張學(xué)峰 張琪林

摘 要：本文針對礦井建設(shè)準(zhǔn)備中存在的問題，再次對施工準(zhǔn)備各項工作進(jìn)行梳理，以加深認(rèn)識、調(diào)整思路、統(tǒng)籌安排，使礦井建設(shè)有條不紊，實(shí)現(xiàn)安全優(yōu)質(zhì)、快速高效和文明建礦的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：礦井建設(shè)；施工準(zhǔn)備礦井建設(shè)是業(yè)內(nèi)人士老生常談的話題，但從考察的基建礦井來看，無論技術(shù)準(zhǔn)備還是工程準(zhǔn)備還存在許多問題。有的礦井沒有編制施工組織設(shè)計或編制質(zhì)量不高；場內(nèi)道路施工安排不夠周密，施工環(huán)境極差；長周期加工制造設(shè)備銜接不上，顧此失彼等。為了使礦井建設(shè)順利開展，有必要將建井準(zhǔn)備工作贅述一下。

1 施工準(zhǔn)備期概念

礦井建設(shè)階段要經(jīng)過決策立項、項目核準(zhǔn)、初步設(shè)計、施工準(zhǔn)備、工程實(shí)施和竣工驗(yàn)收階段。其中，施工準(zhǔn)備期指從初步設(shè)計完成后至井筒正式開工這一階段，包括工程前期所需的施工圖、土地征購、組織設(shè)計編審、措施工程建設(shè)、施工人員進(jìn)入現(xiàn)場等等。施工準(zhǔn)備期在6個月左右。

2 建井施工準(zhǔn)備的主要內(nèi)容

礦井開工前的準(zhǔn)備工作，包括技術(shù)準(zhǔn)備、工程準(zhǔn)備、物資準(zhǔn)備、人力資源準(zhǔn)備及對外協(xié)調(diào)等。

2.1技術(shù)準(zhǔn)備

技術(shù)準(zhǔn)備工作是各項準(zhǔn)備的基礎(chǔ)。搞好技術(shù)準(zhǔn)備工作，全面掌握礦井的施工條件和設(shè)計要求，才能做好施工圖紙的供應(yīng)計劃，才能做好礦建、土建和安裝三類工程施工統(tǒng)籌計劃，才能提前制定各個階段的施工組織設(shè)計。主要工作內(nèi)容有如下幾點(diǎn)。

2.1.1學(xué)習(xí)礦井地質(zhì)報告書和初步設(shè)計等技術(shù)文件

主要掌握井筒設(shè)計以及與井筒連接硐室情況，了解井底車場、開拓大巷及采區(qū)巷道的布置。要先行了解井筒施工期間可能遇到的不同地層、涌水量、瓦斯等，了解井筒的施工方案，并掌握施工方案的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)或指標(biāo)。如凍結(jié)法施工中要掌握凍結(jié)深度、凍結(jié)鉆孔的偏斜要求及糾偏措施、確定初挖時間、施工期間凍結(jié)壁監(jiān)測以及套壁等；地面預(yù)注漿要掌握注漿的順序、止?jié){墊、鉆孔的偏斜、井筒每米注漿量及注漿工期等等。

2.1.2做好施工圖供應(yīng)

有了初步設(shè)計等技術(shù)文件，就可以編制礦建、土建和安裝三類工程施工統(tǒng)籌表。根據(jù)統(tǒng)籌表各項工程開工的先后順序，制定設(shè)計文件（含施工圖）的供應(yīng)計劃，并和設(shè)計單位協(xié)商確定，作為考核設(shè)計進(jìn)度的一項指標(biāo)。前期急用的關(guān)于供水、供電、公路（工業(yè)場地內(nèi)外）、通信施工圖、工業(yè)廣場總平面布置圖和井筒施工圖以及要利用的永久工程的施工圖（副井的永久井架、永久鎖口、水池、變電所、水源井等），需要盡早提供，以便有序地安排各項工程的招標(biāo)工作，包括施工隊伍和監(jiān)理單位的招標(biāo)。

2.1.3編制建井施工組織設(shè)計

建井施工組織設(shè)計是礦井建設(shè)的主要依據(jù)，關(guān)系到礦井建設(shè)的進(jìn)度安排，確定了過渡期提升、排水、通風(fēng)等各系統(tǒng)的改裝方案。編制的原則，以礦建工程為主，土建和機(jī)電安裝過程服從礦建工程，同時礦建和土建工程要為機(jī)電安裝過程的開展創(chuàng)造條件。

目前，國家尚無統(tǒng)一規(guī)定每個礦井必須編制施工組織設(shè)計，一般由建設(shè)單位確定。建設(shè)單位可委托專業(yè)單位或設(shè)計單位編制，也可聯(lián)合設(shè)計、施工單位共同編制。礦井施工組織設(shè)計的主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)。

（1）確定礦井施工方案，找出主要矛盾線

礦建工程主要包括井筒、井底車場、開拓巷道、準(zhǔn)備巷道和采區(qū)巷道等，其中礦井投產(chǎn)前距離最長、工期最長的施工線路，就叫主要矛盾線（或連鎖工程），主要矛盾線的工期必須保證，否則會導(dǎo)致整個項目延期。所以，主要矛盾線的施工順序決定了礦井施工方案。

施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖是找出工程主要矛盾線的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)圖（Network planning）是一種圖解模型，形狀如同網(wǎng)絡(luò)，故稱為網(wǎng)絡(luò)圖。網(wǎng)絡(luò)圖是由作業(yè)（箭線）、事件（又稱節(jié)點(diǎn)）和路線三個因素組成的。一般情況下，礦井施工方案有以下兩種情況。

一是當(dāng)?shù)V井通風(fēng)方式為中央并列式時，即進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井均在一個場地內(nèi)，當(dāng)風(fēng)井井筒施工到底并與一個進(jìn)風(fēng)井短路貫通，提升系統(tǒng)由吊桶改裝為罐籠（或混合改裝）后，集中力量施工主要回風(fēng)巷道、軌道上山和運(yùn)輸上山。主井或副井在與風(fēng)井短路貫通后，一般副井井筒進(jìn)行永久裝備，主井改裝完成后，主要施工井底車場及硐室、石門大巷。

二是當(dāng)?shù)V井通風(fēng)方式為中央邊界式或?qū)鞘綍r，為使井下盡快形成通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)井井筒到底并進(jìn)行提升改裝后，直接施工主要回風(fēng)道，與進(jìn)風(fēng)井的貫通地點(diǎn)控制在采區(qū)下部車場附近。貫通后，風(fēng)井承擔(dān)了采區(qū)上山巷道和回采巷道的施工。主井改裝后，集中力量施工副井重車線側(cè)巷道，直至與風(fēng)井貫通；另外，組織隊伍適時開展井底車場及硐室的施工。

（2）確定井筒的施工順序

一般情況下主、副、風(fēng)井的施工順序如下：①主立井在前，副井在后。提前改裝加大提升能力以縮短交替期（先改裝主井后副井永久裝備），是比較普遍的做法；②副井在前主井在后，這種方案很少被采用；③風(fēng)井如在主要矛盾線上，可選擇和主立井同時開工，以達(dá)到提前貫通的目的；若不在關(guān)鍵線路上，可推遲開工，以不影響建井總工期為準(zhǔn)。

（3）提升設(shè)施的改裝

在立井井筒掘進(jìn)過渡到井底車場及巷道期間，需要提升的矸石（煤）、材料、設(shè)備及人員增多，平巷施工要用礦（汽）車運(yùn)輸，所以，需要先將一個井筒的吊桶提升改為罐籠（或罐籠加箕斗）提升。改裝的原則主要是確保盡早施工井底車場及硐室，不論其它井筒是在臨時改裝或在永久改裝，提升井要須承擔(dān)井下全部巷道掘進(jìn)的矸石（煤）的提升能力。臨時（永久）提升改裝的條件：待裝備的井筒必須和另一個井筒貫通，形成臨時通風(fēng)系統(tǒng)；臨時水倉及泵房等排水系統(tǒng)完成。

一般來講，提升改裝的順序：主立井由吊桶改罐籠→副井永久裝備→風(fēng)井由吊桶改為罐籠（或混合改裝）→風(fēng)井永久裝備→主井永久裝備。以某一特大型礦井為例：該礦兩個工業(yè)場地，場地一內(nèi)布置一個副立井和兩個風(fēng)立井，一、二號風(fēng)井分別服務(wù)首采區(qū)和第二個采區(qū)；主斜井在礦井的邊界，底部與副井和風(fēng)井貫通，主井工業(yè)場地與煤化工廠房銜接；井底車場和開拓大巷有90%以上均為煤巷。井筒的施工順序和提升改裝可以這樣考慮：①先施工主斜井，再同時施工副井和一號風(fēng)井，最后施工二號風(fēng)井；②一號風(fēng)井、副井在井底車場短路貫通后，副井進(jìn)行井塔的施工和井筒永久裝備；③主斜井與副井和風(fēng)井貫通后，一號風(fēng)井混改（箕斗和罐籠），主要承擔(dān)首采區(qū)的通風(fēng)和出煤（矸）；④二號風(fēng)井混合改裝（若條件具備，可以只進(jìn)行罐籠改裝），主要承擔(dān)第二個采區(qū)的通風(fēng)和出煤（矸）；⑤主斜井永久裝備，再進(jìn)行一號風(fēng)井永久裝備，最后二號風(fēng)井永久裝備。

（4）立轉(zhuǎn)平施工方案

所謂立轉(zhuǎn)平施工方案即在立井施工至井底車場水平時選擇什么樣的施工方式才能過渡到水平巷道或硐室的正常施工。

方案一，部分馬頭門與井筒同時施工。即井筒施工至馬頭門時，從上至下隨著井筒的施工將兩側(cè)馬頭門同時掘進(jìn)出來，然后再將井壁和馬頭門一次澆筑混凝土。待馬頭門與井筒連接處施工完成，再向下掘砌剩余的井底水窩。其優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用鑿井設(shè)備設(shè)施，使準(zhǔn)備工作大大簡化；馬頭門支護(hù)整體性好，質(zhì)量易于保證；施工馬頭門兩端巷道時相對比較安全。缺點(diǎn)是推遲了井筒的施工工期。

方案二，部分馬頭門與井筒順序施工。即井筒施工至車場水平時，臨時支護(hù)馬頭門開門位置，順序?qū)⒕姿C施工完畢，再施工馬頭門及兩端巷道若干，然后考慮提升改裝。其突出的優(yōu)點(diǎn)是馬頭門施工不占用井筒施工工期，使井筒提前到底；另外可以利用已經(jīng)掘出的井底水窩存放水平巷道的矸（煤）石，存儲井筒淋水，由吊盤吊泵直接排水。缺點(diǎn)是，井壁和馬頭門不是連續(xù)整體澆筑，馬頭門工程質(zhì)量受到影響；施工馬頭門時懸空作業(yè)，吊桶經(jīng)常上下，矸（煤）石不斷進(jìn)入水窩，馬頭門底板只能搭設(shè)一個活動的工作平臺，兩端巷道的人通過平臺時很不安全。

（5）通風(fēng)設(shè)施改裝

①井筒掘砌期間，采用壓入式通風(fēng)，局部通風(fēng)機(jī)布置在井筒周圍凈風(fēng)流中，風(fēng)筒采用鋼絲繩懸吊，隨吊盤的下降延接。②井下短路貫通后，瓦斯礦井可以在貫通巷道內(nèi)設(shè)置局部通風(fēng)機(jī)群，實(shí)現(xiàn)一個或多個井筒進(jìn)風(fēng)一個井筒回風(fēng)。在首次揭露煤層前，形成地面主要通風(fēng)機(jī)（或臨時通風(fēng)機(jī)）全風(fēng)壓通風(fēng)。高瓦斯、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井，進(jìn)入二期工程前，必須形成由地面主要通風(fēng)機(jī)（或臨時通風(fēng)機(jī)）供風(fēng)的全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)。③煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井揭露突出煤層前，必須建成瓦斯抽采系統(tǒng)并投入運(yùn)行；高瓦斯礦井進(jìn)入三期工程前，必須形成瓦斯抽采系統(tǒng)。

（6）排水設(shè)施的改裝

①井筒施工期間，在固定盤上預(yù)留專用排水管路，隨著吊盤的下降延接。地面布置能力（如揚(yáng)程、排水量）匹配的排水泵。當(dāng)涌水量較小時，用臥泵將工作面積水排至吊桶，再提升地面；當(dāng)水量較大時，由吊泵將水排至吊盤上層的水箱內(nèi)，然后由吊盤上的臥泵排出。②進(jìn)入二期工程后要提前安排臨時水倉和泵房的施工，保證礦井水（包括井巷涌水和施工用水）及時排出。③有突水危險或水文地質(zhì)條件類型復(fù)雜及以上的礦井，進(jìn)入三期工程前，必須形成永久排水系統(tǒng)。

（7）運(yùn)輸設(shè)施的改裝

①在井筒施工期間，矸石或煤采用吊桶提升結(jié)合汽車外運(yùn)的方式。②進(jìn)入二期工程后改為罐籠提升后，采用臨時窄軌、礦車等將矸石或煤排出；改為箕斗罐籠混合提升時，則增加皮帶輸送機(jī)將煤運(yùn)至指定地點(diǎn)。③二期向三期工程過渡期間，逐漸完成永久的排矸或運(yùn)煤系統(tǒng)。

2.2工程準(zhǔn)備

（1）實(shí)測定位。實(shí)測工業(yè)廣場測量基點(diǎn)、工廣導(dǎo)線和高程，標(biāo)定井筒中心基樁與十字中線基樁、地面建筑物位置和工廣范圍。

（2）平整工業(yè)廣場。按照場內(nèi)各工程開工的需要分區(qū)分批進(jìn)行平整。按照土建和機(jī)電安裝工程服務(wù)于礦建工程的原則，優(yōu)先平整永久變電所、臨時辦公、職工食堂宿舍、清水池及泵房、臨時道路以及支持礦建工程開工的各類工程（如地面預(yù)注漿、凍結(jié)工程、井架安裝）所占用的場地。

（3）開工前完成供排水、供電、道路、通信等工作，在寒冷地區(qū)還需要完成供暖工程。其中，供水管線的埋設(shè)可以與工廣平整同步進(jìn)行，井下排水和地面生產(chǎn)、生活污水，要確定好排出通道及排入河流。臨時道路要考慮矸石周轉(zhuǎn)場地的去向；永久道路的鋪設(shè)要有序進(jìn)行，在平整工廣后就可以考慮永久道路的施工，盡量減少臨時道路的投入，并非都推遲到后期遍地開花地施工，造成整個工廣環(huán)境混亂。需要注意的是，永久道路使用前要確保達(dá)到規(guī)范要求。

（4）完成必要的生活福利設(shè)施。主要指食堂、宿舍、浴室及辦公室等。

（5）完成施工所需的生產(chǎn)設(shè)施。主要包括提升、運(yùn)輸、排矸、壓風(fēng)、機(jī)修、井口棚、礦燈房、鍋爐房、材料設(shè)備倉庫、炸藥庫等施工輔助系統(tǒng)及廠房。

（6）完成礦建工程開工的各項準(zhǔn)備。應(yīng)在開工前盡可能早地完成井筒檢查孔，安裝好井架、鑿井絞車、提升機(jī)、吊盤等施工設(shè)備設(shè)施。當(dāng)采用特殊方法施工時，完成打鉆、注漿、凍結(jié)等工作所需設(shè)備設(shè)施的安裝和設(shè)置。

2.3物資準(zhǔn)備

主要包括井筒開工需要的設(shè)備、鋼材、水泥、土產(chǎn)材料等。落實(shí)貨源和供應(yīng)渠道，編制材料設(shè)備供應(yīng)計劃，組織按時到貨。其中，土產(chǎn)材料黃沙供應(yīng)渠道較多，質(zhì)量不等，業(yè)主需要和監(jiān)理、承包商進(jìn)行考察，并通過技術(shù)鑒定合格后確定供應(yīng)來源。各種物資一般要留有足夠的備用量。

2.4人力資源準(zhǔn)備

按照施工階段的需要，編制人力資源需用計劃，開工前做好調(diào)配和培訓(xùn)工作，根據(jù)工程進(jìn)展組織進(jìn)場。避免一哄而上，造成窩工。

2.5外協(xié)準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備期的施工和生活條件如水、電、道路、通信、土地征用等需要當(dāng)?shù)卣?、農(nóng)業(yè)和工業(yè)管理部門的配合才能實(shí)現(xiàn)，這也是一項重要工作。特別是土地征用和搬遷工作，業(yè)主要與當(dāng)?shù)卣块T緊密配合。

3 建井施工總平面布置

施工總平面布置是技術(shù)準(zhǔn)備的內(nèi)容之一，是礦建人員需要重點(diǎn)掌握的內(nèi)容，其原則包括以下幾點(diǎn)。

（1）永臨結(jié)合、臨永兼顧。合理確定臨時和永久建筑物的關(guān)系，臨時建筑不能占用永久建筑物的位置，避免以后大量拆遷，臨時建筑盡可能地根據(jù)永久廣場的標(biāo)高施工。利用永久設(shè)施是礦井建設(shè)的重要經(jīng)驗(yàn)，它除了減少臨時工程占地面積，簡化平面布置，還可以節(jié)約臨時工程所用材料，減少臨時工程施工時間，縮短建井工期，減少建筑安裝工程量和收尾拆除工作量，同時還可以改善生產(chǎn)與建井人員的生活條件。

為了保證可利用的永久工程能在開工前部分或全部建成，所需的施工圖、器材、設(shè)備提前供應(yīng)，土建及安裝施工人員要提前進(jìn)場。永久建筑物和設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征、技術(shù)性能與施工的需要不盡一致時，要采取臨時加固、改造措施。

井架是永臨結(jié)合的最大亮點(diǎn)，充分利用了前期的時間和空間，減少了主副立井井筒永久裝備前臨時井架的拆除和永久井架的安裝時間，縮短了副井關(guān)鍵線路的工期。利用永久井架前，業(yè)主要在設(shè)計方面協(xié)調(diào)把關(guān)，并控制永久井架的現(xiàn)場改造。

（2）施工設(shè)備器材的庫房盡量靠近使用地點(diǎn)，使搬運(yùn)距離最短，避免多次倒運(yùn)。

（3）廣場窄軌、場內(nèi)公路的布置，應(yīng)滿足需要并方便施工。鐵路應(yīng)以主副井為中心，能直接通到材料場地、坑木場、機(jī)修廠、水泥廠、混凝土攪拌站等，主要運(yùn)輸線和行人路線避免交叉。

（4）工業(yè)性建筑物（施工車間、場地、矸石場地、公共設(shè)施如水電暖、危險品放置地點(diǎn)等）和非生產(chǎn)性建筑物（業(yè)主、承包商、監(jiān)理辦公生活區(qū)）應(yīng)分開布置，臨時性建筑要靠近井口。如臨時炸藥庫要遠(yuǎn)離居住區(qū)。

（5）各種建筑物的布置要符合煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定和防火要求。要求統(tǒng)一考慮炸藥庫、油脂庫、加油站與一般建筑物的最小距離。

4 結(jié)束語

本文對礦井施工準(zhǔn)備各項工作進(jìn)行了指導(dǎo)性安排，重點(diǎn)敘述了建井施工組織設(shè)計和施工總平面布置方面值得注意的事項，使建井人員有一個更加清晰的認(rèn)識，希望能給予幫助，不到之處請予批評指正。