1.1 永久井筒灾害治理的定义与范畴
永久井筒作为矿山井巷工程的关键部分，是联系地下与地面的重要通道，承担着提升、通风、排水等重要任务。在长期的矿山开采活动中，受地质条件、开采工艺以及时间等多种因素的影响，永久井筒可能会出现各种病害，如淋水渗漏、井壁裂缝、壁后空洞、结构变形等。这些病害不仅会影响井筒的正常使用功能，还可能对矿井的安全生产构成严重威胁。
永久井筒灾害治理，就是针对运营或废弃井筒中存在的上述病害，综合运用各种技术手段，如支护加固、注浆堵水、永久封闭等，对井筒进行修复和治理，以确保井筒结构的稳定性，保障矿井的安全生产。在治理过程中，需要严格遵循《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213 - 90）等相关行业标准，确保治理工作的质量和安全性。
从范畴上看，永久井筒灾害治理涵盖了井筒的各个部分，包括井颈、井身和井底，以及井筒内的各种装备和设施。治理工作不仅要解决当前存在的病害问题，还要考虑到井筒未来的长期稳定性和可靠性，采取有效的预防措施，防止病害的再次发生。
1.2 永久井筒灾害的危害与治理必要性
永久井筒一旦出现灾害，其危害是多方面的，治理工作刻不容缓。
淋水渗漏是常见的井筒病害之一。当井筒淋水严重时，会导致提升设备长期处于潮湿的环境中，加速设备的锈蚀，降低设备的使用寿命，增加设备维修和更换的成本。据统计，在一些淋水严重的矿山，提升设备的维修频率比正常情况高出 30% - 50%。同时，淋水还可能影响提升钢丝绳的性能，增加断绳事故的风险。根据相关力学计算，当钢丝绳因锈蚀而截面积减少 10% 时，其承载能力会降低约 20% ，大大增加了提升作业的安全隐患。
井壁裂缝的危害同样不容忽视。井壁裂缝会削弱井壁的承载能力，随着裂缝的发展，可能导致井壁局部垮塌，进而引发围岩的垮塌。在某矿山，由于井壁裂缝未及时处理，最终导致一段井壁垮塌，造成了长达一个月的停产整顿，直接经济损失超过 500 万元。此外，井壁裂缝还可能为地下水和有害气体的涌入提供通道，引发透水、瓦斯泄漏等事故。
废弃井筒如果未得到妥善治理，连通老空区后，可能会造成瓦斯或水害泄漏。老空区中往往积聚了大量的瓦斯和积水，一旦与井筒连通，瓦斯可能会涌入井筒，达到爆炸极限后，遇到火源就会引发爆炸事故；积水则可能突然涌出，造成矿井水灾。据不完全统计，因废弃井筒连通老空区引发的瓦斯爆炸和水害事故，在矿山事故中占有相当大的比例。
从经济角度来看，井筒病害还会增加矿井的排水、维护成本。为了应对淋水渗漏，矿井需要增加排水设备和排水时间，这无疑会消耗大量的电能和水资源。同时，为了维护病害井筒的正常运行，需要投入更多的人力和物力进行日常检查和维修，这些额外的成本都会降低矿山的经济效益。
综上所述，永久井筒灾害对矿山的安全生产和经济效益构成了严重威胁，治理工作是矿山灾害防治体系中不可或缺的一环，对于保障矿山的可持续发展具有重要意义。
二、 永久井筒病害诊断与评估方法
2.1 常见病害类型与成因分析
在矿山永久井筒的长期运营过程中，由于受到复杂地质条件、施工质量以及开采活动等多种因素的影响，常常会出现各种病害。其中，渗漏水与淋水、井壁结构损伤以及壁后空洞是最为常见的三种病害类型，这些病害不仅影响井筒的正常使用，还对矿井的安全生产构成严重威胁。
渗漏水与淋水是永久井筒较为普遍的病害之一。其主要成因是井筒在施工过程中需要穿过多个含水地层，当防水措施不到位时，含水地层中的水就会渗入井筒。例如，在青云煤业副井的施工中，由于顶水掘进，涌水量大，导致井壁打灰期间失浆过多 ，形成了许多细微的通道，使得井筒出现淋水量大、麻面、沙眼等现象。此外，施工期的注浆质量不佳，也可能导致后期出现渗漏水问题。如果注浆材料的粘结性不足，或者注浆压力不够，无法将所有的空隙填充密实，就会为地下水的渗漏提供通道。
井壁结构损伤也是常见的病害类型。在一些采用素砼支护的井筒中，由于素砼本身的抗拉强度较低，在受到地层压力、温度变化等因素的影响时，容易出现裂缝。以某矿山的主井为例，在经过多年的开采后，由于地层的沉降，井壁受到了不均匀的压力，导致井壁出现了多条裂缝。此外，反复注浆也可能对井壁结构造成损伤。在井筒出现渗漏水等问题后，通常会采用注浆的方法进行治理，但如果注浆次数过多，注浆压力过大，就可能导致井壁出现龟裂、变形等问题。在青云煤业副井的治理过程中，由于多次进行全断面井筒注浆，造成了井壁龟裂，局部变形，注浆管外露过长且存在漏水等现象。
