2.3　井筒结构设计

2.3.1　设计总体要求

新街台格庙矿区斜井和神东补连塔煤矿斜井工程设计的总体要求如下：

（1）设计使用年限：70年。

（2）结构安全等级为一级，结构重要性系数1.1。

（3）斜井防水等级一级，结构防水贯彻“以防为主，刚柔结合，多道设防，综合治理”的原则。

（4）结构按抗震烈度6度进行验算，并按抗震烈度7度采取相应的结构构造措施，以提高结构的整体抗震能力。

（5）管片在使用期间应满足强度、抗裂要求，最大裂缝宽度管片外侧不得大于0.2mm。

（6）环境作用等级：Ⅰ-B。

（7）衬砌环计算直径变形≤3‰D（D为衬砌环外径）。

2.3.2　设计总体布局

2.3.2.1　新街台格庙矿区斜井工程

新街台格庙矿区试验斜井长度6553m，最大埋深685m，其中矩形明槽段长150.309m，盾构掘进段长6402.691m。

试验工程斜井即为1号井的缓坡主斜井。斜井井口标高1322.0m，落底于3-1煤，落底标高+637m，垂深685m，倾角6°，斜长6553m。斜井全长坡度、方位无变化。缓坡主、副斜井平行布置，间距60m，间隔800m设一联络平巷；斜井内间隔800m设一斜向防跑车避难硐室。

斜井井口高程为+1322.000m，斜井井底成巷路面高程为+637.000m，斜井依次穿越2-1煤煤层、3-1煤层。井口到井底落平点采用的纵坡为10.5％。

盾构段斜井内径6.6m，底部设置仰拱块以满足施工期3.5m宽运输平台要求。井筒采用钢筋混凝土预制管片衬砌结构，其中预制钢筋混凝土管片（除仰拱块外）厚0.35m，斜井管片外径7.3m。

2.3.2.2　神东补连塔斜井工程

神东补连塔煤矿斜井全长2745m，其中明槽段26m，盾构掘进段全长2718m。斜井平面位置根据补连塔矿井田开拓总体布置确定，与现有井下2-2煤大巷平行布置，净距为22～28m。

斜井纵断面设计根据无轨胶轮车运输要求，每1000m左右设置一处停车平台，井筒全长共设置2处平台，每处平台均采用R=1200m竖曲线过渡。井口到井底落平点采用的纵坡依次为9.5％、9.07％和9.5％。二级平台预留接口通道与1-2煤层联络，斜井终点落平后与2-2煤层联络巷相接。斜井最大埋深为276.8m。

根据设计为满足盾构施工要求，盾构掘进段内径6.6m圆形，底部设置仰拱块以满足施工期3.5m宽运输平台要求。衬砌结构采用C40预制钢筋混凝土管片，其中预制钢筋混凝土管片（除仰拱块外）厚0.35m，外径7.3m。

2.3.3　井筒结构设计

新街台格庙矿区斜井和神东补连塔煤矿斜井井筒结构设计基本相同。

盾构施工段衬砌结构采用拼装式预制C40钢筋混凝土单层管片衬砌结构。衬砌环直线地段采用左直线环、右直线环，竖曲线地段衬砌环采用在左直线环和右直线环环面加贴钢板及丁晴软木橡胶衬垫的方式实现竖曲线转弯。衬砌环采用“3（标准块）+2（邻接块）+1（仰拱块）+1（封顶块）”分块方式。衬砌环标准环宽为1.5m。普通地段衬砌环采用错缝拼装，联络巷开硐段采用通缝拼装。封顶块采用“搭接900mm，径向推入后再纵向插入”的方式拼装。管片之间采用M24螺栓连接。

盾构法施工时，管片壁后填充采用分区段豆砾石充填与注浆相结合的方法，一方面确保管片外侧与岩石之间的空隙密实、稳固，另一方面经过充填，形成一道外围防水层，防止井筒出现渗漏。

工程按一级防水标准进行设计。衬砌管片接缝防水包括弹性密封垫、最外侧的海绵橡胶条和内侧嵌缝。明挖段与盾构施工段接头防水采用在管片环缝上预埋钢板与明挖段衬砌钢筋焊接，明挖段衬砌与管片之间设置遇水膨胀橡胶止水条方式进行止水。