二建矿业考点:矿井施工顺序确定方法
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发布时间：2022-11-17 14:41
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时间：2023-11-28 10:11
一、矿山井巷工程项目施工的主要内容和施工安排
(一)矿山井巷工程项目施工的主要内容
矿建、土建和安装工程三大类，还有临时性的建筑物和构筑物。
(二)矿山工程项目施工顺序安排要求
1、施工项目的总体安排
通常以矿建为主线，即要避免因为机电安装和土建工程抢占矿建工程的工期，又要防止矿建工程拖后影响安装、土建工程最后的完成而造成工期延迟。
2、矿山工程项目三类工程施工顺序安排应统筹兼顾并合理组织
(1)在三类工程施工顺序安排上，对时间上与矿建工程不牵连、又不影响最后工期的内容，如场区铁路及铁路装运站、仓库、机修厂等的施工，可以作为非关键路线上的补充内容，分批、分期，结合劳动力、设备、材料、场地空间需求等综合平衡进行安排。
(2)对于与关键路线工程内容有牵连的、影响矿建工程进展的土建与安装工程或者大临工程(如冻结、注浆等)，则应使其在相应的矿建工程施工前完成。如掘井井架施工、主井临时罐笼提升系统与副井永久提升系统的交替衔接等。
(3)有些可以利用的永久设备，比如地面变电所、井下水泵房和相应的管线工程、井下变电所等，应尽早建设和安装，可以早建早利用，避免或减少修建临时设施。
(4)对于非标件安装工程来说，应留有更多的富余时间。
(5)井巷工程受井下施工条件的*，特别是提升能力、施工空间等。对涉及抗灾能力、改善施工环境的工程应提前安排施工。比如在水患比较大的矿井，井下排水系统形成后方可安排大规模井巷工程施工;对于瓦斯隐患较大的矿井，尽快形成永久通风系统，之后方可安排采区煤巷的大规模施工。
二、矿山井巷工程项目施工顺序及其确定
(一)井筒的施工顺序
一般有主副井同时开工、主副井交错开工、主副井先于风井开工、风井先于主副井开工等几种顺序。
1、主副井同时开工
在地质条件较好、岩层稳定，有充分的施工力量和施工准备，能保证顺利、快速施工的情况下，才采用这种方式;但是这种方式的准备工作量大，并且由于主井工程量大，可能拖后完成。副井到底后不能马上形成井下巷道全面、快速施工的提升和通风条件，容易造成窝工。特别是采用冻结法施工的立井井筒时，这种开工顺序会造成冻结站装机容量大，电力负荷大，而且前期设备、人员投入巨大，成本大幅度增加。
2、主副井交错开工
应用比较普遍，主副井错开施工的时间应根据最优网络图而定，一般为 1~4 个月。
(1)主井在前，副井在后
主井井筒比副井深，又有装载硐室，施工要占一定工期。最大的好处是主副井基本同时到底，短路贯通时间快，独头掘进距离短。主井提前开工有利于提前改装临时罐笼。
(2)副井在前，主井在后
它主要适用于副井有整套永久提升设备可提前利用时，如采用一次成井。目前这种情况比较少见。
3.装载硐室的施工顺序
主井井筒到底时间与箕斗装载硐室施工顺序有关。有四种施工顺序：
一是与主井井筒及其硐室一次顺序施工完毕。缺点是井筒占用工期较长;优点是不需要井筒二次改装，而且安全性较好。
二是主井井筒一次掘到底，预留装载硐室硐口，然后再回头施工装载硐室。其优点是排水和出渣工序相对简单，可以充分利用下部井筒的空间。缺点是需要搭建操作平台，安全性相对较差。
三是主井井筒一次掘到底，预留硐口，待副井罐笼投入使用后，在主井井塔施工的同时完成硐室工程。
四是主井井筒第一次掘砌到运输水平，待副井罐笼提升后，施工下段井筒，箕斗装载硐室与该段井筒一次作完。这种方式只有在井底部分地质条件特别复杂时才采用。
4、主、副井与风井的施工顺序
通常位于关键路线上的风井井筒，可以先于主、副井开工，或者与主、副井同时或稍后于主、副井开工，具体施工顺序可根据井巷工程施工排队计划进行安排。对于非主要矛盾线上的风井井筒，开工时间可适当推迟，以不影响井巷工程总进度计划或建井总工期为原则。
(二)矿山井巷工程过渡期施工安排
井巷过渡期的施工内容主要包括：主副井短路贯通;服务于井筒掘进用的提升、通风、排水和压气设备的改装;井下运输、供水、通信及供电系统的建立;劳动组织的变换等等。
1、主副井短路贯通
临时贯通通常选择在主副井之间的贯通距离最短、弯曲最少、符合主井临时改装后提升方位和二期工程重车主要出车方向要求，以及与永久巷道或硐室之间留有足够的安全岩柱、并所开临时巷道能给生产利用。主副井短路贯通一般需1~2个月左右时间。
2、提升设施的改装
提升设施的改装一般遵循主井--副井的'改装顺序。主、副井两个井筒到底贯通后，通常主井井筒临时罐笼提升系统改装。主井临时改装完毕后进行副井井筒的永久装备。
改装的主要原则：保证过渡期短，使井底车场及主要巷道能顺利地早日开工;使主副井井筒永久装备的安装和提升设施的改装相互衔接;改装后的提升设备应能保证井底车场及巷道开拓时期全部提升任务。
两个井筒子同时到底并短路贯通后，主井先改装为临时罐笼提升。此时，由副井承担井下临时排水及提升任务。临时罐笼改装一般需半个月左右时间。完成主井临时罐笼改装后，副井即进行永久提升设施安装。包括换永久井架(或井塔)，安永久提升机等，并一次建成井口房。对于钢井架、一般提升机改装需半年左右;采用井塔、多绳摩擦轮提升机，需要一年左右。等副井安装完毕后，主井即可进行永久提升设备安装。
3、运输与运输系统的变换
井巷过渡期运输与运输系统的变换，按照主井改装临时罐笼来考虑时，一般可以分为以下几个阶段：
(1)主副井未贯通期：主副井到底后，对主副井贯通巷道掘进，一般仍用吊桶提升。
(2)主井临时罐笼改装期：主副井贯通后，副井进行吊桶提升，主井进行临时罐笼改装，这时井下一般采用V形矿车运输。
(3)主井临时罐笼提升期：这一时期副井正进行井筒永久装备，并由主井临时罐笼提升，故多采用 U 形矿车运输。此时地面应设有临时翻罐笼进行翻矸，从翻罐笼到排矸场之间用 V 形矿车进行运输排矸。
(4)主井临时罐笼、副井永久提升期：视情况适当安排主井永久装备时间。
(5)主井永久装备、副井永久罐笼提升期：此时为井底巷道开拓任务量最大的时候，应充分发挥副井提升能力，满足井下巷道开采任务的提升需求。
4、通风系统的改装
井筒到底后，当主、副井未贯通前，仍然是利用原来凿井时的通风设备、设施进行通风。主副井贯通后，应尽早形成主井进风，副井出风系统。通风设施的改装有三种方案：
(1)将主井风筒拆除，同时延长副井风筒，并在主、副井贯通联络巷内修建临时风门。它适用于井深较浅的浅井。
(2)将副井内原有风筒拆除，在主井临时罐笼改装时保留一趟风筒，将主井扇风机移到井下主副井贯通联络巷内，实现主井进风、副井出风的通风系统。此方案能增加有效风量，通阻较小，适用于深井条件。
(3)在高瓦斯矿井条件下，应采用封闭主井井架，在主井地面安装主要扇风机，形成主井回风，副井进风的全矿井负压通风系统。
通风系统改造时应注意同时串联通风的工作面数量最多不得超过三个。为避免多工作面串风，可采用抽出式通风或增开辅助巷道。
5、排水系统改装
过渡期的排水设施改装一般可分为三个主要阶段：
(1)主副井联络巷未贯通前，仍然利用原有的凿井排水系统，分别由主副井水窝作为临时水仓排水。
(2)主副井短路贯通后，主井改装临时罐笼期间，井底排水系统利用副井井底水窝和副井排水系统排水或在副井马头门位置设置临时卧泵排水，主井涌水由卧泵排到副井井底。
(3)主井临时罐笼提升、副井永久装备期，可在副井马头门外施工壁龛或是直接在巷道一侧安装安设临时卧泵，由主井井底吸水，经敷设在主井井筒中的排水管将水排出地表。当涌水量较大时，可扩大主、副井联络巷，作业临时泵房和变电所，甚至另开凿临时水仓。
6、其他设施的改装
在井底车场施工时，还要解决好井下的压风供应及供电、供水、通信、信号、照明等工作。
主副井贯通后，应考虑在井底车场内(一般在临时泵房附近)设临时变电所，以供水泵、绞车、扇风机等高压用户用电。
(三)矿井建设二三期工程的施工
矿井一期工程以井筒工程为代表，其施工内容包括井筒及相关硐室掘砌施工和主、副井短路贯通等工程。二期工程主要以巷道为代表，按施工区域划分为主、副井施工区和风井施工区。主、副井施工区的二期工程，主要指井底车场及各类硐室、主要运输石门、井底矿仓、运输大巷及有关硐室和采区下部车场、采区矿仓、上下山等井巷工程及辅轨工程。风井施工区的二期工程，主要指风井井底临时车场、回风石门、总回风巷，以及由风井施工的上下山、交岔点、硐室和铺轨工程。
1、井底车场巷道施工安排
保证主副井短路贯通与关键线路工程不间断地快速施工，同时提高连锁工程的掘进速度和改善其施工条件、提高矿井抗灾能力所必须的巷道。在考虑安全前提，综合平衡。如提升矿井抗水灾的能力;改善通风条件;形成环形车场，提供运输能力等工程应优先考虑。
2、井底车场硐室施工安排
(1)与井筒相毗连的各种硐室(马头门、管子道、装载硐室等)在一般情况下应与井筒施工同时进行，装载硐室的安装应在井筒永久装备施工之前进行。
(2)井下各机械设备硐室的开凿应考虑利于提升矿井抗灾能力、利于后续工程的施工和安装、利于提前投产等。
(3)对于不急于投入使用且对矿井开拓、抗灾能力影响不大的服务性硐室，如等候室、调度室、医务室等，一般可作为平衡工程量用。
(4)通常巷道在掘进到交叉点或硐室入口处时，应向支巷掘进5m左右，以便为后续工程掘进创造空间。
3、井底主要大巷的施工
(1)在具备施工运输和施工安全的前提下，应尽快进入主要大巷的掘进工作，在运输、通风、劳动力安排方面应尽可能优先考虑主要大巷的施工。
(2)通常安排井下主要大巷双巷掘进，其中一个工作面超前另一个工作面50~150m，每隔一定距离施工一联络巷，利用双巷形成临时通风和运输系统，缩短独头通风距离，改善工作面通风条件。
(3)对于井下主要大巷的掘进通常应组织较好的施工队伍和较强的机械化配套，进行快速施工。
4、采区巷道与硐室的施工
采区巷道与硐室是通常意义上的矿井三期工程，一般包括采区车场、泵房、变电所、水仓、煤仓、顺槽、开切眼等工程。对三期工程的施工应考虑以下因素：
(1)三期工程的顺槽和切眼通常是关键线路工程，在满足安全、通风需求的前提下，应优先安排施工。
(2)采区其他巷道和硐室通常结合总施工进度计划安排，综合平衡各种因素安排施工进度计划。
(3)采区顺槽通常距离较长，且均为煤巷，为了解决通风和瓦斯难题，一般应安排双巷掘进，减少巷道独头通风距离。
(4)采区顺槽的施工，一般应采用综合掘进机或掘锚一体机掘进，根据现场条件后配套运输可以采用皮带或其他有轨转载运输系统，配套掘进能力可以达到月进1 500m以上，可大大缩短建井工期。
