1概述

工程概況:孔莊礦井改擴(kuò)建工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力由105萬噸/年增加到180萬噸/年，需新建一個(gè)直徑為8．1米、深度為1083米的混合立井，裝備一對(duì)16噸標(biāo)準(zhǔn)箕斗及一個(gè)加寬罐籠和帶乘人的平衡錘。開拓水平為－1015米，新增一個(gè)采區(qū)和綜采工作面。提升系統(tǒng)組成:混合立井副提升機(jī)房設(shè)備安裝、混合立井主提升機(jī)房設(shè)備安裝、混合立井井筒裝備、上下井口操車系統(tǒng)安裝、裝載硐室設(shè)備安裝等單位工程。提升系統(tǒng)施工特點(diǎn):

(1)改擴(kuò)建工程為混合立井提升系統(tǒng)

內(nèi)容多，工藝復(fù)雜，時(shí)間跨度大，設(shè)備重，安裝位置錯(cuò)落差別大，設(shè)備安裝質(zhì)量要求高，安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大。

(2)千米混合井筒提升系統(tǒng)安裝

在國(guó)內(nèi)尚未有成熟的安裝工藝，在中煤集團(tuán)公司更是首次，按照傳統(tǒng)的施工工藝和管理手段，無法保障整個(gè)項(xiàng)目的按時(shí)投產(chǎn)，將直接影響公司的生產(chǎn)任務(wù)和經(jīng)濟(jì)效益;如何優(yōu)化施工工藝，采取有效的施工管理手段，成為提升系統(tǒng)安裝工程能否按期完成的關(guān)鍵。

摘要：煤礦立井井筒建設(shè)采用凍結(jié)鑿井施工法由來已久，由于凍結(jié)法鑿井適用范圍廣、安全系數(shù)高，尤其是沖積層埋深較大和含水地層更是優(yōu)選鑿井支護(hù)方法，在全國(guó)各地被廣泛采用。寧夏地區(qū)作為我國(guó)重要的儲(chǔ)煤重地，凍結(jié)鑿井法在紅一煤礦的運(yùn)用尚屬首例。凍結(jié)鑿井施工法在本工程的成功使用，將拓寬當(dāng)?shù)孛禾抠Y源開采的程度。通過分析3個(gè)井筒的凍結(jié)過程，總結(jié)凍結(jié)過程控制關(guān)鍵步驟，為后續(xù)開展施工的類似工程提供參考，為西北地區(qū)礦井建設(shè)探索一條新的途徑。

關(guān)鍵詞：煤礦井筒；凍結(jié)施工；質(zhì)量控制

0前言

凍結(jié)法于1883年由德國(guó)工程師波茨舒獲得專利，我國(guó)于1955年首次在開灤煤礦林西風(fēng)井中應(yīng)并獲得成功。早期的凍結(jié)技術(shù)應(yīng)用較為簡(jiǎn)單，表土層薄、地壓小，大部分井筒采用現(xiàn)澆砼單層井壁結(jié)構(gòu)。凍結(jié)法因其具有適應(yīng)性強(qiáng)（原則上凍結(jié)法可在各類土層中應(yīng)用，可與許多邊界條件及要求相適應(yīng)）；封水可靠（可實(shí)現(xiàn)人工干挖施工，有利于保證各類結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量）；利于環(huán)保（無異物進(jìn)入土壤，對(duì)周圍環(huán)境擾動(dòng)?。┑葍?yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于礦井、市政、隧道等工程中。

1紅一煤礦工程地質(zhì)條件

紅一煤礦位于寧夏回族自治區(qū)東北部，銀川市興慶區(qū)境內(nèi)。井田西南距銀川市約30km，東距內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂托克前旗約70km，南距臨河鎮(zhèn)約10km，隸屬于紅墩子礦區(qū)。礦井設(shè)計(jì)產(chǎn)量2.4Mt/a，為滿足日后生產(chǎn)需要，紅一煤礦設(shè)計(jì)布置主副風(fēng)3個(gè)井筒，井筒凍結(jié)深度均為400m，沖積層主要分布第四系與古近系，以黏土粉質(zhì)黏土居多。西部地區(qū)凍結(jié)的主要對(duì)象賦存基巖承壓含水層，靜水位高，水壓大。較之東部地區(qū)，西部地區(qū)地質(zhì)條件之復(fù)雜，在世界上是罕見的。紅一煤礦3個(gè)井筒均采用凍結(jié)施工法掘砌，防止井筒掘砌過程中凍結(jié)壁破碎和井壁片幫是此次工程控制的重點(diǎn)。作為寧夏地區(qū)第一個(gè)采用凍結(jié)法施工，并取得成功的礦井。本文以紅一煤礦3個(gè)井筒復(fù)雜地質(zhì)條件下井筒的凍結(jié)過程為背景，通過分析建設(shè)過程中存在的關(guān)鍵技術(shù)難題，進(jìn)行滿足工程需要的技術(shù)研究工作，總結(jié)凍結(jié)施工過程控制關(guān)鍵步驟，從而有效確保該井筒安全、高效和快速地建成。同時(shí)對(duì)類似地質(zhì)條件下工程開展與施工提供有益參考。

摘要：呼吉爾特和榆橫北部礦區(qū)多數(shù)礦井水文地質(zhì)條件均為復(fù)雜型，礦井井下涌水量大，井下排水系統(tǒng)運(yùn)行壓力大、維護(hù)成本高，如何加強(qiáng)井下涌水的治理和給排水系統(tǒng)的建設(shè)，已成為該區(qū)域礦井安全生產(chǎn)中的重點(diǎn)問題之一。以中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司煤炭分公司葫蘆素煤礦和門克慶煤礦為例，詳細(xì)分析了礦井所采用的清濁分離排放井下涌水、建立井下深度水處理系統(tǒng)、優(yōu)化井下消防灑水系統(tǒng)等一系列工藝和技術(shù)，并對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行了說明，針對(duì)復(fù)雜水文條件礦井的井下涌水綜合治理和給排水系統(tǒng)綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)方面總結(jié)出一系列具有建設(shè)性的新思路。

關(guān)鍵詞：水處理；涌水；水文地質(zhì)條件；給排水系統(tǒng)；消防供水

呼吉爾特和榆橫北部礦區(qū)現(xiàn)存有多個(gè)礦井，該區(qū)域井田水文地質(zhì)類型多為復(fù)雜型，井下涌水量大，防治水工作是井下采掘生產(chǎn)組織和安全管理的重中之重。礦區(qū)內(nèi)中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司煤炭分公司的葫蘆素煤礦和門克慶煤礦屬于較早建設(shè)、投產(chǎn)礦井，兩礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力合計(jì)2.5×107t/a，核定生產(chǎn)能力均為8×106t/a。由于礦井建設(shè)之初水文地質(zhì)資料有限，勘探預(yù)測(cè)礦井涌水量均與投產(chǎn)后實(shí)際涌水量有較大差異，由此引發(fā)多個(gè)系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)和問題，該區(qū)域多個(gè)其他礦井也存在類似情況[1]。為此在礦井建設(shè)至生產(chǎn)逐步正常化的過程中，針對(duì)礦井水害問題，在井下給排水系統(tǒng)建設(shè)方面采取了多項(xiàng)措施，有效控制了礦井涌水量突增帶來的多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)隱患，降低了礦井在水害防治、系統(tǒng)運(yùn)行方面的成本消耗，確保了礦井生產(chǎn)組織的安全高效開展。

1礦井建設(shè)投產(chǎn)后存在的問題

葫蘆素煤礦和門克慶煤礦在礦井初步設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)補(bǔ)充勘探報(bào)告，礦井全井田范圍內(nèi)投產(chǎn)煤層正常涌水量均不超過800m3/h，最大涌水量均不超過1000m3/h。礦井巷道開拓階段由于揭露頂板面積小，涌水量在設(shè)計(jì)指標(biāo)范圍內(nèi)，礦井配套排水、水處理系統(tǒng)等均已建設(shè)完成，綜采工作面投產(chǎn)后，礦井涌水量大幅度增加，實(shí)際正常涌水量已接近原設(shè)計(jì)最大涌水量，由此引發(fā)以下問題：a)礦井配套設(shè)計(jì)主排水泵房已不滿足《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定要求，排水能力不足，嚴(yán)重制約礦井安全生產(chǎn)；b)礦井地面配套設(shè)計(jì)的污水預(yù)處理站的能力無法滿足井下排水需求，嚴(yán)重制約礦井給排水系統(tǒng)安全運(yùn)行，當(dāng)水處理站無法及時(shí)處理井下排水時(shí)，將導(dǎo)致井下排水受限，系統(tǒng)存在被水淹、地面被迫直排污水等生產(chǎn)安全和環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)；c)井下生產(chǎn)用水水源來自地面污水預(yù)處理站（處理能力700m3/h），井下泵房將污水排至地面水處理站經(jīng)處理后回供井下生產(chǎn)和消防用水，當(dāng)污水量增大時(shí)，污水預(yù)處理站超負(fù)荷運(yùn)行，產(chǎn)水水質(zhì)無法達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，回供井下后將造成井下用水設(shè)備壽命縮短、故障率升高，提高系統(tǒng)故障率，影響生產(chǎn)組織；d)礦井排水水量、水處理量增大，礦井排水及水處理成本增加，礦井排水點(diǎn)增多，排水點(diǎn)的運(yùn)行和維護(hù)需投入大量人力，降低生產(chǎn)益。

2礦井給排水系統(tǒng)優(yōu)化建設(shè)完善

摘要：近兩年來經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得水利工程在一定程度上取得了較大的進(jìn)步，灌溉施工工藝是水利工程中較為重要的一個(gè)板塊。發(fā)展灌溉施工工藝需要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督把控，相關(guān)作業(yè)人員應(yīng)著實(shí)重視水利工程灌溉施工質(zhì)量，以確保灌溉施工充分發(fā)揮其作用。本文從分析水利工程灌溉施工的重要性和工藝管理要點(diǎn)著手，總結(jié)出控制水利工程灌溉施工工藝質(zhì)量有：規(guī)范施工操作、對(duì)施工技術(shù)人員加強(qiáng)管理、做好質(zhì)量監(jiān)理日志的記錄、加強(qiáng)對(duì)工程資金的管理等策略。

關(guān)鍵詞：水利工程灌溉施工；技術(shù)要點(diǎn)；質(zhì)量控制；策略

農(nóng)業(yè)對(duì)任何國(guó)家的發(fā)展都是非常重要的，水利工程則保證了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，而灌溉施工效率很大程度上決定著水利工程的實(shí)施效率，因此分析灌溉施工工藝和質(zhì)量控制策略是很有必要的。分析灌溉施工工藝即研究其施工工藝管理要點(diǎn)，可以從其施工工藝管理要點(diǎn)中分析出，水利工程灌溉施工質(zhì)量控制需要注意的方面，以此總結(jié)出其質(zhì)量控制的策略。下面首先分析水利工程灌溉施工的重要性，以此引出下面分析的主要內(nèi)容。

1水利工程灌溉施工的重要作用

農(nóng)業(yè)是整個(gè)國(guó)家日常飲食的主要來源，發(fā)展水利工程提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是非常重要的，因?yàn)橹挥懈咝实霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)才能確保民生。發(fā)展灌溉施工是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是確保農(nóng)業(yè)高效率生產(chǎn)的重要因素之一。在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，高效率的水利工程會(huì)使得農(nóng)業(yè)內(nèi)部的各個(gè)環(huán)節(jié)更加有序的進(jìn)行，也會(huì)大大降低整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)旱澇災(zāi)害的損失，并且可以合理調(diào)節(jié)水資源在各個(gè)區(qū)域和季節(jié)中的使用量。

2水利灌溉工程施工工藝管理要點(diǎn)

一煤礦地質(zhì)環(huán)境管理現(xiàn)狀

1地質(zhì)災(zāi)害頻繁礦山地質(zhì)環(huán)境管理是提高煤礦開采效率的主要措施之一

更有利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。就目前現(xiàn)狀來看，我國(guó)針對(duì)不同地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境問題制定了相應(yīng)的管理制度，但是因?yàn)楦鞯貐^(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)情況不同，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)水平也不同，雖然取得了一定的成果，但是卻也存在改善不合理的情況，部分地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)頻繁。例如西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境背景脆弱，隨著煤礦開采程度的不斷推進(jìn)，當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境受到嚴(yán)重的破壞與損害，影響最為嚴(yán)重的就是廢氣、廢水等無約束排放，對(duì)當(dāng)?shù)乜諝?、土壤以及水體等造成污染，不但威脅了居民生活，同時(shí)更是制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。在我國(guó)西南地區(qū)地質(zhì)災(zāi)華北地區(qū)則多發(fā)生土地塌方、滑坡以及泥石流等自然災(zāi)害。

2資源破壞嚴(yán)重

一方面，土地資源被破壞。隨著煤礦資源開發(fā)程度的加深，現(xiàn)在逐漸由傳統(tǒng)的淺層開采轉(zhuǎn)變?yōu)楦顚哟蔚拈_采，而無論是哪一種開采方式，都會(huì)對(duì)煤礦周圍地質(zhì)環(huán)境造成影響，造成大量土地資源被壓占或者被挖損破壞，進(jìn)而會(huì)對(duì)礦區(qū)當(dāng)?shù)赝恋刭Y源造成嚴(yán)重不良影響。另一方面，含水層被破壞。在煤礦開采過程中，需要長(zhǎng)期抽排地下水，這樣就會(huì)導(dǎo)致含水層頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)被破壞，降低周圍礦山地下水水位。而地下水位的降低，就會(huì)導(dǎo)致礦區(qū)周圍井泉干涸，以及水質(zhì)惡化等，影響周邊居民的正常生活。另外，煤礦開采過程中排放的廢水管理不當(dāng)，在沒有進(jìn)行任何處理的情況下隨意排放入周圍水系，很容易造成水環(huán)境的污染。另外，煤炭開采過程中經(jīng)常會(huì)排放出瓦斯氣體，在換氣時(shí)必須要對(duì)井下氣體進(jìn)行處理，否則就會(huì)造成礦區(qū)空氣環(huán)境的污染。

3地形地貌被破壞