盲豎井措施工程與設計工程的一體化設計

滕漢春，衣淑鈺

盲豎井措施工程與設計工程的一體化設計

滕漢春，衣淑鈺

(金川集團股份有限公司礦山工程分公司，甘肅 金昌市 737100)

盲豎井措施工程量在主體工程量中所占的比重遠大于平巷工程的措施工程量，如何充分利用盲豎井措施工程來代替部分設計工程，節省礦山建設工程投資，是每一個礦山企業理應考慮的問題。簡要介紹了金川礦區2個分段盲豎井措施工程與設計工程的一體化設計實踐，并分析了一體化設計中存在的問題。盲豎井措施工程的一體化設計提高了礦山盲豎井措施工程的利用率，節省了礦山建設工程投資，具有顯著的經濟價值。

盲豎井；措施工程；設計工程；一體化設計

0 前 言

盲豎井工程在施工前，施工單位往往要設計一些布置提絞設備和專用設備設施及堆放施工材料的巷道即措施工程，如卷揚硐室、井帽、材料硐室、水倉等，一般情況下，盲豎井的措施工程量占主體工程量的25%~85%，其比重大大超過平巷工程，當盲豎井的斷面較小、深度較淺時，盲豎井措施工程量甚至會超過主體工程量。這些措施工程在盲豎井施工完畢后往往成為廢棄巷道，很少能夠得到充分利用。工程設計單位一般不會考慮盲豎井措施工程的布置，施工單位也不會考慮設計工程的布置。如果綜合考慮豎井措施工程和設計工程，將兩者深度融合，一體化設計既能滿足措施工程的要求，又能滿足設計工程的要求，使用效果更好，能大幅減少措施工程量，使措施工程在投產后得到充分利用，節省建設工程投資。金川礦區東部貧礦開采1330分段和1438分段工程的溜井措施工程和設計工程采用一體化設計，不僅節省了設計工程量，而且提高了使用效果。

1 工程概況

1330分段工程和1438分段工程均為金川集團股份有限公司金川礦區東部貧礦開采項目的單位工程，并且分別是1250中段和1350中段的首采分段。采礦方法均為下向膠結充填采礦，全部為無軌設備采礦，2個分段的礦石用鏟運機鏟運至各個盤區布置的中段溜井，再通過溜井放至相應中段的4 m3有軌礦車，用14 t電機車牽引至中心溜井翻卸。分段設計工程主要有分段道、分層聯絡道、溜井聯絡道、分斜坡道、各類硐室、采區變電所、泄水鉆孔、溜井、進風井等，其中1330分段設計5個盤區，有5條礦石溜井和2條廢石溜井，總工程量為2576 m/58687 m3；1438分段設計3個盤區，有3條礦石溜井和1條廢石溜井，總工程量為1769 m/ 34474 m3。各主要運輸巷道凈斷面為4.6 m×4.3 m，毛斷面為5.0 m×4.5 m，設計支護型式為200 mm厚雙層噴錨網。各溜井的設計凈徑均為Φ3.0 m，荒徑Φ4.2 m，下部設計了長10 m、凈徑為Φ3.5 m的儲礦段，設計支護型式均為噴錨網+500 mm厚雙筋混凝土+16 mm厚錳鋼襯板。1330分段溜井深度80 m，1438分段溜井深度88 m。

2 盲豎井措施工程與設計工程一體化設計

一體化設計主要是調整和布置卷揚硐室和溜井通道，使其代替一些設計分部工程。1330分段和1438分段的4條溜井措施工程（主要是卷揚硐室）經一體化設計后，工程量比一體化設計前節省工程量共計89.84 m/1318.78 m3，節省支護量197.28 m3。

2.1 1330分段工程一體化設計實踐

1330分段5#廢石溜井和7#礦石溜井措施工程一體化設計布置如圖1所示。從4#分層道起坡點（55#點）退后約4 m位置向5#廢石溜井中心布置1條巷道，長度33.4 m，作為5#廢石溜井措施工程的卷揚硐室。5#廢石溜井施工完畢后，此巷道作為食堂和Ⅳ盤區臨時硐室，原設計食堂和Ⅳ盤區臨時硐室取消，共節約工程量24.2 m/421.96 m3，支護量51.22 m3。

圖1 1330分段5#廢石溜井和7#礦石溜井措施工程一體化設計布置

再從東分段道22點退后約18 m位置向7#礦石溜井中心布置1條巷道，長度34 m，作為7#礦石溜井措施工程的卷揚硐室，7#礦石溜井施工完畢后，從7#礦石溜井中心向北約2.5 m砌筑1道500 mm厚密閉混凝土擋墻，將7#礦石溜井隔離，并將此巷道作為油庫停車硐室，原設計油庫停車硐室取消。節約工程量27.92 m/509.33 m3，支護量59.28 m3。由于2條溜井的卷揚硐室長度方向與翻矸方向不一致，還需對天輪平臺上的天輪位置進行調整，即天輪平臺的主副梁不變，只需調整吊盤天輪沿副梁的平面位置。

2.2 1438分段工程一體化設計實踐

1438分段2#礦石溜井和廢石溜井措施工程一體化設計布置如圖2所示。將2#礦石溜井聯絡道延長5.8 m，作為翻矸段，再從分段道向此翻矸段布置1條巷道，長度25.8 m，按照設計的水泥存放硐室斷面施工，作為2#礦石溜井在施工期間的運輸通道，2#礦石溜井施工完畢后，從2#礦石溜井邊砌筑1道500 mm厚密閉混凝土擋墻，將2#礦石溜井與運輸通道隔離，并將此溜井通道作為水泥存放硐室，原設計水泥存放硐室取消。節約工程量20.95 m/ 365.44 m3，支護量47.43 m3。

圖2 1438分段2#礦石溜井和廢石溜井措施工程一體化設計布置

將廢石溜井聯絡道延長5.8 m，作為翻矸段，從2#礦石溜井聯絡道向此翻矸段布置1條巷道，長度27.33 m，按照設計的分層聯絡道斷面施工，作為廢石溜井在施工期間的運輸通道，廢石溜井施工完畢后，從廢石溜井邊砌筑1道500 mm厚密閉混凝土擋墻，將廢石溜井與運輸通道隔離，并將此溜井通道作為休息硐室和臨時硐室，原設計的2#分層道內的休息硐室和臨時硐室取消。節約工程量16.77 m/222.05 m3，支護量39.35 m3。由于卷揚硐室方向與翻矸方向一致，無需對天輪平臺進行改造。

3 一體化融合設計的要點

（1）在設計單位的正式工程圖紙出來后，由施工單位根據設計圖紙和盲豎井措施工程的實際要求進行一體化設計。一體化設計完成后，提交建設單位批準并經設計單位同意后實施。

（2）全面認真審核設計圖紙上各分部工程的布置情況和性質，結合盲豎井措施工程的布置情況，確定符合要求的設計分部工程可以布置在優化后的措施工程中。

（3）將設計分部工程布置在盲豎井措施工程中，必須滿足設計分部工程對斷面、長度、安全、環境等方面的要求，同時措施工程位于設計分部工程中，也必須滿足措施工程在施工中各方面的要求。兩者在進行深度融合的一體化設計中，應以斷面較大、長度較長、環境條件要求較高者為準，達到以大融小、以長融短、以高融低的實際要求。

（4）要將設計分部工程布置在豎井措施工程中，一般需要改變、調整通常情況下盲豎井措施工程的位置、方位、長度、斷面、支護型式等，進而改變提絞設備設施的位置和方法，以更好地滿足設計分部工程的要求。

（5）兩者的工程量不能相差太大，盡可能提高兩者的融合度。一體化設計的目的是用盲豎井措施工程完全或部分代替設計分部工程，減少設計工程量，如果兩者融合一體化設計后的工程量大于等于融合一體化設計前的兩者的工程量之和，就沒有必要進行一體化設計。

（6）在一體化設計中，即使可以減少設計工程量，也不應將設計分部工程布置在影響使用效果、增加使用成本和有其他不可接受的不利因素的盲豎井措施工程中。

（7）盲豎井工程施工完成后，一些未被利用的措施工程往往空置，或因存在影響豎井安全使用的因素而被封閉。全部設計工程投入使用后，建設單位和設計單位在進行后期改擴建和補充設計時，應考慮未被利用的措施工程能否利用的問題，如將井帽作為通風、應急救援、安全出口的通道，將卷揚硐室、材料硐室、水倉等經改造作為臨時炸藥存放硐室和其他功能硐室等。

4 結 語

（1）通過盲豎井措施工程與設計工程一體化設計，可以減少設計工程或措施工程的工程量，節省建設工程投資和施工工期。

（2）一體化設計必須從節省工程量、安全、使用成本、使用效果、環境、方便實用等方面綜合考慮和評估，精心設計，能融者則融，不能融者不可勉強，避免出現弄巧成拙和得不償失的后果。

（3）盲豎井措施工程與設計工程的融合度越高、融合的設計工程量越大，產生的經濟價值越高。

（4）由于以大融小、以長融短、以高融低的實際要求，使得一體化設計后形成的工程更加安全和便于使用。

（5）一體化設計問題普遍存在于每一個地下礦山，并且情況類似，具有廣泛的推廣意義。

[1] 于潤滄.采礦工程師手冊[M].北京:冶金工業出版社,2009.

[2] 張榮立,何國緯.采礦工程設計手冊[M].北京:煤炭工業出版社,2003.

[3] 崔云龍.建井工程手冊[M].北京:煤炭工業出版社.

(2018-11-04)

滕漢春(1965—)，男，高級工程師，研究方向為礦山工程設計和施工、采礦安全。