肃北七角井铁矿东回风井及m阶段运输工程施工组织设计.docx
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肃北七角井铁矿东回风井及m阶段运输工程施工组织设计
肃北县博伦矿业开发有限责任公司
七角井铁矿深部开采工程
东回风井及2085m阶段运输掘砌工程
施工组织设计
金诚信矿业建设集团有限公司
2010年5月15日
目录
第一部分编制施工组织设计基础资料
1.1编制依据和编制原则
1.1.1编制依据
本施工组织设计执行如下规程、规范和标准：
《中华人民共和国安全生产法》
《中华人民共和国矿山安全法》
《建设工程安全管理条例》国务院令第393号
《金属非金属矿山安全规程》GB16423—2006
《爆破安全规程》GB6722—2003
《有色金属矿山井巷工程测量规范》GB50202-2002
《矿山井巷工程施工及验收规范》GBJ213—90
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086—2001
《喷射混凝土施工技术规程》YBJ226
《混凝土质量控制标准》GB50164-92
《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-96
《工业企业设计卫生标准》TJ36－79
《重大危险源辩识》GB18218-2000
1.1.2业主提供的资料
（1）肃北县博伦矿业开发有限责任公司提供的《七角井铁矿深部开采工程业主方提供的技术资料》（招标编号：
SBTK2010—0004）以及业主方提供的技术资料的附图、附件（以下简称“业主方提供的技术资料”）；
（2）《业主方提供的技术资料》补充说明及问题答复的函。
（3）中标后业主方提供的工程量表及问题答复的函。
（4）双方签订的施工合同等。
1.1.3本公司相关规范及施工力量
（1）本公司已通过的ISO9001质量管理体系标准、ISO14001环境管理体系标准和GB28001职业健康安全管理体系标准。
（2）本公司具备的施工力量、施工机械化水平、技术水平和项目管理水平。
（3）本公司收集到的相关资料以及本公司类似工程的施工经验。
1.1.4编制的指导思想和原则
（1）安全第一的原则
施工组织设计的编制严格按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案。
在安全措施落实到位的前提下组织施工。
（2）优质高效的原则
加强领导，强化管理，优质高效。
根据我们在施工组织设计中明确的质量目标，贯彻执行ISO9001质量体系标准，积极推广、使用“四新”技术，确保创优规划和质量目标的实现。
（3）方案优化的原则
科学组织，合理安排，优化施工方案是工程施工管理的行动指南，在施工组织设计编制中，对各相关工程的掘进、支护等关键工序进行优化设计，在安全可靠、技术可行、经济合理的前提下，择优选用最佳方案。
（4）确保工期的原则
根据合同的工期要求，编制科学的、合理的、周密的施工方案，确保关键路线上的施工进度，确保实现工期总目标。
（5）优化配置的原则
根据本工程各标段具体施工条件、工作面开工时间、以及工程量大小及要求完工时间等，在施工组织中实行科学配置，选择专业化施工队伍，投入高效先进的设备，确保流动资金的周转使用。
选用优质材料，确保人、财、物、设备的科学合理配置。
（6）科学管理的原则
建立高效的组织机构，采用项目经理负责制。
组织精干和善打硬仗的队伍，推广和采用国内外先进技术和先进施工组织管理经验，积极推行技术进步,确保各项技术经济指标和建设目标的实现。
（7）环境保护的原则
执行ISO14001环境管理体系标准和GB/T28001职业健康安全管理体系标准，节省临时占地，实施文明施工。
合理安排生产及生活场地，做好环境保护工作。
1.2工程概况
1.2.1矿山基本条件
肃北博伦矿业开发有限责任公司是西宁特钢股份有限公司控股的子公司，现有一矿两厂（七角井铁矿和七角井、长流水两个选厂），均已达产，是甘肃省酒泉地区的重点企业。
交通地理位置：
矿区属甘肃省酒泉地区肃北县境内，地理座标：
东经95°55′，北纬41°25′，海拔高程2300—2500m之间；位于柳园火车站北偏东方向，公路里程67公里；距敦煌市180公里，距嘉峪关市420公里，距哈密市360公里，矿区交通较为便利。
矿区气候条件：
矿区为戈壁滩，气候干燥，风沙较大，雨量极少，年平均气温8-12℃，最低气温-28℃，最高气温36℃，风力2—5级，区内居民稀少，有少数游牧民。
供电：
外部供电条件良好，矿区从柳园镇架设了110KV供电线路，经长流水到七角井矿山，全长65公里，整个矿区已经形成完整的单回路供电系统。
供水：
已建成疏勒河双塔水库通过18级泵站输送至七角井的引水工程，可满足矿山生产和生活用水。
1.2.2矿床开采技术条件
七角井矿床为沉积—变质型磁铁矿，矿体走向长度3.2公里，资源量8408.5万t，为一连续稳定的薄层状矿体，厚度变化比较稳定，平均真厚度11.98m，矿体倾角28－60°之间。
矿石中金属组分比较简单，为单一铁矿床，全铁（TFe）品位一般在30～35%之间，平均品位30.45%。
矿岩物理力学性质如下：
矿石：
容 重3.60t/m3
硬度系数f=10～12
松散系数1.5
自然安息角40°
岩石：
容 重2.90t/m3
硬度系数f=8～10
松散系数1.5
自然安息角40°
1.2.3主要工程描述
第三标段工程主要包括辅助斜坡道及其附属的联络道、调车硐室等工程，2215中段的斜坡道，破碎硐室大件道，以及回风天井和电梯井等，业主方提供的新工程量详见表1-1。
表1-1三标段工程量表
序号
工程名称
支护厚度（mm）
断面积（m2）
掘进长度（m）
工程量（m3）
S净
S掘
掘进
支护
一、
斜坡道（2368~1974）
1
斜坡道
喷砼50
17.06
19.5
2868
55926
7170
2
联络道开口段（13个）
砌400
2732
390
3
联络道砼柱墩（13个）
758
758
4
联络道曲线及延长段
19.62
19.62
323
6329
0
5
调车硐室入口（4个）
C20砌筑砼400
37.21
43.61
30
1326
195
6
调车硐室（4个）
喷砼50
19.5
20.11
56
1126
34
7
大件道入口
砌400
37.21
43.61
6
243
36
小计
3283
68440
8582
二、
中段斜坡道
喷砼50
16.38
15.92
510
8354
235
小计
510
8354
235
三、
+2085m水平以下
1
大件道
砌250
17.62
17.06
45
793
25
2
电梯井
砌350
19.8
23.04
73
1682
237
3
电梯井联络巷
喷砼50
7.66
8.34
250
2085
170
4
1974m化验室
喷砼100
21.58
24.46
27
660
78
5
通风机硐室
喷砼50
14.21
15.26
32
488
34
6
通风机硐室联络道
喷砼50
13.08
14
96
1344
88
小计
523
6825
642
合计
4316
83619
9458
说明：
由于施工图不全，实际结算工程量以施工图载明的工程量为准。
第四标段工程主要包括东进风井、东回风井、2215m中段运输巷道及硐室开拓和采切工程、2085m阶段有轨运输平巷工程等。
业主方提供的新工程量详见表1-2。
表1-2四标段工程量表
序号
工程名称
支护
断面积（m2）
掘进长
工程量（m3）
厚度（mm）
S净
S掘
度（m）
掘进
支护
一、
东进风井
1
井颈段
砌砼600
19.63
30.18
15
453
158
2
基岩段
砌砼350
19.63
25.51
363
9260
2134
小计
378
9713
2293
3
加热通道1（竖井段）
喷100
7.07
8.04
19
153
18
4
加热通道2（平巷段）
喷100
7.07
7.28
15
109
3
5
马头门
喷100
23.53
24.89
28
697
38
6
梁窝
4个
4个
合计
440
10672
2352
二、
东回风井
1
井颈段
砌砼600
23.76
35.24
15
529
172
2
基岩段
喷100
23.76
25.52
382
9749
672
小计
397
10277
845
3
马头门
喷100
26.7
28.13
7×5=35
196.91×5=984.55
10.01×5=50.05
4
梁窝
5个
5个
合计
432
11262
895
三、
+2280m水平
1
东回风井石门
喷砼50
23.76
25.51
133
3393
233
合计
133
3393
233
四、
+2215m水平
1
中段无轨平巷
喷砼50
16.76
17.24
1555
26808
746
2
东进风井石门
喷砼50
19.63
21.08
163
3436
236
3
东回风井石门
喷砼50
23.76
25.51
240
6122
420
4
铲运机及凿岩台车修理硐室
喷砼50
1516
244
5
铲运机及台车修理硐室辅助工程
喷砼50
677
108
6
采区变电所硐室（2个）
喷砼50
20.74
20.74
30
622
合计
1988
39182
1754
五、
+2150m水平
1
东进风井石门
喷砼50
19.63
21.08
189
3984
274
2
东回风井石门
喷砼50
23.76
25.51
316
8061
553
合计
505
12045
827
六、
+2085m水平
1
东进风井石门
喷砼50
19.63
21.08
85
1792
123
2
东回风井石门
喷砼50
23.76
25.51
182
4643
319
3
中段单轨平巷1
喷砼50
13.678
14.398
1865
26852
1343
4
主溜井车场卸矿段
喷砼100
13.236
14.452
60
867
73
5
主溜井车场单轨巷
喷砼50
9.573
10.23
980
10025
644
合计
3172
44179
2501
七、
阶段溜矿井
7.07
7.07
585
4136
合计
585
4136
八、
采准切割工程
1
分段出矿联络巷
13.15
13.15
2100
27615
2
溜矿井
4.91
4.91
420
2062
3
人行通风天井
3.6
3.6
1080
3888
4
切割立槽
7.07
7.07
280
1980
5
分段凿岩巷
15.29
15.29
2100
32109
6
阶段联络巷
4.45
4.45
316
1405
7
装矿进路
13.15
13.15
3320
43658
8
中段斜坡道联络巷
13.15
13.15
300
3945
合计
9916
116662
总计
17171
241531
8562
说明：
由于施工图不全，实际结算工程量以施工图载明的工程量为准。
为了实现三、四标段的总体工期目标，本施工组织设计将三、四标段的工程综合优化、统筹安排。
充分发挥斜坡道无轨运输能力大的优势，在确保斜坡道工程进度的前提下，2215中段的开拓和采准工程采用无轨设备施工，渣石通过斜坡道运出地表。
1.3三、四标段主要工程施工设备配置、进度计划目标和总工期目标
1.3.1第三标段
斜坡道（2368m～1974m）工程量2868m/55926m3，50mm厚喷射混凝土支护，掘进断面19.5m2，净断面17.06m2。
采用7台YT28气腿式风动凿岩机凿岩、2台2m3柴油铲运机3~5台15t自卸卡车铲装运输渣石，月掘支进度指标130~170m，平均150m/月；电梯井73m/1682m3，吊罐法小断面反掘每月进度50m，刷扩和砌筑每月进度40m。
三标段其他平巷工程每月掘支进度指标70~100m。
三标段掘进工程总量4316m/83619m3，总工期917天。
1.3.2第四标段
2215m中段开拓和采切工程
斜坡道施工到2215m水平后，从2215m水平斜坡道联络巷开口，施工2215m中段开拓和部分采切工程，再从分段联巷开口施工其他采切工程，采用卡车斜坡道运输方式，总工程量11904m/155844m3。
初期采用一台BOOMER281台车凿岩、一台2m3柴油铲运机配3台15t自卸卡车装运渣石，平均月掘支进度指标250m（中段运输巷150m，出矿进路兼探矿川脉100m）；2215m中段运输巷与东回风井贯通后，安排一个风动凿岩机施工队，8台YT28风动凿岩机凿岩、一台2m3柴油铲运机配2~3台15t自卸卡车装运渣石，平均掘支进度指标220m/月；开拓掘进结束后，再增加一个同样的风动凿岩机施工队。
高峰期共有一个BOOMER281台车掘进队和两个风动凿岩机掘进队同时作业。
东回风井和2085m中段开拓工程
东回风井掘砌到底后，转入2085m阶段工程施工，而后施工2150m东回风井石门，最后施工2280m东回风井石门，渣石通过东回风井提升到地表，总掘进工程量为4638m/71031m3。
其中东回风井净直径5.5m，100mm厚喷射混凝土支护，掘进工程量（含马头门）432m/11262m3。
采用加固的Ⅱ型凿井井架、2.5m单卷筒提升机、0.4m3长绳悬吊抓岩机、7台YT28风动凿岩机、3m3吊桶施工，井筒掘支进度60m/月；2085m阶段有轨运输平巷工程及其主溜井车场采用ZWY-120/55L型履带式挖掘装载机配三台5t自卸卡车转运渣石、4台YT28风动凿岩机凿岩，单轨运输巷月掘支进度135m，主溜井车场月掘支进度140m。
为了加快2085m水平的施工速度，斜坡道掘支到1974m水平后，斜坡道施工的两台铲运机，一台施工大件道电梯井等工程。
另一台调到2085m，从2085m斜联巷开始施工2085m阶段有轨运输平巷，每月进度120m。
东进风井及相应石门
东进风井净直径5m，350mm厚现浇混凝土支护，掘进工程量（含马头门）440m/10672m3。
采用Ⅱ型凿井井架、2.0m单卷筒提升机、0.4m3长绳悬吊抓岩机、7台YT28风动凿岩机、2m3吊桶、整体金属模板施工，井筒掘支进度60m/月，掘砌到底后，吊盘向上提到2150m水平，施工2150m东回风井石门。
不占总工期。
四标段总工程量为17171m/241531m3，总工期为1077天（含斜坡道2215~地表40天的混凝土路面工程铺设）。
综合三、四标段的工程组织安排，投入的主要施工设备：
6台2m3柴油铲运机（其中一台备用），12台15t自卸卡车（其中一台备用），7台5t自卸卡车，1台ZWY-120/55L型履带式挖掘装载机，1套2.5m3提升机，1套2m3提升机，2个0.4m3长绳悬吊抓岩机，6台20m3空压机，1台BOOMER281台车，45台YT28凿岩机。
第二部分东回风井及2085m阶段运输巷掘砌工程施工组织方法
2.1东回风井及2085m阶段运输巷掘砌工程量表
表2-1东回风井及2085m阶段运输巷掘砌工程量表
序号
工程名称
支护
断面积（m2）
掘进长
工程量（m3）
厚度（mm）
S净
S掘
度（m）
掘进
支护
二、
东回风井
1
井颈段
砌砼600
23.76
35.24
15
529
172
2
基岩段
喷100
23.76
25.52
382
9749
672
小计
397
10277
845
3
马头门
喷100
26.7
28.13
7×5=35
196.91×5=984.55
10.01×5=50.05
4
梁窝
5个
5个
合计
432
11262
895
三、
+2280m水平
1
东回风井石门
喷砼50
23.76
25.51
133
3393
233
五、
+2150m水平
2
东回风井石门
喷砼50
23.76
25.51
316
8061
553
六、
+2085m水平
1
东进风井石门
喷砼50
19.63
21.08
85
1792
123
2
东回风井石门
喷砼50
23.76
25.51
182
4643
319
3
中段单轨平巷1
喷砼50
13.678
14.398
1865
26852
1343
4
主溜井车场卸矿段
喷砼100
13.236
14.452
60
867
73
5
主溜井车场单轨巷
喷砼50
9.573
10.23
980
10025
644
合计
3172
44179
2501
七、
阶段溜矿井
7.07
7.07
585
4136
合计
585
4136
总计
4638
71031
4182
说明：
由于施工图不全，实际结算工程量以施工图载明的工程量为准。
2.2主要工程施工设备配置、进度计划目标和总工期目标
东回风井设计井深397m，净直径5.5m，100mm厚喷射混凝土支护，设计工程量（含马头门）432m/11262m3。
采用7台YT28风动凿岩机凿岩、JK-2.5/20型提升机配3m3吊桶出渣、0.4m3长绳悬吊抓岩机装吊桶，采用HPC-V潮式喷浆机进行喷射混凝土支护，5吨卡车地表转渣。
井筒掘支月进尺60m，施工工期315天。
东回风井施工完毕后，利用JK-2.5/20型提升机配3m3吊桶施工2085m阶段有轨运输巷及主溜井车场等工程。
2085阶段运输工程、2150m和2280m东回风井石门工程总量4206m/59769m3，50~100mm喷射混凝土支护。
采用ZWY-120/55L型履带式挖掘装载机配三台5t自卸卡车转运渣石、4台YT28风动凿岩机凿岩，单轨运输巷月掘支进度135m，主溜井车场月掘支进度140m。
为了加快2085m水平的施工速度，斜坡道掘支到1974m水平后，斜坡道施工的两台铲运机，一台施工大件道电梯井等工程。
另一台调到2085m，从2085m斜联巷开始施工2085m阶段有轨运输平巷，每月进度120m，施工工期701天。
单位工程竣工验收安排7天。
2.3东回风井施工组织
2.3.1竖井凿岩爆破施工方法
东回风井掘直径5.7m/25.51m2，采用7台YT—28凿岩机凿岩，中深孔爆破，炮眼呈同心圆布置。
采用直眼掏槽，掏槽眼深2.5m，其它炮眼深2.3m。
炸药采用粉状乳化炸药，可在有水的工作面使用。
药卷规格为Φ35mm×200mm，连续装药结构，反向起爆。
为了保证光面爆破效果，周边眼采用多段空气柱间隔装药结构。
起爆方式采用电起爆，起爆电源为380V动力电源，在井口设置刀闸开关经井筒悬吊的放炮电缆起爆。
雷管选用毫秒延期塑料导爆管。
表2-2爆破原始条件表
序号
名 称
单 位
参 数
备 注
１
井筒深度
m
397
２
净断面Φ5.5
m2
23.76
3
掘进断面Φ5.7
m2
25.52
井筒正常段
4
岩石硬度系数
f
8～10
5
凿岩设备
台
7
YT—28
6
炸药品种
粉状乳化炸药
7
雷管种类
毫秒延期塑料导爆管
表2-3爆破参数表
序号
炮眼名称
眼深（m）
眼距（mm）
眼数
装药量（卷）
炮眼角度
起爆顺序
联线方式
个
每眼
合计
垂直
1
中心孔眼
2.5
1
大并联
2
掏槽眼
2.5
424
4
12
48
88.9°
Ⅰ
3
掏槽眼
2.5
547
9
12
108
88.9°
Ⅱ
4
辅助眼
2.3
582
15
10
150
90°
Ⅲ
崩落眼
2.3
673
20
9
180
90°
Ⅳ
5
周边眼
2.3
673
30
6
180
88.6°
Ⅴ
合计
2.3
586
79
666×0.2=133.2kg
表2-4预期爆破效果表
序号
名称
单位
数量
1
炮眼利用率
%
87
2
每循环工作面进尺
m
2
3
每循环炮眼总长度
m
184.5
4
每循环破岩实体
m3
51.04
5
单位原岩炸药消耗量
kg/m3
2.61
6
每米井筒炸药消耗量
kg/m
66.60
7
毫秒延期塑料导爆管
个
143
8
每m3原岩雷管消耗量
个/m3
2.8
9
每米井筒雷管消耗量
个/m
71.5
图2-1爆破工艺流程图
图2-2炮眼布置图
2.3.2竖井装岩、提碴及运碴方法
回风井为0.4m3长绳悬吊抓岩机配3m3坐钩式吊桶，采用一台JZ2T-10/700稳车在地表悬吊0.4.m3抓岩机。
抓岩时首先抓出水窝，便于排水；然后将工作面抓平，在放置吊桶的位置抓出罐窝，吊桶下放至罐窝内。
从井筒边缘向中心抓岩，约6~7斗装满3.0m3吊桶，同时可将工作面的积水抽到吊桶内。
提升机将装满的吊桶提升到地面，座钩方式卸碴，并将一个空吊桶留在工作面，保证抓岩工序的连续性。
在废碴快装完时，人工配合抓岩机进行清底工作。
东回风井提升设备选用1台JK-2.5/20的提升机，配套采用3.0m3座钩式矸石吊桶提碴，座钩式自动翻矸。
废石通过气动闸门由溜槽卸入5t自卸矿车，运至业主指定的废石场排放。
按照吊桶提碴计算钢丝绳和验算提升机，详见表
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