小井徑超千米豎井快速施工的質量與安全管理

黃明健，王少文

(湖南漣邵建設工程(集團)有限責任公司， 湖南 婁底市 417000)

0 引 言

隨著淺部資源已逐漸枯竭，國內外各類礦山已逐漸進入深部開采，相應地，我國目前已建成的千米豎井逐年增多，甘肅金川集團有限公司二礦區18行副豎井深度1165.5 m[1]，徐州張小樓煤礦主、副井筒全深分別為1078 m和1095 m[2]，國內最深豎井是遼寧本溪龍新礦業有限公司思山嶺鐵礦風井[3]，井筒深度1458 m，凈直徑7.5 m。對于新建豎井開拓礦井，其井筒施工是所有礦井建設工作的起點，同時也是所有工作的難點和重點，也是縮短礦井建設總工期的關鍵[4]。目前對超深豎井井筒快速施工技術研究較多，但較少涉及豎井施工的質量與安全管理問題[5]，應該看到，安全生產是保證施工工期的基本條件，安全與質量是任何建設工程項目施工中永恒的主題，只有在安全優質的條件下施工，縮短豎井井筒建設工期才是有意義的。

玉溪大紅山礦業有限公司二期工程廢石箕斗豎井井筒深度1279 m，井筒凈直徑5.5 m，相同井徑條件下，是目前云南省乃至全國金屬礦最深的立井。該豎井井筒斷面小深度大，但整個豎井正常段井筒建設工期14個月，平均月進尺83.5 m，其中連續六個月進尺均超過100 m，最高月進尺達到110.5 m，沒有發生輕傷以上的施工安全事故，刷新了云南省豎井施工新記錄，實現了連續優質快速施工。該箕斗豎井施工之所以能高效與優質，一方面與其施工機械合理配套、技術創新等因素有關，另一方面是與科學合理有效地進行組織管理是密不可分的。

1 工程概況

大紅山鐵礦箕斗豎井位于玉溪大紅山礦業有限公司年產400萬t/a深部礦井二期采礦系統的主要開拓工程，用于該二期采礦系統的廢石提升通道。井筒凈直徑5.5 m，凈斷面23. 76 m2，掘進直徑6.3 m，掘進斷面30.19 m2，混凝土支護壁厚350 mm，設計深度1279 m，其中井頸段30 m。井筒圍巖硬度系數f=8～10。

井筒采取短掘短砌混合作業，中深孔爆破，實行正規循環滾班作業，掘砌段高4 m；前期采用一臺3.5 m雙筒絞車和一臺2.5 m單筒絞車提升，后期采用一臺3.5 m雙筒絞車和一臺3 m單筒絞車提升，均配3 m3吊桶，傘鉆打眼，0.6 m3中心回轉式抓巖機出矸；建立JS-1000強制式攪拌機配以先進的電子自動計量裝置的砼集中攪拌站，采用底卸式吊桶下料；應用整體下滑金屬模板砌壁；采用鑿井設備井壁固定等工藝，充分減少設備布置空間和措施工程；組織多工序混合作業方式，提高正規循環。

2 質量與安全管理的組織機構

為有效控制井筒工程施工的質量、進度和實現安全施工，組建了高效精干、機制靈活、運轉流暢的項目部，大紅山鐵礦箕斗豎井項目部組織結構如圖1，采用工業監控電視及計算機輔助施工管理，提高施工管理水平。為消除工程質量通病，嚴格按照ISO9000質量體系的要求，在項目部設置質量監督檢查辦，由項目部技術副經理擔任質量監督檢查辦主任，質量監督檢查辦公室人員配備2～3名質監員。

圖1 項目部組織機構

3 施工質量的管理措施

3.1 施工質量保證體系

大紅山鐵礦箕斗豎井井筒斷面較小，對各種工種須有序安排以確保施工質量，因此，針對本工程，建立以項目經理為核心的質量管理體系，成立全面質量管理小組(QC)，設置專職質檢員，同時進行全員全過程的管理，各工序班組設兼職質檢員。

項目經理對項目部承擔的所有工程質量負全責；項目部分管質量的技術副經理對工程質量控制運行過程負責；掘進隊班隊長對本隊及本班施工質量負責；機電負責人及機電技術人員對設備設施運行質量負責；測量人員測量計算成果必須經過兩人復核才能作為施測依據，必須采用一、二級導線控制；技術人員應認真審核圖紙并組織施工人員進行現場交底；項目部專職質檢查員應經常對工程質量日常檢查并有權開出質量罰款單；班組兼職質檢員對日常質量檢查結果應做好質檢日志并協助技術人員組織對現場工程實體質量進行每5 d一次工程質量驗收。

3.2 施工質量技術保證措施

大紅山鐵礦箕斗豎井施工過程中對工程缺陷等質量事故做到事事追查及改正，并對整個豎井施工全過程進行質量分析、質量監控，把工程質量問題控制在施工萌芽狀態。

(1) 鑿巖爆破質量控制。鑿巖爆破施工根據現場條件變化對編制的爆破設計方案進行完善和修改，嚴格按爆破圖表進行打眼、裝藥，實行定人、定鉆、定眼位、定時間和定質量的"五定"措施，要求炮眼準、平、直、齊，炮泥優選黃泥材料，確保堵塞質量；爆破后周邊殘眼率大于70%，兩茬炮之間圍巖臺階型誤差控制在150 mm以內。

(2) 混凝土施工質量控制。混凝土拌制前，應對所用水泥，砂石等原材料進行質量檢驗。在攪拌站通過電子計量裝置來控制砼配合比，成品混凝土要取樣和試驗；砌壁立模穩模時，設置專職測量人員檢查以確保模板中線、水平度和垂直度符合要求，定期檢查、校對混凝土模板，發現尺寸變形及時調整，以保證砌壁規格；混凝土澆灌時，分層澆灌分層震搗，保證砌壁接茬質量，施工全程按規定對混凝土進行及時養護。

(3) 機電安裝質量控制。機電設備須嚴把設備材料進場關，檢驗設備型號、規格、數量符合設計要求，三證齊全。小井徑井筒快速施工機電安裝應設置以下重要的質量控制點：確保提升機十字中心線、井筒提升中心線與井架天輪中心線的位置匹配，提升機和天輪的平行度、水平度、豎直度等符合要求，確保各管線的焊接質量及密封性，機電安裝確保絕緣預防短路。

3.3 施工質量檢測

工程質量標準以國家、行業有關建筑工程施工及驗收規范為依據，大紅山鐵礦箕斗豎井建成后達到的質量要求：建成后井筒總涌水量<6 m3/h，井壁不得有明顯出水點；井壁平整不得有錯茬現象， 檢查井壁凸凹要用3 m長直尺靠在井壁任何一處，直尺與井壁間隙不得超過3 cm；井壁接茬密實不漏水。

4 施工安全的管理措施

4.1 安全管理機構及制度

大紅山鐵礦箕斗豎井施工過程中嚴格執行安全管理制度，消除違章作業等不安全因素，杜絕人身死亡事故、群傷事故和重大設備傷害事故，從開工至井筒到底，未發生人身安全事故。

項目部配置安全副經理和專職安全員各一名，施工班組各配置一名群安員，在安全副經理管理下，由專職安全員和群安員開展各項施工安全管理。

根據各工序工種建立健全安全生產責任制和崗位責任制及相關技術操作規程，關鍵工序必須持證上崗；嚴格執行“一工程一措施”制度，每周每月進行定期和不定期的安全檢查，堅決制止“三違”；強化各工種的安全技術培訓，堅持黨、政、工、青齊抓共管，定期組織施工安全知識學習和考核，提高各工序作業人員識災、防災的能力，做到防患于未然。

4.2 安全管理措施

(1) 個人安全預防。各工序作業人員下井均須戴安全帽等個人防護用品并須配戴安全保險帶；嚴禁下井人員喝酒，保持良好精神狀態，嚴禁井下睡覺或打磕睡，嚴禁在井下打鬧；豎井上下，須文明乘坐吊桶，及時扣靠保險帶，須服從井口信號工安排，嚴禁超員乘坐；在員工間形成“自保、互保、聯保”的良好氛圍。

(2) 爆破安全管理。爆破是豎井施工的關鍵工序，執行火工品領退制度，做到隨用隨領；在井筒運送爆破材料和裝藥時，只允許放炮人員、信號工、 看盤工和水泵司機在井下，其他人員都須撤至地面；裝藥前，必須切斷井下總電源，為防止雜散電流引起早爆，金屬設施須提高10 m以上；放炮前所有人員撤到安全地點，發出放炮信號5 s之后才可引爆。

(3) 設備安全操作管理。根據各工序設備設施操作規程施工，相關制度規范須掛牌明示；專職人員須每天檢查吊桶、天輪、井架、鋼絲繩、鉤頭等提升裝置和提升絞車的各部分，每天一檢，公司機電部門每月還須組織檢查一次；嚴格執行停、送電審批制度，停、送電必須經由分管副經理負責審批；為杜絕雷擊事故，年初須編制防雷電計劃，做好防雷電布署；所有電氣設備都配有三大保護裝置；井下供電嚴禁采用中性點直接接地的變壓器。

(4) 防治水安全管理。根據水文地質資料，堅持“有疑必探，先探后掘”的探水原則，采取以防、堵為主的綜合治水方法，努力實現打干井；探水打鉆前，須做好安全防務工作，水泵排水能力>40 m3/h，安全梯通暢，孔口管安設好突水防噴裝置，防止突水淹井事故；探水時，應由水文地測人員和防探水負責人親臨現場指揮。

(5)預防措施及緊急預案。大紅山鐵礦箕斗豎井項目部成立應急領導小組，隨時應對和處置各種突發情況。安全、生產副經理負責處置突發情況全過程的安全監督把關，保證方案、措施及其現場實施的絕對安全可靠；井下一旦發生突發情況，現場人員應立即向當班班隊長和值班領導匯報，同時向項目部地面調度值班室匯報。項目經理作為應急處理的總指揮，接到緊急報告后，應迅速到達指揮崗位，立即啟動應急處置預案，展開有關救援與搶險的組織指揮工作。應急領導小組成員按到警報后，應立即停止工作，向指揮中心集結，同時安排本單位或部門人員作好職責范圍內的一切準備工作。

(6) 安全培訓和監督。項目部組織定期和不定期的安全培訓，對各工種職工進行安全基本知識和技術安全教育，使各工種職工既有安全基本知識又有本工種的安全知識，其主要內容是：機械設備、電氣作業、高空作業、防爆防塵等安全基本知識；本工種的技術安全規程；個人勞動防護用品的安全使用知識。同時，建立施工安全監督及舉報制度，適當獎勵舉報人，并嚴厲處罰對舉報人報復的人員。

5 文明施工

建設文明工地，開展文明施工是豎井項目施工的重要管理舉措，這對于降低施工材料消耗，保證施工安全生產，起著非常重要的作用。建立文明施工保證體系，做到文明施工、文明工地、文明生活管理，創建“文明施工先進單位”，塑造工地良好形象。

在該箕斗豎井施工現場，繪制各施工單元的平面布置圖的示意牌板，放置在各相應主要入口處，標明工程名稱、工程量、開竣工日期和工程負責人等；搞好場區內的材料堆放和設備存放。辦公場所墻面整潔，辦公用具擺放有序，施工圖表及資料張帖懸掛整齊；支護用混凝土嚴格按照配合比進行攪拌， 計量準確，用水清潔，混凝土攪拌站附近散落的材料及時清理，運送混凝土做到不撒不漏，保持攪拌站整潔；井口與井筒內的各種懸吊設備整齊有序，安卡固件保證符合要求。

6 結 論

大紅山鐵礦箕斗豎井快速施工的實質是在保證施工安全和工程質量的前提下，充分利用機械化裝備合理配套發揮出的高能高效，經過嚴格的施工組織與管理來縮短井筒建設工期。大紅山鐵礦廢石箕斗豎井在小井徑超深的情況下能夠實現快速施工，與有效的施工工序管理有關，和嚴密、科學的施工質量與安全管理更是密切相關的。該箕斗豎井施工過程中始終堅持“安全第一，預防為主；質量為本，顧客至上；全員參與，持續改進”的質量和安全方針，為快速掘進奠定了基礎。

參考文獻：

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