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摘要：生产矿井因地质构造或采掘等方面原因，常常导致井筒变形。对矿井井筒实行变形测量，通过观测数据的分析，及时了解、预测井筒、井架的变形趋势，并采取相应的维护措施，达到矿山安全生产的目的。
关键词：井筒变形；竖井变形监测；数据分析
中图分类号：TU753
文献标识码：A
文章编号：1009-2374(2011)22-0073-02
焦家金矿望儿山矿区2#矿井于1983年建成并投入运行，采用单绳提升机。井深220余米，2#井筒位置正好处于采空区地表移动的反弯点上，井口高程为＋103m，在＋40m-＋66m为蚀变带，以下为基岩层。自运行以来曾多次对井筒钢梁和井架进行过加固，2008年井壁严重破裂，罐道挤压变形，矿井被迫停产。当时对变形井筒进行重新建设。之后，又出现了不同程度的变形。因此，有必要对竖井井筒进行变形监测，掌握其运营状态，保证矿山的生产安全。
一、概况
望儿山2#井罐道是通过梁腿直接固定在井壁上，井筒变形，井壁承受的压力通过梁腿把一部分传递给罐道，使梁罐道产生变形，影响罐笼运行。
二、测量方法
(一)井筒变形观测
从井筒附近的监测控制点按施工放样法精确定出立井上口梁腿1、2、3、4共4个点，如图1所示，同时满足1-3，2-4的交点Q与原设计井筒中心重合。
在每个罐道的外侧各放一根钢丝，上端分别固定在1、2、3、4点上，下端分别挂上垂球，直到钢丝在井筒中摆动的幅度最小，此时4根钢丝近似垂直。测量人员站在罐笼中，沿1-3和2-4方向精确量取钢丝到井壁的距离，同时在井筒中精确测出交点01的坐标(x1，Y1)。以上数据每4米量取一组，在40-68米之间每2米量取一组。
根据四根钢丝坐标和丈量的井壁距离，求得每一深度的4个井壁点的坐标，利用不共线三点求外接圆的方法，求出每一深度井筒中心坐标，据此反映井筒中心位移的大小。
(二)井架水平位移观测
对2号井井架水平位移监测主要是对立柱的监测，在立柱中间建立观测点，用钢钉钉入立柱。在采空区的下盘(观测点经多年观测比较稳定)设两个基点用经纬仪或全站仪进行前方交汇法进行观测(图3)。根据观测数据我们绘出了水平位移变化图(图4)，形象地说明了2#井架的水平位移情况。
(三)井筒的沉降观测
对2#井的沉降观测主要是在2#井周围布设沉降观测点，定期对观测点进行高程观测。根据观测点的高程变化，反映出2#井的沉降情况。
三、数据分析
(一)误差分析
影响测量精度的主要有以下几种误差来源：(1)仪器本身的误差等系统误差；
(2)读数误差；(3)钢丝在井筒中的摆动产生的误差。
通过多次的实践与验证，反映这些点的误差改正值均很小，可忽略不计。
(二)观测数据分析
表1是井架水平位移典型观测数据；表2为2#井周围特征点下沉量表。
通过井中点位移图和井架位移图以及观测数据的分析可以得出，罐道存在着凸出现象，井架上口向西偏北方向移动并略微有所下沉。根据实测情况，我们在变形严重的区域加密了钢梁，保证了井筒的安全及提升系统的正常运行。
实践证明这种测量方法安全、准确、省时、省力，简便易行。所测数据通过分析、对比，能够反映出整个罐道在井筒中的变形情况以及井筒的水平位移情况，得出了整个竖井井筒的变形量与变形趋势，从而采取相应措施对井筒加以维护。这就提高了我矿的经济效益，延长了矿井寿命，为我矿安全持久生产提供了保障。
参考文献[1]张旭清，刘小龙．立井井筒变形监测探讨[J]．实用技术，
2007，16(5)．[2]陈艳梅．竖井罐道变形测量简易方法及精度分析[J]．西
部探矿工程,2003，15(4)．
作者简介：郭同江(1968-)，男，山东莱州人，山东黄金集团焦家金矿测量副主任，工程师，研究方向：采空区沉降变形观测、治理；韩智尧(1976-)，男，山东莱州人，山东黄金集团焦家金矿技术处测量助理工程师，研究方向：采空区沉降变形观测、治理；王京海(1968-)，男，山东莱州人，山东黄金集团焦家金矿技术处测量助理工程师，研究方向：采空区沉降变形观测、治理；任洪文(1986-)，男，山东莱州人，山东黄金集团焦家金矿技术处测量助理工程师，研究方向：采空区沉降变形观测、治理。
责任编辑 陈倩
关键词：井筒变形；竖井变形监测；数据分析
中图分类号：TU753
文献标识码：A
文章编号：1009-2374(2011)22-0073-02
焦家金矿望儿山矿区2#矿井于1983年建成并投入运行，采用单绳提升机。井深220余米，2#井筒位置正好处于采空区地表移动的反弯点上，井口高程为＋103m，在＋40m-＋66m为蚀变带，以下为基岩层。自运行以来曾多次对井筒钢梁和井架进行过加固，2008年井壁严重破裂，罐道挤压变形，矿井被迫停产。当时对变形井筒进行重新建设。之后，又出现了不同程度的变形。因此，有必要对竖井井筒进行变形监测，掌握其运营状态，保证矿山的生产安全。
一、概况
望儿山2#井罐道是通过梁腿直接固定在井壁上，井筒变形，井壁承受的压力通过梁腿把一部分传递给罐道，使梁罐道产生变形，影响罐笼运行。
二、测量方法
(一)井筒变形观测
从井筒附近的监测控制点按施工放样法精确定出立井上口梁腿1、2、3、4共4个点，如图1所示，同时满足1-3，2-4的交点Q与原设计井筒中心重合。
在每个罐道的外侧各放一根钢丝，上端分别固定在1、2、3、4点上，下端分别挂上垂球，直到钢丝在井筒中摆动的幅度最小，此时4根钢丝近似垂直。测量人员站在罐笼中，沿1-3和2-4方向精确量取钢丝到井壁的距离，同时在井筒中精确测出交点01的坐标(x1，Y1)。以上数据每4米量取一组，在40-68米之间每2米量取一组。
根据四根钢丝坐标和丈量的井壁距离，求得每一深度的4个井壁点的坐标，利用不共线三点求外接圆的方法，求出每一深度井筒中心坐标，据此反映井筒中心位移的大小。
(二)井架水平位移观测
对2号井井架水平位移监测主要是对立柱的监测，在立柱中间建立观测点，用钢钉钉入立柱。在采空区的下盘(观测点经多年观测比较稳定)设两个基点用经纬仪或全站仪进行前方交汇法进行观测(图3)。根据观测数据我们绘出了水平位移变化图(图4)，形象地说明了2#井架的水平位移情况。
(三)井筒的沉降观测
对2#井的沉降观测主要是在2#井周围布设沉降观测点，定期对观测点进行高程观测。根据观测点的高程变化，反映出2#井的沉降情况。
三、数据分析
(一)误差分析
影响测量精度的主要有以下几种误差来源：(1)仪器本身的误差等系统误差；
(2)读数误差；(3)钢丝在井筒中的摆动产生的误差。
通过多次的实践与验证，反映这些点的误差改正值均很小，可忽略不计。
(二)观测数据分析
表1是井架水平位移典型观测数据；表2为2#井周围特征点下沉量表。
通过井中点位移图和井架位移图以及观测数据的分析可以得出，罐道存在着凸出现象，井架上口向西偏北方向移动并略微有所下沉。根据实测情况，我们在变形严重的区域加密了钢梁，保证了井筒的安全及提升系统的正常运行。
实践证明这种测量方法安全、准确、省时、省力，简便易行。所测数据通过分析、对比，能够反映出整个罐道在井筒中的变形情况以及井筒的水平位移情况，得出了整个竖井井筒的变形量与变形趋势，从而采取相应措施对井筒加以维护。这就提高了我矿的经济效益，延长了矿井寿命，为我矿安全持久生产提供了保障。
参考文献[1]张旭清，刘小龙．立井井筒变形监测探讨[J]．实用技术，
2007，16(5)．[2]陈艳梅．竖井罐道变形测量简易方法及精度分析[J]．西
部探矿工程,2003，15(4)．
作者简介：郭同江(1968-)，男，山东莱州人，山东黄金集团焦家金矿测量副主任，工程师，研究方向：采空区沉降变形观测、治理；韩智尧(1976-)，男，山东莱州人，山东黄金集团焦家金矿技术处测量助理工程师，研究方向：采空区沉降变形观测、治理；王京海(1968-)，男，山东莱州人，山东黄金集团焦家金矿技术处测量助理工程师，研究方向：采空区沉降变形观测、治理；任洪文(1986-)，男，山东莱州人，山东黄金集团焦家金矿技术处测量助理工程师，研究方向：采空区沉降变形观测、治理。
责任编辑 陈倩