礦山豎井施工的管理研究

趙京林

（江西銅業(yè)建設(shè)監(jiān)理咨詢(xún)有限公司，江西南昌330000）

礦業(yè)為現(xiàn)代工業(yè)提供了原材料，為科技發(fā)展提供了重要的基礎(chǔ)性支撐，目前世界上礦山企業(yè)很多，但是隨著淺層資源的日益枯竭，礦山開(kāi)采逐漸向深部轉(zhuǎn)移。 因此，很多露天礦山也逐漸向地下開(kāi)采發(fā)展。 目前，隨著提升技術(shù)的進(jìn)步，豎井開(kāi)拓具有運(yùn)距短、提升的自動(dòng)化水平高等優(yōu)點(diǎn)[1]，豎井安全施工管理也逐漸成為確保礦山安全生產(chǎn)的重要方面[2-3]。 豎井開(kāi)拓工程施工管理的過(guò)程中，必須采取規(guī)范化的監(jiān)管措施，才能保證施工安全、質(zhì)量和礦山生產(chǎn)效率。

1 豎井施工管理的特點(diǎn)

1.1 施工管理的系統(tǒng)性

礦山一般都采用鑿巖爆破方式施工[4-6]，尤其是豎井施工的工序較多，包含了鑿巖、爆破、通風(fēng)、出渣、支護(hù)等多種工序。各施工工序之間具有明顯的先后順序，豎井施工的上述工序循環(huán)進(jìn)行，從而最終完成豎井的建設(shè)。豎井工程設(shè)計(jì)、施工和管理總體上來(lái)說(shuō)屬于一個(gè)系統(tǒng)工程。豎井施工的安全管理與豎井設(shè)計(jì)的可靠性也相互關(guān)聯(lián)。因此，對(duì)于豎井施工應(yīng)該綜合考慮，如果僅研究某一方面，都難以有效解決豎井在施工中表現(xiàn)出來(lái)的系統(tǒng)性問(wèn)題。 本文擬對(duì)豎井施工安全管理進(jìn)行綜合研究。

1.2 施工過(guò)程的動(dòng)態(tài)性

豎井施工存在明顯的動(dòng)態(tài)過(guò)程，隨著施工工序的循環(huán)進(jìn)行，豎井逐漸往下掘進(jìn)延伸，直至最終貫通，達(dá)到設(shè)計(jì)的位置。因此，豎井施工管理也隨著這個(gè)動(dòng)態(tài)變化而需要作出一定的調(diào)整和改進(jìn)。在豎井施工的過(guò)程中，影響施工的客觀因素包括巖石地質(zhì)條件、地應(yīng)力情況、地下水等，這些因素的好壞與施工速度及管理的復(fù)雜性直接相關(guān)。此外，在豎井施工的過(guò)程中，施工的信息也具有動(dòng)態(tài)變化性，隨時(shí)需要處理面臨的特殊問(wèn)題。面對(duì)這些因素，需要不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提高認(rèn)知，從而找到適合該礦山該豎井施工的合理管理方式，確保工程的順利進(jìn)行。

1.3 施工的社會(huì)影響

在豎井施工過(guò)程中，不僅需要考慮施工技術(shù)問(wèn)題、現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件等因素，同時(shí)還要考慮到施工對(duì)礦山附近生態(tài)環(huán)境的危害與影響。當(dāng)前，環(huán)境保護(hù)逐漸成為廣大人民群眾的共識(shí)，因此，豎井施工也應(yīng)該將環(huán)保因素貫穿于其全過(guò)程，并且依據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)保的系統(tǒng)性要求而進(jìn)行。這無(wú)疑會(huì)增加施工的成本，因此，施工技術(shù)、方案的編制、施工管理或工程資金的預(yù)算，都是施工過(guò)程中必須綜合考慮的方面，這不僅僅只是一個(gè)施工技術(shù)問(wèn)題，而且是一個(gè)全局性統(tǒng)籌問(wèn)題，最終還是要體現(xiàn)在綜合性的社會(huì)效益方面。

1.4 需要進(jìn)一步完善的問(wèn)題

豎井施工具有明顯的動(dòng)態(tài)變化特性，與一般的流水線(xiàn)作業(yè)是不一樣的，對(duì)于施工的管理，傳統(tǒng)的工程施工管理計(jì)算方法難以適應(yīng)現(xiàn)代豎井施工的要求，尤其是現(xiàn)在施工考慮的不僅僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，而是一個(gè)復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)工程。目前相關(guān)的管理理數(shù)學(xué)理論還不太完善，因此，很有必要加強(qiáng)灰色系統(tǒng)、人工智能和模糊數(shù)學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)管理計(jì)算方法的研究，從而使豎井管理進(jìn)一步正規(guī)化和完善。

2 豎井施工管理的對(duì)策

2.1 施工質(zhì)量前期管控

1）任何工程的質(zhì)量管控，都必須正規(guī)化，按照程序進(jìn)行。對(duì)于豎井施工，也應(yīng)該按照程序進(jìn)行相關(guān)表格信息的報(bào)驗(yàn)，對(duì)于一些重要的前期資源，比如設(shè)計(jì)材料、各相關(guān)單位的資質(zhì)、施工的人管信息、施工設(shè)備和材料、施工過(guò)程中的測(cè)量監(jiān)控等，要進(jìn)行規(guī)范管控。 并且對(duì)于結(jié)果要及時(shí)與監(jiān)理和建設(shè)方溝通并上報(bào)，在得到相應(yīng)管理部門(mén)的審核、批準(zhǔn)之后，才能夠開(kāi)始進(jìn)行豎井的施工，從而為施工過(guò)程中的管理提供重要保障。

2）在豎井施工過(guò)程中，施工人員務(wù)必根據(jù)施工圖和相關(guān)資料， 結(jié)合豎井施工的地質(zhì)條件確定豎井施工的各工序，并明確設(shè)備使用操作規(guī)范。這些要求必須以書(shū)面形式進(jìn)行記錄，以便于豎井施工責(zé)任的認(rèn)定。 同時(shí)，要嚴(yán)格依據(jù)《有色金屬礦山井巷工程施工規(guī)范》（GB 50653-2011） 等相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行豎井施工的管理。

3）在施工開(kāi)始后，井下的測(cè)量控制點(diǎn)需要與地面相應(yīng)的控制點(diǎn)建立控制網(wǎng)絡(luò)。必須加強(qiáng)對(duì)豎井施工中測(cè)量的管理，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性，從而避免施工豎井走偏。因此，豎井施工的閉合環(huán)差精度需要達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的要求，從而確保豎井垂直度的可控性，以利于將來(lái)豎井井筒的使用，為十字線(xiàn)測(cè)量等工程的開(kāi)展提供保障。

4）在豎井施工中采用全站儀等激光指向方法對(duì)豎井進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的規(guī)范要求，每隔25 m 左右采用井筒中心線(xiàn)進(jìn)行誤差的校核，偏差值應(yīng)當(dāng)控制在15 cm 以?xún)?nèi)。 采用現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行支護(hù)時(shí)，每隔15 m，也需要考慮用井筒中心線(xiàn)進(jìn)行校核，偏差應(yīng)當(dāng)制在5 cm 以?xún)?nèi)。

5）豎井施工過(guò)程中，地質(zhì)條件是隨時(shí)變化的，如果遇到巖體很破碎或者比較軟弱時(shí)，可以考慮采用短掘短砌的施工方式，可以考慮多打眼，少裝藥的方式，降低對(duì)圍巖體的破壞，增加豎井井筒的成型可靠性，從而也確保施工的安全以及施工的質(zhì)量。如遇地下水較豐富、涌水量大的情況，可以考慮采用注漿材料注漿堵水，從而減輕地下水對(duì)施工的影響，并且結(jié)合短掘短砌的施工方式， 通過(guò)涌水區(qū)域。 如果巖石具有膨脹特性，那么可以考慮采用先讓后抗的方式進(jìn)行施工。

6）巖石是一種不連續(xù)的材料，它的裂紋非常發(fā)育，尤其是對(duì)于破碎巖層，在開(kāi)挖過(guò)程中，絕對(duì)不能沿著巖層裂縫鑿巖。如果炮孔在施工后出現(xiàn)堵塞，可以考慮人工先掏孔；如果由于炮孔堵塞，導(dǎo)致炮孔深度無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可以考慮在旁邊鉆鑿新孔，從而確保爆破工作順利進(jìn)行。隨著井筒施工的進(jìn)行，豎井會(huì)越來(lái)越深，這也是對(duì)安全管理的挑戰(zhàn)。因此，可以考慮設(shè)置必要的保護(hù)措施，使上部井筒與下面作業(yè)水平隔開(kāi)，確保工人的安全。 此外，還要時(shí)刻關(guān)注井筒的施工質(zhì)量，井筒施工不允許欠挖，超挖不超過(guò)150 mm， 并且不超過(guò)平均線(xiàn)100 mm。 在硬巖中施工，眼痕率不小于80%，而中硬巖不小于50%，并且確保井壁巖石表面無(wú)明顯的炮震裂痕。 對(duì)于軟巖區(qū)域，井筒規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)的輪廓要求，如果有積水坑或者水窩，應(yīng)該首先對(duì)其進(jìn)行清理。對(duì)于井筒中心的炮孔圈徑，偏差需要控制在±50 mm，且各圈眼間距偏差控制在±100 mm。 此外，當(dāng)井筒穿越軟弱破碎帶、巖溶、地下水豐富區(qū)域等不良地質(zhì)體時(shí)，應(yīng)該考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境、地理特征、水文因素，制定相應(yīng)的施工方案和安全生產(chǎn)措施，并行性?xún)?yōu)化。

2.2 豎井施工的投資管控

礦山基建期間的工程進(jìn)度款（包含豎井掘進(jìn)在內(nèi)）需要以工程設(shè)計(jì)的方案為參考，此外，在合同中應(yīng)該也明確說(shuō)明。并且還要召集甲方以及各乙方單位進(jìn)行協(xié)調(diào)討論，結(jié)合對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查研究，以及豎井施工所確定的實(shí)際資金定額數(shù)量，協(xié)商確定周轉(zhuǎn)資金的數(shù)額。在施工過(guò)程中，乙方施工單位需要按照施工流程和工序，依據(jù)施工組織設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工。 并且，在施工過(guò)程中，需要統(tǒng)籌規(guī)劃，合理分析，從而保證豎井總的投資費(fèi)用不超過(guò)預(yù)算，并且預(yù)算也不大于概算。 豎井建設(shè)完成后，需要進(jìn)行驗(yàn)收檢驗(yàn)，如果尚未進(jìn)行驗(yàn)收檢驗(yàn)，則可以考慮暫緩批準(zhǔn)豎井工程的進(jìn)度資金。對(duì)應(yīng)的工程管理人員，務(wù)必及時(shí)收集和整理現(xiàn)場(chǎng)各環(huán)節(jié)中的有用數(shù)據(jù)和相關(guān)資料，從而支撐工程經(jīng)費(fèi)使用的合理和合法性。此外，工程管理人員還應(yīng)該核對(duì)資金使用的詳細(xì)目錄表與豎井施工實(shí)際完成的施工方量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而使豎井施工的進(jìn)度、工程量與合同要求相符，也有利于確定后續(xù)支付給乙方的工程款項(xiàng)目數(shù)目，并制定相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)規(guī)劃材料。 在現(xiàn)場(chǎng)檢查、監(jiān)測(cè)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在不合格之處，或者存在偷工減料之類(lèi)的不足之處，項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)管理人員可以考慮拒絕計(jì)算資金數(shù)額，從而維護(hù)甲方的利益，確保礦山豎井的施工質(zhì)量以及工程投資得到有效的管理和控制。

2.3 豎井施工的進(jìn)度控制

豎井施工的進(jìn)度對(duì)于礦山開(kāi)拓具有重要的意義，其中的施工效率是工程管理人員考慮的重要指標(biāo)。 施工效率可以用于確定豎井施工各階段的進(jìn)度表和總進(jìn)度表，乙方施工單位需要以書(shū)面形式提交給監(jiān)理單位，可以以此為工程進(jìn)度考核的根據(jù)。礦山豎井施工還需要考慮網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)度計(jì)劃。豎井施工滯后的因素也很多，其中人為因素是一個(gè)重要方面。在監(jiān)理單位的統(tǒng)一指揮下，施工單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)密切配合專(zhuān)業(yè)技術(shù)分析人員，查出施工滯后的原因，及時(shí)加快施工進(jìn)度。并且可以考慮制定相關(guān)的獎(jiǎng)懲政策，通過(guò)文件形式下發(fā)并執(zhí)行，以促進(jìn)豎井施工按時(shí)完工，確保豎井的施工質(zhì)量。

2.4 信息協(xié)調(diào)管理

在整理有關(guān)工程資料信息時(shí)，必須將所有的協(xié)議、合同、數(shù)據(jù)以書(shū)面形式或計(jì)算機(jī)文檔形式進(jìn)行保存，按照《建設(shè)工程文件歸檔整理規(guī)范》（GB/T 50328-2014）的要求，結(jié)合當(dāng)前施工工程的實(shí)際情況與相關(guān)知識(shí)，整理有關(guān)資料，保證合同的簽訂與落實(shí)，確保信息資料保存完好。加強(qiáng)施工單位與其他第三方單位的協(xié)調(diào)與溝通，若出現(xiàn)意見(jiàn)分歧，監(jiān)理單位應(yīng)當(dāng)起到協(xié)調(diào)的作用，引導(dǎo)施工單位與其他第三方企業(yè)溝通交流，使各方達(dá)成共識(shí)，及時(shí)解決分歧，保證豎井施工的效率。

2.5 施工安全與管控

豎井施工較為困難，工作環(huán)境狹小，安全隱患較多，相對(duì)于地表工程以及巷道掘進(jìn)，其施工條件和危險(xiǎn)程度非常高；因此，豎井施工開(kāi)始后，特別需要注意安全問(wèn)題。首先應(yīng)該做好安全預(yù)防工作；其次，要提出合理的安全生產(chǎn)技術(shù)方案，所有下井人員應(yīng)嚴(yán)格按照要求遵守。必須按照礦山安全規(guī)程，合理穿戴合格的勞保用品，結(jié)合施工方案，明確豎井施工時(shí)的責(zé)任與義務(wù)，從而最終確保豎井施工安全以及施工效率。

3 結(jié)論

豎井施工是礦山施工的難點(diǎn)，無(wú)論工程技術(shù)人員或者施工工人，在施工過(guò)程中應(yīng)及時(shí)檢查現(xiàn)場(chǎng)情況，搜集有用信息，為經(jīng)濟(jì)合理、安全生產(chǎn)提供保障，確保豎井的施工質(zhì)量以及順利驗(yàn)收。通過(guò)前期管控、投資管控、施工的進(jìn)度控制、信息協(xié)調(diào)管理、施工安全控制等實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山豎井施工的有效管控。此外，還要形成各類(lèi)書(shū)面文件以及相關(guān)報(bào)告，收集并存檔，最終完成整個(gè)豎井施工的管理工作。