2018二級建造師礦業案例分析實訓之施工組織編制
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背景:某施工單位總承包一礦井建設工程,該礦井采用立井開拓,主、副、風井三個井筒均在同一工業廣場內,均采用凍結法施工。主井井筒凈直徑6.0m,井深720m;副井井筒直徑7.0m,井深695m;風井井筒凈直徑5.0m,井深690m。礦井屬于高瓦斯礦,且井下巷道較多,開拓任務重,工期緊。礦井開工前,建設單位提交了礦井的地質報告、井筒檢查孔地質柱狀圖、地面工業廣場平面布置圖、修建了進礦道路及供電線路等。該施工單位依據上述條件編制了礦井的施工組織設計,其主要內容如下:
(1)礦井開工前完成供水、供電、運輸、通信以及工業工程平墊的前期工作,主要污水排放管道的敷設工作。
(2)由于礦井無邊界風井,確定礦井采用單向掘進施工方案。副井井筒利用永久井架鑿井,井筒的開工順序依次為中央風井、副井、主井、主井箕斗裝載硐室與主井井筒同時施工,井筒到底后進行主井與風井的貫通,進行主井臨時改絞,再與副井貫通,同時開展井底車場巷道及大巷的施工。
(3)考慮到井下巷道較多,開拓任務重,工期緊,因此井下大巷均采用成熟的機械化配套作業,煤巷采用綜掘機掘進。巖石巷道綜合月進尺按100m、煤巷月綜合進尺按300m配備,井下采用固定箱式礦車有軌運輸。
(4)井筒到底后,井筒裝備交替方案是主井臨時改絞,風井進行永久裝備,副井也進行永久裝備,副井交付使用后進行主井的永久裝備。
(5)在風井井筒永久裝備完成后,進行采區巷道的施工,同時進行井下生產系統安裝和試生產。
(6)礦井建設的施工組織由該公司負責,勞動力統一調配,凍結工程經建設單位同意后分別分包給了三家凍結公司。
問題
(1)施工組織設計的編制中存在什么問題?
(2)井筒的開工順序是否有不妥之處?為什么?
(3)根據上述分析確認的合理開工順序,施工過程如果井筒工期出現延誤時應當如何進行進度安排和控制?
(4)井筒裝備方案有何不妥?
分析與答案:
(1)該施工單位所編制的施工組織設計,對于重大施工方案應進行技術和經濟比較,也就是應該優選施工方案與施工方法,確定合理的施工順序,以保證礦井在規定的工期內將項目建成投產。井筒到底后先進行主井、風井的貫通后再主井臨時改絞方案不妥,因為主井、風井的落底通常不在同一水平,而且主井、風井距離一般較長,如果施工臨時措施巷道一般距離也較長,造成工期和成本增加。 因此一般到底后先進行主井、副井臨時貫通,然后進行主井臨時改絞,與風井的貫通根據工程排隊,通常安排在煤巷大規模開工之前完成主井、風井的貫通,形成全礦井通風系統。
(2)井筒開工順序的確定,采用風井先開工不妥。因為副井利用永久井架鑿井,不具備首先開工的條件;而風井與主井相比,直徑較小,深度較淺,施工要求稍低;而主井通常裝載硐室還要與井筒同時施工,工期長,不能保證主井與風井同時到底后短路貫通。因此應當充分考慮可能出現的問題,進行工程排隊,考慮以主井、副井承擔井底車場施工,基于副井與主井同時到底的基礎上,合理確定主井和副井的開工順序,并根據積極凍結期的時間來合理安排主、副井開工的間隔時間,風井的開工時間則相對獨立,可以根據整個礦井工期計劃并結合凍結工程的凍結期綜合考慮。因此本項目三個井筒的開工順序應為主井、副井、風井的開工順序。
(3)如果主井井筒不能按時到底出現工期延誤,延誤時間在3個月以內時,可以先不安排主井箕斗裝載硐室的施工,直接進行主井、副井的短路貫通,進行主井臨時改絞,副井永久裝備,然后進行二三期工程的巷道開拓任務,待副井永久裝備完成,形成新的提升能力之后,在主井永久裝備之前,完成主井箕斗裝載硐室的施工。這樣安排的好處是主井箕斗裝載硐室不占關鍵線路工期,缺點是需要重新進行井筒臨時提升系統、排矸改造,而且屬于高空作業,環境復雜,管理難度大,安全風險相對較高。如果主井井筒延誤的時間較長,這時應該安排副井與風井進行短路貫通,然后風井進行臨時罐籠改裝,形成提升系統,承擔井下開拓任務,待主井到底后再進行主井臨時改裝,承擔礦井的開拓任務,副井進行永久裝備。在井下工程的安排中要加快副井與風井的貫通,在需要時也可以施工臨時措施巷。 如果副井井副不能按時到底,出現工期延誤,主井、副井不能及時進行短路貫通,這時要先對主井進行臨時改絞,然后安排主井與風井之間的貫通,以解決車場施工期間的通風問題,副井到底后盡快與主井進行貫通,也可以從主井方向提前施工貫通后到副井馬頭門或等候室通道位置,這樣副井到底后就可以直接與主井進行貫通,縮短了貫通時間。副井到底貫通后要盡快安排副井的永久裝備,以提前形成副井的提升能力,滿足井下開拓任務的需求。 如果風井不能按時到底出現工期延誤,這時不能盡快進行主副井與風井之間的貫通,無法形成礦井通風系統,但為了滿足通風需求,在井入煤巷的施工之前必須完成主副井與風井的貫通,形成礦井的通風系統,必要時可以采取施工措施巷的辦法解決。
綜上所述,礦井建設出現工期延誤,可以采用多種技術方法進行有效控制,把對建設工期的影響降到最低。
(4)井筒裝備方案應首先考慮主井改絞,因為主井井筒改絞相對簡單,井下運輸方便,與副井貫通距離短,具備快速形成井下運輸能力的條件。而且主井井筒直徑相對風井來說更適宜臨進改絞,主井臨時改絞與副井永久裝備提升交替銜接較為順利。對于該項目,考慮到井下開拓任務重,大部分巷道采用機械化作業線掘進,要求提升能力大,應該在滿足通風的前提下,綜合考慮風井也進行臨時改絞,承擔風井井底區域的巷道掘進及后期的采區巷道掘進。風井井筒的永久裝備則安排在副井永久系統形成并投入運行后,在滿足副井裝備工期的前提下,通過倒排工期確定副井永久裝備的時間。