网络计划技术在井巷工程施工中的应用

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摘要以福建煤电股份有限公司龙潭煤矿302采区-150m排水系统井巷工程施工组织为例，对网络计划技术在其井巷工程施工组织中的应用进行研究总结，提出可行性施工组织计划和保证措施，对于矿井在进行类似重点工程施工组织设计编制或施工具有现实的参考指导意义。

关键词双代号网络计划计划工期井巷工程龙潭煤矿

0引言

龙潭煤矿302采区为矿井三水平延深采区，设计生产能力15万t/a，服务年限11.6a。按照采区建设计划进度，302采区-150m采区下部车场施工完毕。根据《煤矿安全规程》第82条要求，当采区开拓工程施工至下部车场水平区段时，首先安排施工队伍进行永久排水系统井巷工程施工，建立采区永久排水系统。根据302采区-150m排水系统设计施工图纸，结合矿井掘进队伍单进水平、施工机具机械、劳动组织和后勤保障水平，采取网络计划技术合理确定施工工期和施工组织顺序，抓好有关安全技术措施的组织落实，最终基本上按计划工期完成施工任务。

1矿井概况

龙潭煤矿为福建煤电股份有限公司下属生产矿井，矿井位于龙潭镇龙潭村，矿区面积6.2249km2，与永定城区直线距离50km，距龙岩市55km，交通便利。矿井建井工期历时9a，在1998年建成投产，矿井的采矿许可证、安全生产许可证等证照完整，有效期符合要求，主要开采5#、6#、20#、23#、29#、37#、39#等煤层，核定（公告）煤炭生产能力为30万t/a。采用机械混合式通风，排水方式有自流排水和机械排水2种方式，矿井的瓦斯等级为低瓦斯，煤炭的自燃倾向性按鉴定结论是Ⅲ类，即为不易自燃煤层，煤尘按鉴定结论不具有爆炸性，按照水文地质类型划分为中等类型［1］。

2采区基本情况

2.1水文地质（1）302采区的地层为弱含水岩组，按矿井上下对照图和水文地质图显示，在采区上部地表没有大的湖泊、水库等水体，采区涌水主要补给来源为大气降水。大气降水量随着季节变化明显，春季和夏季雨水较为充盈，秋季和冬季干枯，降雨量小。井下的矿井充水涌水量也随着一年四季呈规律性变化，地表地下无大的水体连通构造带，故地层构造对生产无大的影响，无灾害性的突水危险。（2）矿井水文地质类型为中等型，正常涌水量约190m3/h，最大涌水量约370m3/h。矿井水害的主要致灾因素：矿区内存在关闭的废弃小煤硐；遇长时间暴雨等极端天气时，煤系砂岩裂隙含水层中的水通过采空区及顶底板裂隙进入巷道，从而导致矿井涌水量突然增加的水害风险。

2.2煤层特征与储量（1）煤层特征：采区主要可采煤层有37#、39#，层间距为85m。37#煤层：顶板泥岩，厚约6m，水平微细层理。间接底板有2层石英细砂岩，层理混浊状较为特征。结构简单，煤层平均厚度为0.9m，容重1.66t/m3，属可采较稳定煤层。39#煤层：顶板为35m厚的泥岩，层理不发育，黄铁矿结核呈拳头状、姜状分布，底板为粗粉砂岩，泥岩中产舌形贝。结构简单，煤层平均厚度2m，容重1.64t/m3，属可采较稳定煤层。（2）储量：302采区可供储量计算的煤层有37#、39#。计算范围东以F10、F0为界，西以F6为界，+50m～-200m标高；38#煤层一水平探采为局部可采，不计算设计储量，只作为地质找煤方向。经计算，302采区资源储量329万t，可采量220.5万t。

2.3生产能力与服务年限龙潭煤矿三水平302采区位于龙潭中井田，西以F6为界与306采区相邻，东以Ш1标志线为界与四采区相邻，南以-200m井巷为界，北以+50m及F10为界。采区开采主要煤层有37#、39#，按照302采区开拓方案，采区最高标高为+50m，最低开采标高为-200m，按50m垂高、70m斜长划分为4个区段生产。设计采区的生产能力为15万t/a，服务年限11.6a。

2.4通风系统井口新鲜风流经主平硐到矿井主提升上部车场，经主提升轨道下山至+245m大巷、+245m～+50m集中副井、+50m大巷，经302采区轨道下山和人行下山到各区段集中运输石门，最后到各煤层运巷用风地点。采掘工作面回风经各区段专用回风巷，通过+245m回风平巷汇入矿井总回风巷。2.5提升运输系统（1）选定GKT2.0*1.5-20型提升绞车，选择采区绞车提煤4部，提矸3部，采用1tU型矿车运输；活动天轮Dt为980mm。（2）经计算选定JR126-6电机，其主要技术参数为：电机功率155kW，转速977r/min。（3）302采区人行下山采用架空乘人器进行人员输送。2.6排水系统（1）排水系统线路：302采区各区段采掘点的矿井水汇聚在-150m水仓经302采区排水系统排至+50m运输大巷，最后经+50m运输大巷汇流至龙潭煤矿+50m水仓，+50m水仓水量经排水管路排至地面。（2）水仓容量：按照矿井排水经验系数和可能的煤突发涌水量120m3/h计算，采区水仓容量设计2000m3，水仓断面选用6m2，水仓长度350m。（3）排水设备：选用200D43*6型水泵3台，电机功率315kW；铺设2趟无缝钢管排水管，外径273mm，内径260mm，排水高度200m沿人行下山铺设。2.7供电系统在302采区-150m下部车场设立1个变电所，利用+50m中央变电所进行高压供电至302采区-150m变电所，对采区各区段进行供电。2.8压风系统井口空压机高压风经管路→皮带斜井→+50m运输大巷→302采区人行下山→302采区各区段采掘点用风。2.9主要井巷工程及费用概算（1）开拓工程主要有302采区+50m绞车房、+50m变电所、区段车场、采区轨道下山、采区人行下山、-150m水泵房、-150m变电所、-150m水仓等主要井巷工程，合计工程量4530m，费用概算投入资金881.9万元。（2）主要设备清册总计资金591万元，包含运输设备、提升设备、供电设备、排水设备、压风设备、通讯系统等。

3排水系统井巷工程设计情况

根据排水系统设计施工图图示，系统巷道布置在39#煤层底板，周边围岩稳定无断层。排水系统具体井巷工程项目见表1，具体平面布置见图1。

4网络计划技术应用

4.1施工顺序安排考虑因素302采区绞车提升为GKT2.0*1.5-20型，水仓施工采用调度绞车短距离提升作业。施工顺序安排主要考虑到工作面要具备安全生产条件，队伍之间不会相互影响，如-150m水仓入水通道开口施工时，附近有-150m变电所通道或水泵房通道同步施工时，要把握错开间距。主要是空重车的调度运输线问题，设计好调车线路和存车场，不能有相互影响。如水泵房硐室、变电所硐室等大断面掘进施工时可以采用小断面掘进，挂好中线后，沿中线按6.5m2断面进行小断面施工，留设边帮和顶部，待小断面掘进到位后再进行刷帮扩巷，以完成整个断面。在掘进施工过程中，要做好临时支护工作，工作面备好坑木、板皮、金属支架等支护材料。在施工作业顺序方面，重点要把握住一个关键点，即“只有水泵房工程和水仓工程都完成后，吸水井和配水巷才具备施工条件”，小断面立井往上施工远比向下施工简便经济［2］。

4.2井巷单项工程工期预计根据矿井现有掘进队伍单进水平（80m/月，6m2断面）、施工机具机械、劳动组织及后勤保障水平，估算出各项工程工期。4.3确定计划工期

4.3.1绘制施工顺序图根据图1和表1，采用双代号网络计划，具体施工顺序见图2。

4.3.2计算计划工期按照图1和图2，对双代号网络图进行计算分析。（1）确定线路条数。302采区-150m井巷工程共有5条施工线路。线路一：水仓入水通道→外水仓→外配吸水井，即B→F→K。线路二：变电所通道→变电所硐室→内水仓→内配吸水井，即C→H→G→J。线路三：水泵房通道→水泵房硐室→水泵房管子道，即A→D→E。线路四：水泵房通道→水泵房硐室→外配吸水井，即A→D→K。线路五：水泵房通道→水泵房硐室→内配吸水井，即A→D→J。（2）计算线路工期。线路一工期97d；线路二工期93d；线路三工期66d；线路四工期56d；线路五工期56d。（3）确定计划工期。经计算比较，线路一工期97d，为工期最长线路，即为关键线路，其工期97d即为该工程的计划工期。

5施工组织保证措施

5.1确定施工队伍根据“只有水泵房工程和水仓工程都完成后，吸水井和配水巷才具备施工条件”的关键施工顺序考虑因素，确定安排3个掘进队伍承担井巷工程施工任务。矿井生产部门对当前所属的掘进队伍进行摸排论证，主要是从掘进劳力数量、职工年龄结构、工作经验、队长安全生产管理水平和历来掘进进尺完成情况入手，综合论证选定掘一队、掘三队和掘八队承担302采区-150m排水系统井巷工程施工任务。3个掘进队伍平均单进水平在80～85m之间（6m2断面），人员在13～15人之间，平均年龄46岁，职工平均出勤在23d/月以上，队长生产管理水平较高，队伍历年没有发生较大“三违”现象，安全生产态势平稳有序。经研究，确定掘一队负责线路一施工；掘三队负责线路二施工；掘八队负责线路三施工。

5.2后勤保障掘进工作面施工主要涉及到技术指导、局部通风、材料供应、压风供水、矿车运输和设备维检修等方面，生产股指定综合业务素质水平高的采掘技术员分管该井巷工程施工，及时编制掘进作业规程并进行贯彻，强化生产技术的现场跟踪指导；机电股、供应股做好矿车、耙岩机等施工运输设备的供应及维修工作，优先充分保证重点工程头面施工。

5.3进度管理矿井与掘进施工队伍签定进度考核责任状，分管采掘技术员根据计划工期和掘进作业规程要求，加强现场管理，实时掌握工程进度，发现关键工作较进度计划落后时，及时分析原因，预判工期影响，及时采取改正措施。

5.4安全技术管理在排水系统井巷工程施工中，主要是把握采区绞车提升、水仓调度绞车提升、工作面爆破安全、工作面贯通等安全技术管理重点。要依据现场具体情况实际，编制好安全技术措施和作业规程，做好关键点管控。（1）水仓调度绞车提升：内外水仓高程低于水仓入水巷道，掘进出矸时采用调度绞车，要遵守斜井提升的有关安全规定，不能使用平车场；设置好阻车器等挡车安全装置；水仓落平处要开掘躲避硐室，提升时做到“行人不行车，行车不行人”。（2）贯通工程：测量人员按照设计图纸做好放样工作，分管技术员做好现场技术跟踪指导；特别是管子道与采区人行下山贯通、水仓吸水井与水泵房吸水壁龛贯通的2项重点贯通工程，要做好进度施测管理，及时发出贯通通知书，并组织落实好相关的贯通安全技术措施。（3）硐室大断面施工：主要采用小断面施工，后续刷帮扩巷补足断面。工作面留置部份矸石，可为后续成巷施工创造便利条件。（4）爆破安全管理：掘进工作面使用的发爆器、爆破母线均由施工队从矿井仓库领取；炸药、雷管从矿井爆炸材料库领取，要遵守双领双退制度，人员持证上岗；工作面爆破施工要按作业规程组织施工；装药时做到专人操作，停止一切和装药无关的一些工作内容，由爆破员联线，并由迎头向外敷设至警戒线外；班长清点人员并安排站岗警戒，当通道开口施工时，要安排人员在巷道两端口进行站岗警戒，严禁无关人员进入爆破安全警戒区域内。

6施工结果与计划比较

302采区-150m排水系统按照网络计划组织施工，历经96d完成井巷工程，实现预期工期目标，井巷工程质量达到合格品，施工期间实现安全生产。

7结语

在龙潭煤矿有关重点工程的施工组织过程中，根据施工顺序编排绘制双代号网络图，并进行有关参数计算，可以高效地指导作业施工，对于同类工程的安全生产技术管理具有很强的指导意义。

参考文献

1徐永圻.煤矿开采学［M］.修订本.徐州：中国矿业大学出版社，1995.

2秦庚仁.矿井施工组织设计指南［M］.北京：煤炭工业出版社，2004.

作者:苏德雄 单位:福建煤电股份有限公司龙潭煤矿