小井徑超千米豎井快速施工的質(zhì)量與安全管理

黃明健，王少文

(湖南漣邵建設(shè)工程(集團(tuán))有限責(zé)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(nèi)外各類礦山已逐漸進(jìn)入深部開采，相應(yīng)地，我國目前已建成的千米豎井逐年增多，甘肅金川集團(tuán)有限公司二礦區(qū)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(nèi)最深豎井是遼寧本溪龍新礦業(yè)有限公司思山嶺鐵礦風(fēng)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(shè)工作的起點(diǎn)，同時也是所有工作的難點(diǎn)和重點(diǎn)，也是縮短礦井建設(shè)總工期的關(guān)鍵[4]。目前對超深豎井井筒快速施工技術(shù)研究較多，但較少涉及豎井施工的質(zhì)量與安全管理問題[5]，應(yīng)該看到，安全生產(chǎn)是保證施工工期的基本條件，安全與質(zhì)量是任何建設(shè)工程項目施工中永恒的主題，只有在安全優(yōu)質(zhì)的條件下施工，縮短豎井井筒建設(shè)工期才是有意義的。

玉溪大紅山礦業(yè)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(shè)工期14個月，平均月進(jìn)尺83.5 m，其中連續(xù)六個月進(jìn)尺均超過100 m，最高月進(jìn)尺達(dá)到110.5 m，沒有發(fā)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(xiàn)了連續(xù)優(yōu)質(zhì)快速施工。該箕斗豎井施工之所以能高效與優(yōu)質(zhì)，一方面與其施工機(jī)械合理配套、技術(shù)創(chuàng)新等因素有關(guān)，另一方面是與科學(xué)合理有效地進(jìn)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(yè)有限公司年產(chǎn)400萬t/a深部礦井二期采礦系統(tǒng)的主要開拓工程，用于該二期采礦系統(tǒng)的廢石提升通道。井筒凈直徑5.5 m，凈斷面23. 76 m2，掘進(jìn)直徑6.3 m，掘進(jìn)斷面30.19 m2，混凝土支護(hù)壁厚350 mm，設(shè)計深度1279 m，其中井頸段30 m。井筒圍巖硬度系數(shù)f=8～10。

井筒采取短掘短砌混合作業(yè)，中深孔爆破，實行正規(guī)循環(huán)滾班作業(yè)，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(zhuǎn)式抓巖機(jī)出矸；建立JS-1000強(qiáng)制式攪拌機(jī)配以先進(jìn)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(yīng)用整體下滑金屬模板砌壁；采用鑿井設(shè)備井壁固定等工藝，充分減少設(shè)備布置空間和措施工程；組織多工序混合作業(yè)方式，提高正規(guī)循環(huán)。

2 質(zhì)量與安全管理的組織機(jī)構(gòu)

為有效控制井筒工程施工的質(zhì)量、進(jìn)度和實現(xiàn)安全施工，組建了高效精干、機(jī)制靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)流暢的項目部，大紅山鐵礦箕斗豎井項目部組織結(jié)構(gòu)如圖1，采用工業(yè)監(jiān)控電視及計算機(jī)輔助施工管理，提高施工管理水平。為消除工程質(zhì)量通病，嚴(yán)格按照ISO9000質(zhì)量體系的要求，在項目部設(shè)置質(zhì)量監(jiān)督檢查辦，由項目部技術(shù)副經(jīng)理擔(dān)任質(zhì)量監(jiān)督檢查辦主任，質(zhì)量監(jiān)督檢查辦公室人員配備2～3名質(zhì)監(jiān)員。

圖1 項目部組織機(jī)構(gòu)

3 施工質(zhì)量的管理措施

3.1 施工質(zhì)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(zhì)量，因此，針對本工程，建立以項目經(jīng)理為核心的質(zhì)量管理體系，成立全面質(zhì)量管理小組(QC)，設(shè)置專職質(zhì)檢員，同時進(jìn)行全員全過程的管理，各工序班組設(shè)兼職質(zhì)檢員。

項目經(jīng)理對項目部承擔(dān)的所有工程質(zhì)量負(fù)全責(zé)；項目部分管質(zhì)量的技術(shù)副經(jīng)理對工程質(zhì)量控制運(yùn)行過程負(fù)責(zé)；掘進(jìn)隊班隊長對本隊及本班施工質(zhì)量負(fù)責(zé)；機(jī)電負(fù)責(zé)人及機(jī)電技術(shù)人員對設(shè)備設(shè)施運(yùn)行質(zhì)量負(fù)責(zé)；測量人員測量計算成果必須經(jīng)過兩人復(fù)核才能作為施測依據(jù)，必須采用一、二級導(dǎo)線控制；技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真審核圖紙并組織施工人員進(jìn)行現(xiàn)場交底；項目部專職質(zhì)檢查員應(yīng)經(jīng)常對工程質(zhì)量日常檢查并有權(quán)開出質(zhì)量罰款單；班組兼職質(zhì)檢員對日常質(zhì)量檢查結(jié)果應(yīng)做好質(zhì)檢日志并協(xié)助技術(shù)人員組織對現(xiàn)場工程實體質(zhì)量進(jìn)行每5 d一次工程質(zhì)量驗收。

3.2 施工質(zhì)量技術(shù)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(zhì)量事故做到事事追查及改正，并對整個豎井施工全過程進(jìn)行質(zhì)量分析、質(zhì)量監(jiān)控，把工程質(zhì)量問題控制在施工萌芽狀態(tài)。

(1) 鑿巖爆破質(zhì)量控制。鑿巖爆破施工根據(jù)現(xiàn)場條件變化對編制的爆破設(shè)計方案進(jìn)行完善和修改，嚴(yán)格按爆破圖表進(jìn)行打眼、裝藥，實行定人、定鉆、定眼位、定時間和定質(zhì)量的"五定"措施，要求炮眼準(zhǔn)、平、直、齊，炮泥優(yōu)選黃泥材料，確保堵塞質(zhì)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(nèi)。

(2) 混凝土施工質(zhì)量控制。混凝土拌制前，應(yīng)對所用水泥，砂石等原材料進(jìn)行質(zhì)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(wěn)模時，設(shè)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(fā)現(xiàn)尺寸變形及時調(diào)整，以保證砌壁規(guī)格；混凝土澆灌時，分層澆灌分層震搗，保證砌壁接茬質(zhì)量，施工全程按規(guī)定對混凝土進(jìn)行及時養(yǎng)護(hù)。

(3) 機(jī)電安裝質(zhì)量控制。機(jī)電設(shè)備須嚴(yán)把設(shè)備材料進(jìn)場關(guān)，檢驗設(shè)備型號、規(guī)格、數(shù)量符合設(shè)計要求，三證齊全。小井徑井筒快速施工機(jī)電安裝應(yīng)設(shè)置以下重要的質(zhì)量控制點(diǎn)：確保提升機(jī)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(jī)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(zhì)量及密封性，機(jī)電安裝確保絕緣預(yù)防短路。

3.3 施工質(zhì)量檢測

工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以國家、行業(yè)有關(guān)建筑工程施工及驗收規(guī)范為依據(jù)，大紅山鐵礦箕斗豎井建成后達(dá)到的質(zhì)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(diǎn)；井壁平整不得有錯茬現(xiàn)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(jī)構(gòu)及制度

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

項目部配置安全副經(jīng)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(jīng)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(jù)各工序工種建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制和崗位責(zé)任制及相關(guān)技術(shù)操作規(guī)程，關(guān)鍵工序必須持證上崗；嚴(yán)格執(zhí)行“一工程一措施”制度，每周每月進(jìn)行定期和不定期的安全檢查，堅決制止“三違”；強(qiáng)化各工種的安全技術(shù)培訓(xùn)，堅持黨、政、工、青齊抓共管，定期組織施工安全知識學(xué)習(xí)和考核，提高各工序作業(yè)人員識災(zāi)、防災(zāi)的能力，做到防患于未然。

4.2 安全管理措施

(1) 個人安全預(yù)防。各工序作業(yè)人員下井均須戴安全帽等個人防護(hù)用品并須配戴安全保險帶；嚴(yán)禁下井人員喝酒，保持良好精神狀態(tài)，嚴(yán)禁井下睡覺或打磕睡，嚴(yán)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(yán)禁超員乘坐；在員工間形成“自保、互保、聯(lián)保”的良好氛圍。

(2) 爆破安全管理。爆破是豎井施工的關(guān)鍵工序，執(zhí)行火工品領(lǐng)退制度，做到隨用隨領(lǐng)；在井筒運(yùn)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(jī)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(shè)施須提高10 m以上；放炮前所有人員撤到安全地點(diǎn)，發(fā)出放炮信號5 s之后才可引爆。

(3) 設(shè)備安全操作管理。根據(jù)各工序設(shè)備設(shè)施操作規(guī)程施工，相關(guān)制度規(guī)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(jī)電部門每月還須組織檢查一次；嚴(yán)格執(zhí)行停、送電審批制度，停、送電必須經(jīng)由分管副經(jīng)理負(fù)責(zé)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(shè)備都配有三大保護(hù)裝置；井下供電嚴(yán)禁采用中性點(diǎn)直接接地的變壓器。

(4) 防治水安全管理。根據(jù)水文地質(zhì)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(xiàn)打干井；探水打鉆前，須做好安全防務(wù)工作，水泵排水能力>40 m3/h，安全梯通暢，孔口管安設(shè)好突水防噴裝置，防止突水淹井事故；探水時，應(yīng)由水文地測人員和防探水負(fù)責(zé)人親臨現(xiàn)場指揮。

(5)預(yù)防措施及緊急預(yù)案。大紅山鐵礦箕斗豎井項目部成立應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組，隨時應(yīng)對和處置各種突發(fā)情況。安全、生產(chǎn)副經(jīng)理負(fù)責(zé)處置突發(fā)情況全過程的安全監(jiān)督把關(guān)，保證方案、措施及其現(xiàn)場實施的絕對安全可靠；井下一旦發(fā)生突發(fā)情況，現(xiàn)場人員應(yīng)立即向當(dāng)班班隊長和值班領(lǐng)導(dǎo)匯報，同時向項目部地面調(diào)度值班室匯報。項目經(jīng)理作為應(yīng)急處理的總指揮，接到緊急報告后，應(yīng)迅速到達(dá)指揮崗位，立即啟動應(yīng)急處置預(yù)案，展開有關(guān)救援與搶險的組織指揮工作。應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組成員按到警報后，應(yīng)立即停止工作，向指揮中心集結(jié)，同時安排本單位或部門人員作好職責(zé)范圍內(nèi)的一切準(zhǔn)備工作。

(6) 安全培訓(xùn)和監(jiān)督。項目部組織定期和不定期的安全培訓(xùn)，對各工種職工進(jìn)行安全基本知識和技術(shù)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(nèi)容是：機(jī)械設(shè)備、電氣作業(yè)、高空作業(yè)、防爆防塵等安全基本知識；本工種的技術(shù)安全規(guī)程；個人勞動防護(hù)用品的安全使用知識。同時，建立施工安全監(jiān)督及舉報制度，適當(dāng)獎勵舉報人，并嚴(yán)厲處罰對舉報人報復(fù)的人員。

5 文明施工

建設(shè)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(chǎn)，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(chuàng)建“文明施工先進(jìn)單位”，塑造工地良好形象。

在該箕斗豎井施工現(xiàn)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(yīng)主要入口處，標(biāo)明工程名稱、工程量、開竣工日期和工程負(fù)責(zé)人等；搞好場區(qū)內(nèi)的材料堆放和設(shè)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?zhí)麘覓煺R；支護(hù)用混凝土嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行攪拌， 計量準(zhǔn)確，用水清潔，混凝土攪拌站附近散落的材料及時清理，運(yùn)送混凝土做到不撒不漏，保持?jǐn)嚢枵菊麧崳痪谂c井筒內(nèi)的各種懸吊設(shè)備整齊有序，安卡固件保證符合要求。

6 結(jié) 論

大紅山鐵礦箕斗豎井快速施工的實質(zhì)是在保證施工安全和工程質(zhì)量的前提下，充分利用機(jī)械化裝備合理配套發(fā)揮出的高能高效，經(jīng)過嚴(yán)格的施工組織與管理來縮短井筒建設(shè)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?qū)崿F(xiàn)快速施工，與有效的施工工序管理有關(guān)，和嚴(yán)密、科學(xué)的施工質(zhì)量與安全管理更是密切相關(guān)的。該箕斗豎井施工過程中始終堅持“安全第一，預(yù)防為主；質(zhì)量為本，顧客至上；全員參與，持續(xù)改進(jìn)”的質(zhì)量和安全方針，為快速掘進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈 毅，萬戰(zhàn)勝，湯麗立.復(fù)雜地質(zhì)條件下千米豎井快速施工技術(shù)研究[J].路基工程，2010，10(3):236-239.

[2]田 曉，萬援朝. 千米立井深孔爆破[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，1999，27(2):25-27.

[3]張傳余，唐燕林，鮑勝芳.超大超深立井施工設(shè)備選型及布置[J].采礦技術(shù)，2013，13(6):103-106.

[4]趙興東.井巷工程[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010.

[5]何二兵，吳官宏，許彩艷.金元水電站小斷面、深豎井施工安全管理[J].云南水力發(fā)電，2013，29(2):81-83..