千米竖井安装工程施工方案的确定与控制

王忠君 张顶住 王俊伟

(铁煤集团矿建公司，辽宁 铁岭112700)

1 工程概况

大强煤矿副井井筒直径φ7m、井深1040.733m，其井口轨面标高+108.9m，井底轨面标高-890.00m，提升段井筒深度998.9m，井底水窝深度41.822m，井筒安装段全高由+108m至-918m，共计1026m。安装主要内容包括井筒正常段安装、井底连接处及水窝段安装、井上稳罐及防过卷扬装置安装及提升设施挂设，合计安装总重量达2000多吨。

2 施工方案确定前的准备工作

资料收集、整理、核实：设计施工图；施工所需井口、井底、井筒工程定位测量资料；施工图纸会审及工程相关会议纪要；相关技术文件和工程质量规范标准；安全法规、规程条例和有关安全管理规定；井筒装备前状况，如井筒内设施，井壁砼厚度强度，井筒过流砂层、煤层位置等；井筒通风状况和安全管理要求；井筒淋水情况；井筒装备前检查记录，主要有垂直度，同心度，孔洞，影响安装的缺陷；井口原有建筑设施布置情况；自有可调剂到的设备，试验检测仪器明细表，设计图纸涉及的材料供货情况

3 施工方案确定应遵循原则

根据工程特点，井筒深度超过千米、防坠物管理难度大；吊运件属超重、超大、超长件，安装工程量大、施工空间狭小；施工工期长、工艺复杂，各环节无缝搭接难度大；因此施工难度和安全管理问题突出，应遵循以下原则确定施工方案。

1）综合考虑大强副井装备工程与各矿装备工程的共性与特性，详细全面审阅设计施工图，形成初步可行性方案。

2）考虑现场自然环境条件，进行现场勘察。

3）根据合同工期要求（在关键工序应采取技术措施，合理缩短工期）。

4）分析平行作业施工技术的可行性和连续性（保证质量可控，工艺节点有效搭接）。

5）结合本单位施工组织能力和施工技术装备水平。

6）分析、辨识作业环境重大关键安全风险源，采取有效防范措施，综合考虑每个环节安全风险要素控制。

7）确定施工方案要进行技术经济评价。

4 施工方案确定

以往井筒装备及提升设施安装两个工程多采用独立分包形式。每个工程的施工施工单位在施工方案确定上只满足本工程施工需要即可。如井筒装备工程采用吊盘施工，施工完毕后临时设施直接拆除；提升设施安装时重新确定施工方案并重新进行临时设施设计及安装。通过多年安装施工经验发现井筒装备工程和提升设施安装工程虽然是两个独立的单位工程，但施工衔接紧密且在设备、设施的使用上存在一定的通用性。鉴于大强煤矿副井井筒装备和提升设施安装均由一个单位施工的特点，我们通过深入分析两个单位工程之间的相互联系，将两个工程的施工方法进行融合，使其衔接紧密。并从临时设备、设施使用上整体出发，以提高设备、设施使用率、简化工艺流程为原则，综合考虑确定了一套完整的提升系统安装方案。

4.1 施工工艺流程

井筒装备加工件制作防腐→施工暂设→井筒正常段安装→井上稳罐部分工程安装→井筒电缆敷设→提升设施挂设（扁尾绳及提升容器安装）→井底连接处及水窝段安装→井上稳罐及防过卷扬装置工程安装收尾→提升设施挂设（首绳及提升容器安装）。

4.2 施工方案

1）主提升采用原有凿井提升绞车，挂临时吊笼满足人员及物料提升需要。

2）综合考虑整个施工阶段各凿井绞车的使用情况确定凿井绞车的提绞布置。选用4台25吨凿井绞车进行吊盘悬吊；选用4台10吨稳车作为辅助钩悬吊和稳绳悬吊。

3）根据施工方法及工艺流程采用五层施工吊盘。吊盘的设计在结构、空间及强度上满足各阶段施工需要。

4）为实现快速测量定位、快速安装找正，设计专用测量定位模具，并将所需工时测算到位。

5）吊盘上设临时压风和动力电源满足施工需要。

6）井口设临时封口盘，井口下4米设测量放线盘，井筒设4根测量钢线，满足安装质量检验控制要求。

7）绞车房、井口、吊盘之间构建信号通讯和可监视系统，确保安全；稳车的操作实施集中控制，确保安全高效。

8）利用吊盘进行井筒装备及提升设施部分工程安装。利用五层吊盘先进行井筒正常安装，从下而上一次性完成全部安装任务。然后将吊盘提升到井口进行改造，改造后保留三层盘进行井上稳罐装置部分工程安装。将吊盘落至井口利用吊盘再进行井筒电缆敷设。电缆敷设结束后将吊盘提升到井口再次利用吊盘进行提升设施的扁尾绳挂设。扁尾绳挂设结束后利用吊盘进行井底连接处及水窝段安装，安装结束后在井底水窝处将吊盘解体拆除。

9）利用4台25吨凿井绞车将提升设施首绳及箕斗挂设完毕。

5 施工方案管理控制

5.1 工期管控

1）成立管理机构，合理配置劳动力，做好工程排队，编制（施工进度控制计划时标网络图）和（每班每工序作业施工人员分配表）。

2）列出拟投入主要施工设备、机具及主要材料计划，按施工组织设计文件要求做好各项准备工作，按计划有序施工。

3）在施工中发生与计划相违背时，要及时找出原因，研究新对策。

4）编制施工进度计划时标网络图时，要充分考虑不确定因素。

5.2 质量管控

1）确定质量目标。

2）掌握施工质量控制依据。

3）认真执行隐蔽工程验收、分部工程验收、工程验收等验收制度。4）制定保证工程质量的技术措施。

5）对参与施工的所有人员进行岗前培训，明确质量标准，强化质量意识。

6）根据《质量管理手册》和《质量管理程序文件》要求，建立质量管理机构，确认管理人员资质，明确所有参与施工人员的职责。

7）制定质量管理制度，明确每一施工环节的质量责任主体，抓好责任制度落实。

8）与建设方、监理方密切配合，实现工程质量一次达标。

5.3 安全管控

1）建立安全管理机构，明确管理职责。

2）逐级同时派驻管理人员交叉管理，纠差补漏。

3）从设计、施工方案确定入手，做到科学合理施工。

4）单项工程召开专题工程例会，明确危险因素，制定安全措施。

5）对参与施工的所有人员进行安全培训和措施贯彻，做到领会掌握。

6）制定设施使用、季节性施工及其它安全技术措施。

7）编制事故应急预案。

6 效果检验

该方案的实施使绝对工期缩短了20%，整个工程施工质量均达到了设计要求，井筒装备的安装质量高于公司内同类矿井的安装质量，经济效益较同类工程增盈20%，实现了安全顺利施工。目前国内竖井井筒装备安装工艺有多种，经过对比分析其他矿井装备工程的施工方案，结合本单位施工能力，通过对提绞布置优化设计，减少了设备、设施的安拆次数，节约了施工工期，为各环节的施工工艺衔接提供了可靠的技术和安全保障。

7 结束语

井筒施工方案,安装工程的核心技术，是综合工艺技术、安全控制、进度控制、成本控制的技术性文件。在制定施工方案中,要大胆开展技术创新,勇于改进传统工艺技术,积极学习、消化吸收、推广应用实用新型工艺技术,以期提高工效,促进快速组织施工,缩短施工工期,降低安全管理风险压力;同时必须经过多个方案论证优化,方能体现其技术的先进性和施工高效性,据此编制施工组织设计文件可指导工程施工正常顺利实施,达到施工技术可连续,施工人员上岗操作目标明确,施工质量有保证,施工安全可控制,优质高效全面完成施工任务。大强煤矿千米竖井安装工程施工方案的成功实施，为今后的超深竖井安装积累了宝贵经验，其他冶金、矿业等深井安装也有借鉴作用。