施工组织改进方案.doc

安徽马钢张庄矿业有限责任公司北回风井井下开拓工程施工组织总设计(更新设计)总工程师: 技术部经理： 机动部经理： 安环部经理： 中十冶集团有限公司八月目 录一、 前言二、 概况2.1、 矿区概况2.2、 工程概况和内容2.3、 设计依据和原则三、 施工准备3.1、 技术准备3.2、 器材准备3.3、 人员准备四、 施工方案4.1、 施工方案综述4.2、 平巷施工方案4.3、 硐室施工方案4.4、 天井施工方案4.5、 提高系统选择4.6、 压风系统选择4.7、 通风系统选择4.8、 排水系统选择4.9、 供电系统选择五、 施工工艺5.1、平巷施工工艺5.2、 硐室施工工艺5.3、 天井施工工艺六、 施工劳动力组织与管理6.1、 施工劳动力组织6.2、 施工管理七、 施工进度计划与工期保证措施7.1、进度计划编制的依据与原则7.2、施工进度计划安排7.3、工期保证措施八、 工程质量保证措施8.1、 施工质量管理体系8.2、 施工质量保证措施九、 施工安全保障措施9.1、 安全工作方针目的9.2、 安全管理组织机构9.3、 安全管理措施9.4、 文明施工及环境、职业健康保证措施9.5、 冬雨季施工措施9.6、 防止措施及应急预案十、 保修与服务十一、 附图表11.1、 重要施工机械设备表11.2、 通风系统示意图11.3、 通风系统改造进度表11.4、 井下排水工程布置图11.5、 供电系统图11.6、 措施工程量汇总表11.7、 平巷掘进炮孔布置示意图11.8、 劳动力计划表、11.9、 施工进度计划表11.10、施工组织管理机构图11.11、安全管理组织机构图11.12、应急救援领导小组网络图11.13、北风井避灾线路图11.14、安全保证体系11.15、质量保证体系11.16、文明施工保证体系附件： 1、新设计系统所新增设备材料及工程量表 2、井下用电负荷表 3、与原方案对比分析表第一章 前言 我单位在施工安徽马钢张庄矿业有限责任公司北回风井井下开拓工程前，按规定编制了北回风井井下开拓工程施工组织总设计，并按规定的程序对北回风井井下开拓工程施工组织总设计进行报审报批，经业主单位和监理单位批准后，组织人员进场施工。由于在施工过程中，遇上了难以克服的地热带来的高温，对生产施工影响巨大，而在本来编制北回风井井下开拓工程施工组织总设计时，由于招标时相关资料的缺失，故在编制方案时，没有考虑地热灾害对生产带来的影响，所以原方案中的施工工艺、劳动组织以及通风、排水、供电等系统都难以满足下步生产的需要。为了保障下步施工正常进行，本着“科学、合理、安全”的原则，我单位在业主和监理单位的大力支持和指导下，对原北回风井井下开拓工程施工组织总设计进行更新和完善，原方案中的施工工艺、劳动组织以及通风、排水、供电等系统都进行了较大的调整，形成北回风井井下开拓工程施工组织总设计（新设计），报业主和监理单位审批。第二章 概况2.1 矿区概况张庄铁矿位于安徽省霍邱县周集镇和冯井镇交界处，东南距霍邱县城36公里，南距四十里长山（丘陵地）约8公里，北距淮河10公里，向西6公里到河南境地。矿区交通便利，东边有G105国道和西边阜六（阜阳-六安）高速公路贯穿矿区；北面淮河，顺河而下可通淮南、蚌埠。矿区周边农业发达，人烟稠密，人力资源丰富。22 工程概况和内容包含北回风井-390m、-450m、-480m水平回风石门巷、穿脉、上盘沿脉、交叉点及部分硐室等井下开拓工程。北回风井净径7.0m,井深504m，其中-390m为凿岩水平，-450m为出矿水平、-480m为运送水平。截止八月底，-390m中段南巷已施工476米；北巷施工248米，由于施工作业面出现涌水且水温高达40，导致作业面温度较高，虽采用了有关降温措施温度但效果不明显，人员无法继续作业故暂停施工。-450m中段南巷已施工252米，北巷施工311米，也和-390m中段北巷同样，暂停施工；-480m中段石门巷施工116米，由于高温于2023年3月底停止施工，后因业主设计变更，取消了本中段的施工。截止八月底，协议内掘进剩余工程量约66295米3。本标段内工程地质条件一般，区内构造复杂，褶皱与断裂均有所发育，岩性有二长片麻岩、云母二长片麻岩、斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、斜长黑云片岩、云母类片岩、云母石英片岩、闪石类片岩等，根据招标文献，岩石F系数按15m2）掘进时采用导硐法二次成巷施工。-390m中段和-450m中段各配2台液压扒渣机和8辆自卸卡车,装运矸石运至溜井；采用人工凿岩， 考虑到地热温度较高，缩短作业人员作业时间，采用4机4人作业，每个掘进面配2个凿岩班组。具体每循环作业内容为：凿岩爆破、通风、出碴、工作面清理。根据现场实际情况需要，巷道掘进时每隔100米距离施工错车硐室，作为错车用。由于巷道负坡施工，工作面排水采用小潜水泵接力排水，巷道每隔一定距离施工一个小水窝，由于井下涌水温度较高，水温达成40或以上，规定施工时巷道不允许有积水，减少水热的散发。4.3 硐室施工方案风机站硐室、风机变电硐室等小型硐室采用导硐法二次成巷施工。具体每循环作业内容为：凿岩爆破、通风、出碴、工作面清理。4.4天井施工方案采用反井钻机施工，扩孔直径1200mm，导孔偏斜率37 符合规定根据规程第6.3.5.2提高装置的卷筒、天轮等最小直径与钢丝绳中最粗钢丝的最大走私之比不小于1200；3000/2.4=12501200 符合规定经以上所验算可知所选钢丝绳使用满足规定。根据以上验算，拟定各重要施工机械设备如下：临时井架为4#改善型井架，临时提高机为3m双筒卷扬机，提高容器为一边为箕斗罐笼，一边为箕斗，箕斗容积为3.2m3，箕斗罐笼用于人员和材料上下（箕斗罐笼侧矿石装满率为0.6）。4.6压风系统选择施工凿岩耗风量按最大耗风量计算,见下表： 凿岩耗风量计算表 名称型号单台耗风量（m3/min）凿岩支护数量耗风量数量耗风量台m3/min台m3/min风钻YT-2842496喷浆机PZ-5717风镐G101.011.0合计968.0在地面工业广场设立空气压缩机房，空压机型号为OGLC110A和OGLC220A。最多时按6个工作面24台机子同时凿岩计算，需OGLC110A型空压机3台、OGLC220A型空压机1台。压风管采用井筒布置一路5寸焊接管10吨稳车钢丝绳悬吊往井下压风。4.7通风系统选择4.7.1 风量计算和风机选择为保证井下正常安全生产，保持井下稳定风流，设计采用机械通风方式，1、风量计算1）矿井总风量计算矿井风量计算按下式:Q=k1k2(qj+qt)式中：k1-外部漏风系数，取1.15；k2-内部漏风系数，取1.10；qj-掘进工作面所需风量，m3/s；qt-其它工作面所需风量（如装卸矿点、喷锚支护工作面等），m3/s。2）掘进工作面风量的计算按风速进行验算a) 验算最小风量无瓦斯涌出的岩巷：Q掘600.15SQ掘掘进工作面实际需要风量，m3/min；S掘进工作面巷道的掘进面积，m2，按11.52 m2计算。0.15无瓦斯涌出岩巷允许的最低风速，m/s；60单位换算产生的系数。则，Q掘600.1511.52=103.68 m3/min=1.728 m3/s。考虑到井下作业面大部分为巷道掘进，根据巷道型工作面所需风量的最低规定并考虑到地热的影响，对于一级热害矿井（2830)应加强应加强通风，采掘面风流速度应为2.5 m/s3.0 m/s；对于二级（3032)和三级热害矿井（=32)，除加强通风，提高风速外，还应采用人工制冷降温措施；对于三级热害矿井若不采用有效的降温措施，则应停止作业。所以综上所述并结合实际经验，掘进工作面风量应取Q=2.5m3/s为宜。3）他作业面需风量计算其它用风作业面重要有喷锚支护、放矿工作面等，其所需风量按经验值取2m3/s计算。4）矿井总风量计算，见下表。 矿井最大总风量计算表 序号工作面单位二期工程单耗m3/s合计m3/s-390-450-4802掘进掘进个332.5018.974其它喷锚支护及其它工作面个1112.007.605外部漏风系数1.156内部漏风系数1.10小计m3/s12.0212.022.5326.572、 矿井风量分派1）矿井分量分派风量分派的基本原则按照所计算的掘进工作面、各种硐室和其他工作面需风量进行分派。掘进工作面和其他工作面一般均不应串联通风。各用风点、井巷的风速必须符合冶金矿山安全规程关于最大和最小风速的规定。风量分派应符合通风网的风阻条件，除风网各用风点按需分风外，进风网和回风网应通过解算风网来分派风量。风量分派方法设计采用计算机通风网络解算矿井通风网的方法来进行矿井风量分派。风量分派后的风速校正3、风机选择根据以上计算，矿井总风量为26.57m3/s（1594 m3/min），选择FBD7.1-245型对旋式轴流风机（风量710460 m3/min ）2台、FBD6.3-230型对旋式轴流风机（风量600380 m3/min ）1台分别作为-390m、-450m、-480m中段供风，布置在地表井口，采用800软风筒直接从井口送风至工作面。井筒3套风筒均采用钢丝绳双绳悬吊结合井壁固定。4.7.2 通风系统方案在原北回风井井下开拓工程施工组织总设计中通风系统的设计考虑到了中段巷道开拓均为独头施工，且巷道线路较长，通风困难。但在施工过程中碰到了地热带来的高温灾害，作业面最高温度高达41.5，原有的通风系统已无法保障生产的正常进行。项目部针对井下高温通风困难的现状，现对通风系统进行改善，并采用综合的防暑降温措施，以保证目前生产的维持进行。具体方案如下：1)、地表风机布置在地表井口布置FBD7.1-245型对旋式轴流风机2台、FBD6.3-230型对旋式轴流风机1台分别向-390m、-450m、-480m中段供风，采用800软风筒直接从井口送风至工作面。风机布置见通风系统图。2)、-390m中段风机布置地表FBD7.1-245型对旋式轴流风机配800软风筒送风至-390m中段，由于南北巷分叉，且独头线路较长，为保证南北巷作业迎头有足够的风流风量，在-390m中段南北巷分岔处，各再安装1台FBD5.6-211型对旋式轴流风机配800软风筒分别接力往南北巷作业迎头送风。工作面采用混合式通风，布置FBD5.6-211型对旋式轴流风机配500软风筒往外回风。具体见通风系统图。3)、-450m中段风机布置地表FBD7.1-245型对旋式轴流风机配800软风筒送风至-450m中段，由于南北巷分叉，且独头线路较长，为保证南北巷作业迎头有足够的风流风量，在-450m中段南北巷分岔处，各再安装1台FBD5.6-230型对旋式轴流风机配800软风筒分别接力往南北巷作业迎头送风。工作面采用混合式通风，布置FBD5.6-211型对旋式轴流风机配500软风筒往外回风。具体见通风系统图。4)、-480m中段风机布置-480m中段此后开拓工程已取消，目前中段作业面只有溜井铲运矸石作业和水泵抽水作业，通风就直接由地表FBD6.3-230型对旋式轴流风机配800软风筒送风至-480m中段马头门，泵房硐室则配5KW小局扇通风。具体见通风系统图。5)、井下回风3个中段采用集中回风的方式，在中段南北巷交岔口布置直径为1.2m的泄水通风井，在-390m中段泄水通风井井口布置1台FBD8.0-255型对旋式轴流风机配800软风筒（到马头门井筒内提成2路500软风筒）运用泄水通风井将井下污风集中回到地表井口。具体见通风系统图。6）、压气辅助通风针对井下温度高，通风困难，同时考虑在各溜井卸矸口、装矸口、马头门（信号台）、井下维修间等作业处采用空压机高压风进行辅助通风。7)、通风系统改造进度表见附表。4.8排水系统选择原北回风井井下开拓工程施工组织总设计中在-480m中段布置了一个临时水仓，上中段水排至井筒水窝用潜水泵抽至临时水仓，再由卧泵集中排到地表。 后来在施工中，-390m水平回风北巷掘进至离井中心215米处出现裂隙含水层，涌水量经初步测算在18.5m3/h，-450m水平回风北巷掘进至离井中心220米处也出现裂隙水，涌水量为9.5 m3/h。经测试两处涌水水温均达成40。针对井下涌水的变化，对原有排水系统进行了改造，新的方案如下：1、补充泄水通风井各中段巷道均为负坡施工，为了解决集中排水问题，原北回风井井下开拓工程施工组织总设计中设计有泄水孔，在中段南北巷交岔口处，为了改善通风条件，后将泄水孔适度扩大，兼作通风小井贯通3个中段，运用泄水通风井将上中段的地热温水集中排至-480m中段临时水仓。2、-480m中段再增长临时水仓泄水通风井形成后，-390m中段和-450m中段的北巷要恢复施工，由于此处的水文地质资料不详，为了防止突发的更大的涌水导致对井下的影响，故决定在-480m中段增长临时水仓。考虑到-480m中段石门巷开拓变更设计已经取消施工，为了充足运用这部分废弃巷道，所以决定将A-3控制点前5米至石门巷迎头作为临时水仓蓄水，在巷道内砌一道隔水墙（墙高1.5米），增长两台MD46-50*11型水泵（一台备用），井筒再增长一路排水管，采用89无缝钢管，钢丝绳悬吊固定在井口。井下水直接由临时水仓排至地表。井下排水工程布置图见附图。3、排水系统改造实行时间进度表排水系统改造进度表序号改造内容完毕时间所耗工时备注1架设排水管547米6天288含井筒排水管布置2-480m水平水仓隔水墙2天1283水泵基础浇注(3.75m3)1天6442台水泵安装及调试3天192含平巷内排水管布置及设备材料上下合计6724.9供电系统选择4.9.1、目前供电装置概况北回风井供电系统，是原竖井施工队湖南涟邵所建。现安装S11-1600KVA/10/6变压器一台；S11-800KVA/10/0.4变压器一台；S11-400KVA/10/0.4一台；10KV进线柜二台（双回路电源）；10KV馈线柜三台（分别控制三台变压器）；6KV高压控制柜二台（分别控制卷扬机和井下用电）；高压电容补偿柜二台；低压开关总柜和低压开关柜各一台，分别控制地表设备、设施用电，湖南涟绍准备用400KVA变压器直接控制井下排水水泵，在配电站中没有安装控制柜。我公司接手后，在-390中段安装KS11-630KVA/6/0.4变压器一台（馈电电源是地表S11-1600KVA/10/6变压器）；低压配电柜一台（安装在地表配电站房）；低压开关总柜（1200A）和低压开关柜各一台（安装在-390临时配电硐室内）。4.9.2、北回风井目前用电情况我公司接手本工地后，依据原施工组织总设计规定对原供电系统进行了改造(原设计,井下平巷通风机采用FBD2*11KW通风)，井下安装了630KVA的变压器一台，550米ZR-YJV32-3*50mm2 10KV高压电缆一路。改造完毕后，在施工过程中发现地热现象超过原估计范围，为了改善作业环境，我公司对通风系统进行了改造，在地表增长了2台2*45KW，1台2*30KW的通风机，1台20m（110kw）的空压机（为了改善作业环境空压机一直处在运转状态），井下-390、-450中段增大了通风机的功率，400KVA变压器也投入了使用。目前地表800KVA的变压器及400KVA变压器处在满负荷状态，具体负荷状况见井下用电负荷表。随着工程进度增长，在-390及-450中段又出现涌热水现象，作业面温度大大增长，增大了水泵排水负荷，导致井下630KVA变压器基本处在满负荷状态，为了保证施工安全，必须改变通风措施和增长排水设备，在泄水通风井形成后，要增长一台2*55kw的通风机，2台132KW的排水水泵，目前-390与-450北巷由于温度降不下去暂停施工，花费大代价与时间进行供电系统更新改造经济与时间已经不适合，通过我们调整负荷、反复计算见井下用电负荷表，在不增容的情况快速进行通电系统改造，满足生产需要，为此我公司制定了以下供电系统改造方案。4.9.3、供电系统改造方案的制定依据1、根据金属非金属矿山安全规程的规定2、根据GB 26859-2023电力安全工作规程的规定3、根据JGJ46-2023施工现场临时用电安全技术规范的规定4、依据GB50194-1993建设工程施工现场供用电安全规范5、根据目前供用电、计划用电负荷情况及不可预见因素，根据井下用电负荷表的数据分析。6、遵守节约、尽量使用原有设备、施工简朴可靠及最小限度影响工程施工的原则。4.9.4、供电系统改造方案1、新增一台KS11-630KVA/6/0.4变压器，由地表1600KVA变压器馈电。S11-1600KVA/10KV/6KV向卷扬机、井下390变电硐室高压供电及新增变压器馈电，由于卷扬机实际负荷比较小，三台变压器与总变压器基本匹配。新增变压器专供-390中段用电。2、-390变电硐室内的原有变压器供-480中段电源和-450中段电源使用。3、由于-480、450中段总负荷（见井下用电负荷表）为：544 KW，目前使用的变压器已经不能满足井下供电规定，能满足井下生产需要，不需要向供电部门申请增容。4、依据尽量使用原设备和材料的原则，现有的井下配电总柜向井下-450中段、-480中段馈电不需要进行电缆调整，-390中段增长配电分柜一台（井下-390中段负荷为464KW，安装在-390原变电硐室）供-390中段用电控制。5、地表由目前800KVA和400KVA变压器供电，作为空压机、通风机、生活用电等使用，其中保持一条150mm2电缆供井下水泵使用，保持井下排水由两路电源供电。6、井筒增长两条ZR-YJV32-3*185电缆，共计1100米，用18*7-24mm钢丝绳悬挂。7、390变电硐室增长一台1000A配电总柜和一台分柜，作为井口变压器向井下供电的低压电源。 用电分析见井下用电负荷表和供电系统图。4.9.5、供电系统改造实行时间进度表供电系统改造进度表序号改造内容完毕时间所耗工时备注1变压器安装及基础浇注2天482电缆头制作及变压器接线1天163配电总柜及分柜制作安装2天32定做4钢丝绳缠绕1天484电缆展放及井筒悬挂2天128停产2天5电缆头制作及安装1天166变电硐室接线及线路改造1天16停产1天影响4个作业面合计9天304停产3天影响4个作业面第五章 施工工艺5.1 平巷施工工艺 5.1.1掘进以-390m和-450m中段回风石门巷断面11.52m2(3.7m3.37m)为例，巷道掘进采用全断面一次成巷的方法施工，每循环的作业重要是凿岩爆破、装岩运送、辅以测量放线、通风照明和安全检查等工序；月度任务完毕后施工水沟并进行管道线缆等架设，平巷作业各工序的施工时间安排及采用的技术措施如下： 1、凿岩爆破 巷道掘进采用人工凿岩，YT-28气腿式凿岩机，钻杆用25中空六角钢钎杆，38“一”字形合金钎头，考虑到地热温度较高，缩短作业人员作业时间，采用4机4人作业，每个掘进面配2个凿岩班组。掏槽采用桶形直线掏槽方式，爆破采用2#岩石乳化炸药，导爆管起爆；周边眼采用光面控制爆破技术。 掘进巷道作业面炮孔数目及布置详见爆破设计说明书。 每循环凿岩爆破时间的计算T1： 每循环凿岩总长度：2.87+2.535=107.1m 凿岩速度取每米8分钟，凿岩效率90%，则：每循环凿岩时间：107.18/4/90%=238分钟，取t1=4小时。凿岩前设备管线等准备：t0.5小时爆破时间t：装药、联线、爆破，取t31小时 爆破后通风时间t41小时。 则每循环凿岩爆破通风时间合计为：T1t1+ t+t+ t4=6.5小时。 2、装岩运碴采用液压扒渣机配自卸卡车出碴，巷道断面11.52m2，每循环进尺2.0m，矿岩松散系数1.6，则每循环需出松散矿岩量为36.86 m3，根据装运距离和效率，平均出碴时间按3小时计。3、辅助作业辅助作业重要有工作面的安全检查、测量放线、交接班等内容，时间分别安排为：1小时、1小时、0.5小时。合计：2.5小时。4、通风照明从作业点的现场情况看，通风条件较差，考虑到独头巷道长度大于100m，需加强局部机械通风。作业面的照明采用36伏安全电压，白炽灯照明。5、爆破设计说明书以回风石门巷断面11.52m2(3.7m3.37m)为例，设计断面为三心拱形，岩石的硬度系数f10，施工中须根据矿岩的情况适当调整并相应地增减炮孔数目。爆破按光面爆破技术选取相关参数。（1）掏槽眼采用桶形直线掏槽方式，掏槽眼7个，其中空孔3个，布置在巷道中心偏上部位，具体位置见附图：炮孔布置示意图。（2）爆破参数的选择光面爆破孔间距（0.50.7）W其中：为光面层厚度，根据f系数取600mm。则：600mm周边眼爆破参数：孔径38mm；光爆孔间距350600mm，取600mm；炮孔密集系数：0.81.0；光面层厚度：900mm，线装药密度：0.3kg/m；孔深3.1m；周边眼距巷道轮廓线100mm。（3）炮孔数目的拟定每循环所需炸药量：q.s.H.其中：q：单位原岩炸药消耗量，根据采矿手册取q=1.93kg/m3 s：掘进巷道断面 s=11.52m2 H：孔深 2.5m ：炮孔运用率 80则1.9311.522.580%=44.47kg每个炮孔的实际装药量：Q0=.H.G/L其中：炮孔装药系数0.6 H：炮孔深度 H2.5m L：药卷长度 0.2m ：药卷重量 0.15kg 则Q0=0.62.50.15/0.2=1.13kg每循环炮孔数目：Q/Q0=44.47/1.13=39个加上中间空孔3个，合计42个炮孔。（4）装药及起爆方式将药卷一端打开，把炸药揉松，用木棍顺向打一个小孔，再将雷管插入孔中，然后将药卷纸合拢，并用细绳扎紧。按各炮孔药量分派，由掏槽孔开始向周边眼逐个装药，掏槽眼、辅助眼采用连续装药，反向起爆方式，周边眼采用空气间隔装药，反向起爆方式，药卷装填完毕后再填塞炮泥。采用导爆管起爆方式，各炮孔的导爆管先集结成束，炮孔间的联线采用先串联再并联的方式，点火时采用专用起爆器引爆导爆管再引爆工作面雷管,直到爆破完毕。各炮孔起爆顺序，药量分派见下表。 装药量及起爆顺序表孔号孔径（mm）孔深（m）孔数（个）装药量kg起爆顺序支孔合计掏槽眼1-2382.82133.91掏槽眼3-4382.82133.92辅助眼5-10382.56109.03辅助眼11-19382.591013.54周边眼20-24382.5575.255周边眼25-39382.515715.756合计107.13951.3（5）掘进爆破指标表序号指标名称单位数量序号指标名称单位数量掘进断面m211.52每米进尺炮孔长度m/m53.6孔深m3.1每米进尺雷管消耗个/m20效率%80每米进尺炸药消耗Kg/m25.65循环进尺m2.0每米3原岩雷管消耗个/m31.09每循环实体岩石m336.8610每