龙成集团许昌矿业武庄铁矿二期工程组织设计.docx
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龙成集团许昌矿业武庄铁矿二期工程组织设计
龙成集团许昌矿业有限公司
许昌县苏桥镇武庄铁矿主、副井二期工程
施工组织设计
编制：
审核：
批准：
温建集团矿山工程公司
1编制依据
1.1业主招标材料
1.2行业规范标准
1.3企业管理执行标准
2项目概况
2.1矿山建设基本情况
2.2建设地区自然条件状况
2.3地质条件
2.4工程设计情况
2.5项目施工条件
3工程管理目标
3.1工期目标
3.2质量目标
3.3安全目标
3.4文明施工
3.5环境指标
4施工总体方案
4.1工程特点分析
4.2施工安排
5施工方法
5.1主副井提升方案
5.2巷道工程
5.3车场一般硐室
5.4破碎系统
5.5皮带转载系统
5.6盲竖井工程
5.7碴石及材料运输
5.8通风
5.9排水
5.10专项技术措施
6冬雨季施工
6.1冬季施工措施
6.2雨季施工措施
7施工进度计划
7.1进度安排
7.2关键线路分析
7.3进度保证措施
8项目管理及资源配置
8.1项目管理机构
8.2劳动力计划
8.3设备需用计划
8.4材料需用计划
8.5燃料电能需用计划
8.6施工大临及施工准备
9质量管理
9.1质量目标
9.2质量保证体系
9.3质量管理制度
9.4质量管理职责
10职业健康安全、文明施工及环境保护管理
10.1安全管理体系
10.2职业健康安全措施
10.3职业健康安全措施
10.4共用生产系统的安全措施
10.5文明施工措施
10.6项目环境保护
10.7综合治理
11新技术应用
12保修与服务
13合理化建议
1编制依据
我单位通过业主对工程的介绍，并结合对施工现场的了解，在本施工方案编写中，结合我单位矿山施工的经验，施工准备力求简单合理，技术措施充分，做到保证技术先进可行，工艺质量可靠，安全更有保障。
根据国家《建设工程项目管理规范》要求，我公司组织编写了工程施工组织设计，保证在项目管理实施过程中，遵守法律法规和相关要求，关注自然环境和职业安全健康，为顾客提供满意的建筑产品和服务。
主要依据如下：
1.1业主初步设计材料
中钢集团马鞍山矿院工程勘察设计有限公司提交的：
许继集团有限公司许昌铁矿200万t/a采选工程建设项目初步设计（说明书）。
1.2行业规范标准
1）《建设工程项目管理规范》（GB/T50326—2001）
2）《冶金地下矿山安全规程》（1990年1月1日）
3）《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213—89）
4）《冶金矿山井巷工程质量验收评定标准》（GBJ218—89）
5）《黑色冶金矿山测量规范》（YBJ221—90）
6）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）
7）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086—2001）
8）地下防水工程质量验收规范（GB50208—2002）
9）有关建筑材料质量标准与管理规程
10）有关建筑材料试验规程、规范和评定标准
11）国家及行业现行规定、规范、标准、定额等
12）国家及各级政府部门制定的相关法律、法规文件
1.3企业管理执行标准
1）GB/T19001—2000idtISO9001：
2000《质量管理体系要求》
2）GB/T24001—2004idtISO14001：
2004《环境管理体系要求及使用指南》
3）GB/T28001—2001《职业健康安全管理体系规范》
2项目概况
2.1地理位置及交通情况
许昌铁矿位于许昌、长葛、禹州三市交界部位，即地理坐标为东经113°30′至113°55′，北纬34°00′至34°20′，面积约27.318km2的范围内。
许昌铁矿处于三大铁路金三角地带，北有陇海铁路，西有焦枝铁路，东有京广铁路，南有漯（河）—宝（丰）铁路，其中京广铁路从矿区东部由南向北贯穿全区，北距郑州市65km与陇海铁路相交，南距86km到漯河市与漯（河）—宝（丰）铁路相交，由漯（河）—宝（丰）铁路西行90km与焦枝铁路相通，此外还有公路在矿区纵横交错，交通十分方便。
矿区交通位置图
区内地势平坦，海拔标高约90m，一般相对高差小于5m，最大约40m，除西北部风后岭地区有基岩出露外，区内大部被新生界地层覆盖，厚度150～300m，最厚处807m。
本区属淮河流域，北有双洎河，中部有清异河，南有大沙河等支流经周口汇入颍河流入淮河。
横切武庄矿田中部的石梁河是清异河分支，为间歇性河流。
本区气候属北温带季风气候区，其特点是春季干旱多风沙，夏季炎热雨水集中；秋季晴和气爽日照长；冬季寒冷少雨雪。
多旱、涝、风、雹等气象灾害。
历年年平均气温14.7℃，平均无霜期217.5天，历年平均降水量在671.1～736.0mm之间，降水在季节上分配极不均匀。
全年降水春季占19.1%；夏季占54.1%；秋季占22.6%；冬季占4.2%。
历年蒸发量为1801.8～1666.5mm。
经济以农业为主，主要农作物为小麦、玉米、红薯、烟叶等。
本区距北部新密煤田、西部许禹煤田、西南平顶山煤田均接近，燃料资源丰富，且有平顶山高压输电网密布本区。
区域内为豫西低山丘陵与豫东冲积平原过渡地带，地势西高东低，海拔150～300m，相对高差100～150m，中部及西部为山前倾斜平原及起伏不平岗地，坡降2.5～8.0%，京广线以东为坦阔的淮河上游冲积平原，海拔90～100m，坡降0.3～0.7%。
区域属温带季风气候区，年最高气温41.9℃，最低气温-17℃，年最大降雨量1132毫升，年最小降雨量414.3毫升，多年平均降雨量730毫升，集中在7~9月份。
2.2矿区地理位置
许昌铁矿是一个大型铁矿，包括武庄矿床、磨李矿床、校蔚张矿床、翟庄矿床和岗河矿床5个矿床，其中以武庄矿床为主，储量约占总储量的88.17％，其余均为小矿体，合计矿量占11.83％。
许昌铁矿位于许昌、长葛、禹州三市交界部位，地理坐标为东经113°30′至113°55′，北纬34°00′至34°20′，面积约27.3118km2的范围内。
矿床大部位于京广线西侧8～25km。
矿区范围拐点坐标如下：
①X=3785350，Y=38472000
②X=3785350，Y=38475000
③X=3778415，Y=38475000
④X=3778415，Y=38471660
⑤X=3778875，Y=38471660
⑥X=3778875，Y=38470657
⑦X=3783634，Y=38470657
⑧X=3783573，Y=38472000
许昌铁矿处于三大铁路金三角地带，北有陇海铁路，西有焦枝铁路，东有京广铁路，南有漯（河）～宝（丰）铁路，其中京广铁路从矿区东部由南向北贯穿全区，北距郑州市65km与陇海铁路相交，南距86km到漯河市与漯（河）～宝（丰）铁路相交，由漯（河）～宝（丰）铁路西行90km与焦枝铁路相通，此外还有公路在矿区纵横交错，交通十分方便。
2.4矿区水文地质
许昌铁矿属淮河流域，西北为低山丘陵区，东南为洪积、冲积平原。
山区和平原基底地层。
上部为新近系、第四系松散沉积物，坳陷区厚，隆起区薄，厚60～800m。
太古宇变质岩及寒武系灰岩为矿区基底岩层，直接埋伏于新生界地层之下。
地形西北高东南低，地下水运动与地形坡度趋于一致，自西北向南东运移，矿区位于区域地下水迳流带的中、上部。
矿区位于山前洪积、冲积岗地与冲积平原过渡地带、地势平坦，由西北向东南逐渐低平，地形坡度为5‰，地表水系不发育，仅有清异河上游支流石梁河流经武庄矿田中部，为一季节性河流，河床宽5～20m，洪水位标高89.79m，最低水位标高86.11m。
此外，还有几条干沟，雨后有短时水流，石梁河平时流量为4.3m3/d，洪水期河水补给地下水，平时地下水补给河水，正常情况下，河水对矿床充水无大的影响。
矿岩物理力学性质表
矿岩名称
体重（t/m3）
硬度系数（f）
松散系数（k）
湿度（%）
矿石
3.3
12～19
1.5
0.4
岩石
2.6
8～12
1.5
2.5矿山建设基本情况
许昌矿业有限公司武庄铁矿隶属龙成集团，矿山于200×年×月开始基建，一期工程五条竖井已施工完毕。
武庄铁矿由马鞍山工程勘察设计院进行地下开采设计，设计生产能力一期200万吨/年，二期达到500万吨/年，矿山服务年限不低于××年。
工程建设总投资n万元，开拓方式为竖井开拓。
地下开采基建工程已全面展开，矿山基建期××年，主、副井井筒掘砌已于2009年×月竣工，本次工程范围是溜破系统工程及各中段水平开拓工程。
2.6工程设计情况
按工程结构与作用，工程基本内容如下：
1）各开采分段水平
包括北区-250m、-300m、-350m、-400m四个中段，南区-300m、-350m、-400m三个中段及各生产水平的车场，以及-400m水平的运输巷；各水平之间布置有进风井、回风井、采区溜井、放矿硐室、斜坡道等；-400m水平还布置有防水门硐室、风机硐室、变电硐室、电机车维修硐室、矿车维修硐室等。
2）-430m水平排水变电系统
包括水泵房、中央变电所、水仓、泄水井等。
3）-400m水平破碎系统
包括回风道、破碎硐室、主溜井卸矿硐室及溜井矿仓、重板给矿硐室附属结构、回风井等。
破碎站一期安装一台C110型1070×1400㎜美卓颚式破碎机，预留增加一台的位置；-470m设箕斗装矿皮带道，-500m设粉矿回收巷，回收的粉矿经电梯井提升至-440m卸矿站经溜井进入破碎系统。
采矿原矿块度650～0㎜，经破碎后为300～0㎜。
-250m～-400m箕斗井附近开凿一条φ4m的主溜井（预留增加一条井位置），各中段生产的矿石经石门、井底车场运至主溜井卸矿站，溜放至-400m以下的破碎机上部的矿仓，用重型板式给矿机送入破碎机破碎，之后将矿石卸入下部矿仓，经电振给矿机、转运皮带送入计量漏斗、装箕斗提升至地表。
4）-440m水平皮带转载系统
包括回风道、皮带装载系统、下部贮矿仓、粉矿回收电梯井等。
5）-500m水平井底粉矿回收系统等。
包括粉矿清理巷、粉矿清理硐室等。
以上主要工程结构及组成详见“开拓工程量表”。
武庄铁矿二期工程量表
序号
工程名称
长度（m）
断面（m2）
开凿量（m3）
支护量（m3）
一
竖井及硐室
1
主回风井及马头门（-400m～-250m）
150
16
2400
2
粉矿清理电梯井（-500～-440m）
60
21
1260
3
破碎系统回风井（-500m～-400m）
100
7
700
4
矿石主溜井（-250m～-400m）
150
13
1950
5
-250m～-400m矿石主溜井卸矿硐室
150
6000
6
-400m中央变电硐室
42
1730
7
-400m水泵房硐室
30
2440
8
-400m溜井底部及重板硐室
900
9
-400m破碎机硐室
256
7680
10
各水平变电硐室及辅助硐室
1400
11
-470m～-400m下部矿仓
70
1180
12
-400m胶带硐室
1140
13
-500粉矿清理硐室
1800
14
1号回风井及马头门
48
23.94
1149
15
2号回风井及马头门
48
23.94
1149
16
采区进风井及马头门
48
23.94
1149
17
采区溜井
432
7.07
3054
18
采区溜井放矿硐室
4680
19
-250m～-400斜坡道
1316
13.92
18318
20
-400m电机车修理库
63
1500
21
-400m铲运机修理库
63
1500
22
-400m水平风机硐室及变电硐室
1120
23
水平采区变电硐室
620
24
防水闸门硐室
300
小计
2572
65119
二
巷道工程
1
-250m运输水平巷道
400
13.468
5387
2
-300m运输水平巷道
400
13.468
5387
3
-350m运输水平巷道
2000
13.468
26936
4
-400m运输水平车场
400
13.468
5387
5
-400m排水水平
1）
-400m车场
1150.46
23.94
27542
2）
-400m水仓泵房
305.8
10
3058
3）
泄水井（-200m～-400m）
200
3.14
628
6
-400m破碎水平回风道
89.13
6
534.78
7
-400m皮带水平回风巷道
85.25
6
511.5
8
-500m粉矿清理巷道
104.51
6
627.06
小计
5135.15
75998.34
合计
7707.15
141117.34
2.7项目施工条件
2.7.1能源条件
1）施工用电
由招标单位负责安装10KV供电线路到施工场地附近，变压器及以下配电设施由承包方负责，电费由承包方支付。
2）该工程施工动力用风、工程用水由承包方自己解决。
3）施工及生活用电和生活用水供至地表施工场地附近。
主副井凿井期间已形成了上述基本施工条件。
2.7.2施工通道
1）主井掘砌完工后，将做为本期工程的主要施工通道。
主井有-200m、-400m、-440三个水平马头门，可以开拓以上三个水平的车场巷道，下部有-470m转载水平、-500m清理水平的通道马头门。
2）副井掘砌完工后，也将作为本期工程的主要施工通道。
副井留有-200m、-250m、-300m、-350m、-400m多个水平马头门，可以开拓上述5个水平开采中段，以及-400m水平中央变电所和排水泵房工程。
3）主井与副井在-200m、-400m、-440水平实现贯通后，主要做为业主在基建期间内的生产通道，也可做为本期施工的安全备用通道。
在本期工程施工期间，业主还要进行地表矿场工业设施和矿井机电设备的安装施工，与本工程有关的主要项目为副井井筒装备、井架安装、提升机的安装。
因此为本工程所提供的主副井施工通道使用期是有计划和时间限制的，具体时间段计划如下：
1）主井于2009年12月份，需1个月时间对主井凿井期间的提绞设施进行改装，以适用于本期工程施工；2010年3月—2011年3月，共12个月，用于本期工程的提升施工。
2011年4月下放大件，2011年4—5月进行井筒装备，2011年6月—7月，拆除凿井设施，开始建筑永久井架、提升机安装等施工内容。
2）副井自2010年3月—2010年6月，，实现部分水平与主井车场的贯通、井下推阻摇设备基础、井筒装备，以及井架安装和改绞工作；2010年7月以后，可做为施工本工程的通道。
3）以上时间段具体划分有待于业主最终确定。
3工程管理目标
3.1工期目标
根据初步掌握的工程量概况，本工程基建开拓工期初步安排16个月。
工期目标在业主提供施工图后调整。
3.2质量目标
分部工程合格率100%，优良率85%，工程质量标准为优良。
3.3安全目标
创无事故工程：
人员伤亡事故为0，重大机械设备事故为0，重大火灾交通事故为0。
3.4文明施工
文明施工管理是项目规划中的重要方面，工程文明施工管理目标是：
创省级文明工地。
3.5环境指标
噪声：
井下施工不影响社区；
粉尘：
井下施工不危害社区；
废水排放：
生活及施工废水排放达标；
固体废物分类堆放；能回收利用的，利用率达75%；不能回收利用的，按当地政府指定的消纳场地排放；
施工现场社区居民零投诉。
4施工总体方案
4.1工程特点分析
1）本期工程由多水平、多个单项工程组成，结构形式多样化。
但大致可分为四个水平的基建开采巷道工程，以及排水系统和车场工程，溜破转载系统所属的盲竖井部分有粉矿回收井、通风安全井、通风溜井、上下部矿仓，破碎硐室与转载硐室等。
2）主井、副井后期将安排进行井筒装备和井架施工，涉及到井下安装及下大件问题，届时施工单位要与矿方商定后续安装工程的具体事宜，在提升改装时做出技术措施。
3）主井施工区域内的溜破转载系统，硐室多，断面大，工艺复杂；盲竖井多，溜井多，施工困难；副井井底的变电排水系统工程的早日形成，是基建施工的安全保证。
主副井井底车场范围内的所有工程，是矿山系统内的重点工程，涉及配套的专业最多，要精心组织计划和统一安排才能顺利进行。
4）工程要求施工工期较长，因此要注意保持良好的均衡施工。
4.2施工安排
1）掘凿及支护总工程量大约在120833.96m³以上，在16个月的工期内，需要两条提升系统来实现。
现有主井掘砌到底后，改装成罐笼提升，并将风﹑水﹑电送入井下各水平，满足整个工程的施工需要；副井则在永久装备形成后再安排用于施工提升。
2）按照惯例，四个水平的基建开采巷道工程，以及排水系统和车场工程，由副井提升系统完成；井底车场范围内与溜破系统相关的工程，均由主井安排施工。
3）副井施工区域，设四个作业队，其中一个作业队依次施工-200ｍ﹑-250ｍ﹑﹣300ｍ、-350m、-400m五个水平的车场巷道，分段溜井、分段斜坡道，第二个队施工-200ｍ﹑-250ｍ﹑﹣300ｍ、-350m、-400m五个水平的硐室工程，第三个队施工﹣400ｍ水平的排水变电工程。
4）主井施工区域，设三个作业队，其中一个作业队施工﹣400ｍ水平破碎系统工程，第二个作业队施工﹣470ｍ水平皮带转载系统工程，第三个作业队施工﹣500ｍ水平粉矿清理工程，以及安全回风井等。
其间还要穿插施工-200ｍ﹑-400ｍ、-440水平与副井车场的贯通。
5施工方法
5.1主副井提升方案
1）主井
利用主井凿井期间安装的一台ⅢG型加高凿井井架和JK﹣2.5/11.5单滚筒卷扬机，改装成为提升单层双车罐笼配平衡锤的系统，每次提升两部0.75ｍ³矿车，可以下放施工材料，人员和出渣。
该系统具备年30000ｍ³的提升能力。
分别在﹣400ｍ破碎水平﹑﹣470ｍ转载水平﹑﹣500ｍ粉矿清理水平，安装工作平台，实现平巷与竖井的提升转换。
2）副井
副井进行永久井架施工后，利用其罐笼，下放施工材料，人员和出渣。
该系统需提供不小于58000ｍ³的年提升能力。
主井临时提升改装的内容见下表。
主井临时改装措施工程量
序号
名称
规格
数量
重量
备注
1
卷扬机
JK-2.5/11.5
1台
2
凿井井架
Ⅲc
1座
3
罐笼
单层双车
1套
5t
4
平衡锤
1套
7.1t
5
天轮
Φ2.5m
2套
6
拉紧重锤
8套
27.1t
7
主提升钢丝绳
18×7-Φ34-1680
1250m
2根
8
罐道钢丝绳
6×19-Φ31-1550
4600m
8根
9
进出车平台
Φ5.5
4套
9t
10
摇台
手动
2台
11
风筒
Φ600铁皮
500m
1趟
12
电缆
动力、信号
500m
各1趟
13
排水管
Φ108
500m
兼供水管
14
压风管
Φ159
500m
5.2巷道工程
施工方法适用于以下工程部位：
1）各分段水平的车场及运输巷道；
2）各类井筒和硐室部位的通道及联络道、回风道；
3）水仓巷道；
4）-250--400m水平斜坡道；
5）为施工而开通的措施通道。
5.2.1掘凿
1）施工方法
均采用普通凿岩爆破的施工方法，全断面一次爆破。
2）凿岩机具
使用YT-28型凿岩机，配用Φ22mm六角中空钎杆，Φ38～42mm一字型合金钻头，一个工作面布置4～6台凿岩机。
在-250m首采水平运输巷道中，采用凿岩台车钻眼，配梭车出碴，实施快速掘进作业，在基建工程结束后立即可以投入回采出矿。
3）火工材料
主要使用2#岩石乳化炸药；遇有淋水、涌水地段，使用乳胶防水炸药。
药包起爆做毫秒延期全塑非电导爆雷管；8#火雷管起爆。
4）爆破技术
一般断面钻眼按楔形掏槽布置，小断面巷道采取直线掏槽；按光面爆破要求，确定周边眼距及光爆层参数；采取反向不耦合连续装药，炮眼堵眼方式；导爆管按段数分组束把，全断面一次非电点火起爆。
5.2.2装岩出碴
-400m水平车场及运输巷工程线路长达2030m，硐室数量多，工程量大，机械化程度要求高。
使用MZ160B挖斗式装岩机配梭式矿车装碴，7t架线式电机车牵引S8梭车出碴。
梭车需要经转载系统将碴石倒入0.75m3矿车，再经主井或副井罐笼提出地表。
其它各水平车场工程量均在400m以内，各种通道和联络道的线路更短，包括水仓工程，主要运输设备使用ZC-6电车铲斗装岩机装碴，使用0.75m3矿车出碴，人力推车。
水仓施工由于入口段为下行，需要在清理硐室安装1台5t绞车，提升矿车到-430m水平。
-250～-400m水平的斜坡道，斜长度1316m，坡道为15%。
在-250m水平布置JT-1200绞车，采用下行掘进施工的方式，提升0.75m3矿车出碴。
5.2.3喷浆支护
巷道需要支护的地段一般采用喷射砼方式。
喷射砼原料在井口搅拌好后，用矿车将混合料运到支护工作面，采用HTS-330型湿式喷砼机进行湿式喷砼。
施工时根据实际情况，调整配合比和水灰比，达到低回弹、粉尘小、砼强度高的目的。
5.3车场一般硐室
施工工艺适用于以下部位：
1）各水平卸矿硐室、电机车、矿车、铲运机修理硐室、防水闸门硐室、风机硐室、变电硐室、采区放矿硐室等；
2）-400m水平水泵房、变电所硐室；
3）-440m水平粉矿清理提升硐室、-500m水平粉矿清理硐室；
这些硐室具有很强的机械安装工艺要求，因此大都安排在巷道贯通以后，采用后期刷大支护的方式，施工要点如下：
1）矿车、电机车修理硐室、采区放矿机硐室断面较大，应用正台阶法开挖，依据围岩状况确定先拱后墙或先墙后拱法布置开挖与支护工序。
需要现浇砼支护的硐室，一般先采取喷射砼进行临时支护，最后从下向上分段连续浇筑。
2）变电硐室永久支护，因其工程特殊性，施工中要特别注意渗漏水的防治，采取以排为主，防、排、截堵相结合的方针，保证砼浇筑质量，保证拱墙部位不渗水。
3）水泵房硐室施工，吸水井、配水巷、水仓隔墙等细部工程，施工难度大，开挖时要求放小炮，不得破坏围岩的整体性，砼浇筑时接缝要严密，不漏水。
4）防水门硐室的开挖，重点是保证设计轮廓线的准确，以及砼浇筑的连续性、密实性，保护预埋门体的不变形，对完成后的结构，要保证与围岩的紧密贴合，需要进行壁后注浆。
5）各水平的卸矿硐室数量多，开凿量很大。
卸矿硐室分上下两部分，上部在运输巷道的基础上扩大开挖，底板下部的卸矿口、斜溜井部位，人员上下和出碴需要辅助安全提升设施。
5.4破碎系统
包括破碎硐室、重板给矿硐室、操作硐室、上部溜井矿仓及各种梁柱；破碎变电所、除尘风机硐室；大件道、安全通风井联络道、电梯井联络道等工程内容。
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