副井升級(jí)改造施工方案一、工程概況1.1工程背景與改造目標(biāo)本工程為副井系統(tǒng)升級(jí)改造項(xiàng)目，旨在解決現(xiàn)有井筒設(shè)施老化、運(yùn)輸效率不足、安全標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)等問題。通過對(duì)井筒結(jié)構(gòu)、提升系統(tǒng)、輔助運(yùn)輸及地面設(shè)施的全方位改造，實(shí)現(xiàn)提升能力提升30%、運(yùn)輸安全性符合最新煤礦安全規(guī)程、通風(fēng)阻力降低15%的總體目標(biāo)。改造完成后，副井將具備年提升矸石120萬噸、材料設(shè)備20萬噸及人員輸送90萬人次的能力，滿足礦井未來10年生產(chǎn)需求。1.2主要改造內(nèi)容本次改造涵蓋五大系統(tǒng)：井筒結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：更換全長482米井筒的罐道梁及罐道，改造井底套架及防撞梁，重新布置梯子間及排水管路提升運(yùn)輸系統(tǒng)：升級(jí)雙滾筒提升機(jī)控制系統(tǒng)，更換操車信號(hào)系統(tǒng)，改造井底車場(chǎng)甩車場(chǎng)巷道輔助運(yùn)輸系統(tǒng)：對(duì)副井至3-1暗斜井全長1200米混凝土道路進(jìn)行瀝青升級(jí)通風(fēng)系統(tǒng)：優(yōu)化"四進(jìn)一回"中央并列式通風(fēng)結(jié)構(gòu)，新增空氣加熱室及風(fēng)道調(diào)節(jié)設(shè)施地面設(shè)施系統(tǒng)：新建鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)井口房（建筑面積520㎡）、提升機(jī)房（380㎡）及綜采設(shè)備庫（860㎡）1.3工程地質(zhì)與環(huán)境條件井筒穿越巖層以砂巖為主，局部含泥巖夾層，平均普氏系數(shù)f=6-8。井口標(biāo)高+844m，落底標(biāo)高+661m，傾角23°。礦井通風(fēng)困難時(shí)期負(fù)壓2669Pa，最大風(fēng)速允許值8m/s。地面建筑區(qū)域土壤承載力180kPa，地下水位埋深6.5m，地震設(shè)防烈度7度。二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)成立項(xiàng)目經(jīng)理部，設(shè)5個(gè)專業(yè)小組：工程技術(shù)組：負(fù)責(zé)施工方案編制、技術(shù)交底及測(cè)量監(jiān)控施工管理組：統(tǒng)籌現(xiàn)場(chǎng)施工組織、進(jìn)度控制及資源調(diào)配安全監(jiān)察組：實(shí)施全過程安全監(jiān)督、隱患排查及應(yīng)急管理物資設(shè)備組：保障材料采購、設(shè)備租賃及周轉(zhuǎn)材料管理質(zhì)量檢驗(yàn)組：負(fù)責(zé)工序驗(yàn)收、試驗(yàn)檢測(cè)及質(zhì)量評(píng)定2.2施工階段劃分采用四階段流水施工模式：準(zhǔn)備階段（15天）：完成施工方案審批、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、臨時(shí)設(shè)施搭建及安全技術(shù)交底井筒改造階段（65天）：分兩期實(shí)施罐道梁更換（30天）、梯子間改造（20天）、管路敷設(shè)（15天）提升系統(tǒng)改造階段（40天）：同步進(jìn)行提升機(jī)控制系統(tǒng)安裝（25天）及操車信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試（15天）收尾階段（30天）：道路瀝青鋪設(shè)、地面建筑施工及系統(tǒng)聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)2.3施工平面布置井口作業(yè)區(qū)：設(shè)置材料堆放區(qū)（20m×30m）、加工區(qū)（15m×20m）及防爆器材庫（10m×8m），采用2.2m高彩鋼板圍擋隔離地面加工區(qū)：布置罐道梁預(yù)制臺(tái)（長30m×寬4m）、鋼筋加工棚（20m×15m）及模板堆放區(qū)臨時(shí)供電：設(shè)置315KVA臨時(shí)變電所，采用雙回路供電，配備22kVAUPS應(yīng)急電源運(yùn)輸路線：規(guī)劃材料進(jìn)場(chǎng)主通道（寬4.5m）及棄渣運(yùn)輸專線，設(shè)置3處會(huì)車平臺(tái)三、主要施工方法3.1井筒主體施工3.1.1罐道梁更換施工采用"分段作業(yè)、平行施工"方法，將井筒劃分為6個(gè)作業(yè)段，每個(gè)作業(yè)段80米。施工流程：托架安裝：使用專用吊裝平臺(tái)，采用M24膨脹螺栓固定16Mn材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)段托架，安裝誤差控制在±3mm舊梁拆除：采用液壓剪切割+鏈倒葫蘆吊裝工藝，每日拆除不超過5榀，及時(shí)清理巖渣新梁安裝：罐道梁采用25a號(hào)工字鋼，每榀重量0.85t，使用專用吊裝卡具單點(diǎn)起吊，梁間距1.5m，水平度偏差≤2‰焊接固定：采用J507焊條進(jìn)行坡口焊接，焊腳高度≥8mm，探傷檢測(cè)合格率100%3.1.2罐道更換工藝選用120×120mm方形鋼罐道，單根長6m，重量0.56t，采用"自上而下"安裝法：定位校正：使用激光投點(diǎn)儀控制罐道垂直度，每20m設(shè)置校核點(diǎn)，全高偏差≤50mm連接固定：罐道之間采用法蘭盤螺栓連接，扭矩值達(dá)到350N·m，設(shè)置防松螺母間隙調(diào)整：罐道與罐耳間隙控制在3-5mm，使用塞尺檢查，每100m進(jìn)行整體復(fù)測(cè)3.2提升系統(tǒng)改造3.2.1提升機(jī)控制系統(tǒng)升級(jí)硬件配置：采用S7-1500雙PLC控制系統(tǒng)，配置60寸液晶監(jiān)視顯示器及西門子工控機(jī)（i7處理器/16G內(nèi)存）軟件功能：實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示（快上"2"、快下"3"等指令）、信號(hào)記憶（存儲(chǔ)前三次指令）、急停閉鎖等功能安裝調(diào)試：先進(jìn)行離線編程調(diào)試，再進(jìn)行在線聯(lián)動(dòng)調(diào)試，模擬量控制精度達(dá)到±0.5%FS3.2.2操車信號(hào)系統(tǒng)改造設(shè)備選型：井口/井底各設(shè)置1套礦用本安型操作臺(tái)（含10寸液晶屏），配置40套CGHC-(B)型磁性傳感器控制方式：具備自動(dòng)/手動(dòng)/檢修三種模式，傳感器檢測(cè)精度±2mm，信號(hào)傳輸延遲≤0.3s閉鎖功能：實(shí)現(xiàn)操車系統(tǒng)與提升信號(hào)的電氣互鎖，安全門未關(guān)閉時(shí)禁止發(fā)出提升信號(hào)3.3輔助運(yùn)輸?shù)缆犯脑?.3.1瀝青路面施工采用反應(yīng)型低溫阻燃瀝青混合料（氧指數(shù)≥40%，煙密度等級(jí)<75）：基層處理：對(duì)原混凝土路面進(jìn)行鑿毛處理，深度≥3mm，采用高壓水槍清理表面瀝青攤鋪：分兩層施工，底層厚50mm（AC-20C型），面層厚40mm（AC-13C型），攤鋪溫度控制在165-180℃碾壓工藝：使用12t雙鋼輪壓路機(jī)，初壓速度2.5km/h，終壓溫度不低于110℃，壓實(shí)度≥96%3.3.2道路附屬設(shè)施排水系統(tǒng)：設(shè)置單邊排水溝（寬300mm×深400mm），間隔50m設(shè)置集水井照明系統(tǒng)：安裝LED防爆燈具（間距25m，功率50W），照度≥30lux標(biāo)識(shí)系統(tǒng)：施劃150mm寬熱熔反光標(biāo)線，設(shè)置限速（15km/h）、會(huì)車等警示標(biāo)識(shí)3.4地面建筑施工3.4.1井口房結(jié)構(gòu)施工基礎(chǔ)工程：采用鋼筋砼獨(dú)立基礎(chǔ)（C30砼，基底標(biāo)高-2.5m），設(shè)置300mm厚級(jí)配砂石墊層主體結(jié)構(gòu)：鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)（柱距6m×8m），圍護(hù)采用200mm厚夾氣砼砌塊屋面工程：1.5mm厚SBS改性瀝青防水卷材+70mm厚擠塑保溫板，坡度2%3.4.2提升機(jī)房設(shè)備基礎(chǔ)砼澆筑：C35細(xì)石砼，一次連續(xù)澆筑，使用Φ50振搗棒振搗，養(yǎng)護(hù)期≥14天預(yù)埋件：提升機(jī)基礎(chǔ)設(shè)置20組M36地腳螺栓，定位誤差≤2mm，采用鋼制定位支架固定減震處理：基礎(chǔ)周邊設(shè)置100mm寬瀝青麻絲伸縮縫，底部鋪設(shè)200mm厚級(jí)配碎石減震層四、施工進(jìn)度計(jì)劃4.1關(guān)鍵線路計(jì)劃采用Project軟件編制四級(jí)進(jìn)度計(jì)劃體系，關(guān)鍵線路如下：施工準(zhǔn)備→罐道梁更換→提升機(jī)控制系統(tǒng)安裝→操車信號(hào)調(diào)試→井底套架改造→聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)4.2階段進(jìn)度控制第一階段（1-15天）：完成提升機(jī)房臨時(shí)供電（3天）、井筒測(cè)量放線（5天）、安全設(shè)施搭設(shè)（7天）第二階段（16-80天）：井筒改造（65天），其中罐道更換（30天）、梯子間安裝（20天）、管路敷設(shè)（15天）第三階段（81-120天）：提升系統(tǒng)改造（40天），含設(shè)備安裝（25天）、系統(tǒng)調(diào)試（15天）第四階段（121-150天）：道路施工（20天）、地面建筑（30天）、聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)（10天）4.3進(jìn)度保障措施資源保障：投入2套井筒作業(yè)平臺(tái)，3個(gè)專業(yè)施工班組（每班18人），關(guān)鍵設(shè)備備用率100%時(shí)間保障：井筒改造階段實(shí)行"三八制"作業(yè)，提升系統(tǒng)調(diào)試階段24小時(shí)連續(xù)作業(yè)技術(shù)保障：對(duì)罐道安裝等關(guān)鍵工序采用BIM技術(shù)預(yù)拼裝，減少現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整時(shí)間五、資源配置計(jì)劃5.1人力資源配置高峰期投入總?cè)藬?shù)156人，其中：管理人員：項(xiàng)目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、安全員3人、質(zhì)量員2人專業(yè)工種：起重工8人、焊工12人、電工10人、鉗工6人、砼工15人普工及輔助人員：78人（含2個(gè)掘進(jìn)班組）5.2主要施工設(shè)備設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量功率用途雙滾筒提升機(jī)2JK-3.5/201臺(tái)2300kW井筒物料提升液壓鑿巖機(jī)YT284臺(tái)2.2kW巖石破碎砼輸送泵HBT602臺(tái)75kW地面建筑施工瀝青攤鋪機(jī)ABG4231臺(tái)132kW道路改造全站儀TS061臺(tái)-井筒測(cè)量防爆裝載機(jī)ZL502臺(tái)162kW材料轉(zhuǎn)運(yùn)5.3主要材料計(jì)劃鋼材：Q235B型鋼480t、鋼筋230t、鋼絲繩1.2km水泥：P.O42.5級(jí)水泥850t，C30-C40商品砼1200m3防水材料：SBS卷材1800㎡、聚氨酯涂料500kg瀝青材料：低溫阻燃瀝青混合料1800m3（AC-13C型900m3，AC-20C型900m3）木材：模板及支撐體系350m3，腳手板1200㎡六、質(zhì)量安全保障措施6.1質(zhì)量管理體系質(zhì)量目標(biāo)：單位工程合格率100%，優(yōu)良率≥90%，杜絕重大質(zhì)量事故管理措施：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），關(guān)鍵工序設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)建立材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)制度，瀝青混合料等主要材料需提供出廠合格證及檢測(cè)報(bào)告對(duì)罐道安裝垂直度等關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)行第三方檢測(cè)，允許偏差±3mm/10m試驗(yàn)檢測(cè)：設(shè)立現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室，開展砼試塊（每100m3一組）、鋼筋焊接（每300個(gè)接頭一組）等常規(guī)檢測(cè)6.2安全防護(hù)措施井筒作業(yè)安全：設(shè)置雙層作業(yè)平臺(tái)（間距5m），配備防墜器（靜載試驗(yàn)負(fù)荷200kN）井筒內(nèi)敷設(shè)雙回路通訊電纜，采用"雙信號(hào)制度"（檢修信號(hào)+無線對(duì)講機(jī)）爆破作業(yè)實(shí)行"一炮三檢"，瓦斯?jié)舛瘸^0.8%時(shí)立即停止作業(yè)高空作業(yè)安全：2m以上作業(yè)設(shè)置防護(hù)欄桿（高度1.2m）及安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度2000目/100cm2）作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，梯子間安裝防墜器導(dǎo)軌電氣安全：井下設(shè)備采用礦用隔爆型（ExdⅠ），接地電阻≤2Ω臨時(shí)用電實(shí)行"三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)"，漏電動(dòng)作電流≤30mA6.3環(huán)境保護(hù)措施揚(yáng)塵控制：設(shè)置霧炮機(jī)（覆蓋半徑30m），易揚(yáng)塵材料堆放采用防塵網(wǎng)覆蓋噪音控制：破碎機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音罩，晝間噪音≤70dB，夜間≤55dB廢水處理：施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3）處理后回用，不外排固廢處理：建筑垃圾分類存放，可回收材料回收率≥80%，危險(xiǎn)廢物交由有資質(zhì)單位處置七、應(yīng)急預(yù)案7.1應(yīng)急組織體系成立應(yīng)急指揮部，下設(shè)5個(gè)專業(yè)小組：搶險(xiǎn)救援組：負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)人員搜救及設(shè)備搶修醫(yī)療救護(hù)組：配置急救箱（含擔(dān)架、氧氣瓶等），與就近醫(yī)院建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制后勤保障組：儲(chǔ)備應(yīng)急物資（柴油發(fā)電機(jī)2臺(tái)、應(yīng)急照明30套、滅火器50具）通訊聯(lián)絡(luò)組：確保24小時(shí)通訊暢通，設(shè)置應(yīng)急電話專線警戒保衛(wèi)組：負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)警戒、交通疏導(dǎo)及人員疏散7.2主要事故應(yīng)急處置7.2.1卡罐事故應(yīng)急處置應(yīng)急響應(yīng)：立即啟動(dòng)一級(jí)響應(yīng)，總指揮在15分鐘內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，切斷提升機(jī)電源通訊聯(lián)絡(luò)：通過應(yīng)急廣播與罐內(nèi)人員建立聯(lián)系，確認(rèn)人員安全狀況救援措施：輕微卡罐：采用反向點(diǎn)動(dòng)提升（速度≤0.1m/s），觀察電流表變化嚴(yán)重卡罐：啟用備用提升系統(tǒng)，通過梯子間疏散人員，使用液壓千斤頂頂推罐籠后續(xù)處置：事故解除后，對(duì)罐道及導(dǎo)向裝置進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無誤后方可恢復(fù)運(yùn)行7.2.2火災(zāi)事故應(yīng)急處置初期控制：現(xiàn)場(chǎng)人員立即使用就近滅火器撲救，切斷事發(fā)區(qū)域電源報(bào)警程序：立即撥打應(yīng)急電話，報(bào)告火情位置、燃燒物質(zhì)及火勢(shì)大小人員疏散：按照"上風(fēng)側(cè)疏散"原則，引導(dǎo)人員沿安全通道撤離至集合點(diǎn)專業(yè)救援：消防隊(duì)到達(dá)后，采用高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)，控制火勢(shì)蔓延事故調(diào)查：火災(zāi)撲滅后，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，分析起火原因，制定防范措施7.3應(yīng)急演練計(jì)劃演練頻次：每季度組織1次綜合演練，每月開展專項(xiàng)演練（提升系統(tǒng)故障、火災(zāi)等）演練內(nèi)容：模擬卡罐救援、停電應(yīng)急供電、人員疏散等科目，每次演練參與人數(shù)≥30人效果評(píng)估：演練后組織評(píng)估會(huì)議，修訂完善應(yīng)急預(yù)案，形成評(píng)估報(bào)告并存檔八、系統(tǒng)調(diào)試與驗(yàn)收8.1分系統(tǒng)調(diào)試8.1.1提升系統(tǒng)調(diào)試空載調(diào)試：檢查各部件運(yùn)轉(zhuǎn)情況，測(cè)試提升機(jī)速度（0-5m/s）及加減速度（0.5m/s2）負(fù)載調(diào)試：分別進(jìn)行25%、50%、75%、100%額定載荷試驗(yàn)，測(cè)試制動(dòng)系統(tǒng)性能安全裝置測(cè)試：模擬過卷、過速、斷繩等保護(hù)動(dòng)作，驗(yàn)證安全回路可靠性8.1.2通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)試風(fēng)量測(cè)定：采用皮托管測(cè)定各井筒風(fēng)量，確?？傔M(jìn)風(fēng)量≥6000m3/min阻力測(cè)試：使用傾斜式微壓計(jì)測(cè)量通風(fēng)阻力，困難時(shí)期負(fù)壓≤2669Pa調(diào)節(jié)優(yōu)化：通過調(diào)整風(fēng)門開度，使各采區(qū)風(fēng)量分配滿足設(shè)計(jì)要求8.2聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)試運(yùn)轉(zhuǎn)條件：各分系統(tǒng)調(diào)試合格，安全設(shè)施到位，人員培訓(xùn)考核合格試運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)容：連續(xù)72小時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)試提升能力、運(yùn)輸效率及系統(tǒng)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：記錄提升機(jī)電流、通風(fēng)阻力、道路通行能力等關(guān)鍵參數(shù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能的95%以上，主要設(shè)備故障率≤0.5次/天8.3竣工驗(yàn)收驗(yàn)收組織：由建設(shè)單位牽頭，監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工及第三方檢測(cè)單位參與驗(yàn)收內(nèi)容：工程實(shí)體質(zhì)量（80%）、技術(shù)資料（15%）、觀感質(zhì)量（5%）資料要求：竣工圖紙、試驗(yàn)記錄、隱蔽工程驗(yàn)收單等資料齊全，符合歸檔要求驗(yàn)收程序：分部分項(xiàng)驗(yàn)收→單位工程驗(yàn)收→竣工驗(yàn)收，出具驗(yàn)收鑒定書九、技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用9.1BIM技術(shù)應(yīng)用三維建模：建立井筒、提升機(jī)房等關(guān)鍵部位的BIM模型，實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)進(jìn)度模擬：將施工進(jìn)度計(jì)劃與BIM模型關(guān)聯(lián)，進(jìn)行4D進(jìn)度模擬，提前發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵線路風(fēng)險(xiǎn)虛擬施工：對(duì)罐道安裝等復(fù)雜工序進(jìn)行虛擬預(yù)拼裝，優(yōu)化施工方案，減少現(xiàn)場(chǎng)返工9.2新型材料應(yīng)用低溫阻燃瀝青：采用反應(yīng)型冷拌冷鋪瀝青混合料，實(shí)現(xiàn)-10℃環(huán)境下施工，降低能耗高強(qiáng)螺栓連接：罐道梁連接采用10.9級(jí)高強(qiáng)度螺栓，提高連接可靠性，減少焊接工作量納米保溫材料：提升機(jī)房墻面采用納米氣凝膠保溫板（厚度30mm），導(dǎo)熱系數(shù)≤0.02W/(m·K)9.3智能化技術(shù)應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)：在提升機(jī)、通風(fēng)機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備安裝傳感器，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無人值守系統(tǒng)：井口操車系統(tǒng)采用PLC+視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)無人值守，提高自動(dòng)化水平安全預(yù)警系統(tǒng)：建立風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫，對(duì)提升鋼絲繩磨損、罐道變形等進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)警十、施工管理措施10.1合同管理合同交底：組織合同條款學(xué)習(xí)，明確各參與方責(zé)任義務(wù)，形成交底記錄變更管理：建立工程變更審批流程，變更價(jià)款按投標(biāo)報(bào)價(jià)或市場(chǎng)價(jià)確定索賠管理：及時(shí)收集索賠證據(jù)，按合同約定程序提出索賠意向通知書10.2成本控制預(yù)算管理：編制詳細(xì)的施工圖預(yù)算，分解到分部分項(xiàng)工程，控制偏差在±5%以內(nèi)材料控制：實(shí)行限額領(lǐng)料制度，鋼材、水泥等主要材料損耗率控制在3%以內(nèi)機(jī)械控制：優(yōu)化設(shè)備調(diào)度，提高設(shè)備利用率（≥75%），減少閑置費(fèi)用10.3資料管理文