網絡計劃技術在井巷工程施工中的應用

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摘要以福建煤電股份有限公司龍潭煤礦302采區-150m排水系統井巷工程施工組織為例，對網絡計劃技術在其井巷工程施工組織中的應用進行研究總結，提出可行性施工組織計劃和保證措施，對于礦井在進行類似重點工程施工組織設計編制或施工具有現實的參考指導意義。

關鍵詞雙代號網絡計劃計劃工期井巷工程龍潭煤礦

0引言

龍潭煤礦302采區為礦井三水平延深采區，設計生產能力15萬t/a，服務年限11.6a。按照采區建設計劃進度，302采區-150m采區下部車場施工完畢。根據《煤礦安全規程》第82條要求，當采區開拓工程施工至下部車場水平區段時，首先安排施工隊伍進行永久排水系統井巷工程施工，建立采區永久排水系統。根據302采區-150m排水系統設計施工圖紙，結合礦井掘進隊伍單進水平、施工機具機械、勞動組織和后勤保障水平，采取網絡計劃技術合理確定施工工期和施工組織順序，抓好有關安全技術措施的組織落實，最終基本上按計劃工期完成施工任務。

1礦井概況

龍潭煤礦為福建煤電股份有限公司下屬生產礦井，礦井位于龍潭鎮龍潭村，礦區面積6.2249km2，與永定城區直線距離50km，距龍巖市55km，交通便利。礦井建井工期歷時9a，在1998年建成投產，礦井的采礦許可證、安全生產許可證等證照完整，有效期符合要求，主要開采5#、6#、20#、23#、29#、37#、39#等煤層，核定（公告）煤炭生產能力為30萬t/a。采用機械混合式通風，排水方式有自流排水和機械排水2種方式，礦井的瓦斯等級為低瓦斯，煤炭的自燃傾向性按鑒定結論是Ⅲ類，即為不易自燃煤層，煤塵按鑒定結論不具有爆炸性，按照水文地質類型劃分為中等類型［1］。

2采區基本情況

2.1水文地質（1）302采區的地層為弱含水巖組，按礦井上下對照圖和水文地質圖顯示，在采區上部地表沒有大的湖泊、水庫等水體，采區涌水主要補給來源為大氣降水。大氣降水量隨著季節變化明顯，春季和夏季雨水較為充盈，秋季和冬季干枯，降雨量小。井下的礦井充水涌水量也隨著一年四季呈規律性變化，地表地下無大的水體連通構造帶，故地層構造對生產無大的影響，無災害性的突水危險。（2）礦井水文地質類型為中等型，正常涌水量約190m3/h，最大涌水量約370m3/h。礦井水害的主要致災因素：礦區內存在關閉的廢棄小煤硐；遇長時間暴雨等極端天氣時，煤系砂巖裂隙含水層中的水通過采空區及頂底板裂隙進入巷道，從而導致礦井涌水量突然增加的水害風險。

2.2煤層特征與儲量（1）煤層特征：采區主要可采煤層有37#、39#，層間距為85m。37#煤層：頂板泥巖，厚約6m，水平微細層理。間接底板有2層石英細砂巖，層理混濁狀較為特征。結構簡單，煤層平均厚度為0.9m，容重1.66t/m3，屬可采較穩定煤層。39#煤層：頂板為35m厚的泥巖，層理不發育，黃鐵礦結核呈拳頭狀、姜狀分布，底板為粗粉砂巖，泥巖中產舌形貝。結構簡單，煤層平均厚度2m，容重1.64t/m3，屬可采較穩定煤層。（2）儲量：302采區可供儲量計算的煤層有37#、39#。計算范圍東以F10、F0為界，西以F6為界，+50m～-200m標高；38#煤層一水平探采為局部可采，不計算設計儲量，只作為地質找煤方向。經計算，302采區資源儲量329萬t，可采量220.5萬t。

2.3生產能力與服務年限龍潭煤礦三水平302采區位于龍潭中井田，西以F6為界與306采區相鄰，東以Ш1標志線為界與四采區相鄰，南以-200m井巷為界，北以+50m及F10為界。采區開采主要煤層有37#、39#，按照302采區開拓方案，采區最高標高為+50m，最低開采標高為-200m，按50m垂高、70m斜長劃分為4個區段生產。設計采區的生產能力為15萬t/a，服務年限11.6a。

2.4通風系統井口新鮮風流經主平硐到礦井主提升上部車場，經主提升軌道下山至+245m大巷、+245m～+50m集中副井、+50m大巷，經302采區軌道下山和人行下山到各區段集中運輸石門，最后到各煤層運巷用風地點。采掘工作面回風經各區段專用回風巷，通過+245m回風平巷匯入礦井總回風巷。2.5提升運輸系統（1）選定GKT2.0*1.5-20型提升絞車，選擇采區絞車提煤4部，提矸3部，采用1tU型礦車運輸；活動天輪Dt為980mm。（2）經計算選定JR126-6電機，其主要技術參數為：電機功率155kW，轉速977r/min。（3）302采區人行下山采用架空乘人器進行人員輸送。2.6排水系統（1）排水系統線路：302采區各區段采掘點的礦井水匯聚在-150m水倉經302采區排水系統排至+50m運輸大巷，最后經+50m運輸大巷匯流至龍潭煤礦+50m水倉，+50m水倉水量經排水管路排至地面。（2）水倉容量：按照礦井排水經驗系數和可能的煤突發涌水量120m3/h計算，采區水倉容量設計2000m3，水倉斷面選用6m2，水倉長度350m。（3）排水設備：選用200D43*6型水泵3臺，電機功率315kW；鋪設2趟無縫鋼管排水管，外徑273mm，內徑260mm，排水高度200m沿人行下山鋪設。2.7供電系統在302采區-150m下部車場設立1個變電所，利用+50m中央變電所進行高壓供電至302采區-150m變電所，對采區各區段進行供電。2.8壓風系統井口空壓機高壓風經管路→皮帶斜井→+50m運輸大巷→302采區人行下山→302采區各區段采掘點用風。2.9主要井巷工程及費用概算（1）開拓工程主要有302采區+50m絞車房、+50m變電所、區段車場、采區軌道下山、采區人行下山、-150m水泵房、-150m變電所、-150m水倉等主要井巷工程，合計工程量4530m，費用概算投入資金881.9萬元。（2）主要設備清冊總計資金591萬元，包含運輸設備、提升設備、供電設備、排水設備、壓風設備、通訊系統等。

3排水系統井巷工程設計情況

根據排水系統設計施工圖圖示，系統巷道布置在39#煤層底板，周邊圍巖穩定無斷層。排水系統具體井巷工程項目見表1，具體平面布置見圖1。

4網絡計劃技術應用

4.1施工順序安排考慮因素302采區絞車提升為GKT2.0*1.5-20型，水倉施工采用調度絞車短距離提升作業。施工順序安排主要考慮到工作面要具備安全生產條件，隊伍之間不會相互影響，如-150m水倉入水通道開口施工時，附近有-150m變電所通道或水泵房通道同步施工時，要把握錯開間距。主要是空重車的調度運輸線問題，設計好調車線路和存車場，不能有相互影響。如水泵房硐室、變電所硐室等大斷面掘進施工時可以采用小斷面掘進，掛好中線后，沿中線按6.5m2斷面進行小斷面施工，留設邊幫和頂部，待小斷面掘進到位后再進行刷幫擴巷，以完成整個斷面。在掘進施工過程中，要做好臨時支護工作，工作面備好坑木、板皮、金屬支架等支護材料。在施工作業順序方面，重點要把握住一個關鍵點，即“只有水泵房工程和水倉工程都完成后，吸水井和配水巷才具備施工條件”，小斷面立井往上施工遠比向下施工簡便經濟［2］。

4.2井巷單項工程工期預計根據礦井現有掘進隊伍單進水平（80m/月，6m2斷面）、施工機具機械、勞動組織及后勤保障水平，估算出各項工程工期。4.3確定計劃工期

4.3.1繪制施工順序圖根據圖1和表1，采用雙代號網絡計劃，具體施工順序見圖2。

4.3.2計算計劃工期按照圖1和圖2，對雙代號網絡圖進行計算分析。（1）確定線路條數。302采區-150m井巷工程共有5條施工線路。線路一：水倉入水通道→外水倉→外配吸水井，即B→F→K。線路二：變電所通道→變電所硐室→內水倉→內配吸水井，即C→H→G→J。線路三：水泵房通道→水泵房硐室→水泵房管子道，即A→D→E。線路四：水泵房通道→水泵房硐室→外配吸水井，即A→D→K。線路五：水泵房通道→水泵房硐室→內配吸水井，即A→D→J。（2）計算線路工期。線路一工期97d；線路二工期93d；線路三工期66d；線路四工期56d；線路五工期56d。（3）確定計劃工期。經計算比較，線路一工期97d，為工期最長線路，即為關鍵線路，其工期97d即為該工程的計劃工期。

5施工組織保證措施

5.1確定施工隊伍根據“只有水泵房工程和水倉工程都完成后，吸水井和配水巷才具備施工條件”的關鍵施工順序考慮因素，確定安排3個掘進隊伍承擔井巷工程施工任務。礦井生產部門對當前所屬的掘進隊伍進行摸排論證，主要是從掘進勞力數量、職工年齡結構、工作經驗、隊長安全生產管理水平和歷來掘進進尺完成情況入手，綜合論證選定掘一隊、掘三隊和掘八隊承擔302采區-150m排水系統井巷工程施工任務。3個掘進隊伍平均單進水平在80～85m之間（6m2斷面），人員在13～15人之間，平均年齡46歲，職工平均出勤在23d/月以上，隊長生產管理水平較高，隊伍歷年沒有發生較大“三違”現象，安全生產態勢平穩有序。經研究，確定掘一隊負責線路一施工；掘三隊負責線路二施工；掘八隊負責線路三施工。

5.2后勤保障掘進工作面施工主要涉及到技術指導、局部通風、材料供應、壓風供水、礦車運輸和設備維檢修等方面，生產股指定綜合業務素質水平高的采掘技術員分管該井巷工程施工，及時編制掘進作業規程并進行貫徹，強化生產技術的現場跟蹤指導；機電股、供應股做好礦車、耙巖機等施工運輸設備的供應及維修工作，優先充分保證重點工程頭面施工。

5.3進度管理礦井與掘進施工隊伍簽定進度考核責任狀，分管采掘技術員根據計劃工期和掘進作業規程要求，加強現場管理，實時掌握工程進度，發現關鍵工作較進度計劃落后時，及時分析原因，預判工期影響，及時采取改正措施。

5.4安全技術管理在排水系統井巷工程施工中，主要是把握采區絞車提升、水倉調度絞車提升、工作面爆破安全、工作面貫通等安全技術管理重點。要依據現場具體情況實際，編制好安全技術措施和作業規程，做好關鍵點管控。（1）水倉調度絞車提升：內外水倉高程低于水倉入水巷道，掘進出矸時采用調度絞車，要遵守斜井提升的有關安全規定，不能使用平車場；設置好阻車器等擋車安全裝置；水倉落平處要開掘躲避硐室，提升時做到“行人不行車，行車不行人”。（2）貫通工程：測量人員按照設計圖紙做好放樣工作，分管技術員做好現場技術跟蹤指導；特別是管子道與采區人行下山貫通、水倉吸水井與水泵房吸水壁龕貫通的2項重點貫通工程，要做好進度施測管理，及時發出貫通通知書，并組織落實好相關的貫通安全技術措施。（3）硐室大斷面施工：主要采用小斷面施工，后續刷幫擴巷補足斷面。工作面留置部份矸石，可為后續成巷施工創造便利條件。（4）爆破安全管理：掘進工作面使用的發爆器、爆破母線均由施工隊從礦井倉庫領取；炸藥、雷管從礦井爆炸材料庫領取，要遵守雙領雙退制度，人員持證上崗；工作面爆破施工要按作業規程組織施工；裝藥時做到專人操作，停止一切和裝藥無關的一些工作內容，由爆破員聯線，并由迎頭向外敷設至警戒線外；班長清點人員并安排站崗警戒，當通道開口施工時，要安排人員在巷道兩端口進行站崗警戒，嚴禁無關人員進入爆破安全警戒區域內。

6施工結果與計劃比較

302采區-150m排水系統按照網絡計劃組織施工，歷經96d完成井巷工程，實現預期工期目標，井巷工程質量達到合格品，施工期間實現安全生產。

7結語

在龍潭煤礦有關重點工程的施工組織過程中，根據施工順序編排繪制雙代號網絡圖，并進行有關參數計算，可以高效地指導作業施工，對于同類工程的安全生產技術管理具有很強的指導意義。

參考文獻

1徐永圻.煤礦開采學［M］.修訂本.徐州：中國礦業大學出版社，1995.

2秦庚仁.礦井施工組織設計指南［M］.北京：煤炭工業出版社，2004.

作者:蘇德雄 單位:福建煤電股份有限公司龍潭煤礦