古江林
(中煤陜西中安項目管理有限責(zé)任公司,陜西 西安 710054)
現(xiàn)階段,煤炭去產(chǎn)能正在全面實質(zhì)性推進(jìn),一大批在建礦井項目停緩建[1];其中國家正在對已列入停建礦井名錄,且對還未完全停工的38礦井項目加大檢查力度。
以下僅就礦井幾條井筒(立井為主)即將施工完成的項目,從礦井施工組織設(shè)計角度淺析其如何合理、有序、科學(xué)組織停緩建,以減少停緩建損失,統(tǒng)籌各井筒科學(xué)、合理、有序復(fù)工。
井底車場已基本形成,建井排水系統(tǒng)已投運(yùn)。礦井全部井筒均已施工完成,到達(dá)設(shè)計生產(chǎn)水平標(biāo)高,各井筒或2條井筒間已貫通,井下建井排水系統(tǒng)已形成并投運(yùn)的礦井項目停緩建,研究的主要問題是是否一直保持建井通風(fēng)、排水系統(tǒng)運(yùn)行。此時建井提升系統(tǒng)一般已改絞,停緩建期是否保持建井提升系統(tǒng),宜通過多方案綜合比選后確定。決定上述問題的關(guān)鍵因素是停緩建時間長短[2-3]。
建井通風(fēng)、排水系統(tǒng)以全面停止為宜;建井提升系統(tǒng)屬鋼絲繩罐道,停緩建時間長,維修工作量大,應(yīng)綜合維修量、井下水是否高鹽(對鋼絲繩腐蝕加劇)等因素綜合比選后確定;另外建井井架宜保留1~2個。
建井通風(fēng)、排水系統(tǒng)取舍應(yīng)根據(jù)涌水量、井下水是否高鹽、通風(fēng)排水運(yùn)行費(fèi)等因素綜合比選確定不停、部分停、全停與否;此時,建井提升系統(tǒng)(含建井井架)應(yīng)全部保留。
建井排水系統(tǒng)未形成,建井提升系統(tǒng)未改絞,此時礦井停緩建取舍的核心內(nèi)容是各井筒建井提升、通風(fēng)、排水系統(tǒng)是否全部停止使用,或部分停止使用。同上,取舍的關(guān)鍵因素是停緩建時間長短,時間長則全停,時間短則部分?;蛉煌!?/p>
擬通過以下案例,淺析如何合理、有序、科學(xué)組織在建井筒礦井停緩建工作。某礦井一期設(shè)計生產(chǎn)能力為1 500萬t/a,一期投產(chǎn)10年后轉(zhuǎn)入二期生產(chǎn),二期礦井生產(chǎn)能力為3 000萬t/a。采用“一斜四立”綜合開拓方式,其中一期完成4條立井井筒開鑿,即:主立井、副立井、一號回風(fēng)立井和二號回風(fēng)立井。礦井水文地質(zhì)屬極復(fù)雜型瓦斯礦井。該礦井于2012年11月開工建設(shè),目前4條井筒均已落底但未貫通,由于審批手續(xù)不全,現(xiàn)準(zhǔn)備停工。
設(shè)計深度686 m,井筒直徑8 m,為雙層支護(hù);其中水窩1.6 m;馬頭門東西各10 m;西翼回風(fēng)大巷78 m,底板、水溝未鋪設(shè);二號回風(fēng)聯(lián)巷15 m,底板、水溝未鋪設(shè);目前涌水量26.4 m3/h。
建井提升系統(tǒng)裝備Ⅵ型井架,3.2 m絞車,未改絞,井底水窩排水,未設(shè)永久排水管。
井筒(永久支護(hù)):直徑10.0 m,凈深659.7 m;馬頭門:南北各10 m;臨時支護(hù)車場繞道37 m(其中澆筑完成10 m,錨網(wǎng)索噴完成17 m,北側(cè)10 m);2016-4-10出水,目前水位-171.58 m,涌水量4.91 m3/h,水溫13.7 ℃。
建井提升系統(tǒng)裝備Ⅵ型井架,3.6 m絞車,未改絞,井底水窩排水,井筒內(nèi)設(shè)一趟180 mm永久排水管,該井筒剛更換新的吊盤。
井筒深度:設(shè)計702 m,變更為692 m,已完成支護(hù)680 m,剩余井徑12 m僅臨時支護(hù),井筒凈直徑9.6 m,雙層支護(hù);箕斗裝載硐室:永久支護(hù)(直徑凈5.5 m3、掘進(jìn)803 m3);目前井筒涌水量4.77 m3/h;箕斗裝載硐室配煤巷,設(shè)計為103.2 m,目前完成裝載硐室到1號煤倉31.4 m,臨時支護(hù);第2段1號煤倉下過渡巷22.8 m,臨時支護(hù);第3段:22.2 m只掘進(jìn)上臺階,下臺階未掘,巷道未形成,臨時支護(hù)。
建井提升系統(tǒng)裝備Ⅵ型井架,3.2~3.6 m絞車,未改絞,井底水窩排水,井筒內(nèi)未設(shè)永久排水管;井架已拆除,復(fù)工時擬先期施工井塔,利用永久井塔完成井筒裝備。
井筒施工675.4 m(變更為659.4 m,一號壁基裝載硐室-586.4~601.4 m),井筒凈直徑為10.0 m,雙層支護(hù);副立井與井底車場連接處南、北側(cè)澆筑完成20 m(交通罐液壓站及操控硐室、罐籠液壓站、罐籠操控室);副立井與井底車場連接處南、北側(cè)掘進(jìn)42 m,僅完成初襯;井底車場、井下等候室已完成。
建井提升系統(tǒng)裝備Ⅵ型井架,3.2~3.6 m絞車,未改絞,井底水窩排水,井筒內(nèi)未設(shè)永久排水管;井架暫未拆除復(fù)工時擬先期施工井塔,利用永久井塔完成井筒裝備。
拆除建井井架與否:主立井建井井架已拆除,副立井井架是否拆除取決于井底車場貫通方式與貫通線長度,該礦井井下最長貫通線約230 m,1、2號回風(fēng)立井將保留建井提升系統(tǒng),各井筒間貫通由1、2號回風(fēng)立井承擔(dān)。
復(fù)工后施工順序:擬先期施工井塔,當(dāng)井塔施工至3~4層時采取封閉井筒措施,井塔與井筒裝備平行交叉作業(yè)。
貫通后的建井通風(fēng)、排水系統(tǒng)由1、2號回風(fēng)立井承擔(dān)。
建井井架拆除與否,原則上2條井筒建井井架不拆除(是否拆除其中1條井筒,應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比選確定);拆除1號回風(fēng)立井吊盤,暫按保留2號回風(fēng)立井吊盤考慮;礦井建井排水系統(tǒng)暫按2號回風(fēng)立井留設(shè)的一趟永久排水管、井底永久水倉考慮;建井通風(fēng)系統(tǒng)按封閉1號回風(fēng)立井井架考慮設(shè)置全礦井建井期通風(fēng)系統(tǒng)。
1號回風(fēng)立井改絞后安裝2套建井箕斗,承擔(dān)建井期矸石、煤炭提升任務(wù)。
2號回風(fēng)立井改絞后安裝2套建井罐籠,承擔(dān)建井期輔助運(yùn)輸、矸石和煤炭提升任務(wù)。
結(jié)合現(xiàn)實情況和上述案例,停緩建礦井科學(xué)合理組織措施主要有以下幾點。
礦井項目停緩建時間長短往往是決定各井筒建井主要生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)置的關(guān)鍵因素,事實上,預(yù)測本輪煤炭去產(chǎn)能政策延續(xù)時間長短是困難的。
因此認(rèn)為:停緩建1—2年屬于相對短期的,各井筒建井主要生產(chǎn)系統(tǒng)已有的,原則上應(yīng)以保留為主;停緩建3—5年屬于長期的,已有的各井筒建井主要生產(chǎn)系統(tǒng)取舍應(yīng)通過多方案綜合比選確定;若停緩建超過3—5年就應(yīng)考慮礦井項目是否還有建設(shè)的必要性。
各井筒貫通與否是決定各井筒建井主要生產(chǎn)系統(tǒng)取舍的另一關(guān)鍵因素,建井提升系統(tǒng)最重要,各井筒間未貫通時不得不考慮至少保留1~2條井筒的建井提升系統(tǒng),為礦井復(fù)工留下最主要的基礎(chǔ)保障,亦應(yīng)適當(dāng)兼顧保留其他建井生產(chǎn)系統(tǒng)。
井筒已貫通對建井提升系統(tǒng)的依賴性小于未貫通的,井筒已貫通時考慮的主要問題是是否保留已有的建井通風(fēng)、排水(其他建井系統(tǒng)相對不值錢)系統(tǒng)。事實上,停緩建達(dá)到3—5年(不是高鹽水時)則不如淹井后恢復(fù)。
陜蒙界附近個別在建成礦井的地下水含鹽量很高,該礦選煤廠用高鹽水沖混凝土地板一年后,混凝土成片狀侵蝕剝落,混凝土井壁如在此類水質(zhì)下長期浸泡的話,復(fù)工后勢必大量侵蝕損壞井壁,井壁不得不返工,這也是取舍上述已有建井生產(chǎn)系統(tǒng)的因素之一。
上已論及井筒是否全淹問題,認(rèn)為停緩建3—5年,以井筒全淹為宜(省錢);停緩建1—2年,應(yīng)具體問題具體分析,通過定量、定性方案比較確定。
已有各建井系統(tǒng)利用與否,應(yīng)具體分析礦井停緩建時間、系統(tǒng)可利用價值等因素確定。
保留關(guān)鍵復(fù)工建井裝備和建井系統(tǒng)是一個基本原則,停緩建1—2年,宜優(yōu)先考慮保留關(guān)鍵復(fù)工建井裝備和建井系統(tǒng);停緩建3—5年,應(yīng)多方案比較后確定。
綜上所述,應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)籌策劃礦井停緩建涉及的建井各生產(chǎn)系統(tǒng)整體方案。
摸清現(xiàn)場情形:已有建井提升、通風(fēng)、排水等系統(tǒng)裝備、能力、已實施情況,水質(zhì)及其他建井危害。
分析停緩建時間:按停緩建時間不一考慮停緩建整體方案。
關(guān)鍵要素:貫通,淹井,建井提升、通風(fēng)、排水系統(tǒng)是否保留(或部分保留)。
通過對不同停工情形進(jìn)行分析、組織、咨詢、策劃及確定礦井停緩建整體方案,并有序?qū)嵤┳畲笙薅鹊販p少礦井停緩建損失,盡最大可能為礦井建設(shè)復(fù)工創(chuàng)造有利條件。