2. 建筑工程
  3. 某新建煤矿设计年生产能力为120万t，采用立井开拓方式，主副井井筒位于同一工业广

某新建煤矿设计年生产能力为120万t，采用立井开拓方式，主副井井筒位于同一工业广

admin2022-08-02  20
问题 某新建煤矿设计年生产能力为120万t，采用立井开拓方式，主副井井筒位于同一工业广场内，主井井筒采用临时井架凿井，副井井筒采用永久井架凿井，主、副井表土段采用冻结法施工，基岩段采用普通法施工。主副井冻结及掘砌施工由某施工单位中标承建(合同价款：7000万元)，由一直从事矿井建设施工的二级注册建造师(矿业工程)张某担任项目经理。该施工单位编制的矿井施工组织方案为：主、副井井筒交错开工，错开时间3个月；箕斗装载硐室与主井井筒同时施工；主、副井同时到底后，进行短路贯通。在井筒基岩坚硬岩层施工中。为保证月掘砌108m的成井速度(日循环进尺3．6m)，施工单位拟采取以下施工方法：采用伞钻配4．2m钻杆钻眼，钻爆采用二阶掏槽，第一圈掏槽眼眼深2．8m，第二圈掏槽眼眼深4．2m，辅助眼和周边眼眼深均为4．0m，周边眼眼底布置在掘进轮廓线上；炸药选用高性能乳化炸药，每卷长500mm，为保证掏槽爆破效果，第一圈掏槽眼装药4卷，第二圈掏槽眼装药5卷；采用金属整体液压下移式伸缩模板砌壁，模板高度4．0m。问题：1．张某是否有资格担任该工程的项目经理 说明理由。2．副井井筒利用永久井架凿井具有哪些优缺点 3．确定该矿井主、副井井筒的合理开工顺序，并说明该开工顺序的优点。4．与预留箕斗装载硐室硐口相比，指出该箕斗装载硐室与主井井筒施工顺序的优点。5．指出该施工单位在井筒基岩坚硬岩层施工中的不妥之处，说明理由。
选项
答案
解析 1张某没有资格担任该工程的项目经理。理由：该矿井设计年生产能力超过90万t或单项工程合同额超过2000万元，属于大型矿建工程，须由一级建造师担任项目经理。
“注册建造师执业工程规模标准”是国家针对不同专业、不同级别的注册建造师制定的在其执业承担工程时所应遵循的有关原则。该规模标准有两个作用，一个是注册建造师在进入与其注册专业相应的工程领域(工程领域指“注册建造师执业工程范围”规定的相应工程范围)执业时，作为选择工程范围中某个工程所包含的具体内容的依据，另一个是作为选择与其注册等级允许承担相应的工程规模等级的依据。注册建造师执业工程规模标准是对注册建造师执业工程范围的延伸和具体细划。
根据建设部《关于印发(注册建造师执业管理办法>(试行)的通知》(建市[2008]48号)第五条“大中型工程施工项目负责人必须由本专业注册建造师担任。一级注册建造师可担任大、中、小型工程施工项目负责人，二级注册建造师可以承担中、小型工程施工项目负责人。各专业大、中、小型工程分类标准按《关于印发(注册建造师执业工程规模标准)(试行)的通知》(建市[2007]171号)执行”的规定，矿业工程的注册建造师的执业工程规模标准应符合“注册建造师执业工程规模标准(矿山工程)”的规定。
根据“注册建造师执业工程规模标准”的规定，矿山工程规模标准包括了煤炭、冶金、建材、化工、有色、铂矿、黄金矿山等7个行业的矿山工程规模标准。其大型、中型、小型规模的具体指标是：
大型矿建工程：
(1)年产＞90万t／年；
(2)单项工程合同额≥2000万元；
(3)45～90万t／年·矿井，相对瓦斯涌出量>10m3／t或绝对瓦斯涌出量＞40m3／min
的井下巷道工程。中型矿建工程：
(1)年产45～90万t／年；
(2)单项工程合同额1000--2000万元。
小型矿建工程：
(1)年产≤30万t／年；
(2)单项工程合同额＜1000万元。
案例中，该矿井年生产能力超过90万t或单项工程合同额超过2000万元，属于大型矿建工程，须由一级建造师担任项目经理，所以，王某没有资格担任项目经理。
问题2
副井井筒利用永久井架凿井具有的优点：(1)节省临时井架的使用费(临时设施费)；(2)节省临时井架安装和拆除时间，副井井筒到底后，可迅速进行副井改装，缩短建井工期。
副井井筒利用永久井架凿井具有的缺点：(1)增加永久井架前期投资(费用)；(2)永久井架结构布局要兼顾凿井，与凿井需要不一致时，往往需要采取临时加固或改造措施。
提前利用永久建筑物和设备是矿井建设的一项重要经验，它除了可以减少临时建筑物占地面积，简化工业广场总平面布置外，还可以节约矿井建设投资和临时工程所用的器材，减少临时工程施工及拆除时间和由临时工程向永久工程过渡的时间，缩短建井总工期，减少建井后期的建筑安装工程及其收尾工作量，使后期三大工程排队的复杂性与相互干扰减少，为均衡生产创造了条件。利用金属永久井架施工，井筒到底后可迅速改装成永久提升设备以服务于建井施工。
利用永久井架凿井的基本原则：
(1)利用永久井架凿井应当能够有效地缩短主副井井筒交替装备的工期。在目前我国的建井工作中，主副井交替装备与井巷工程施工一般都属于关键线路。考虑到主井一般要进行改绞，则副井采用直接完成永久装备的方法，可以节约副井井架改绞安装的工期，有利于缩短主、副井交替装备的工期。
(2)利用永久井架凿井应当能够取得较好的经济效益。副井井筒利用永久井架凿井，需要考虑提前安排加工制作永久井架的资金，及其改装费用的投入；但目前工程实践证明，由于施工单位不必租赁，临时凿井井架，可节约措施费中的临时设施费，以及副井提前交付永久提升所带来的经济效益，因此，这种方法无论对建设方还是施工方都是有益的。由于服务的目的不同，凿井时期所要求的结构形式和荷载特性与生产时期不完全相同，因此在利用永久井架凿井时，必须对永久井架进行必要的改造。
改造永久井架的主要内容：
(1)永久井架结构要兼顾凿井荷载的特性。凿井时井架荷载复杂，悬吊荷载较多，悬吊点不确定，荷载的影响因素多。
(2)永久井架的结构布局要兼顾凿井的需要，凿井提升要求井架提升平台布置较多地采用梁格结构，与永久井架提升平台相对简单的结构形式不同。
改造永久井架的主要措施：
(1)新增设提升平台。当永久井架提升平台太高或无法满足凿井设备布置时，可另外新设凿井提升平台。增设的平台与井架主体杆件之间采用螺栓连接，不得在永久井架上施焊。
(2)增设卸矸平台。永久井架结构不考虑凿井施工的卸矸问题，因此当不能利用永久井架的辅助平台布置卸矸平台时，可增设独立的卸矸平台，卸矸平台与井架的主斜腿相连。
(3)永久井架的局部增强或增加稳定性杆件，增加凿井提升悬吊必要的稳定设施。
问题3主井先开工，副井后开工。该开工顺序的优点：(1)主井一般比副井深，且有箕斗装载硐室，主井先开工，副井后开工，有利于主、副井同时到底，从主、副井同时进行短路贯通，贯通时间快；(2)主副井错峰冻结，减少冻结站的装机容量，减少前期设备、人员投入。
井筒施工顺序一般有主副井同时开工、主副井交错开工以及主副井先于风井开工、风井先于主副井开工等几种开工顺序。
(1)主副井同时开工。由于主井工程量大，可能拖后完成；副井到底后不能马上形成井下巷道全面、快速施工的提升和通风条件，容易造成窝工；特别是采用冻结法施工的立井井筒时，这种开工顺序会造成冻结站装机容量大，电力负荷大，而且前期设备、人员投放巨大，成本大幅增加。
(2)主井先开工，副井后开工。对于主副井井筒在同一工业广场内的立井开拓项目，我国多采用主井比副井先开工的方式。因为在一般情况下，主井比副井深，又有装载硐室，施工要占一定工期。主井先开工，基本和副井井筒到底的时间前后相差不大，然后从主副井两个方向同时进行短路贯通，其最大的好处是贯通时间快，独头掘进距离短。特别是后续以吊桶提升的临时改绞前的时间段，人员上下、运输转载等都比较复杂。所以，主井提前开工有利于尽快完成临时提升系统改装，加大提升能力，缩短主副井交替装备的工期(先临时改装主井提升，然后再进行副井永久提升设备)。
(3)副井先开工，主井后开工。因为井筒到底后，不完成临时贯通通常没办法进行井筒临时或永久装备，因此这种施工顺序目前在国内采用的较少，它主要适用于副井有整套永久提升设备可提前利用的情况，如采用一次成井施工方案的矿井副井井筒。
4与预留箕斗装载硐室硐口相比，指出该箕斗装载硐室与主井井筒施工顺序的优点是：
(1) 不需要井筒二次改装，不需要搭建操作平台；
(2)安全性较好。
通常来说，主井井筒到底时间与装载硐室施工顺序有很大关系。装载硐室与主井井筒的施工顺序有四种方式。一是与主井井筒及其硐室一次顺序施工完毕，即井筒施工到装载硐室位置时就把装载硐室施工完成，然后继续施工装载硐室水平以下的井筒工程，此方法工期较长，但是不需要井筒二次改装，而且安全性较好；二是主井井筒一次掘到底，预留装载硐室硐口，然后再回头施工装载硐室，这种施工顺序的优点是排水和出渣工序相对简单，可以充分利用下部井筒的空间，缺点是需要搭建操作平台，安全性相对较差；三是主井井筒一次掘到底，预留硐口，待副井罐笼投入使用后，在主井井塔施工的同时完成硐室工程；四是主井井筒一次掘砌到运输水平，待副井罐笼提升后，施工下段井筒，装载硐室与该段井筒一次做完，这种方式只有在井底部分地质条件特别复杂时(或地质条件出现意外恶劣情况时)才采用。
总体来说，采用第一种施工顺序相对较为科学合理，施工实践比较多。
5施工单位在井筒基岩坚硬岩层施工中的不妥之处为：(1)采用4．2m钻杆钻眼不妥，因为4．2m长钻杆钻眼深度达不到4．0m；(2)第一圈掏槽眼眼深2．8m，装药4卷(2．0m)不妥，封泥长度不足1m；(3)周边眼眼底布置在掘进轮廓线上不妥，眼底应偏出掘进轮廓线上外50～100mm；(4)选用模板段高4．0m不妥，与爆破进尺不匹配。
伞钻钻眼配备钻杆长度包括钻杆和钎尾部分长度，风动伞钻一般配备YGZ-70型凿岩机，除去YGZ-70型凿岩机卡钻杆钎尾部分长度，采用4．2m钻杆钻眼，钻眼深度达不到4．0m。
《煤矿安全规程》规定，炮眼深度和炮眼的封泥长度应当符合下列要求：
(1)炮眼深度小于0．6m时，不得装药、爆破；在特殊条件下，如挖底、刷帮、挑顶确需进行炮眼深度小于0．6m的浅孔爆破时，必须制定安全措施并封满炮泥。
(2)炮眼深度为0．6～1m时，封泥长度不得小于炮眼深度的1／2。
(3)炮眼深度超过1m时，封泥长度不得小于0．5m。
(4)炮眼深度超过2．5m时，封泥长度不得小于1m。
(5)光面爆破时，周边眼应当用炮泥封实，且封泥长度不得小于0．3m。
(6)工作面有2个及以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0．5m，在岩层中最小抵抗不得小于0．3m。浅孔装药爆破大块岩石时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于0．3m。
在光面爆破中，精确的钻孔极为重要，是保证光面爆破质量的前提。周边孔要达到“平、直、齐、准”的要求，应按以下要求施工：
(1)所有周边孔应彼此平行，并且深度不应比其他炮孔深。
(2)周边孔均应尽量垂直于工作面。
(3)力求所有周边孔的孔底落在同一横断面上。
(4)周边孔开孔位置要准确，偏差值不应大于30mm。
(5)采用光面爆破时，将周边孔布置在井筒轮廓线上，孔距取0．4～0．6m，为便于钻孔，炮孔略向外倾斜，孔底偏出轮廓线0．05～0．1m。
伞钻钻眼的深度一般为3～5m，背景中炮眼深度为4．0m，日循环进尺3．6m，炮眼利用率达90％，符合较优的炮眼利用率为85％～95％的范围。砌壁模板的高度与爆破进尺不匹配，应与背景中日循环进尺相一致，因此选用模板段高4．0m不妥。
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