略論礦井建設(shè)工期

于為芹，陳招宣

（中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南京 210031）

1 礦井建設(shè)工期的階段劃分

礦井用地征購(gòu)?fù)戤叄ňと诉M(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備建井之前為礦井建設(shè)前期。建井工人進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備建井至礦井第一個(gè)井筒正式開(kāi)工為礦井建設(shè)準(zhǔn)備期。工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)一個(gè)井筒正式開(kāi)工至完成礦井設(shè)計(jì)達(dá)產(chǎn)時(shí)的工程量為礦井建設(shè)期。工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)一個(gè)井筒正式開(kāi)工到各生產(chǎn)系統(tǒng)建成，第一個(gè)采煤工作面裝備完畢，經(jīng)試生產(chǎn)合格，并且完成以此能力相匹配的生活服務(wù)系統(tǒng)所需的時(shí)間為礦井建設(shè)出煤期。礦井第一個(gè)回采工作面正式出煤至礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量為礦井達(dá)產(chǎn)期。煤炭礦井宜按圖1劃分礦井建設(shè)期。

圖1 礦井建設(shè)期劃分

2 礦井建設(shè)施工準(zhǔn)備

做好施工準(zhǔn)備工作，保證礦井按期開(kāi)工和連續(xù)施工具有重要意義。由于我國(guó)地域遼闊，礦區(qū)地面及煤層賦存條件千差萬(wàn)別，施工準(zhǔn)備工程內(nèi)容和數(shù)量難以統(tǒng)一定量。原國(guó)家能源部頒布的《煤炭礦井、選煤廠工程項(xiàng)目建設(shè)工期定額》〔1〕，給出了礦井建設(shè)施工準(zhǔn)備參考工期（見(jiàn)表1）。

表1 礦井建設(shè)施工準(zhǔn)備參考工期

3 井巷工程施工綜合進(jìn)度指標(biāo)的選取及部分單位工程工期的確定

3.1 立井沖積層進(jìn)度指標(biāo)

甘肅省慶陽(yáng)市環(huán)縣劉園子煤礦（0.9 Mt／a），在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)布置主、副、回風(fēng)立井。井筒穿過(guò)的沖積層主要為黃土，厚度為24.10～30.89m，采用普通施工法。人工挖掘與炮掘相結(jié)合，2m3吊桶，臨時(shí)支護(hù)采用井圈背板或噴砼、吊掛井壁、短段掘砌的施工方法，施工進(jìn)度指標(biāo)選取70m／月。

采用凍結(jié)法施工的立井沖積層，目前國(guó)內(nèi)最高月進(jìn)度達(dá)一百余米。內(nèi)蒙古伊泰廣聯(lián)煤化有限責(zé)任公司紅慶河礦井（12 Mt／a），工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)布置有主、副、回風(fēng)3個(gè)立井井筒，井筒凈徑分別為8.9m、10.5m、7.2m，井筒沖積層采用凍結(jié)法施工，礦井施工組織設(shè)計(jì)立井凍結(jié)段進(jìn)度指標(biāo)選用65m／月，基巖段選用70～80m／月。

3.2 立井基巖段進(jìn)度指標(biāo)

立井基巖段施工進(jìn)度與施工裝備、施工隊(duì)伍的素質(zhì)、管理等有關(guān)。我國(guó)地域遼闊，立井成井進(jìn)度相差甚遠(yuǎn)，在選取立井基巖段綜合進(jìn)度指標(biāo)時(shí)，應(yīng)在調(diào)研當(dāng)?shù)氐膶?shí)際成井速度的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體礦井的井筒涌水量進(jìn)行確定。井筒施工涌水量是影響井筒進(jìn)度的主要因素之一，宜按下列系數(shù)調(diào)整進(jìn)度指標(biāo)：涌水量＜5m3／h為1.15；5～25m3／h為1.00；＞25m3／h為0.85。

3.3 斜井

斜井明槽或平硐硐口施工，應(yīng)在施工準(zhǔn)備期內(nèi)完成。施工準(zhǔn)備期已包括該工程的工期。貴州青龍礦井（12 Mt／a），主、副、回風(fēng)斜井明槽開(kāi)挖土方量分別為159 m3、232 m3、245m3，施工工期1～2個(gè)月。

斜井與井下傾斜巷道施工相比較，斜井具有提升環(huán)節(jié)少，壓風(fēng)管路短，局部通風(fēng)距離短，供水系統(tǒng)簡(jiǎn)單，以及施工管理方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，井下傾斜巷道進(jìn)度指標(biāo)應(yīng)低于斜井指標(biāo)是符合客觀規(guī)律的。在井下傾斜巷道中，下山與上山施工又各有難點(diǎn)。下山施工在提升運(yùn)輸、通風(fēng)放炮方面優(yōu)于上山施工，而上山施工在裝巖、排水、鋪道方面優(yōu)于下山施工。貴州盤(pán)南響水礦井（4 Mt／a），傾斜巷道施工的綜合指標(biāo)是100m／月。在確定斜井（巷）進(jìn)度指標(biāo)時(shí)，可按下列系數(shù)調(diào)整進(jìn)度指標(biāo)：斜井為1，下山施工為0.85，上山施工為0.90。

3.4 巖石平巷

（1）以耙斗裝巖機(jī)為主的機(jī)械化作業(yè)線，是我國(guó)煤礦巖巷掘進(jìn)中最常用的作業(yè)線。撫順礦區(qū)勝利礦，在巖石集中巷施工中，掘進(jìn)斷面14m2、巖石堅(jiān)固性系數(shù)f=2～8的條件下，采用8臺(tái)7655型氣腿式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、2臺(tái)ZYP-17型耙斗式裝巖機(jī)、2臺(tái)膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)、l t礦車(chē)、8t電機(jī)車(chē)、激光指向儀、1臺(tái)WG-25型砼噴射機(jī)、錨噴與金屬支架聯(lián)合支護(hù)、11kW 和28kW 局部通風(fēng)機(jī)各1臺(tái)，形成機(jī)械化作業(yè)線，創(chuàng)月進(jìn)1037.2 m 的好成績(jī)〔2〕。山東萬(wàn)福礦井（1.8 Mt／a）礦井招投標(biāo)巖石平巷進(jìn)度指標(biāo)選定為120／月。

（2）半煤巖平巷與巖石平巷比較，在爆破方面較為優(yōu)越，但在分裝分運(yùn)原則的基礎(chǔ)上，要增加循環(huán)的輔助時(shí)間，半煤巖巷往往是采區(qū)準(zhǔn)備工程，因而其進(jìn)度指標(biāo)宜與巖石平巷相同。

3.5 煤巷

開(kāi)灤礦區(qū)錢(qián)家營(yíng)礦001掘進(jìn)隊(duì)采用AM-50掘進(jìn)機(jī)，配備QZP-160型轉(zhuǎn)載機(jī)、SJ-44型可伸縮膠帶運(yùn)輸機(jī)，于1990年5月，在斷面為10.4m2的煤巷中，采用U 型可縮性金屬支架，創(chuàng)造了獨(dú)頭月進(jìn)2211 m 的好成績(jī)〔2〕?；ǖV井很難達(dá)到上述水平，其原因除與施工企業(yè)的施工設(shè)備有關(guān)外，主要是掘進(jìn)煤外運(yùn)制約著煤巷的快速施工。山西大同馬道頭礦井（10 Mt／a），礦井井下巷道基本沿煤層布置，要盡早建成該礦井，唯一的辦法就是解決掘進(jìn)煤的外運(yùn)問(wèn)題。該礦井風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)布置有一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)立井，井筒凈直徑8.0m。礦井施工組織設(shè)計(jì)利用進(jìn)風(fēng)立井，做為在礦井建設(shè)期的臨時(shí)提升井，混合布置提升設(shè)備，即：臨時(shí)改絞采用2JK-2.5／20型絞車(chē)配一對(duì)1.5t單層一車(chē)鑿井罐籠和2JK-3.5／20型提升機(jī)配一對(duì)6t箕斗，承擔(dān)礦井建設(shè)期的臨時(shí)提升。井下掘進(jìn)煤采用膠帶運(yùn)輸。煤巷掘進(jìn)月進(jìn)一般在300～500m 以上，最高記錄在1500m余。

3.6 硐室

井巷工程的硐室及大斷面巷道主要有馬頭門(mén)、交岔點(diǎn)、煤倉(cāng)、箕斗裝載硐室等。馬頭門(mén)、交岔點(diǎn)在實(shí)際施工安排時(shí)，往往先把巷道掘過(guò)去再擴(kuò)砌。因此其工期是以連接硐室巷道的斷面的月進(jìn)度指標(biāo)求馬頭門(mén)、交岔點(diǎn)的工期，然后根據(jù)硐室多出的掘進(jìn)體積按600～800m3／月，適當(dāng)增加工期。

煤倉(cāng)施工往往不占用礦井主連鎖線工期。山東兗州礦區(qū)鮑店礦井（3 Mt／a）首創(chuàng)在煤炭礦井直立煤倉(cāng)施工的新工藝，即：先用反井鉆機(jī)在煤倉(cāng)中心，將上下巷道鉆通，然后爆破刷大，用滑升模板砌筑倉(cāng)壁。3個(gè)煤倉(cāng)施工工期各為2.5個(gè)月。

主立井的箕斗裝載硐室如與井筒同步施工時(shí)，中小型礦井一般需在井筒工期里增加1.5 個(gè)月，大型礦井增加2.5個(gè)月。鮑店礦井，主井箕斗裝載硐室的施工，是待主井井筒施工完畢、副井提升系統(tǒng)投入使用后才施工的，這樣節(jié)省了礦井主連鎖線施工工期約3個(gè)月。

3.7 立井永久提升系統(tǒng)形成工期的選取

處在主連鎖工程的提升立井的主要土建和安裝工程有：井筒鑿井設(shè)施與臨時(shí)鎖口的拆除，井塔或井架基礎(chǔ)和永久鎖口的挖掘和砌筑，井塔塔身施工及裝修或井架安裝，絞車(chē)及操車(chē)設(shè)備的安裝和調(diào)試（落地式絞車(chē)安裝一般處在非連鎖工程線）。井筒內(nèi)管路、纜線、罐道、罐道梁等裝備的安裝。立井臨時(shí)裝備拆除一般為15～20天，提升絞車(chē)和操車(chē)設(shè)備安裝一般按2個(gè)月選取，其它工期可參考表2、表3確定。

表2 井塔施工工期

表3 井筒裝備工期

3.8 斜井永久提升系統(tǒng)形成工期的選取

主井：膠帶輸送機(jī)安裝及調(diào)試、檢修絞車(chē)安裝及調(diào)試、檢修軌道、人行臺(tái)階、井筒鋪底、井底煤倉(cāng)的給煤機(jī)安裝、膠帶輸送機(jī)頭房及檢修絞車(chē)房建筑、井口建筑等。副井：提升絞車(chē)安裝及調(diào)試、鋪軌、井口操車(chē)設(shè)備、井口房、絞車(chē)房等。此外，還有井筒的照明、信號(hào)、管路及纜線等。斜井安裝工期見(jiàn)表4。

表4 斜井安裝工期

4 礦井建設(shè)工期

4.1 主要連鎖工程

（1）井巷工程的主連鎖工程是指主、副井與某一風(fēng)井貫通，形成進(jìn)回風(fēng)線路所必須完成的井巷工程。當(dāng)?shù)V井采用中央邊界風(fēng)井開(kāi)拓時(shí)，其主連鎖工程一般為：進(jìn)風(fēng)井筒→馬頭門(mén)→部分井底車(chē)場(chǎng)→主石門(mén)→主要運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)→采區(qū)上（下）山→總回風(fēng)巷→總回風(fēng)石門(mén)→回風(fēng)井筒。當(dāng)?shù)V井采用中央風(fēng)井開(kāi)拓時(shí)，其主連鎖工程一般為：進(jìn)風(fēng)井筒→馬頭門(mén)→部分井底車(chē)場(chǎng)→主石門(mén)→主要運(yùn)輸大巷→聯(lián)絡(luò)巷→總回風(fēng)巷→回風(fēng)井筒。

（2）主、副井永久裝備的主連鎖工程：主、副井筒掘砌→主井臨時(shí)改絞→副井提升系統(tǒng)裝備→主井提升系統(tǒng)裝備。

4.2 采區(qū)工程

《煤礦安全規(guī)程》第一百一十三條規(guī)定：“準(zhǔn)備采區(qū)，必須在采區(qū)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)后，方可開(kāi)掘其他巷道”〔3〕。因此，采區(qū)工程應(yīng)在井巷主連鎖工程貫通后，采區(qū)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)后方能開(kāi)工。其主要井巷工程為：采區(qū)車(chē)場(chǎng)→采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷→采面等。但作為一個(gè)完整的采區(qū)工程，還必須完成相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備安裝以及供電、灑水、運(yùn)輸系統(tǒng)，才能形成采區(qū)的生產(chǎn)能力。在采區(qū)巷道工程完成后，應(yīng)增加設(shè)備安裝及試運(yùn)轉(zhuǎn)工期，一般為：綜采2 個(gè)月，高檔普采1.5 個(gè)月，普采1個(gè)月。

4.3 礦井建設(shè)收尾工期

收尾工期是指采區(qū)工程基本結(jié)束后到試生產(chǎn)前，進(jìn)行工程收尾、清理所占用的工期。礦井建設(shè)工期由井巷為主連鎖工程構(gòu)成的，礦井建設(shè)收尾工作應(yīng)與采區(qū)安裝及試運(yùn)轉(zhuǎn)平行進(jìn)行。收尾工期應(yīng)完成的主要工作內(nèi)容：包括施工設(shè)備拆除、整理、井上下環(huán)境清理，工程驗(yàn)收施工單位人員及物資的陸續(xù)搬遷和接產(chǎn)人員進(jìn)場(chǎng)，進(jìn)崗，試生產(chǎn)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

5 工期計(jì)算

5.1 以井巷為主連鎖工程的計(jì)算

式中：Tj為以井巷為主連鎖工程的礦井建設(shè)工期，月；T1為井筒工期，月；T2為主連鎖巷道工期（不含井筒工期），月；T3為采區(qū)工程工期，月。

5.2 以提升系統(tǒng)形成為主連鎖工程的計(jì)算

式中：Tt為以提升系統(tǒng)形成為主連鎖工程的礦井建設(shè)工期，月；T1為井筒工期，月；T4為提升系統(tǒng)安裝工期，月；T5為礦井收尾工期，月。

當(dāng)Tj＜Tt時(shí)，采用Tt作為礦井的建設(shè)工期。即礦井建設(shè)工期受永久提升系統(tǒng)形成工期的制約。

6 結(jié)語(yǔ)

礦井三類(lèi)工程的施工極為復(fù)雜，時(shí)間，空間相互交錯(cuò)、平行，施工中客觀條件不斷出現(xiàn)新的情況，如地質(zhì)條件變化，施工材料、設(shè)備供應(yīng)上的變化等，施工進(jìn)度比預(yù)計(jì)的有快有慢，以致礦井建設(shè)主要矛盾線不斷地發(fā)生變化或轉(zhuǎn)移，有時(shí)原來(lái)的非主要矛盾線上的工程會(huì)轉(zhuǎn)化成為主要矛盾線。因此，施工中應(yīng)不斷地摸底排隊(duì)，綜合平衡，對(duì)礦井建設(shè)工期實(shí)行動(dòng)態(tài)管理，隨時(shí)找出不同時(shí)間內(nèi)礦井建設(shè)的主要矛盾線。在這種綜合平衡、科學(xué)管理、抓主要矛盾的基礎(chǔ)上，一個(gè)礦井才能實(shí)現(xiàn)合理施工。這個(gè)合理施工、合理工期絕對(duì)不是理想化施工、理想化工期，而是在充分考慮礦井建設(shè)主、客觀因素，發(fā)揮施工單位的能動(dòng)作用，經(jīng)過(guò)努力提高科學(xué)管理水平，才能達(dá)到的合理工期。這是礦井建設(shè)工期管理自始至終應(yīng)追求的目標(biāo)。

〔1〕中華人民共和國(guó)能源部，煤炭礦井、選煤廠工程項(xiàng)目建設(shè)工期定額〔M〕，北京：煤炭工業(yè)出版社，1989，5月，39.

〔2〕路耀華，催增祁.中國(guó)煤礦建井技術(shù)〔M〕，徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1995，12月，274-289.

〔3〕國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，煤礦安全規(guī)程〔M〕，北京：煤炭工業(yè)出版社，2006，11月，63.