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摘 要：作为矿井建设的关键工艺,立井井筒施工具有投资成本高,建设工期长,技术要求严格,组织管理难度大等特点,对施工条件的要求也相对复杂,其施工环节既是矿井作业的重点和难点,也是提高矿井施工速度的重要途径,必须引起相关各方人员充分的重视。本文从技术设备、施工组织及安全管理等三个方面出发,对井筒快速施工中应注意的问题进行了富有针对性的探讨。
关键词：立井井筒快速施工技术设备施工组织安全管理
中图分类号：TD262 文献标识码:A 文章编号：1674-098X(2011)08(a)-0069-01
1 立井井筒快速施工概述
作为矿井建设的关键工艺,立井井筒施工具有投资成本高,建设工期长,技术要求严格,组织管理难度大等特点,对施工条件的要求也相对复杂,是矿井作业的重点和难点。虽然立井井筒工程量仅占总工程量的不到10%,但由于其井筒深、断面大的工艺特点,其工期可占总工期的30%以上,甚至可能达到50%左右。可见,立井井筒的施工工艺作为提高矿井施工速度的重要途径,必须引起相关各方人员充分的重视。当前立井作业的方法主要包括掘砌单行、平行、混合作业等三种形式以及掘、砌、安一次成井的作业形式,其中应用比较广泛、工艺较为成熟的,是掘砌混合作业方式,相对于需要增加临时支护的长段单行作业方式,短段混合作业主要是以大井架、大绞车、大吊桶、大抓岩机、伞型钻架和大段高整体金属模板为主要机械化设备配套技术的施工作业线。这种作业方式的优点是永久支护紧跟工作面,可以节省临时支护所要求的时间和材料消耗,降低了成本,有效提高了成井速度。在施工组织和安全管理方面,则应根据具体的建设要求和地质条件,结合现有的装备能力与技术水平优选施工方案,科学利用时间和空间,以合理、立体、交叉为原则安排工序和配置劳动力资源,并认真抓好施工过程的项目控制,在保证施工质量的同时不断缩短循环时间,经济、安全地完成既定生产任务。
2 立井井筒快速施工的技术设备
2.1 设备要点分析
钻眼爆破设备：伞型钻架操作灵活、易于控制,钻眼眼位质量高,有利于光面爆破的推进,可以缩短施工时间,降低劳动强度。作业前应参考现场的岩石条件,对圈距、眼距和眼深等参数做出细致分析并设计爆破计划图表,施工中应按设计图严格控制眼间距,调整装药结构,并使炮眼采取向外倾斜的角度钻进以减少超挖。装岩和排矸设备：作为工期消耗长、工作量繁重的装岩工序,对工程进度的影响相当大,因此应选择操作简单、结构紧凑、装岩能力强的抓岩机。在条件许可的情况下,可选用提升速度快、能力强,与抓岩机生产效率相匹配的提升机,满足井筒出矸的需要,并保证工程的安全进行。此外,应注意的是,抓斗和吊桶的选择应以井筒断面及井筒设备的布置要求为依据。砌壁设备：应选择适合掘砌混合作业方式的整体移动金属模板,然后按照不同井筒的作业条件进行局部的改进,例如调整模板的高度、或加密模板中间的浇筑口,使其更加符合施工要求。为了给快速施工争取时间,还应在混凝土中加入早强减水剂,并采用下料管直接入模的方式。在进行长段井筒套壁时,采用液压滑升模板筑壁能进一步提高砌壁质量,加快施工速度,缩短循环时间。
2.2 技术要点分析
作为矿井建设施工的趋势,立井井筒施工的重点首先是要充分发挥各设备的先进性能,并实现其综合配套能力。特别是在支护与装岩等对工期影响较大的关键工艺施工中,更应尽可能地发掘先进设备的潜力。如在提高支护作业效率方面,应尽量采用锚杆支护,以提高巷道支护效果,减少辅助运输工作量。掘锚一体化作为一种比较理想的快速掘进技术,能够大幅提高掘进效率,加快成巷速度,但这种在悬臂掘进机上加装液压锚杆钻机的施工技术,目前尚需进一步成熟完善,有技术条件的煤矿可根据自身特点逐步进行推广。而现代测控技术可通过及时掌握设备信息,对其工况做出实时测定与控制,并能对设备故障做出科学诊断和调整,也是提高机电效率及作业稳定性的有效途径。此外,早强混凝土、电磁雷管等新技术材料的应用也可以提高生产水平,节约作业循环时间,有利于快速施工的实现。
3 立井井筒快速施工的组织管理
3.1 施工组织
井筒施工应实行分班掘进、滚动作业,以钻爆班、出矸班、砌壁班和清底班轮流作业并与检修班交叉进行工作。检修班应将设备包机到人,即安排专人负责各设备的维修、保养、安装、拆除等,并按作业需要做好备件工作。应使清底、钻眼、爆破、平底、落模、直至浇筑、封口等工序环环相扣,尽可能紧凑地利用工时。掘进以“三八制”进行,每班检修时间为2h,期间应做好运料、打锚杆等工作,操作人员的工时和工作量由班长记录管理,并将其与经济奖惩直接挂钩,以调动作业人员的劳动积极性。要严格进行现场24h监控管理制度,尽可能就地解决各种临时问题,若需要请示汇报的,应力争及时上报,尽快制定有效对策措施并协调行动。
3.2 安全管理
生产安全是实现快速施工的基础,管理者应在严把质量关,加强安全教育宣传的同时,充分重视各施工环节及辅助系统的安全管理工作。对模板的下移、吊盘的起落等工艺细节均应明确其操作规程,并落实监督整改制度,定期核查,以事前充分的准备预防和杜绝事故的发生。爆破应严格执行“一炮三检”、“一炮三泥”、“三人联锁放炮制”和“人、牌、网”三警戒制度,任何钻孔和其它的空眼孔隙不得作为炮眼使用。爆破前,钻孔和其它的空眼孔隙必须用炮泥封堵严实,并严格执行爆破前后汇报制度。此外,对于设备的使用、安全监控系统的维护、综合防尘、通风系统、机电运输管理等都应落实在安全制度中,并针对可能出现的防火、防水、防突等问题也应预置处理方案,提高作业的安全系数。
4 结语
实践表明,上述技术设备与组织管理经验的推广和应用,使建井速度在保证施工质量的前提下不断提高。可见,要实现矿井施工优质、安全、快速的建设目标,就必须充分发挥配套设备的性能优势,采用先进的新材料和新技术,以项目管理法等科学组织形式合理优化劳动力资源,提高工程的可靠性与施工效率,在安全生产的基础上缩短建井工期,降低施工成本,为企业赢得良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 李智渊,陈灿亭,何振伟.立井井筒快速施工技术[J].科技信息,2008(27).
[2] 高成宇,苏睿,王文新.立井井筒机械化快速施工经验[J].建井技术,2005(5).
[3] 贾希林,孙清华,侯胜龙,李银旗,于晓虎.立井井筒凿井设备布置优化设计[J].建井技术,2005(6).
[4] 沈毅,万战胜,汤丽立.复杂地质条件下千米竖井快速施工技术研究[J].路基工程,2010(3).
关键词：立井井筒快速施工技术设备施工组织安全管理
中图分类号：TD262 文献标识码:A 文章编号：1674-098X(2011)08(a)-0069-01
1 立井井筒快速施工概述
作为矿井建设的关键工艺,立井井筒施工具有投资成本高,建设工期长,技术要求严格,组织管理难度大等特点,对施工条件的要求也相对复杂,是矿井作业的重点和难点。虽然立井井筒工程量仅占总工程量的不到10%,但由于其井筒深、断面大的工艺特点,其工期可占总工期的30%以上,甚至可能达到50%左右。可见,立井井筒的施工工艺作为提高矿井施工速度的重要途径,必须引起相关各方人员充分的重视。当前立井作业的方法主要包括掘砌单行、平行、混合作业等三种形式以及掘、砌、安一次成井的作业形式,其中应用比较广泛、工艺较为成熟的,是掘砌混合作业方式,相对于需要增加临时支护的长段单行作业方式,短段混合作业主要是以大井架、大绞车、大吊桶、大抓岩机、伞型钻架和大段高整体金属模板为主要机械化设备配套技术的施工作业线。这种作业方式的优点是永久支护紧跟工作面,可以节省临时支护所要求的时间和材料消耗,降低了成本,有效提高了成井速度。在施工组织和安全管理方面,则应根据具体的建设要求和地质条件,结合现有的装备能力与技术水平优选施工方案,科学利用时间和空间,以合理、立体、交叉为原则安排工序和配置劳动力资源,并认真抓好施工过程的项目控制,在保证施工质量的同时不断缩短循环时间,经济、安全地完成既定生产任务。
2 立井井筒快速施工的技术设备
2.1 设备要点分析
钻眼爆破设备：伞型钻架操作灵活、易于控制,钻眼眼位质量高,有利于光面爆破的推进,可以缩短施工时间,降低劳动强度。作业前应参考现场的岩石条件,对圈距、眼距和眼深等参数做出细致分析并设计爆破计划图表,施工中应按设计图严格控制眼间距,调整装药结构,并使炮眼采取向外倾斜的角度钻进以减少超挖。装岩和排矸设备：作为工期消耗长、工作量繁重的装岩工序,对工程进度的影响相当大,因此应选择操作简单、结构紧凑、装岩能力强的抓岩机。在条件许可的情况下,可选用提升速度快、能力强,与抓岩机生产效率相匹配的提升机,满足井筒出矸的需要,并保证工程的安全进行。此外,应注意的是,抓斗和吊桶的选择应以井筒断面及井筒设备的布置要求为依据。砌壁设备：应选择适合掘砌混合作业方式的整体移动金属模板,然后按照不同井筒的作业条件进行局部的改进,例如调整模板的高度、或加密模板中间的浇筑口,使其更加符合施工要求。为了给快速施工争取时间,还应在混凝土中加入早强减水剂,并采用下料管直接入模的方式。在进行长段井筒套壁时,采用液压滑升模板筑壁能进一步提高砌壁质量,加快施工速度,缩短循环时间。
2.2 技术要点分析
作为矿井建设施工的趋势,立井井筒施工的重点首先是要充分发挥各设备的先进性能,并实现其综合配套能力。特别是在支护与装岩等对工期影响较大的关键工艺施工中,更应尽可能地发掘先进设备的潜力。如在提高支护作业效率方面,应尽量采用锚杆支护,以提高巷道支护效果,减少辅助运输工作量。掘锚一体化作为一种比较理想的快速掘进技术,能够大幅提高掘进效率,加快成巷速度,但这种在悬臂掘进机上加装液压锚杆钻机的施工技术,目前尚需进一步成熟完善,有技术条件的煤矿可根据自身特点逐步进行推广。而现代测控技术可通过及时掌握设备信息,对其工况做出实时测定与控制,并能对设备故障做出科学诊断和调整,也是提高机电效率及作业稳定性的有效途径。此外,早强混凝土、电磁雷管等新技术材料的应用也可以提高生产水平,节约作业循环时间,有利于快速施工的实现。
3 立井井筒快速施工的组织管理
3.1 施工组织
井筒施工应实行分班掘进、滚动作业,以钻爆班、出矸班、砌壁班和清底班轮流作业并与检修班交叉进行工作。检修班应将设备包机到人,即安排专人负责各设备的维修、保养、安装、拆除等,并按作业需要做好备件工作。应使清底、钻眼、爆破、平底、落模、直至浇筑、封口等工序环环相扣,尽可能紧凑地利用工时。掘进以“三八制”进行,每班检修时间为2h,期间应做好运料、打锚杆等工作,操作人员的工时和工作量由班长记录管理,并将其与经济奖惩直接挂钩,以调动作业人员的劳动积极性。要严格进行现场24h监控管理制度,尽可能就地解决各种临时问题,若需要请示汇报的,应力争及时上报,尽快制定有效对策措施并协调行动。
3.2 安全管理
生产安全是实现快速施工的基础,管理者应在严把质量关,加强安全教育宣传的同时,充分重视各施工环节及辅助系统的安全管理工作。对模板的下移、吊盘的起落等工艺细节均应明确其操作规程,并落实监督整改制度,定期核查,以事前充分的准备预防和杜绝事故的发生。爆破应严格执行“一炮三检”、“一炮三泥”、“三人联锁放炮制”和“人、牌、网”三警戒制度,任何钻孔和其它的空眼孔隙不得作为炮眼使用。爆破前,钻孔和其它的空眼孔隙必须用炮泥封堵严实,并严格执行爆破前后汇报制度。此外,对于设备的使用、安全监控系统的维护、综合防尘、通风系统、机电运输管理等都应落实在安全制度中,并针对可能出现的防火、防水、防突等问题也应预置处理方案,提高作业的安全系数。
4 结语
实践表明,上述技术设备与组织管理经验的推广和应用,使建井速度在保证施工质量的前提下不断提高。可见,要实现矿井施工优质、安全、快速的建设目标,就必须充分发挥配套设备的性能优势,采用先进的新材料和新技术,以项目管理法等科学组织形式合理优化劳动力资源,提高工程的可靠性与施工效率,在安全生产的基础上缩短建井工期,降低施工成本,为企业赢得良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 李智渊,陈灿亭,何振伟.立井井筒快速施工技术[J].科技信息,2008(27).
[2] 高成宇,苏睿,王文新.立井井筒机械化快速施工经验[J].建井技术,2005(5).
[3] 贾希林,孙清华,侯胜龙,李银旗,于晓虎.立井井筒凿井设备布置优化设计[J].建井技术,2005(6).
[4] 沈毅,万战胜,汤丽立.复杂地质条件下千米竖井快速施工技术研究[J].路基工程,2010(3).