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1、4 4 6 全国矿山建设学术会议论文琏集 快速建井在千米井筒施工中的实践 赵学平杨家恩 ( 淄博矿业集团济北建设指挥部山东济宁2 7 2 1 0 0 )( 淄博矿业集团唐口矿井筹建赴山东济宁) 摘要运用系统科学的管理理念，臻舍运用各种新技木、新工艺，探索了潭井建设的方法，达到了速 度快、质量高、投资少的目的。3 个超千米立井平均月成井超百米，三个井筒总工期1 6 个月，创国内外纪录。 关键调千米井筒施工实践 O 目 言 唐口矿井是溜矿集团在济宁北部新区开发建设的最后一对矿井。也是主、副、风三个并 筒布置在同一工业广场，深度均超千米的矿井。为实现新区的快速建设，以“七最”方针提出 建设新理念：即
2、最先进可靠技术，最优布置方式，最简单生产设施，最少的投资，最快的速度， 实现最大的产出，达到最好的效益。为实现这一理念，超千米井深的井筒施工便成为建设的 重头戏、关键点。 l 井简建设概况 唐口矿井设计能力为3 oM t a ，在一个工业广场内三个立井井筒均超过lo o om ，主、 副、风三个井筒净直径分别为7 5m 、7 om 、6 ，om 。井筒所穿过地层地质条件极为复杂，第 四系冲击层平均厚度2 1 5m ，基岩段中的软岩达5 2 0m 。单个井筒最大涌水量达7 7 6m 3 h ， 建井条件十分困难。在这种情况下达到了月成井超1 1 2m 的快速高效水平，创并筒建设总 工期1 6 个
3、月的最短纪录，而且工程质量优良，安全无事故。井筒特征见表1 。 表l井筒特征丧 序号井筒名称撵度h净直径m基岩段壁厚m m 1主井10 3 07 55 5 0 6 5 0 2剐井10 6 07 O5 0 0 6 0 0 3风井10 4 44 5 0 5 5 0 2 建设特点 立井井筒是矿井建设中的关键工程。虽然工程量只占矿井全都工程量的1 0 以内，而 工期却占总工期的4 0 艋左右，因此，加快立井施工速度，是缩短矿井建设周期的关键。唐口 矿井三个超千米井筒的施工实践了加快钻探、冻结、注浆、凿井等几个独立作业的速度，同时 尝试丁“多维平行作业”方式，进一步加快了施工进度和降低了施工费用。 2
4、1 施工的组织与管理 2 1 1 公开招标，择优选择施工单位 在市场经济条件下，为了实现建设项目的工期、质量、投资的三大控制，除实行项目法人 快速建井在千米井筒施工中的实践4 4 7 责任制、建设监理制、工程合同制外，很重要的是对工程项目进行公开招标，择优选择施工单 位，使项目建设的各方既有各自的责任和利益，又有共同目标。优秀施工队伍既是快速建设 的根本，也是完成项目建设任务的保证。 2 1 2 全力做好施工前准备工作的平行交叉作业 为保证井筒按时开工，首先要做好施工前的准备工作。由于施工准备期内的工作量大， 项目繁多，且冻结施工要占用部分井口时间，更增加r 准备工作的难度。因此，合理安排施工
5、 工序，组织好冻结施工，做好井口和其他外围工程的平行作业，始终抓住井口施工这条主要 矛盾线，充分利用时间和空间，完成土建大临工程和机电安装工程的合理交替。如井架地面 组装焊接与冻结站、绞车房等土建工程平行作业；井架基础与冻结安装、环行沟槽施工平行 作业；井架组立、天轮平台、翻矸台安装及绞车安装与井筒积极冻结平行作业。在井筒积极冻 结期结束前，完成所有的凿井准备工作，保证井筒按期正式开工。 2 1 3 井筒施工的目标控制与动态管理 目标控制是统一项目建设的决策层、管理层、作业层的行为基础。围绕项目建设的总目 标，适时分解为阶段性目标或具体工作目标，并通过网络计划技术分解为若干接点目标。使 各施工
6、单位或管理人员目标明确，并具有了对项目总体目标从宏观到微观的控制方法。由于 项目的施工过程是动态的，要进行有效的管理，必须实现动态管理。通过监理，建立有效的信 息反馈系统、监控系统和组织实施系统漕l 织设计、施工、监理等单位进行研究、分析、掌握各 种动态变化，并分析预测动向。从定性、定量两个方面直观的描述出施工过程的运行状况，对 出现的问题及时纠正偏差。实现目标、计划、施：亡的有机结合。 2 2 冻、掘结合，大型机械化配套，实现井筒快速施I 唐口矿井主、副、风三个千米井筒均采用“上冻下注”法施工。开工顺序为风一副一主，依 次间隔为两个月。布置一个冻结站。冻结方式采用正圈加辅助孔的强化冻结方案。
7、利用“D J B 软件包”把握冻结壁形成及其温度分布，用微机对井筒冻结实行科学管理，以“最佳冻结墙” 测控为合理开挖时间、段高的确定依据。在保证冻结壁强度满足施工安全的前提下，通过控 制盐水流量，减缓冻土向内扩展速度，使掘进少挖冻土，达到快速施工的目的。井筒掘进表土 层中采用抓岩机直接破土装罐为主。人工铁锹、风镐掘进和刷帮为辅，实现两班掘进，每班掘 进高度2 om ，一班砌壁，段高4 om 。当井筒进入基岩段时，采用综合机械化配套，短段掘 砌混合作业方式。伞钻打眼，采用集群电磁雷管、高威力炸药，优化爆破参数，使4 3m 深孔 光面光底爆破。中心回转抓岩机装岩，两套单钩吊桶提升，座钩式自动翻矸，
8、1 0t 自卸汽车排 矸，4 om 高液压伸缩整体下移式金属模板砌壁，一掘一砌。使凿井工程在时间、空间上实现 有机结合，形成强大的快速建井综合工艺技术保障能力。 根据总工期的安排，三个井筒冻结开机至试挖时间为6 0 天，开机至停机主井1 7 0 天、副 井16 6 天、风井1 5 1 天。冻结工期分别比设计提前了3 2 天、3 9 天、3 4 天，共计1 0 5 天。累计 节约电量1 7 0 万度左右，节约电费8 5 万元。综合成井速度主井1 0 1m 月、副井1 1 4m 月、风 井1 1 5 m 月。 2 3 截、堵、封治水方案 井筒防治水方案在掘砌施工前，采取“下注上冻”，即基岩段采用地
9、面预注浆，表土段采 用冻结法。井简掘砌施工中，采用“截、导、堵、排”等综合防治水措施，使井筒工作面涌水量降 至1 0m 3 h 以下。井筒掘砌期间，由于井筒涌水量大，采用明截水槽、暗截水槽和井筒中间转 4 4 8 全国矿山建设学术会议论文选集 水站进行截水 采用井筒壁后注浆进行堵水；采用井下工作面至吊盘水箱、吊盘水箱至中间 转水站、中间转水站至地面的三级排水。在井筒掘砌至设计标高后，由于地质条件特殊，总涌 水量高达1 0 7 1m 3 h 。针对这种情况，在井筒壁后采用“注锚法堵水加固方法对井简进行 了综合治水。治水后井筒剩余涌水量为9 zm 3 h ，取得了较好的堵水效果，为提高建井速 度，
10、降低排水费用提供了有利条件。 3 建井速度与效益 唐口矿井三个井筒快速凿井的实践，创井深超千米，单一井筒月进国内纪录：平均月进 超过1 1 2m ，最高月进大于1 3 0m ；破单一井筒掘进月出土石方量8o o om 3 的世界纪录，达 到月出土石方89 7 0 m 3 ；创同一工业广场内，三立井同时超千米，同时平均月成井超百米的 国内纪录；在三个超千米深立井条件下，创井筒建设总工期1 6 个月的最短纪录。 三个井筒建设费用，投资控制效益明显，比概算直接费用节支33 5 7 万元。由于快速凿 井，建井工期预计提前投产2 2 3 个月，其间接经济效益按3 oM t a 计，可创5 5 亿元的效 益。 4 结语 千米立井的成功建设说明了我国建井技术已进入成熟阶段，千米钻孔定向钻进及综合 纠偏技术、“最佳冷冻墙”技术、大型机械化设备配套及“多维平行作业”方式的成功应用，为 千米深立井快速建设积累了经验，闯出了一条新路，这对我国深井开发建设具有良好的推广 前景和借鉴价值。 参考文献 1 淄博矿业集团公司，山东科技大学济北矿区快速高效建设新技术( 鉴定资料) 作者简介赵学平：淄博矿业集团济北建设指挥部计划预算室主任，高级经济师。 扬家恩：淄博矿业集团唐口矿井筹建处技术科科长工程师。
