预防新建井筒发生井壁破裂灾害方法有哪些？

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建立新的井壁设计原则传统表土层井壁设计将井壁视为静态、平面问题。在设计井壁时，认为井壁自重的3/4由地层围抱力所抵消；但当遇到能产生上述竖直附加力的特殊地层条件时，地层不但不能承受一部分自重，反而对井壁作用一向下的、随时间增长的竖直附加力。由于附加力的存在及其在时空上的变化，静态、平面应变受力模式已不适用于处在特殊地层中的井壁。在新的井壁设计中,应充分认识井壁——地层的相互作用；充分考虑特殊地层对井壁所造成的竖直附加力；考虑井壁、井筒装备及井塔的重量；考虑温度变化造成的附加荷载；将井壁受力问题作为一个动态、空间问题进行设计计算，采用第四强度理论进行强度验算。

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增大井壁厚度，提高井壁材料强度在冻结井筒中，我国目前普遍采用双层现浇钢筋混凝土复合井壁。由于受井下施工条件限制，井壁混凝土的标号一般低于C60，井壁的总厚度最大为2m。从理论上讲，增大井壁厚度肯定能起到预防井壁破裂的目的，但存在施工可行性、施工工艺，尤其是施工费用的制约。建筑材料技术的发展日新月异，国外标号高达C238的高强混凝土已商品化；国内标号达C150的混凝土也已在实际中得到应用。在我国隧道中使用的预制混凝土弧板其标号已达C100，尺寸加工误差不大于0.5mm；国外八九十年前就已大量使用铸（铁）钢弧板井壁。

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采用新型井壁结构如外层井壁既可以是混凝土弧板，也可以是混凝土弧板加现浇混凝土；内层井壁可以是现浇混凝土，也可以是现浇混凝土加铸钢弧板等。设计井壁时，应充分发挥各组成部分的作用，使其适应实际的工作条件和承受的载荷。为防止新建井筒以后发生井壁破裂灾害，开发适用于冻结井筒的滑动可缩井壁结构和双层整体可缩井壁结构，以及适用于钻井井筒的单层整体可缩井壁结构，其中滑动可缩井壁结构和钻井可缩井壁结构已分别在冻结井壁和钻井井壁中得到应用。

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注浆加固地层类似对破裂井壁的治理，对新建井筒井壁进行监测预报对处于深厚表土层地区的新建井筒，为掌握井壁的实际工作状态，十分有必要事先在井壁内部建立长时监控系统，通过长时间的监测，可以了解井壁应力和应变的变化情况，进而可以对井壁的安全性作出比较准确的评定，达到事先防治井壁破裂的目的。通过长期观测数据的分析，可以判定井筒周围地压、竖直附加力、自重、温度、采动等因素对井壁的影响，以便比较准确地评价井壁的安全性。