如何做好建井施工准备工作

报告书和初步设计等技术文件

主要掌握井筒设计以及与井筒连接硐室情况，了解井底车场、开拓大巷及采区巷道的布置。要先行了解井筒施工期间可能遇到的不同地层、涌水量、瓦斯等，了解井筒的施工方案，并掌握施工方案的关键性环节或指标。如冻结法施工中要掌握冻结深度、冻结钻孔的偏斜要求及纠偏措施、确定初挖时间、施工期间冻结壁监测以及套壁等；地面预注浆要掌握注浆的顺序、止浆垫、钻孔的偏斜、井筒每米注浆量及注浆工期等等。

2.1.2做好施工图供应

有了初步设计等技术文件，就可以编制矿建、土建和安装三类工程施工统筹表。根据统筹表各项工程开工的先后顺序，制定设计文件（含施工图）的供应计划，并和设计单位协商确定，作为考核设计进度的一项指标。前期急用的关于供水、供电、公路（工业场地内外）、通信施工图、工业广场总平面布置图和井筒施工图以及要利用的永久工程的施工图（副井的永久井架、永久锁口、水池、变电所、水源井等），需要尽早提供，以便有序地安排各项工程的招标工作，包括施工队伍和监理单位的招标。

2.1.3编制建井施工组织设计

建井施工组织设计是矿井建设的主要依据，关系到矿井建设的进度安排，确定了过渡期提升、排水、通风等各系统的改装方案。编制的原则，以矿建工程为主，土建和机电安装过程服从矿建工程，同时矿建和土建工程要为机电安装过程的开展创造条件。

目前，国家尚无统一规定每个矿井必须编制施工组织设计，一般由建设单位确定。建设单位可委托专业单位或设计单位编制，也可联合设计、施工单位共同编制。矿井施工组织设计的主要内容包括以下几点。

（1）确定矿井施工方案，找出主要矛盾线

矿建工程主要包括井筒、井底车场、开拓巷道、准备巷道和采区巷道等，其中矿井投产前距离最长、工期最长的施工线路，就叫主要矛盾线（或连锁工程），主要矛盾线的工期必须保证，否则会导致整个项目延期。所以，主要矛盾线的施工顺序决定了矿井施工方案。

施工进度网络图是找出工程主要矛盾线的基础。网络图（Network planning）是一种图解模型，形状如同网络，故称为网络图。网络图是由作业（箭线）、事件（又称节点）和路线三个因素组成的。一般情况下，矿井施工方案有以下两种情况。

一是当矿井通风方式为中央并列式时，即进风井和回风井均在一个场地内，当风井井筒施工到底并与一个进风井短路贯通，提升系统由吊桶改装为罐笼（或混合改装）后，集中力量施工主要回风巷道、轨道上山和运输上山。主井或副井在与风井短路贯通后，一般副井井筒进行永久装备，主井改装完成后，主要施工井底车场及硐室、石门大巷。

二是当矿井通风方式为中央边界式或对角式时，为使井下尽快形成通风系统，风井井筒到底并进行提升改装后，直接施工主要回风道，与进风井的贯通地点控制在采区下部车场附近。贯通后，风井承担了采区上山巷道和回采巷道的施工。主井改装后，集中力量施工副井重车线侧巷道，直至与风井贯通；另外，组织队伍适时开展井底车场及硐室的施工。

（2）确定井筒的施工顺序

一般情况下主、副、风井的施工顺序如下：①主立井在前，副井在后。提前改装加大提升能力以缩短交替期（先改装主井后副井永久装备），是比较普遍的做法；②副井在前主井在后，这种方案很少被采用；③风井如在主要矛盾线上，可选择和主立井同时开工，以达到提前贯通的目的；若不在关键线路上，可推迟开工，以不影响建井总工期为准。

（3）提升设施的改装

在立井井筒掘进过渡到井底车场及巷道期间，需要提升的矸石（煤）、材料、设备及人员增多，平巷施工要用矿（汽）车运输，所以，需要先将一个井筒的吊桶提升改为罐笼（或罐笼加箕斗）提升。改装的原则主要是确保尽早施工井底车场及硐室，不论其它井筒是在临时改装或在永久改装，提升井要须承担井下全部巷道掘进的矸石（煤）的提升能力。临时（永久）提升改装的条件：待装备的井筒必须和另一个井筒贯通，形成临时通风系统；临时水仓及泵房等排水系统完成。

一般来讲，提升改装的顺序：主立井由吊桶改罐笼→副井永久装备→风井由吊桶改为罐笼（或混合改装）→风井永久装备→主井永久装备。以某一特大型矿井为例：该矿两个工业场地，场地一内布置一个副立井和两个风立井，一、二号风井分别服务首采区和第二个采区；主斜井在矿井的边界，底部与副井和风井贯通，主井工业场地与煤化工厂房衔接；井底车场和开拓大巷有90%以上均为煤巷。井筒的施工顺序和提升改装可以这样考虑：①先施工主斜井，再同时施工副井和一号风井，最后施工二号风井；②一号风井、副井在井底车场短路贯通后，副井进行井塔的施工和井筒永久装备；③主斜井与副井和风井贯通后，一号风井混改（箕斗和罐笼），主要承担首采区的通风和出煤（矸）；④二号风井混合改装（若条件具备，可以只进行罐笼改装），主要承担第二个采区的通风和出煤（矸）；⑤主斜井永久装备，再进行一号风井永久装备，最后二号风井永久装备。

（4）立转平施工方案

所谓立转平施工方案即在立井施工至井底车场水平时选择什么样的施工方式才能过渡到水平巷道或硐室的正常施工。

方案一，部分马头门与井筒同时施工。即井筒施工至马头门时，从上至下随着井筒的施工将两侧马头门同时掘进出来，然后再将井壁和马头门一次浇筑混凝土。待马头门与井筒连接处施工完成，再向下掘砌剩余的井底水窝。其优点是可以充分利用凿井设备设施，使准备工作大大简化；马头门支护整体性好，质量易于保证；施工马头门两端巷道时相对比较安全。缺点是推迟了井筒的施工工期。

方案二，部分马头门与井筒顺序施工。即井筒施工至车场水平时，临时支护马头门开门位置，顺序将井底水窝施工完毕，再施工马头门及两端巷道若干，然后考虑提升改装。其突出的优点是马头门施工不占用井筒施工工期，使井筒提前到底；另外可以利用已经掘出的井底水窝存放水平巷道的矸（煤）石，存储井筒淋水，由吊盘吊泵直接排水。缺点是，井壁和马头门不是连续整体浇筑，马头门工程质量受到影响；施工马头门时悬空作业，吊桶经常上下，矸（煤）石不断进入水窝，马头门底板只能搭设一个活动的工作平台，两端巷道的人通过平台时很不安全。

（5）通风设施改装

①井筒掘砌期间，采用压入式通风，局部通风机布置在井筒周围净风流中，风筒采用钢丝绳悬吊，随吊盘的下降延接。②井下短路贯通后，瓦斯矿井可以在贯通巷道内设置局部通风机群，实现一个或多个井筒进风一个井筒回风。在首次揭露煤层前，形成地面主要通风机（或临时通风机）全风压通风。高瓦斯、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井，进入二期工程前，必须形成由地面主要通风机（或临时通风机）供风的全风压通风系统。③煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井揭露突出煤层前，必须建成瓦斯抽采系统并投入运行；高瓦斯矿井进入三期工程前，必须形成瓦斯抽采系统。

（6）排水设施的改装

①井筒施工期间，在固定盘上预留专用排水管路，随着吊盘的下降延接。地面布置能力（如扬程、排水量）匹配的排水泵。当涌水量较小时，用卧泵将工作面积水排至吊桶，再提升地面；当水量较大时，由吊泵将水排至吊盘上层的水箱内，然后由吊盘上的卧泵排出。②进入二期工程后要提前安排临时水仓和泵房的施工，保证矿井水（包括井巷涌水和施工用水）及时排出。③有突水危险或水文地质条件类型复杂及以上的矿井，进入三期工程前，必须形成永久排水系统。

（7）运输设施的改装

①在井筒施工期间，矸石或煤采用吊桶提升结合汽车外运的方式。②进入二期工程后改为罐笼提升后，采用临时窄轨、矿车等将矸石或煤排出；改为箕斗罐笼混合提升时，则增加皮带输送机将煤运至指定地点。③二期向三期工程过渡期间，逐渐完成永久的排矸或运煤系统。

2.2工程准备

（1）实测定位。实测工业广场测量基点、工广导线和高程，标定井筒中心基桩与十字中线基桩、地面建筑物位置和工广范围。

（2）平整工业广场。按照场内各工程开工的需要分区分批进行平整。按照土建和机电安装工程服务于矿建工程的原则，优先平整永久变电所、临时办公、职工食堂宿舍、清水池及泵房、临时道路以及支持矿建工程开工的各类工程（如地面预注浆、冻结工程、井架安装）所占用的场地。

（3）开工前完成供排水、供电、道路、通信等工作，在寒冷地区还需要完成供暖工程。其中，供水管线的埋设可以与工广平整同步进行，井下排水和地面生产、生活污水，要确定好排出通道及排入河流。临时道路要考虑矸石周转场地的去向；永久道路的铺设要有序进行，在平整工广后就可以考虑永久道路的施工，尽量减少临时道路的投入，并非都推迟到后期遍地开花地施工，造成整个工广环境混乱。需要注意的是，永久道路使用前要确保达到规范要求。

（4）完成必要的生活福利设施。主要指食堂、宿舍、浴室及办公室等。

（5）完成施工所需的生产设施。主要包括提升、运输、排矸、压风、机修、井口棚、矿灯房、锅炉房、材料设备仓库、炸药库等施工辅助系统及厂房。

（6）完成矿建工程开工的各项准备。应在开工前尽可能早地完成井筒检查孔，安装好井架、凿井绞车、提升机、吊盘等施工设备设施。当采用特殊方法施工时，完成打钻、注浆、冻结等工作所需设备设施的安装和设置。

2.3物资准备

主要包括井筒开工需要的设备、钢材、水泥、土产材料等。落实货源和供应渠道，编制材料设备供应计划，组织按时到货。其中，土产材料黄沙供应渠道较多，质量不等，业主需要和监理、承包商进行考察，并通过技术鉴定合格后确定供应来源。各种物资一般要留有足够的备用量。

2.4人力资源准备

按照施工阶段的需要，编制人力资源需用计划，开工前做好调配和培训工作，根据工程进展组织进场。避免一哄而上，造成窝工。

2.5外协准备

施工准备期的施工和生活条件如水、电、道路、通信、土地征用等需要当地政府、农业和工业管理部门的配合才能实现，这也是一项重要工作。特别是土地征用和搬迁工作，业主要与当地政府部门紧密配合。

3 建井施工总平面布置

施工总平面布置是技术准备的内容之一，是矿建人员需要重点掌握的内容，其原则包括以下几点。

（1）永临结合、临永兼顾。合理确定临时和永久建筑物的关系，临时建筑不能占用永久建筑物的位置，避免以后大量拆迁，临时建筑尽可能地根据永久广场的标高施工。利用永久设施是矿井建设的重要经验，它除了减少临时工程占地面积，简化平面布置，还可以节约临时工程所用材料，减少临时工程施工时间，缩短建井工期，减少建筑安装工程量和收尾拆除工作量，同时还可以改善生产与建井人员的生活条件。

为了保证可利用的永久工程能在开工前部分或全部建成，所需的施工图、器材、设备提前供应，土建及安装施工人员要提前进场。永久建筑物和设备的结构特征、技术性能与施工的需要不尽一致时，要采取临时加固、改造措施。

井架是永临结合的最大亮点，充分利用了前期的时间和空间，减少了主副立井井筒永久装备前临时井架的拆除和永久井架的安装时间，缩短了副井关键线路的工期。利用永久井架前，业主要在设计方面协调把关，并控制永久井架的现场改造。

（2）施工设备器材的库房尽量靠近使用地点，使搬运距离最短，避免多次倒运。

（3）广场窄轨、场内公路的布置，应满足需要并方便施工。铁路应以主副井为中心，能直接通到材料场地、坑木场、机修厂、水泥厂、混凝土搅拌站等，主要运输线和行人路线避免交叉。

（4）工业性建筑物（施工车间、场地、矸石场地、公共设施如水电暖、危险品放置地点等）和非生产性建筑物（业主、承包商、监理办公生活区）应分开布置，临时性建筑要靠近井口。如临时炸药库要远离居住区。

（5）各种建筑物的布置要符合煤矿安全规程的有关规定和防火要求。要求统一考虑炸药库、油脂库、加油站与一般建筑物的最小距离。

4 结束语

本文对矿井施工准备各项工作进行了指导性安排，重点叙述了建井施工组织设计和施工总平面布置方面值得注意的事项，使建井人员有一个更加清晰的认识，希望能给予帮助，不到之处请予批评指正。