金属矿项目施工设计方案.docx

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金属矿项目施工设计方案

安钢集团舞阳矿业有限公司

铁山矿区东副井-400米水平井巷工程

施工组织设计

中十冶集团舞钢工程处

2009年11月25日

一、建设工程概况

（一）建设条件

（二）自然地理条件

（三）工程和水文地质

（四）工程设计概况

二、编制依据

（一）编制依据

（二）编制原则

三、施工方案

（一）开拓系统

（二）井巷施工方案

（三）掘进作业循环图表

（4）工期保证措施

（5）质量保证措施

（6）劳动组织安排计划

（7）主要施工机械设备

四、安全保证措施

（一）安全方针和目标

（二）安全管理体系标准引用

（三）安全管理机构及职责

（四）个人安全预防

（五）爆炸物品管理

（六）围岩或坠落物及其它安全管理

（七）设备安全操作管理

（八）消防

（九）环境污染监测及卫生防护

五、文明施工

一、建设工程概况

（一）建设条件

本工程工作区舞钢矿业有限公司东副井-400水平平巷施工工程。

该工程项目业主为安钢集团舞阳矿业有限公司。

根据业主方提供的文件及图纸编制施工组织设计，本次设计主要包括-400水平开拓运输巷道及穿脉工程等。

（二）自然地理条件

矿区海拔高度100米左右，相对高差20—50米。

冬季寒冷少雪、夏季酷热多雨、昼夜温差不大。

年最高气温超过40o，元至二月最冷；区内多雨，年降雨多集中在7～9月。

矿区交通方便。

（三）工程和水文地质

根据勘察范围深度，结合区域地质及以往地质资料，地层为第四系冲洪积物，条带状混合岩岩层，主要矿物成分为长石、石英、钾长石。

该中段岩层稳固。

地下水受大气降水的影响，目前赋存地下水不多，随着工程掘进地下水将可能增加。

（四）工程设计概况

东副井作为开拓工程的提升井，井筒深度538.5米，井筒净直径Ф5.5m，设计为吊桶提升,为了满足安全和提升要求,将单吊桶改为箕斗配罐笼，井下设计有料仓。

地面运输采用自卸式汽车转运至矿业公司石料厂或选矿厂。

东副井设计有-40、-100、-160、-220、-280、-340、-400七个中段，各中段均已掘成马头门。

该设计主要考虑-400M水平工程。

2、编制依据

（一）编制依据

1、国家现行法规、标准、规程

《中华人民共和国安全生产法》

《中华人民共和国矿山安全法》

《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213-90）

《爆破安全规程》（GB6722）

《矿山安全标志》（GB4161）

《罐笼安全技术要求》（GB16542）

《箕斗安全技术要求》（GB16543）

《工业企业照明设计标准》（GB50034）

《矿山电力设计规范》（GB50070）

《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）

《工业企业设计卫生标准》（GBZ1）

《矿井提升机和矿用提升绞车安全要求》（JB8516）

2、技术资料：

舞钢矿业有限公司提供的设计图纸

3、本公司矿山井巷工程施工所具备的施工水平和技术装备水平等

（二）编制原则

1、科学管理、以人为本的原则

我们按照工程系统理论方法，编制项目施工计划，并以此为依据控制施工过程；以动态管理为基础，采用切实可行的施工技术措施；坚持“以人为本、认真组织、精心安排、优质快速、安全高效、文明施工”管理原则。

2、满足工程质量、进度要求的原则

为满足甲方生产需求以及工程质量和工期的要求，以优质工程为目标，实施工程项目管理，对工程质量、工期、成本实施有效控制，进行全面质量管理。

3、充分利用先进生产设备,保证工程提前完成的原则

为缩短工程工期，尽快使项目产生经济效益，我们将采取如下措施：

A、选用有实力安装队伍，聘请有经验技术人员，保证提升系统改造进度。

B、为使井下积水早日排完，及时安装排水设施，采用吊桶水泵联合排水。

C、合理安排工期，科学组织，精心施工，确保掘进任务如期完成。

3、施工方案

（一）开拓系统

东副井矿体根据矿体埋藏深度和赋存条件，采用竖井开拓方式。

东副井将与东风井、西混和井贯通形成完善的提升、通风、行人系统。

东副井罐笼，作为人行、材料、主要满足人员上下的提升、箕斗提升废石。

1、提升采用IVG型井架配2JK-3.0/20E卷扬机，电机630KW,钢丝绳罐道，曲轨自动卸渣。

2、通风采用压入式通风，在二层平台上风向布置2×15对旋式风机，井筒内布置ø500风筒将新鲜空气送入井下工作面。

3、排水选用65kw潜水泵，在井筒内布置ø50钢管一趟，由井底水涡排至地面水沟，为保证正常生产，同时配备了一台备用水泵电机。

4、供电接矿业公司6KV高压线路入自备变压器，地面配备Sg-m-630/6.3一台变压器，井下用电配有400KW矿山专用变压器，并要求提供双回路供电，地表照明220V、井下36V，变电所、井架、卷扬机房、空压机房、周围分别设接地网，电阻不大于4欧姆。

5、供风采用20M3空压机，二台工作，二台备用，由地面空压机房用ø159钢管送到马头门，根据掘进进度和用风量安装风管。

6、供水在井筒布置一趟ø50钢管送至井下工作面，水源接矿业公司供水管，。

7、通讯、信号：

井口信号房设信号装置一套，并配有监控系统，保证了声、光、图像一体，井下于地面由电话相通。

（二）井巷施工方案

1、施工基本条件

根据我公司在同类矿山施工经验，结合东副井开拓工程巷道的实际断面和-400米水平施工条件，安排井巷施工进度：

施工条件：

岩石硬度f=10～14。

岩石松散系数1.6

涌水量小于5m3/h。

施工进度：

矿方计划和实际地质情况而定

平巷掘进准备：

根据业主提供点位引致井口近井点，导入-400米水平马头门井下坐标，按设计要求测放出巷道中心线和高程，再根据导入井下坐标，计算出巷道腰线和巷道坡度。

1、测量放线

根据-400水平中段井下坐标点，用全站仪准确测放出巷道中心线和腰线，并将其随平巷掘进延伸进行布置，每炮在打眼前，必须仔细画出断面开挖线并在其上布置炮孔。

加强对控制点的布置和校核工作，并尽可能将控制点设在使用方便不易破坏巷道顶部。

在每掘进20m~30m巷道的拱顶悬吊两根巷道中心线，在距离巷道设计底板标高以上1.2m处，两边均应用红油漆画出控制底部高程的腰线。

2、凿岩

井下采用CMJ17S全液压掘进台车和YSP-45型凿岩机人工凿岩，选用LWZ120全液压履带式电动挖装机联合铲车装岩，加汽车运输搬运岩石。

YSP-45型凿岩机钻杆均选用Φ20中空六角钢钎杆，长度2.5米、3.0米，钻头为Φ40mm“一”字形式钻头。

为保证光面爆破效果，应严格执行光面爆破作业要求，每次凿岩前，施工人员按设计尺寸标出巷道开挖轮廓线及炮口位置，除掏槽眼外，其它炮孔孔底应在同一水平面，周边眼稍微向外倾斜（3o~5o）,

使眼底落在设计轮廓线外约100~150mm,，周边眼间距控制在400~600mm,硬岩单位装药密度150~200g/m，软岩100~150mm，最小抵抗线控制在500~700mm。

爆破效果应达到以下标准：

1、巷道掘进超挖不大于150mm，局部欠挖不小于50mm.

2、巷道岩面无明显的炮震裂隙。

3、围岩上留下的眼痕率不少于60%。

4、本次方案按围岩f=10~14S=14.719m2做出一种光面爆破图表，施工时应根据具体围岩情况和爆破材料性能，随时调整参数，以取达理想效果。

平巷爆破参数及炮眼布置表（S=14.719M2）

表一

圈

别

每循环炮眼数（个）

炮眼深度（m）

炮眼位置

装药量（kg）

充填

长度

（m）

导爆管

段数

起爆顺序

每个炮眼

每循环炮眼长度

眼间距

（m）

眼圈距（m）

每个炮眼

每循环装药量

药卷个数

药量

中心眼

1

2.5

2.5

0

0.0

掏槽眼

10

2.5

25

0.25

11

1.65

16.5

300

1

1

辅助眼

17

2.3

39.1

0.60

0.60

10

1.5

25.5

300

3

2

周边眼

26

2.3

59.8

0.5

0.60

9

1.35

35.1

300

7

3

合计

54

126.4

77.1

3、爆破

根据对围岩的实际爆破效果制定出科学、合理、实用的爆破参数，尽可能本着多打孔，少装药，弱爆破的原则进行爆破，严格控制周边孔的线装药密度采用导爆索进行间隔，或着采用光面爆破专用药卷，选用合理不耦合系数，根据围岩具体情况调整装药量和周边孔至二圈孔的距离。

爆破器材：

炸药采用乳胶或硝胺炸药，药卷长度200mm，，掏槽辅助炮眼采用Φ32药卷，周边眼采用Φ25药卷，雷管采用非电毫秒导爆管1～10段，导爆管起爆，起爆顺序，掏槽眼、辅助眼、周边眼依次起爆。

爆破预期效果见表二。

平巷爆破预期效果表表二

序号

爆破指标

单位

数量

备注

1

炮眼利用率

%

87

2

每循环进尺

m

2.2

3

每循环爆破实体岩石量

m3

29.44

4

每循环炸药消耗量

kg

68.1

5

单位原岩炸药消耗量

kg/m3

2.3

6

每米进尺炸药消耗量

kg/m

34.05

7

每循环炮眼长度

m

106.60

8

单位原岩炮眼消耗量

m/m3

3.59

9

每米进尺炮眼消耗量

m/m

52.9

10

单位原岩雷管消耗量

个/m3

1.67

11

每米进尺雷管消耗量

个/m

25

4、通风

根据该工程巷道较深和工作面多的特点认真做好通风排烟工作是保证施工安全和施工进度的有力措施。

通风采用压入式通风，先在井架二层平台配置一台2×15的轴流通风机，用Φ500风筒布向井下延伸，平巷通风时风筒布保持与掌子面距离不超过10m。

放炮时应向后移到安全处，若被砸坏，应及时更换。

当主运平巷经过岔口后，在经过巷道口时设置一个Φ500变Φ300的三通，三通Φ300一侧应安装开关，应做到控制送风大小可调节和可控制，使工作面空气达到要求，所有独头平巷必须采用机械通风，即采用局扇压入式通风。

在施工中若发现巷道内通风效果不佳时，应在适当部位增设接力风机，并采用一定局部风机向外排烟，以促进空气循环。

通风时间平巷最少不能低于30分钟，随着平巷的延伸，逐渐延长通风时间，确保工作面空气质量。

成立专门通风管路维护班，严禁通风管漏风和进行各巷道的用风管制，对刚放炮的工作面或进行喷浆作业的工作面进行集中通风或风扇排烟,创造出良好的施工环境。

5、装岩

根据井下实际生产情况，在作业面通风完毕后，经相关有毒有害气体检测仪对作业面进行检测，确认作业面有毒有害气体浓度符合要求后，采用选用LWZ120全液压履带式电动挖装机联合铲车装岩，加汽车运输搬运岩石。

运至-400水平马头门，倒入料仓，由箕斗提升至地面。

6、支护

根据围岩情况采取不同支护方式，对破碎严重的巷道，排除隐患后，及时喷射一层混凝土封闭岩层，按照设计要求选用喷、锚、网进行支护，钢筋网使用由业主提供统一规格合格网片，网度为200mm×200mm。

喷砼采用湿喷机自下而上进行作业。

锚杆孔应满足锚杆深度和砂浆饱满度。

钢筋挂网，应尽可能将网片贴向岩面，并应保证锚杆、间排距符合设计要求。

喷砼应保证其设计强度和砼的喷射厚度，并应采用正确的喷射方法和合适的风压以保证喷射砼的密实度。

a、锚杆和挂网的施工方法

1.锚杆的造孔

根据施工图纸要求，选用锚杆直径为Φ18，锚杆长度为2m，锚杆的网度为1.0×1.2m和1.0×1.0m，锚杆的布置方向应尽可能垂直于岩面，锚杆孔采用沈阳风动生产的YSP-45向上式凿岩机进行锚杆孔的造孔作业。

孔眼的布置按梅花形布置。

b.网片的安装

为了保证施工质量，首先安装锚杆前应将已造好的锚杆孔用高压风水进行清洗后，再将制作好的钢筋网沿一边边墙向拱部和另一边边墙进行张贴，贴过锚杆的位置后，即将锚杆锁片穿入锚杆头，焊上锁片，锁住网片，使网片尽可能贴向岩面。

对网片离岩面较远的部分（大于10cm）用电锤打Φ11.5浅孔（15cm左右）后用Φ12的螺纹钢短节（后端带直弯钩）挂着网格打入孔内，将网片距岩面的距离控制在10cm以内。

c、喷射砼的施工方法

1.喷射砼的总体方法

为了保证施工质量，施工进度，减少对巷道内空气的污染，决定采用湿喷法施工。

2.喷射砼所用机械的选型

①砼喷射机

工作面选用一台PZ-5B型湿喷射机进行喷射砼作业。

湿喷机的主要技术参数如下：

产品型号

生产能力

最大输送距离

适用混凝土坍落度

适用灰水比

速凝剂添加量

最大骨料经

输料管直径

PZ-5B

5m³/h

15m垂直

50m水平

8-15

cm

0.55-0.65

0-7%

15mm

50mm

工作风压

耗风量

上料高度

电机功率

外型尺寸

整机重量

0.3-0.6

Mpa

10-20

m³/min

1.1M

5.5kw

Φ1000×1100

（mm）

150kg

②混凝土料采用配比好的商品料

③砼运输机械

选用容量为0.75m³的矿斗车运输到井下。

将砼搅拌好的熟料直接放入井下运输车送至工作面待用。

3.喷射砼的方式

在喷射混凝土之前，对需要喷射的巷道按要求设立喷射厚度标志（100mm、150mm），以便掌握喷射厚度。

喷射混凝土的人员安排，工作面用两个喷浆班，每班操作人员5人进行喷砼工作。

用两人持方铲将料较为均匀的铲入湿喷机内，用一人在湿喷机旁添加速凝剂和操作机器，用两人配合掌握喷头进行喷浆作业。

作业时喷头应尽可能垂直于岩面，调配好合适的风压。

采用这样的喷射砼施工方法与干式，潮式喷射机相比，它具有作业粉尘小，喷射回弹少，保护工作环境，节省原材料，提高喷射质量等显箸优势，而且便于操作维护。

（三）掘进作业循环图表

东副井-400水平开始施工，工作面距离井筒较近，放炮需要封堵巷道，避免爆破时飞石砸坏井筒内设施，因巷道距离太近，也无法存放装岩和运输设备，只有依靠人工装运岩石，时间相对较长，随着掘进巷道的不断加深，设备的使用，掘进进度逐渐加快，进入正常预计凿岩时间为4.5个小时，清碴安排3个小时，一个循环全部时间为9时。

根据安排，每天掘进工程可完成2.5个循环，平均每天进尺为5米。

掘进循环图表附图三

（四）工期保证措施

在承接到东副井工程后，我公司及时成立项目部和组织各类工程技术人员、认真学习领会其技术意图、施工要求、工期和质量目标，将工程质量、工期要求、安全措施分头落实，责任到人：

1、加强管理力度，项目部负责人及管理人员，对每一个工程拟定工期完成期限和保证措施，并定期和不定期的抽样检查，对照工期计划，检查完成情况，对不能按施工计划完成的，应找出原因，制订补救措施，确保总工期按时完成。

针对疑难和重点工程，及时与业主方、监理方进行沟通，提出更完善的施工方案，来保证工期顺利完成。

2、科学合理编制施工方案，结合矿山生产实际情况，深入了解现场矿岩变化情况，编制科学、合理、切合实际的施工方案。

为保证工期打下坚实基础。

3、合理分配和协调劳动力是工期按时完成的重要保证。

项目部负责人和管理人员应充分了解和熟习各工序流程，掌握工种与工种间的配合，做到按需配备各道工序的劳动力。

4、由于-400米水平工程作业面较多，需要合理安排各工作面之间的工序衔接，掘到6#点实行多断面平行交叉作业，缩短工期，严格按爆破图表打眼，提高循环进尺。

加强机械通风，缩短通风时间。

5、所有开拓巷道，全部采用光面爆破作业，减少对围岩的应力破坏，不欠挖，尽量减少不必要的支护作业，从而保证工程工期和质量。

6、努力推广机械化作业，提高机械化作业程度，减轻工人劳动强度，提高劳动生产效率，减少开拓工程作业循环时间，达到提高效率，缩减工期的目的，保证工期提前顺利完成。

7、合理安排各工程炮孔凿岩和爆破顺序，制定周密的施工顺序和工期完成时间表，结合生产实际，充分考虑各工序特点，让各作业流程良好的衔接。

8、科学布置炮孔位置，合理选用凿岩爆破参数，不断探索和总结爆破效果，提高掘进效率，保证工期。

9、加强技术工人操作技能培训，定期和不定期举行技术比武活动，提高作业效率，加快工期完成进度。

（五）质量保证措施

为了完成业主方下达的掘进度计划，公司上下必须团结一心，齐心协力，群策群力，以质量保证体系为基础，认真贯彻我公司质量管理目标，质量保证措施，质量人员职责落到实处：

质量目标：

依据设计要求和国家标准，严格按照ISO9001:

2000

满意。

质量保证措施：

a、对工程质量实行动态管理，严格按图施工，规范施工工序。

b、确保掘进炮孔数量、质量，不减孔、不减长度，严格控制施工巷道尺寸。

c、对不同断面炮孔均要设计出装药量、孔口填塞长度、起爆药包位置、起爆网络、起爆网线联结方式等。

力争做到合理、科学的爆破参数和网络。

d、掘进巷道全部采用光面爆破，减少对围岩的应力破坏，确定合理的爆破参数和装药量。

e、开拓运输巷道在开挖时超挖、欠挖不得超过验收标准。

f、保证所有的井巷工程在施工中，巷道中心偏移不得超过设计标准。

g、加强机械通风，掘进均采用机械通风，缩短通风时间，减少作业循环时间，加快作业进度。

同时杜绝炮烟中毒事故的发生。

h、质量保证体系、质量管理人员网络图。

附图4、图5。

质量管理人员的责任和职权：

项目经理第一责任人，对工程质量全面负责，项目总工具体负责质量管理工作，项目部设专职施工员一名，其职责如下：

a、认真贯彻执行国家有关质量方针、政策，协助领导搞好质量工作。

b、认真推行全面质量管理工作，协助领导健全质保体系。

c、负责检查施工过程各项质量工作，发现问题，及时制止，并及时向项目部领导反映真实情况。

d、负责每月完成工程的评定和验收。

（六）劳动组织安排计划

本工程施工人员采用动态管理，由项目部统一调配，项目经理负责对内组织指挥生产，对外协调业主、监理及地方关系。

项目部设项目经理一人，项目副经理一人，项目总工程师一人，下设三个部室，即生产安全部、技术质量部、综合管理部。

该项目部是总公司派出机构，代表公司负责本工程各项工作。

项目部组织安排做到分工明确，责任到人，把整个工程项目的工作化整为零，分解到位落实到人，一级保一级，确保整体目标圆满实现。

组织机构图附后

2、劳动力生产计划表

序号

工种

人数

备注

一

管理人员

12

1

项目经理

1

2

项目副经理

1

3

总工程师

1

4

生产安全部

3

5

技术质量部

3

6

综合管理部

3

二

生产人员

62

1

队长

2

或值班长

2

爆破凿岩工

12

浅孔掘进巷道

4

安全员

4

5

清碴工

12

6

通风工

1

8

信号工

6

9

空压机工

4

10

卷扬工

8

11

焊工

2

12

井下电工

2

13

井上电工

1

保证井上一直有电工

14

运输工

4

15

支护工

4

三

后勤人员

6

1

炊事员

2

2

物资供应

1

3

木工、仓库保管

2

4

司机、运送炸药

2

合计

82

（七）、主要施工机械设备

根据工程特点，工期要求，结合公司对施工部署，为确保工程顺利完成，合理选择配套设备。

施工机械设备一览表

序号

名称

规格型号

单位

数量

备注

1

卷扬机

2JK-3.0/20E

台

1

2

稳车

55型-10T

台

2

3

空压机

L5.5-20/8

台

4

4

风机

2×15

台

1

5

喷浆机

PZ-5B

台

1

6

装载机

ZL-50

台

1

7

凿岩台车

CMJ17S

台

1

8

凿岩机

7655

台

10

9

电焊机

BXF-400

台

2

10

汽车

3t&10t

台

各2

11

提升天轮

2.5M

套

2

12

全站仪

NTS-3002R

台

1

13

变压器

S9-630/6.3

台

1

14

变压器

400

台

1

15

箕斗

JS-2Y

套

1

16

罐笼

GLS1/6/1/1

套

1

防坠器BF-111

17

水泵

WQ550-20

台

1

四、安全保证措施

（一）安全方针和目标

1、安全方针

安全方针：

“安全第一，预防为主”。

我们将严格遵守相关的职业安全健康法律法规及其它要求，采取积极措施防止发生与作业相关的工伤、疾病和事件，保护全体员工的安全和健康。

2、安全目标

消灭违章指挥、违章作业，杜绝恶性事故、习惯性事故。

加强劳动保护，防止职业病的发生。

消灭死亡、重伤和一级非伤亡事故，轻伤负伤率控制在3‰以内，（含3‰）。

（二）安全管理体系标准引用

2、中华人民共和国安全法

3、中华人民共和国矿山安全法

5、中华人民共和国劳动法

6、中华人民共和国职业病防治法

（三）安全管理机构及职责

1、安全管理人员网络图

2、安全管理组织机构及职责

a、项目经理是项目安全管理的最高管理者，负责对项目部安全管理工作进行部署和安全管理专职人员的任命。

b、项目部成立安全管理小组，项目经理是安全领导小组组长，是本项目安全第一负责人，对日常安全工作履行检查、监督、管理职责。

c、项目经理部设专职安全工程师一名，在各班组设兼职安全检查员，专职安全工程师必须经国家相关部门培训合格、兼职安全员需经单位安全生产部培训合格，方可上岗。

d、项目专（兼）职安全员不得随意更换，确因工作需要变更工作岗位，须报安全管理部门批准，并配备经培训获得“安全员证”的其他人员接替工作。

e、严格按照《施工组织设计》、《施工作业规程》、《技术操作规程》及有关规定程序进行施工。

2、项目部安全管理小组的职责

a、提供有效的职业健康安全组织领导，设置专门管理机构，配备专职健康安全管理人员，明确各管理阶层和岗位职责。

b、为建立和维护健康安全作业环境提供必要的人力和物资资源。

c、制定和宣传作业场所健康安全的书面政策，在政策中表明单位在建立健康安全方面的承诺。

d、根据作业场所的危险源及相关的法规要求，制定、实施和宣传项目部的健康安全预防控制计划、管理程序及操作指南或作业标准（含紧急救援和紧急撤离方案）。

e、鼓励员工采取必要的和适当的防护措施，以保护他们自身的健康和安全。

f、保持生产区域内的安全标志与相关的法规标准要求相一致。

g、根据作业现场危险源和相应的法规要求，为员工提供有效的健康安全培训。

h、优先采用有利于防止职业病和保护劳动者健康安全的新技术、新工艺