建筑工程设计采矿工程施工组织设计.docx

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建筑工程设计采矿工程施工组织设计

玉溪大红山矿业有限公司第九作业区

Ⅰ号铜矿带150万吨/年采矿工程及Ⅲ、Ⅳ矿体充填工程

施工组织设计

铜陵中都矿建云南分公司公司大红山项目部

二〇一一年十月

第一章工程概况

1.1矿区地理和交通

大红山铁矿是昆钢集团公司的重要铁矿石原料基地，矿山位于云南省玉溪市新平彝族、傣族自治县戛洒镇。

矿区往东有公路通往新平县城（81km）、玉溪市（165km），昆明市（271km），往西有公路至楚雄市（178km）、昆明市（344km）。

从矿区经新平、玉溪至昆钢本部公路距离260km，至戛洒生活区10.5km，对外交通方便。

1.2概述及采充范围

大红山铁矿I号铜矿带150万t/a采矿工程是大红山铁矿800万t/a扩产工程的一部分，初步设计为云南华昆工程技术股份公司和中冶长天国际工程有限责任公司编制的《大红山铁矿I号铜矿带及三选厂铜系列150万t/a采选工程初步设计》。

大红山铁矿I号铜矿带150万t/a采矿工程的建设于07年展开，基建探矿工程已完成，并提交了《Ⅰ号铁铜矿带首采区基建探矿地质报告》，开拓工程已完成大部分，基建采切工程基本结束。

从基建探矿提交的探矿资料看，矿体大部分变得层数较多，且层间距有厚有薄，矿体局部地段较厚大。

根据矿体的变化情况，为提高资源利用率，并保证I号铜矿带之上露天开采的安全，将原设计的空场法嗣后充填变更为点柱充填法。

本次采矿范围为大红山铁矿I号铜矿带400-500m标高矿体的B44线以西地段及I号铜矿带500-600m标高的矿体。

本次采充工程主要为本采区内的打眼、爆破落矿、二次爆破、铲装出矿至溜井、铲装后至15t运矿卡车倒运至溜井卸矿，在480m水平将480m中段溜井内的矿石汽车倒运卸入380m中段溜井内，直至矿石从380运输平巷溜井放矿口放入矿车内为止的一切工程。

同时负责对I号铜矿带采空区的充填，三选厂Ф26m深锥高压型浓缩底流泵站、尾矿砂浆泵送线路、充填制备站及井下充填管线的管理、维护保养、充填管的更新，充填料制备，空区内泄水井及泄水管制安，漏浆、跑浆、堵管的处理，采场支护、安全管理、采区通风、照明、道路维护、放矿设备及溜井的维护检修、溜井降段封堵保养、采区的供排水、供电等相关内容。

并负责完成III、IV号矿体的分段空场法的采空区尾砂充填工作，包括III、IV矿整个充填工艺的工作，采场联道钢筋混凝土密闭墙、拦砂墙封堵，空区内泄水井泄水管制安，充填管路的维护及更新，漏浆、跑浆、堵管的处理，除尾砂以外的主、辅材料，通风，供、排水，照明等相关充填工作内容。

1.3地质及矿体特征

矿区水文地质条件属以弱裂隙含水层充水为主的简单偏复杂类型，工程地质条件整体中等。

矿床为古海相火山岩型铁铜矿床。

矿带主要赋存于曼岗河组中上部石榴黑云角闪片岩夹变钠质凝灰岩段（Ptdm3）中，铁、铜共生。

矿岩以半坚硬岩石为主，部份坚硬岩石，稳固性较好，局部黑云片岩分布地段稳固性差。

矿体与地层产状一致，倾角在18°～44.5°之间，呈单斜构造，产状变化小，构造简单，断层破坏少。

主要侵入岩体有辉长辉绿岩、辉绿岩和石英白云石钠长石岩、钠长石岩等，

基建探矿范围内铜矿石综合Cu品位为0.58%；其中富铜矿石综合Cu品位为1.29%；贫铜矿石综合Cu品位为0.65%；表外铜矿石综合Cu品位为0.37%。

基建探矿范围内铁矿石综合TFe品位为25.08%；其中表内铁矿石综合TFe品位为28.07%；表外铁矿石综合TFe品位为21.77%。

1.4设计开采对象

大红山铁矿I号铜矿带位于A29～A49勘探线间,50m～850m标高范围，近东西向展布，走向长2.2Km，倾斜宽0.879Km，勘探面积1.93Km2。

矿带自上而下有Ⅰc铁矿体、Ⅰ3铜矿体、Ⅰb铁矿体、Ⅰ2铜矿体、Ⅰa铁矿体、Ⅰ1铜矿体、Ⅰ0铁矿体。

根据大红山铁矿的总体规划、矿体赋存情况及压矿关系、I号铜矿带中段生产能力验证及矿量情况等，选择I号铜矿带400-500m标高矿体的B44线以西地段及I号铜矿带500-600m标高矿体为首采地段。

基建探矿按下述原则圈定矿体，工业指标为：

①铜矿：

0.3≤Cu＜0.5%的为表外矿，0.5≤Cu＜1%的为贫矿，Cu≥1%的为富矿；夹石剔除厚度2m，贫矿可采厚度2m，富矿可采厚度1m；当铜矿中伴生的TFe≥15%时计算铁金属量。

②铁矿：

20≤TFe＜25%的为表外矿，TFe≥25%的为表内矿；夹石剔除厚度2m，矿体可采厚度2m；当铁矿中伴生的Cu≥0.1%时计算铜金属量。

圈定矿体顺序为先圈定富铜矿、贫铜矿，再圈定表内铁矿，接着圈定表外铜矿。

基建探矿后提交资源量见表1-1及1-2。

剖面法计算结果汇总表（铜）

表1-1

控制程度

富矿

贫矿

表外矿

表内矿

矿石量

合计

（万吨）

表内矿平均

品位（%）

合计

（万吨）

平均

品位

（%）

矿石量（万吨）

平均

品位（%）

矿石量

（万吨）

平均

品位（%）

矿石量

（万吨）

平均

品位（%）

A级

35.66

1.33

946.10

0.64

461.43

0.36

981.76

0.66

1443.18

0.57

B级

29.99

1.23

286.65

0.68

129.44

0.37

316.64

0.73

446.07

0.62

C级

0.00

21.36

0.63

6.69

0.36

21.36

0.63

28.05

0.56

合计

65.65

1.29

1254.10

0.65

597.56

0.37

1319.75

0.68

1917.31

0.58

※伴生铁金属量380.00万吨。

剖面法计算结果汇总表（铁）

表1-2

控制程度

表内矿

表外矿

合计

（万吨）

平均

品位

（%）

矿石量

（万吨）

平均

品位（%）

矿石量

（万吨）

平均

品位（%）

A级

755.80

28.11

592.24

21.82

1348.04

25.27

B级

108.04

27.79

137.84

21.74

245.88

24.33

C级

13.26

27.98

26.79

20.87

40.04

23.14

合计

877.10

28.07

756.87

21.77

1633.97

25.08

※伴生铜金属量2.93万吨。

按采充合同供矿品位，进一步确定表内外铜矿石和表内外铁矿石作为开采范围。

1.5采矿相关指标

1.5.1设计开采规模

I号铜矿带深部设计开采规模为150万t/a，按两个中段同时生产考虑，单中段生产规模为70～80万t/a。

1.5.2基建采切工程进度及生产持续采切工程量

基建采切工程：

根据生产的需要，基建380、480两个中段。

380中段采切工程基建400、420两个分段，两个分段均基建B48、B60、B72共3个盘区，B44～B78共18个矿块。

480中段采切工程基建500、520两个分段，两个分段均基建B26～B38、B44～B68共20个矿块。

B40～B42两个矿块为保证400万t/a一期及Ⅲ、Ⅳ号矿体的回风通道，安排在后期开采。

B26矿块以东，B68矿块以西部分为生产持续地段。

与上述基建地段相配套，还须完成相应的采场溜井及进、回风工程的基建，目前除溜破系统外，主体基建工程基本结束。

生产持续采切工程：

440、460、480m分段，540、560、580m分段，及400、420、500、520m基建范围之外部分为380、480两个中段的生产持续地段，经估算，生产持续采切工程量：

掘进：

449377m3，支护：

6590m3，钢材：

41210kg,详见表1-4。

生产持续采切工程量计算表表1-4

序号

巷道名称

支护型式

巷道断面（m2）

长度（m）

工程量（m3）

材料消耗

净

掘进

混凝土（m3）

木材（m3）

钢材（Kg）

一

380中段

（一）

溜井

1

溜井联道

喷锚

13.01

13.70

7.17

98.22

4.95

177.08

喷砼

13.01

13.70

35.85

491.10

24.73

不支

13.01

13.01

100.37

1305.82

0.00

2

卸矿口

166.56

16.73

1932.40

（二）

进回风上山及联道

1

进风上山联道

喷锚

9.35

9.95

18.26

181.71

10.96

451.07

喷砼

9.35

9.95

91.31

908.54

54.79

不支

9.35

9.35

255.67

2390.50

0.00

2

进风上山

喷锚

6.78

7.14

16.79

119.86

6.04

414.64

喷砼

6.78

7.14

83.94

599.30

30.22

不支

6.78

6.78

235.02

1593.44

0.00

（三）

440、460分段采准干线

1

斜坡道联道

喷锚

13.01

13.70

3.30

45.23

2.28

81.55

喷砼

13.01

13.70

16.51

226.15

11.39

不支

13.01

13.01

46.22

601.32

0.00

2

采准干线

喷锚

15.08

15.83

90.83

1437.80

68.12

2243.44

喷砼

15.08

15.83

454.14

7189.00

340.60

不支

15.08

15.08

1271.59

19175.52

0.00

（四）

440、460、480分段回采联道及回风上山

1

回采联道

喷锚

13.01

13.70

361.41

4951.32

249.37

8926.83

喷砼

13.01

13.70

1807.05

24756.59

1246.86

不支

13.01

13.01

5059.74

65827.22

0.00

2

回风上山

不支

4.00

4.00

1890.00

7560.00

0.00

（五）

不可预计

1170.18

13756.35

202.06

1211.75

合计

12871.94

151319.84

2222.70

13329.28

二

480中段

（一）

溜井

1

溜井联道

喷锚

13.01

13.70

10.99

150.53

7.58

271.40

喷砼

13.01

13.70

54.94

752.67

37.91

不支

13.01

13.01

153.83

2001.35

0.00

2

溜井联道开口处刷圆角

361.28

3

溜井

7.07

7.07

700.00

4949.00

0.00

4

卸矿口

270.10

12.80

1479.00

（二）

进回风上山及联道

1

进风上山联道

喷锚

9.35

9.95

19.88

197.82

11.93

491.06

喷砼

9.35

9.95

99.41

989.08

59.64

不支

9.35

9.35

278.34

2602.44

0.00

3

进风上山

喷锚

6.78

7.14

16.05

114.60

5.78

396.45

喷砼

6.78

7.14

80.25

573.01

28.89

不支

6.78

6.78

224.71

1523.54

0.00

（三）

540，560分段采准干线

1

斜坡道联道

喷锚

13.01

13.70

5.00

68.50

3.45

123.50

喷砼

13.01

13.70

25.00

342.50

17.25

不支

13.01

13.01

70.00

910.70

0.00

2

采准干线

喷锚

13.01

13.70

158.65

2173.56

109.47

3918.75

喷砼

13.01

13.70

793.27

10867.79

547.36

不支

13.01

13.01

2221.15

28897.21

0.00

（五）

540、560、580分段回采联道及回风上山

1

回采联道

喷锚

13.01

13.70

755.75

10353.81

521.47

18667.09

喷砼

13.01

13.70

3778.76

51769.05

2607.35

不支

13.01

13.01

10580.54

137652.76

0.00

2

回风上山

不支

4.00

4.00

3360.00

13440.00

0.00

（六）

不可预计

2338.65

27096.13

397.09

2534.73

合计

25725.18

298057.43

4367.96

27881.98

总计

38597.12

449377.27

6590.66

41211.26

1.6主要开采指标

1、盘区生产能力：

40-50万t/a；

2、废石混入率：

11.85%；

3、损失率：

22.38%；

4、副产比：

2.16%；

5、采切比：

40.3m3/kt

1.7采矿服务年限

基建中段采矿服务年限，按1736万t的采出矿量和150万t/a的生产规模，估算为11.6年。

第二章编制依据与原则

2.1编制依据

2.1.1本施工组织设计执行的规程、规范、标准

《中华人民共和国建筑法》

《安全生产法》

《矿山井巷工程施工及验收规范》GBJ213－90

《冶金矿山井巷工程质量检验评定标准》YBJ218-89

《爆破安全规程》GB6722－2003

《金属非金属矿山安全规程》GB16423－2006

《工程测量规范》GB50026－2006

《钢筋混凝土结构工程施工及验收规范》GBJ5204-2002

《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204－2002

《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001

《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52－2006

《普通砼用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53－2006

2.1.2业主提供的资料

玉溪大红山矿业有限公司I号铜矿带150万吨/年采矿工程及Ⅲ、Ⅳ矿体充填工程招标文件及承包合同。

2.2编制原则

2.2.1方案优化的原则

科学组织，合理安排，尽量利用520m分段采切工程已有的设施。

合理安排施工顺序，优选施工方案和施工方法，充分利用时间和空间，组织工程与工程、工艺与工艺之间的平行与立体交叉作业。

积极合理地推广和采用国内外行之有效的先进技术和先进施工组织管理经验，积极采用新技术，尽可能减少工程投资和施工成本。

2.2.2优质高效的原则

坚持质量第一，确保安全施工。

认真执行有关规程、规范、制度、标准、规定。

标准化管理，控制成本，降低工程造价。

2.2.3安全第一的原则

切实执行国家的有关安全法令、法规，施工组织设计的编制严格遵循技术可靠、措施得力、确保安全的原则。

在安全措施落实到位，确保万无一失的前提下组织施工。

2.2.4确保工期的原则

统筹安排，突出重点，协调安排各类工程。

应用信息化技术，合理安排工程进度，实行网络控制，搞好工艺衔接，实施进度监控，确保实现工期目标，满足业主要求。

2.2.5科学配置的原则

采用现代科学技术，推广国内外先进经验，选用成熟配套的施工设备与工艺，提高机械化程度，保证必要的投入，改善劳动条件，降低劳动强度，做好人力、物力的综合平衡，提高施工的连续性和均衡性。

2.2.6环境保护的原则

加强环境保护、消防安全、工业卫生、劳动保护意识。

第三章施工准备和大临设施

3.1施工准备

3.1.1技术准备

1、参与业主和设计单位组织的施工图技术交底，掌握了解工程的设计意图和技术要求。

根据设计图纸编制详细的施工组织设计，对工程的关键部位、关键工艺、特殊过程编制作业指导书。

编制施工图预算、质量计划及作业指导书，做工料分析，编制材料计划，保证各种材料按期进场，确保施工正常投入使用。

2、项目部对作业人员进行技术交底，组织作业人员学习施工组织设计、熟悉施工图纸、领会设计意图及要求。

根据需要对施工人员进行技术培训，保证作业人员的技能能满足采矿工程施工的要求。

3、和业主进行测量控制点的现场和资料交接，并做好复算复测工作，经检查确认无误后方能使用。

4、砂石、水泥、钢材等材料必须进行质量检验与试验，委托有资质的单位做出浇砼、喷砼的配合比设计。

3.1.2物资准备

1、以施工组织设计为依据，编制设备、材料供应计划。

2、材料供应部门负责落实货源，按供应计划组织采购按时到货，做到既要确保施工需要，又要避免积压浪费、占用资金。

3、质检部门要协同物资部门做好工程所需材料订货工作，并提供材质的具体要求，搜集设备、器材、材料原始质量记录。

4、材料供应部门及时提供原始质保资料，并做好有关原始材料的复试报告，对于不合格的设备、器材、材料严禁入场。

3.1.3人员准备

1、成立工程项目部，按合同要求，及时组织现场管理人员、技术人员和施工人员。

2、组织人员进场，安排食宿。

3、对现场施工人员及管理人员按业主及国家相关规范要求进行安全教育和培训。

3.2大临设施

根据合同给定的施工条件，需要建筑或租赁一些大临设施。

大临设施包括办公室、派班室、材料库、维修室、水泥库、职工宿舍、食堂、浴室、厕所等，总建筑面积4490m2。

第四章掘进工程施工方案和技术措施

4.1掘进工程施工方案

掘进工程主要包括采准干线、回采联道、进回风上山、采场溜井等采切工程。

均采用钻爆法施工。

在围岩稳固性较差的地段采用短掘短砌的施工方式，必要时加超前锚杆，段长根据围岩稳固情况取1m、1.5m、2m等；在围岩稳固性较好的地段采用掘进与支护平行施工的方式，掘进超前10米左右。

采切工程施工顺序：

由采区斜坡道联道进入施工下盘沿脉采准干线，施工采准干线的过程中，陆续按一定间距掘通和施工布置于沿脉采准干线一侧的采场溜井及进、回风上山，以改善施工条件、排碴条件。

回采联道在采准干线施工一定距离时，再进行施工，以便使回采联道施工不至于影响采准干线施工这个关键线路。

回采联道施工到端部后，即可开展沿要回采矿体最上层的上盘布置的矿块回风上山的施工。

4.2平巷及斜坡道工程施工方法

4.2.1凿岩爆破

采用Boomer281液压凿岩台车或YT－28气腿式风动凿岩机打眼，乳化炸药配段发塑料导爆管光面爆破。

施工过程中应根据实际情况对爆破参数进行合理调整，以提高爆破效率，保证巷道成形质量。

1、爆破参数的确定

（1）炮眼深度

炮眼深度3.0～3.2m，爆破进尺2.5m～3m。

（2）炮眼数目

按具体的断面进行炮眼设计后定。

（3）炮孔直径

炮孔直径ɸ=40mm；

（4）药卷直径

药卷直径ɸ=32mm，药卷长度200mm，重量150g。

（5）掏槽眼布置

采用直眼桶形掏槽。

（6）辅助眼及底眼布置

取E＝600-700mm，W＝800mm；

（7）周边眼布置：

取E＝600-700mm，W＝600-750mm。

2、凿岩爆破

（1）凿岩

严格按炮眼排列图布眼，必须掌握好眼位、眼向和眼深，以提高巷道成形质量。

爆破物品严格按《爆破安全规程》的要求进行管理。

当班未使用完的爆破物品应退回库房。

（2）装药工作

I、装药前认真吹好每个炮眼，将炮眼内残留的积水和岩碴吹干净。

II、装药应严格按爆破图表进行，采用正向偶合连续装药。

III、炮眼内药卷以外空间，应用炮泥封堵填实20cm左右，炮泥用粘塑性较好的砂土混合而成，配合比为"三砂一泥"配制。

（4）联线工作

起爆雷管用塑料导爆管，注意塑料导爆管段数的使用。

联线采用族联法，用电磁雷管引爆。

（5）放炮工作

I、放炮前，必须指定专人在可能进入放炮地点的通道上设岗哨；

II、放炮时，只准放炮员一个人进行作业；

III、放炮必须采用起爆器引爆；

IV、放炮后待炮烟排尽后才能进入工作面。

4.2.2掘进装岩出碴

1、装岩

采用3m3柴油铲运机或ZL50装载机装岩。

2、装岩注意事项

（1）装岩必须选用有设备操作经验的操作人员；

（2）注重对设备的保养和维护，以确保设备效率的发挥；

（3）装岩时必须注意顶板变化，发现异常立即通知值班长，隐患排除后方可继续作业。

3、运碴

采用15t矿用卡车或东风自卸卡车运碴，主要运输到采空区进行充填。

不能充填时运输到甲方指定地点。

4.2.3巷道支护

1、确定支护方式

巷道开挖后，应根据现场开掘后岩石的稳定性来确定巷道采取的支护方式或不支护。

当岩石结构完整，稳定性较好，巷道就不需要支护；当岩石结构不完整，局部有风化裂隙时，一般对巷道进行喷砼支护；当岩石较破碎，局部存在大块冒落危险时，在掘进后及时进行锚杆支护或喷锚网支护。

2、锚杆施工

锚杆眼的位置与方向应因地制宜确定，原则上锚杆眼的方向应尽量与岩层层理面垂直。

当岩层层理不显著时，锚杆眼应沿巷道轮廓线均匀布置，并尽量垂直于巷道周边。

锚杆眼凿好后，应用风管吹掉孔内岩屑。

注眼砂浆采用32.5级普通硅酸盐水泥与中石英砂制成的M15标号以上的砂浆，注眼时，将注浆管插入眼底，而后送压风至砂浆罐，逐步拔管，使砂浆顺注浆管从眼底逐步注满锚孔。

3、钢筋网施工

钢筋网可采购或事先加工好，各搭接头应焊接牢固或用铁丝绑扎牢固，块度不宜过大（规格可控制在1.0×1.5m），以便于施工。

钢筋网在铺设时应通过锚杆压板使之与岩壁紧贴，同时将每块网之间的搭接宽度不宜小于200mm。