法有:分离岩块力学模型[6]、顶板倾斜力学模型[7]、煤体极限平衡梁力学模型[8]、弹性薄板条力学模型[9]等。基于分离岩块的力学模型原理简单、使用方便, 故本文选用该力学模型进行巷旁支护设计, 然后采用UDEC软件模拟不同墙宽对沿空留巷围岩塑性区分布影响, 以此综合确定出合理的沿空留巷混凝土墙的宽度。

3.1 基于分离岩块法的巷旁支护设计

分离岩块的力学模型由于未考虑采深对巷旁支护的影响, 进行巷旁支护计算时需对其修正, 修正后的分离岩块法计算模型如图3所示 (H为垮落带高度, 20.8 m) 。

其中, Qk为巷旁支护载荷;bp为巷旁支护宽度, 初定为1.4 m;b为留巷宽度, 4.6 m;γ为分离岩块容重, 24 k N/m3;bc为悬顶距, 1 m;h为采高, 5.2 m;φ为煤层倾角, 取平均4°;α为直接顶垮落角, 26°;p为垂直地应力, 16.4 MPa。

将相应数据代入式 (1) , 可得墙宽为1.4 m时Qk=12 570 k N/m。然后根据《混凝土结构设计规范》进行沿空留巷 (墙厚1.4 m, 墙高5.2 m, 构件的长细比为5.2/1.4=3.7) 的支护承载力验算。式 (2) 为混凝土墙体承载能力的计算公式。

其中, N2为支护体的承载能力;fc为混凝土抗压强度, C30时为14.3 N/mm2;Kc为构件稳定系数, 取1;A为截面面积, 1.96 m2, 断面尺寸为1.4 m×1.4 m。

将相应数据代入式 (2) , 计算得混凝土墙体N2=25 225.2 k N。由此可知, 混凝土墙体承载力大于其受到的最大荷载, 安全系数大于2, 故可认为当墙宽1.4 m, 混凝土强度等级为C30, 满足支护要求。

3.2 基于UDEC模拟的巷旁支护设计

通用离散程序UDEC模拟软件适合于固体介质在荷载 (流体、温度等) 作用下静态响应和动态响应问题的研究, 如顶煤破坏情况、应力变化规律以及围岩塑性区分布规律等问题。此次数值模拟主要分析围岩塑性区分布规律, 根据前述的矿井基本概况中的综合柱状图和各岩层岩石力学性能参数, 建立相关几何模型和物理模型, 模拟墙体宽度分别为1.0, 1.2, 1.4, 1.6 m时的围岩塑性区变化情况 (图4) 。

分析图4可以得出, 当墙体宽度小于1.0 m时, 巷道被整体性压垮;当墙体宽度大于1.2 m时, 围岩塑性区分布规律变化不大, 巷道较为稳定。

根据前述理论计算以及数值模拟得到的结果, 参照混凝土沿空留巷在其他煤矿的使用情况, 选用厚度为1 400 mm的C30混凝土墙体, 沿墙体垂直方向布置3排锚栓, 锚栓采用20 mm×1 500 mm螺纹钢, 双托板双螺母, 两端丝扣。

4 应用效果分析

为了对巷旁支护效果进行科学评价, 采用矿压监测仪器对沿空巷道的围岩单体支柱工作阻力、锚索工作阻力、混凝土抗压强度、围岩收敛变形以及瓦斯浓度变化情况进行现场实测。在实测数据的基础上, 采用经典矿压理论对各种围岩阻力和变形情况进行分析, 从而对巷旁支护的应用效果进行科学分析。现场实测的混凝土抗压强度、混凝土墙体压力、单体支柱和锚索的工作阻力变化、巷道顶底板和两帮的移近量情况如图5—图8所示。

(1) 分析图5发现:混凝土凝固1, 2, 3, 28 d强度分别为15, 25, 30, 38 MPa;强度分别为设计强度的50%, 82%, 100%, 126.67%。结果表明, 混凝土强度能够达到设计要求。

(2) 通过图6得出:在工作面支架切顶线后方不同位置, 混凝土墙体承受压力变化趋势有明显差别, 0~18 m范围内, 承受的压力的增长速度较快, 达到2 640 k N;18~32 m范围内, 承受的压力缓慢增长, 增加到3 060 k N;32~49 m范围内, 承受的压力先降后升, 后方44 m时, 降低到最低值2 620 k N。后方49 m以后, 承受的压力保持不变, 顶板岩层移动趋于稳定。

(3) 分析图7发现:单体支柱的初撑力为100k N, 满足初撑力要求;单体支柱的工作阻力在工作面支架切顶线附近增加到125 k N, 达到额定工作阻力的50%, 工作面支架切顶线0~60 m范围内单体支柱的工作阻力由急剧增加、缓慢增加到趋于稳定, 额定工作阻力使用率不超过64%。工作面周期来压步距为20~25 m, 锚索工作阻力满足周期来压压力升高的要求, 现有补强支护能够满足留巷支护刚度和强度要求。

(4) 分析图8可知:巷道顶底板最大移近量为72 mm, 达到采高的1.4%, 滞后工作面移近量为48mm, 为总移近量的2/3, 其中滞后工作面0~20 m范围内移近量达到40 mm, 为总移近量的56%;滞后工作面支架切顶线40 m以后, 围岩移动开始趋于平稳。超前工作面支架切顶线移近量达到24 mm, 为总移近量的1/3。巷道两帮最大移近量达到56mm, 达到采高的1%;滞后工作面移近量达到50.2mm, 为总移近量的90%。滞后工作面支架切顶线60 m以后, 围岩活动趋于缓和, 两帮移近量增量几乎为0。超前工作面支架切顶线移近量达到5.8mm, 为总移近量的10%。

此外, 经现场实测沿空留巷内的瓦斯浓度长期保持在0.18%~0.26%, 留巷埋管瓦斯抽放浓度在12%~35%, 工作面瓦斯无超限, 工作面通风与瓦斯抽放设计满足要求。

5 结语

(1) 结合试验工作面的基本概况, 基于修正的分离岩块法和UDEC模拟软件进行了深井厚煤层沿空留巷的巷旁支护设计, 科学确定了沿空留巷混凝土墙体的宽度。

(2) 通过对沿空留巷各种矿压参数、混凝土墙体的压力及瓦斯浓度变化情况的现场实测分析, 证明了沿空留巷技术可以应用于深井厚煤层矿井。

参考文献

[1]李鸿昌.煤层无煤柱开采[M].徐州:中国矿业大学出版社, 1991.

[2]黄伯轩.采场通风与防火[M].北京:煤炭工业出版社, 1992.

[3]钱鸣高, 石平武, 许家林.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2010.

[4]华心祝.我国沿空留巷支护技术发展现状及改进建议[J].煤炭科学技术, 2006, 34 (12) :78-81.

[5]张东升.大断面沿空留巷技术[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2003.

[6]B.N.Whittaker.Design Loads for Gateside Packs and Support Systems[J].Mining Engineer, Feb, 1977.

[7]Smart.B.G., Davies.D.O, etc.Application of the Rock-strata-title Approach to Pack Design in an Arch-sharped Roadway[J].Mining Engineer, Dec., 1982.

[8]柏建彪, 周华强, 侯朝炯, 等.沿空留巷巷旁支护技术的发展[J].中国矿业大学学报, 2004, 33 (2) :183-186.

深井设计 篇7

深井超深井钻井技术是一项非常复杂的系统工程, 它涉及了许多高精尖的技术。我国的深井超深井钻井技术开始起步于1976年, 在四川盆地我国的第一口超深井基井钻成, 井深达到6011m。近些年来, 随着我国各大油田向深层勘探开发步伐的加快, 深井超深井钻井的数量逐渐增多, 连续刷新钻井深度的记录, 同时这也使得我国在深井超深井钻井技术水平上有了非常大的提高[1]。但是与发达国家相比, 我国的深井超深井钻井技术还存在较大的差距, 钻井过程中仍存在许多问题急待解决。

一、深井超深井钻井技术现状

1. 钻井地质环境描述与评价技术

此项技术是利用地震数据资料对待钻井段岩石的力学参数纵向剖面和区域分布以及地层孔隙压力进行充分地评价分析。通过整体的评价分析来确定此钻井地质环境是否适合钻井作业。钻井地质环境描述与评价技术目前已经进入科学化的研究与应用阶段[2]。

SWD技术、MWD技术、LWD技术在深井超深井钻井工程中已被广泛应用, 这些技术可以通过有效的高压、高温模拟深井超深井钻井过程中的真实情况, 并且综合各种因素进行全方位的分析, 这样的技术对深井超深井钻井作业的指导作用更强, 为深井超深井钻井工程的进行提供了强有力的额基数支持[3]。

2. 防斜打快技术

随着我国塔河、南方新区的大规模开发, 复杂构造带深井超深井钻井数量增长迅速, 高陡构造的防斜问题日益突出, 目前主要还是应用传统的钟摆、刚性满眼防斜技术, 但存在钻速慢、钻井周期长的问题;近几年来新发展的偏轴钻具、柔性钟摆钻具、偏重偏心钻具等防斜技术, 都取得了一定的成功, 但也因为不同的现场条件和对这些技术掌握程度的差异, 施工中依然存在许多问题。国内外防斜钻井技术通常分为静力学防斜技术、动力学防斜技术及预弯曲动力学防斜技术等, 也可以分为被动防斜打直技术和主动防斜打直技术[4]。

3. 复合钻井技术

PDC钻头是靠切削破碎地层而不是靠压入破碎地层, 因此PDC钻头的切削速度与转速成正比, 适合于较高转速、低钻压作业。在转盘钻井中仅仅靠转盘不能充分发挥PDC钻头的作用, 而螺杆钻具的高转速可以为PDC钻头提供井下动力保障, 因此, PDC钻头配合螺杆钻具可以大幅度地提高机械钻速。理论和现场实践表明:PDC钻头+螺杆快速钻井技术能够极大地提高井底钻头转速, 有利于PDC钻头的剪切机理得到充分发挥, 有利于井身质量的控制, 降低钻盘负荷和钻具的扭矩, 延长了钻具的寿命, 可大幅度地提高钻井效率。

4. 涡轮钻井技术

涡轮钻具是一种井下液动马达, 涡轮壳体内装有多级成对的涡轮定转子。涡轮钻具属叶片式机械, 具有高转速下稳定工作的特性, 转速愈高的涡轮叶栅可以得到较高的扭矩, 同时压力降就会增高, 而且较高的转速只能配用孕镶金刚石钻头钻井。减速涡轮的排量高于转盘钻井, 是由于减速涡轮的转速的提高是通过排量来实现的, 排量增加会提高钻头的水功率和提升井底的清洁程度, 有助于提高钻井速度。减速涡轮钻井在深部地层有良好提速效果, 但其适应性有待深入研究。

5. 井眼轨迹控制技术

井眼轨迹控制技术是深井超深井钻井施工中的关键技术。它是一项实现井眼沿着预先设计的轨迹钻达目标靶区的综合性技术。井眼轨迹控制技术按照定向井的工艺过程, 可分为直井段、造斜段、增斜段、稳斜段、降斜段等控制技术。合理的井眼轨迹, 既能减小定向施工难度, 又有利于后期的采油、修井、井下施工。尤其深层井的钻井, 斜井段长, 如果井眼轨迹控制不好, 形成较多较大狗腿, 会大大增加钻井扭矩和起下钻阻力, 会导致钻井复杂现象的发生。

二、存在问题

由于我国的深井超深井钻井技术的研究与应用起步较晚, 而国内各大油田对深井超深井钻井技术的大量需求, 我国正逐步形成一条在自主研发的基础上有选择地汲取国外的先进技术的道路。但是我国的深井超深井技术水平与发达国家相比, 仍有较大差距, 诸如钻井的周期长, 钻井所需费用高, 钻井事故多。具体表现在复杂地层井眼失稳严重, 高陡构造井斜比较严重, 难钻地段的机械钻速低, 对地层的地质特性参数评估精度低, 先进的钻井工具依赖进口, 以及防斜打直未能与先进的垂直钻井系统相匹配等。

三、发展趋势

我国深井超深井钻井技术的发展趋势主要分为三个阶段:第一阶段是技术跟进阶段, 通过借鉴学习发达国家先进的钻井技术及经验来促进我国深井超深井钻井技术的发展, 在这个过程中结合我国油气开采中的实际情况进行自我的调整和创新, 深化复杂地质环境下深井超深井钻井技术, 开发出更自动化、更高标准的井下工具及钻机钻头, 紧跟国外先进钻井技术。第二阶段是技术持平阶段, 在这一阶段需要经过大量经验的积累及技术的开发, 努力发展高效破岩技术, 将我国深井超深井技术提高到世界先进水平。第三阶段则是技术创新阶段, 在我国深井超深井钻井技术保持世界先进水平的同时加快技术创新, 在实际应用中遇到的新问题展开新的研究, 以确保我国深井超深井钻井技术的先进性及灵活性。

结语

深井超深井钻井技术的发展是油气藏开采行业的大势所趋, 通过深井超深井钻井技术可以有效提高油气藏的开采效率及质量。我国的深井超深井钻井技术虽然发展迅速, 但是我们也需要正视深井超深井钻井技术与国外先进技术的差距, 在钻井实践中努力提高我国的钻井技术水平, 以期在国际市场上能够获得更强的竞争力。

摘要：深井超深井钻井是对地层深部的油气藏进行钻探, 或是为油田地质进行标准地层的钻探。在深井超深井钻井的过程中容易出现机械钻速低、井底温度高、裸眼段长、井眼易失稳等问题。本文主要分析了深井超深井钻井技术的现状及存在的问题, 根据存在的问题探讨了深井超深井技术的发展趋势。

关键词：深井超深井,钻井技术,现状,发展趋势

参考文献

川渝气田深井和超深井钻井技术 篇8

四川盆地是我国重要的油气盆地之一, 具有丰富的天然气资源。但是四川盆地复杂的地质条件引起的“钻井慢”、“钻井难”长期困扰着川渝气田的开发。

20世纪开始, 一套适合川渝盆地地区碳酸盐岩裂缝性气藏特点的钻井技术, 是通过集中力量进行新技术的研发和技术攻关后, 取得了大量的重要研究成果形成的, 并且随着机械钻速的提高, 深井钻钻井的速度也随之加快。但是, 四川盆地深井钻钻机速度差, 性价比低的根本形式并没有得到根本改变, 极大的影响了川渝地区天然气资源的开发。

1 深井和超深井钻井技术特点

天然气深井和超深井钻井在川渝地区复杂地质条件下, 对于钻井的工艺水平、设备、技术人员的专业素养、生产管理方式都有极高的要求, 主要包括以下几个方面的特点。

(1) 地质条件不确定性较高, 导致实钻与设计差异很大, 尤其是地下水文地质和地层压力条件很难预测。由此引起的钻井事故不仅危害了地质目标和钻井安全的实现, 也极大的提高了钻井成本。

(2) 多种地质现状共存。钻井施工和设计过程中造成很大难题的原因是在统一钻井的地层中, 有时会存在多处相互对立的地质状况。同一井段存在的多处地址工程难题受套管程序的影响, 不能使不同地层段的复杂程度进行有效的隔离, 导致漏、卡、喷、塌等问题时有发生。

(3) 川渝地区多为含硫气田, 除了个别的碎屑岩气田, 大部分气田都是含硫量较高的气田, 部分气田硫含量可达10%~16%。含硫量过高或导致地面和井下设备刚才收到腐蚀, 同时硫化物毒性对施工人员人身安全也有严重影响。

(4) 四川盆地神经多为气井, 部分低层气藏压力极高, 个别地区的地层压力系数可高达2.4, 由于高密度钻井液及其压力过大导致钻井时难以控制, 均会对钻井速度有很大影响。

2 深井和超深井钻井技术分类

20世纪末以来, 随着油气勘探开发和企业深化改革, 川渝地区油气田钻井技术飞速发展, 针对四川盆地的特殊地质条件和油气开发需求, 水平、气体、欠平衡及深井钻井等项目提速和配套的装备集成推广都取得了重大突破。

(1) 欠平衡钻井。在已有技术积累的基础上, 结合现代欠平衡钻井技术, 研发出了取芯和不压井起下钻、欠平衡钻井、下油管、测井的全过程欠平衡钻井完井技术。发现、保护油气层、提高钻井效率和解决复杂地质问题是欠平衡钻井技术的有效手段。

(2) 气体钻井。在欠平衡钻井技术的基础上, 气体钻井技术和设备也形成了包括空气、N2、柴油尾气、天然气等的气体钻井配套技术, 在保护油气层、提高钻井速度、防井漏等方面有了十分全面的应用。

(3) 水平井钻井。随着技术的不断更新, 川渝地区水平井钻井技术取得更大的突破, 物探、地勘、钻井、开发等技术和气藏论证越发详尽。水平井的开发成本已经从早期直井的2~3倍降至1.5倍左右, 浅部水平井成本与直井持平, 开创了水平井开发的新局面, 大斜度井和水平井技术在四川盆地得到了广泛应用。

(4) PDC钻头钻井。20世纪末开始试用的PDC钻头, 经过长期实践, 已经在雷口坡组-飞仙关组地层获得普遍使用, 有效的提高了钻井速度。PDC钻头在侏罗纪砂泥岩地层也取得了显著成果。

3 深井钻井和超深井的技术问题

四川盆地天然气深井钻井技术虽然已经取得了一定的突破性进展, 但是要想从根本上解决钻井难、钻井慢的问题, 我们要面对诸多技术问题。

(1) 高密度、高研磨性、高抗压和不均匀地质层的钻井速度低和钻头选择问题。四川盆地部分地层具有很高的抗压性和研磨性, 可选钻头很少, 单只钻头的进尺不足, 钻速非常低。有的区域底层极其不稳定, 为避免坍塌而提高钻井液密度, 极大的影响了钻井速度。

(2) 井漏和钻井液安全密度问题。井漏问题是川渝地区钻井的常见且复杂的问题, 基本上每口井都会发生井漏, 因此而损失7%~10%得钻井时间。川渝地区底层特有的裂隙、溶洞性井漏漏速大、突发性强、堵漏困难等特点, 增加了钻井周期和成本, 甚至会造成复杂的地质事故, 导致成井工程报废。同时, 由于井身结构限制, 四川盆地深井钻井遇到垮塌或水气层提高钻井液密度会导致漏失井段井漏, 形成“上漏下喷”, “下漏上喷”等复杂情况。

(3) 深井古井质量难题。四川盆地特有的井深、产层多、易漏等问题虽然随着生产技术改进固井质量有所提升, 但是固井质量问题并没有从根本上得到解决。

4 结论

四川盆地超深井钻井在我国具有很长时间的历史, 近年来钻井工艺和技术不断更新, 川渝地区超深井钻井技术有了跨越式的提高, 针对四川地区复杂地质条件和开发要求提出了应对高硫气井钻井、深井固井和井漏等技术攻关, 但是与世界先进水平还有很大的差距。

要从整体上提高四川地区超深井钻井技术, 就必须根据四川盆地的地质特点, 吸收国内外先进经验, 加强成熟技术的推广, 从以下几个方面做出努力: (1) 不断更新技术, 推广成熟的配套技术; (2) 重点攻关恶性井漏, 通过众多实验形成新技术体系; (3) 继续开发深井固井技术, 不断加强深井固井强度; (4) 开发套管层序新型应用, 推进复杂深井钻井技术提升; (5) 引进世界上先进的钻井设备和工艺及其配套开发; (6) 加强复杂工程地质问题的基础研究; (7) 加强川渝地区气井井控技术研究。

摘要：上世纪末开始, 川渝地区石化企业深化改革和推动油气勘查开发, 促使深井钻井技术、欠平衡钻井、水平钻井等技术有了长足的发展, 但是在复杂的地质条件下, 四川盆地油气开发仍然面对这多种多样的技术难题。本文在分析川渝地区油气开发存在问题的基础上, 提出了一些发展建议, 希望能够为川渝地区油气开发事业提供一定的启发。

关键词：四川盆地,钻井技术,发展方向

参考文献

[1]伍贤柱.川渝气田深井和超深井钻井技术[J].天然气工业, 2008, 04:9~13+134.

高考写作就是挖一口深井 篇9

关键词：高考写作；试题研究；写作指导

与创意型写作（如小说、散文、诗歌写作）、随笔型写作（如纯粹抒发自我内心的日记体写作）不同，高考写作是需要遵循命题者提供的写作材料来进行的任务型写作。为防止抄袭和宿构，内容和形式有较大的限定性，需要考生遵循限定来完成写作，即兴自主发挥的余地并不大，可谓戴着镣铐跳舞。所以，高考写作就如挖井人按照勘探人员提供的水情地图，划定水源区域，发现井眼，精准发力，不断掘进，打出一泓清泉。如何挖就一口深井，让读者（阅卷者）喝上甘甜清冽的泉水，需要师生仔细推敲。

一、全面审视写作材料

淡化审题难度，不在审题上为难考生，这是命题者一贯的说法。但这并不意味着不用审题，审视材料仍是第一要务。事实上，每年有为数不少的考生，言不及义，甚至下笔千言离题万里。就如打井之前，打井者需要仔细读懂勘探者提供的地图，划定有效的找水区域，避免劳命伤财，做无用功。

有一位大学教授在谈到2014年浙江高考作文题时说：“将‘门定义为封闭、隔断，由此联想到门户之见、门派之争，从中得出新的主题：门与路也存在矛盾，门可以隔断路，门户之见可以阻断交流沟通。这样的立意，无疑是具有启发价值的。”[1]65果真如此吗？先看试题：

阅读下面的文字，根据要求作文。

门与路永远相连。门是路的起点，也是路的终点。它可以挡住你前进的脚步，也可以让你走向世界。

大学的门，一边连接着已知，一边通向未知，学习、探索、创新，是它的通行证。大学的路，从过去到未来，无数脚印在此交集，有的很浅，有的很深。

综合上述材料，结合你的所思所感，写一篇不少于800字的作文。

【注意】①自拟题目，选好角度，确定立意。②不得脱离材料内容及含义的范围作文。③明确文体，但不得写成诗歌。④不得抄袭、套作。

从材料内涵来看，前一段材料提出了“门”和“路”两个重要意象；后一段材料，是对前一段文字材料的具体解说，其重要意象是“大学之门与路”。综合材料看，门，可以视为一个前行的栖息站，它代表一种契机、转机和挑战；路是一种象征意，象征着人生，象征着人生之路。“门”“路”“大学”三个意象成了作文的三个关键词。

从写作要求来看，根据 “综合上述材料”立意的要求，作文审题时对这三个关键词要综合考虑，全面关注，不可偏废。只写材料中的一段的做法，都属于偏题。

这位教授的解读与不少考生犯了同样的错误，忘却了材料中内涵的规定性和导向性。除了“门”与“路”，还有一个限制词“大学的”。而这一节点恰恰是命题者的意图，需要考生着力的地方。将找水地图中的一个重要节点忽略了，找水的区域就泛化了，容易瞎子摸象。事实上，作文阅卷者十分重视审题，当年的评分细则在审题上把作文分成四档：

一类作文（切合题意，50分～ 60分）：把“门” “路”“大学的”这三个关键词都写入作文，可以有所偏重，但不可缺少任何一个词。

二类作文（符合题意， 42分～ 49分）：没把这三个关键词写全，或留恋于对门与路的哲学探讨，或沉醉于对大学生活的想象。

三类作文（基本符合题意，36分～ 41分）：在审题上更偏，只写门或只写路。

四类作文（跑题，35分以下）：字面上也与“门与路”沾边，但作文的主要篇幅并非写此，主题也不是“门与路”。这类作文套作的痕迹明显。

强调审题，就是要把认真诚实在考场上写作文的考生与作伪的考生区分开来，以保证打分的合理性。

二、找准写作切入点

落笔写作，考生即面临如何切入的问题。写作语境包括作者（谁在写）—读者（写给谁看）—目的（为什么写）—体式（写成什么样子）。语境的恰当呈现，就要充分关注写作切入点，一如打水井需要找准泉眼，因为它关系到出水量大小甚至有无水流的问题。

有时泉水比较丰富，泉眼也比较多，如2015年全国新课标卷I：

阅读下面的材料，根据要求写一篇不少于800字的文章。

因父亲总是在高速路上开车时接电话，家人屡劝不改，女大学生小陈迫于无奈，更出于生命安全的考虑，通过微博私信向警方举报了自己的父亲；警方核实后，依法对老陈进行了教育和处罚，并将这起举报发在官方微博上。此事赢得众多网友点赞，也引发一些质疑，经媒体报道后，激起了更大范围、更多角度的讨论。对于以上事情，你怎么看？请给小陈、老陈或其他相关方写一封信，表明你的态度，阐述你的看法。

要求：综合材料内容及含意，选好角度，确定立意，完成写作任务。明确收信人，统一以“明华”为写信人，不得泄密个人信息。

对此，考生可以选择以下四个切入点中的一个来立意：

（1）给小陈写信：不为亲者讳是法治精神的体现，为大义“灭”亲的好闺女点赞；用法律来维护亲情是爱不是害；爱亲之情诚可贵，所用之法待商榷。

（2）给老陈写信：爱她，就要坚守法律底线；遵守法律，为孩子撑起一片爱的晴空。

（3）给警方写信：运用网络社交媒体传播正能量；自媒体时代更需重视保护隐私。

（4）给网民写信：不冲动，客观看待网络事件；不主观，理性发出自己的声音。

有时认真揣摩切入点，有所选择，更容易写出新意。如2013年辽宁卷高考作文题：

阅读下面的材料，根据要求写一篇不少于800字的文章。

一位年轻人在海边徘徊，闷闷不乐。“有什么事想不开？”一位老者问。年轻人说，他做人做事尽心尽力，但得不到承认和尊重。

“看好了，”老者拈起一粒沙子，随手一丢，“能找到它吗？”年轻人苦笑，摇摇头。“我有颗珠子，”老者掏出一颗珍珠，掂量一下，轻掷在沙滩上，“不难找到吧？变成了珍珠，就没人忽视你了。”有道理啊，年轻人点头深思。

“不过，沙子一定得变成珍珠，才能被人承认和尊重吗？”年轻人还是有点疑问。

请根据阅读后的感悟和联想写一篇文章。要求选好角度，确定立意，明确文体，自拟标题；不要脱离材料内容及含义的范围作文，不要套作，不要抄袭。

许多考生会顺着老者 “变成了珍珠，就没人忽视你了”的说法切入，这固然没有错，但难以出新。从年轻人的疑问“不过，沙子一定得变成珍珠，才能被人承认和尊重吗？”切入，也许更有新意。

所以，切入点的选择首先要揣摩命题者意图，结合命题材料内涵和外延要求，力求做到稳与准，同时重视个性化写作，在“新”和“深”上下功夫。

三、下功夫开掘深度

20世纪80年代初，曾出现“这里没有水，到别处挖挖看” 的漫画式高考作文题。明明在地底下藏着丰富的泉水，漫画中的人物却手拿铁锹到处挖水，可惜每次浅尝辄止，最终都不成功。如今不少学生写作，同这一个挖井人一样，或以叙代议，敷衍成文，毫无说服力，或采取“摊大饼”式的方法绕圈子，平面说理，没有思维的含量。

高考作文的要求越来越高，对考生的议论能力、思辨能力提出了很大的挑战。如2015年，上海的高考作文题对思维能力要求很高；而浙江的高考作文题很像是一道数学证明题，论点是给定的，只要证明就行，考查的是说理的能力。浙江师范大学潘涌教授认为，高考作文需要以“自主思考、独立评论”为内核的理性“评论体”代替经验性、复述性的“叙事体”，同时也取代以技术性“议论三要素”为形式却无独立灵魂和逻辑思辨的传统“议论文”。[2]

基于这样的认识，当前的高考作文特征与西方国家大学招生考试中采用的以学术能力为导向的论文（Essay）写作有趋同之处：Essay以“问题讨论”为抓手，以独立评判为文体，以生活经验为依托，以精彩推论为旨归，通过逻辑思辨、缜密论证、独立表达来完成基于主体的“作文”。然而，从近年的高考写作结果来看，我们很多考生并不具有较高的认知社会和思考社会的能力。

所以，要实现作文深度的开掘，就要注重培养辩证意识，尤其是批判性思维。对此，我们需要思考如下问题：（1）针对材料提供的信息，考生与命题者在同一层面进行思考了吗？（2）考生能用一句话，清晰地表达自己的观点吗？（3）考生在表达自己的思考时，有没有让读者顺着他的思路逐渐抵达问题的核心？[3]如果这些问题不解决，学生的“自我省察能力”与“智性批评能力”难以得到提高。

四、探究展开的策略

展开是写作的重心，也是写作的难点所在，许多学生对此手足无措，需要教师给予指导。

首先，要明确写作的重心，依类定写。就议论文写作而言，不妨借鉴《美国高中学科能力表现标准》罗列的六类：（1）一篇表明立场的文章；（2）一篇解决问题的文章；（3）一篇公开的争论文章；（4）一篇对产品或政策的评价文章；（5）一篇公共政策的批评文章；（6）一篇针对当前事件运用有根据的论点支持某一观点的社论。[1]61据此，我们可以将论点分为“立场、态度的声明”“对策建议”“评价”“解释”。不同类型的论点，写作的重心不一样，其论证方法各有侧重，展开策略也各异。

其次，要重视概念、判断、推理的运用。这需要在文章展开的过程中，重视运用联想，实现从现象到本质的飞跃；重视分析因果，从原因中推断出结果；重视比较异同，从而求同存异；重视临界状态，发现量变到质变的过程；重视互联，探究事物间的联系和发展关系；重视相机而生，发现事物存在的共性与个性；重视两面，剖析矛盾的对立与统一；重视质疑，敢于正视肯定与否定的转化。总之。要运用理性分析来开掘文章，推进议论的深入。

再次，要重视论据的分析。何永康教授一直强调写记叙文不要动不动就发表议论，生怕人家看不懂；写议论文不要拼命“举例”，以“摆事实”代替“讲道理”。议论就是“分析”，分解和剖析事物的内部结构和外部联系，“举例”必须服从于“议论”。在具体的举例分析过程中，要注意事例本身的来源可信度与典型性，注意与观点是否恰当与一致；注意鲜活度，追求丰富与多样性的。分析过程中，要重视层次的衔接，一气呵成；更要重视文意的推进，不仅要回答是什么、不是什么，更要分析为什么是、为什么不是，提出解决问题途径和方法，实现公民写作目的，承担公民发言的责任。

总之，高考写作有其特殊性，需要有清醒的认知，同时又有规律可循，需要积极发现。教师的任务就是指点学生、培养学生，使他们成为聪明的挖井人。

参考文献：

[1]俞发亮.作文课，我们有办法——五位高中语文名师的作文教学智慧[M].上海：华东师范大学出版社，2015.

[2]潘涌.从高考作文看到什么[N].光明日报， 2015-06-08（06）.

[3]冯渊.高考作文：最欠缺的是思维——以2015年上海卷为例[J].语文建设，2015（7）：50-54.

基坑深井降水 篇10

本工程处于松辽断陷盆地东缘, 它东倚张广才岭西麓丘陵, 西接松嫩平原腹地, 构造上恰处于两个相对活动地块的衔接部位。地貌单元为松花江畔低漫滩区, 交通便利。场地范围内地形, 地势平坦, 局部略有起伏, 在勘查报告中, 自上而下的土层为:第一层素填土厚0～3m;第二层粉质粘土细砂互层厚3～5.2m;第三层粉细砂厚5.2～7.8m含水层;第四层中粗砂厚7.8～19.2m含水层;第五层中粗砂厚19.2～30m含水层。

地下水类型属松散层孔隙潜水, 具微承压性, 初见水位埋深在2.10～6.80m, 稳定水位埋深在2.00～6.50m, 其主要含水层为第三层粉细砂层中下部及以下砂砾层, 其涌水量及水位埋深幅度范围受松花江水位变化影响, 年变化幅度在2～3m左右。

深井降水:

本工程南距红线最大距离15m, 降水区总面积约3062m2, 根据施工图单体工程开挖最低点5.65m, 为保证基础正常施工, 基坑内必需降排水施工, 将地下水水位降至基底最低点以下1.5～2.0m, 才满足基坑开挖和基础正常施工及其安全要求。

用深井降水, 会产生较大的水位下降漏斗, 周围也因承压水位下降, 产生地面沉降, 造成周围道路破坏, 房屋开裂, 地下管线断裂等, 因此深井降水要考虑对周围环境的影响。

采用深井降水的另一个风险是水文地质资料问题。设计前的工程地质勘察工作主要是为结构设计提供地基土的有关参数, 而对基坑开挖注意较少, 因此, 降水设计所需参数往往不够用, 设计时参数取值就带有一定经验性和假定性, 并需要在实施过程中不断修正。

1 降水设计

(1) 管井井深长按公式H=Hw1+Hw2+Hw3+Hw4+Hw5+Hw6

(2) 基坑排水量计算

由于地下水稳定水位在自然地面以下3.0～4.0m之间 (相对标高-4.8～-5.8m) , 因此自然地面3m以下均含有丰富地下水, 基底施工又必须在干燥状态下进行, 这就必须保证自然地面下3.0～6.0m之间的地基土是干爽的, 地下水水位必须降至7.5m以下。

基坑涌水量公式:Q=1.366K (2H-S) lgR-lgX S

(3) 水井深度20.5m, 按完整井考虑。

(4) 水泵选择按8口井均摊, 每口井抽水量选用潜水泵QS80型, q=80m3/h。

(5) 管井结构合理与否是保证水流畅通和阻止粉细砂进入井内的关键。管井结构见图, 上部填粘土是为了防止上层滞水流入管内, 以减少上部土层的附加沉降。

2 水井施工

钻井采用KP-100泵吸式反循环钻机, 空压机 (9m3/min) , 载重汽车 (5t) , 成孔孔径Ф550mm, 采用泥浆钻进孔口设置护筒, 防止塌孔, 并在一侧设排泥沟及泥浆坑。孔深至卵石夹砂层 (设计深度止) 。钻井过程中对地层要分层记录, 确定含水层准确位置和地层岩性。成孔后安装井管, 井管的滤管部分应放置在含水层适当位置, 并在井管与孔壁间填充砾石滤料。管井安装后用压缩空气洗井法清洗滤井, 冲除尘渣直到井内出清水, 以使水路畅通, 保证单井出水量80m3/h, 含砂量万。

3 试验

如前所述, 据场区水文地质资料, 因此在施工完8口井后, 做了单井, 双井, 及三井抽水试验, 分别以不抽水井为观测井, 观测其水位在干扰条件下的叠加值, 以检验设计的正确性, 试验数据表明, 原设计所用参数正确, 与试验结果相近。

4 抽水

完成洗井后, 安装水泵对水泵本身和控制系统做一次全面细致检查, 水泵放入井内15～18m深, 据出水量及水位降深选用潜水泵 (扬程30m, 排水量80m3/h) 调整水位位置, 直至降水要求。

在抽水过程中, 制定严格的管理制度, 每天分三班, 每班对每口井的流量、水位测量三次, 以便及时反馈数据, 进行动态管理, 指导土方开挖及结构施工。

在抽水过程中, 排水管铺设合理, 安装位置合适, 尽量方便基础施工, 铺设排水管时在上料口地段加装水泥涵管并下埋, 便于建筑材料运输。

在抽水过程中, 保持供电连续性十分重要, 降水、抽水应连续进行, 为此现场安装变压器量满足各工种联合施工需要, 现场设电工24小时值班, 有事立即处理。主电源线配备两根, 以便紧急情况换用, 配备一台75KW的柴油发电机作为后备电源, 充分保证电网停电, 断电后30min内能启动, 降排水施工不受影响。

5 观测

本工程每天保证3次观测降水水位, 做到对水位、水量有监测记录, 根据水位记录及时调整降排水运行方案, 确保基础施工正常顺利进行。查看降水井, 潜水电泵使用是否正常, 发现异常及时检查维修更换。查看基坑, 坑底及侧壁有无渗水, 漏水现象, 及时调整降排水运行措施。确保基坑内无明水, 避免基坑侧壁坍塌。

受场地条件和经济条件限制不单独布设观测井, 借用降水井作为观测井, 测量水位下降信息。为了掌握降水对环境影响, 布置了水平位移观测点4个, 沉降观测点8个。

6 降水对环境影响

从实测数据看, 降水及护坡所引起的周围的位移和地面沉降不能忽视, 但由于从降水设计到实施阶段始终考虑尽量减小这个影响, 因此虽东面及南面的主干道两边沉降差最大达60～100mm, 仍未出现拉裂现象。

7 降水效果

本工程从7月末开始启动8口井, 在8口井抽水情况下, 每天出水量1.35万立方米 (后期有所减少) , 至10月初完成承台及底板钢筋混凝土, 11月末完成主楼地下结构, 整个基坑虽然开挖至含水层但挖土时基坑干燥, 保证了地下室施工的顺利进行。

结语

深基坑降水质量控制, 是基坑开挖和基础施工的重要环节之一, 要确保此地质条件的降水质量, 除应选择适当的降水方法外, 最主要是从设备的选择、降水井材料的保证、井点数量及位置布置、井深的合理设计及降水过程的细节上进行控制, 才能保证特殊地质条件下深基坑基础施工的圆满完成。

摘要：介绍深井降水的设计, 管井布置, 施工及降水对周围环境的影响。