新集矿区的设计与建设.pdf

锨 7 f ， 适 煤 矿 设 计 1 9 9 6 年第5 期 n 一 ／丁0 新 集 矿 区 的 设 计 与 建 设 煤 炭部 台肥设计研 究院赵 广清 ，_． 一 新集 矿 区位 于淮南煤 田南缘 中段 ， 东邻淮 南老 区孔 集煤 矿 ， 西 至陈桥 ～颍 上断 层 ． 南 以1 煤层与阜凤逆 冲断层 或阜风下 夹片断层 的交面 线及 F 。 。 断层为界 ， 北与谢桥 向斜轴与潘谢矿 区 的 谢 桥 、 张 集 等 井 田 毗 邻 ， 东 西 走 向长 3 7 ． 6 k m， 南 北 平 均 倾 斜 宽 2 ． 5 6 k m， 面 积 约 9 6 ． 1 k m 该 区为第 四系所覆盖 的全 隐蔽 区 ， 第 四系 松散层厚度 一般为 2 0 0 3 0 0 m。 含煤 地 层为二 叠 系的山西组和 上、 下石盒子组 ， 共含可采煤层 1 6 层 ， 累计 厚度 为 2 8 ． 9 8 m， 其 中有 主采 煤层 5 层 ， 即1 、 6 、 8 、 一2 、 1 3 1 煤层 ， 平均 总厚 度为 1 5 ． 7 6 m。 全 区 一 1 0 0 0 m 以 上 共 有 地 质 储 量 1 5 ． 8 bt ， 工业储量9 ． 1 亿 t 。 由于地 质运动 ， 受到 自南而北 的水平 挤压 作用 ， 在 矿区中偏北 部形成 了以阜凤逆 冲断层 为主体 的推覆 构造 ， 使下元古界 、 奥陶 系、 寒武 系及 部分 石炭 、 二叠 系地层 自南而北 被推覆于 煤 系地层之上 这个总体构 造格 局 ， 造 成推覆体 基本 覆盖全 区 ． 仅 在局部受 强烈剥蚀 ， 形成 “ 天 窗 ， 从而揭示了本区在推 覆下开采煤层 的新篇 章 新集 矿 区共 规 划开 发 5 个 矿 井 ， 即 新 集煤 矿 、 花家 湖煤 矿 、 八里塘煤矿 、 连 塘李煤矿 和 罗 固煤矿 ， 规划 总规模为6 6 0 万 t ／ a ， 是 安徽 省八 十 年代末 一个能 源开发新 区 ， 也是 全 国地方 煤矿 1 5 个 重点 开发 矿区之一 。 整个矿 区开发从 新集 煤矿1 9 8 9 年 l 2 月2 6日拉开建设序幕后 ， 在不 到6 年时 间里 ， 已建 成一个 初期 规模 为9 0 万 t ／ a矿 井 新集煤矿 ， 开工兴建两个矿井 花家湖煤矿 初期 规模 为1 5 0 万 t ／ a和八 里塘 煤矿 初期 规模 为3 0 万 t ／ a 。 新集煤矿建设 时间仅为4 2 个月 ， 在 投 产 后 产 量 迅 速 增 长 ， 1 9 9 4 年 出煤 1 5 0万 t ， 1 9 9 5 年出煤 2 5 1 ． 1 8 万 t ， 全员效率3 ． 7 3 t ／ 工 ， 所 ≯ f 7 - - 获利润1 ． 4 亿元 以上 。 花家湖和八 里塘矿井正在 抓紧建设 ， 预计 1 9 9 6 年7 Y ] 1 日两矿将建成投产 。 新集矿区之所以能在较短时间 内取得这样的辉 煌业绩 ， 关键 是在 设计 和建 设上进 行 了大 胆改 革 与创 新 。 本 文着重 就新集矿 区的设计与 建设 方面的改革谈以下几点体会 I 地质勘探工作的改革 新集矿 区地 质勘 探工作 始于5 o 年代 中期 ， 当 时仅 是 为了找 煤需 要 。 以后 ， 由于 多方 面原 因 ， 地质 勘 探工 作一 直 未能 得 到较 大 的提 高 。 1 9 7 9 年 1 O 月 ， 煤炭 部 1 4 7 队进 入 诙 区先 后 对 新 集 、 八里 塘和 罗园等勘探区投入勘探工作 ， 以及 在本区首次揭露以阜凤逆 冲断层 为主体 的推覆 构造和 推覆体 下主要含煤 层段后 ， 地 质勘探工 作才得 以加强 ， 并于 1 9 8 2 年 提交 了新 集矿 区 F ～ 2 8 勘 探线之 间中 间地 质资料 。 而 当时提 交的 中间地 质资料 除新集勘探 区略高于 普查 外 ， 其 他勘探 区地质勘 探程度均 低于普查 。 在这种基 础上 ， 要想尽快开发新集矿 区， 必 须使地质勘探 走捷径 和进 行改 革 。 若 按正常 程序从矿 区详查 及一 、 二个井 田精 查 、 总体设 计、 井 田精 查再到 矿井设计 和建设 ， 不仅勘探资金严重短缺 ， 而且 也耗时太长 ， 根本 无法 满足淮南市 经济 发展的 需要 为使新集矿区能尽快 开发和建 设 ， 并在较 短时间内能提 出较 为可靠的地质基础资料供设 计和施工利 用 ， 淮 南市政府 会 同地勘 和设计 部 门有关专家共 同研 究， 并经反复论证 ， 确定采用 跨越式勘探 阶段 的办法 从 井 田普 查直接进 入 精查 ， 在本着既立足于改革 又基本符合 煤炭资 源地 质勘探规范 要求 的原 则下 ， 将井 田精查分 期实旋 ， 并合理确定井 田一期精 查范围 ， 有针对 性 地布置勘 探工 程量 ， 集中精力先 搞清 前期开 发块段 ， 再逐步扩 大范 围， 以便 即能达到 “ 全面 维普资讯 1 9 9 6 年 第 5 期 煤 矿 设 计 2 3 控制 ， 摸清 规律 ， 又能抓住重点 ， 确保前期 ” 之 目 的 。 例如 ， 新 集井 田东西 走 向长 6 ． 5 k m， 南北 倾 斜宽 4 k m， 井 田面积 约 2 6 k m 。 为满 足 初期 9 o 万 t ／ a井型 的设计 和建设要求 ， 缩短 勘探周 期 ， 确定将井 田精查的工作范 围由全井 田缩 小到 仅 限于 F 。 断 层以南 3 ～9 勘 探线 之 间9 k m 内。 同 时 ， 在 勘探过程 中设计部 门积极配合 ， 多次深 入 勘探现场 ， 及 时了解和 掌握 地质情况 ， 以便提 前 构思 矿井 的主要设计 方 案 ， 并 和地勘部 门交 换 设计意图 。 另外 ， 为提高地质 资料 编制 质量 和成 果报告的可信度 ， 避 免地 质报告的返工和修改 ， 审查部 门也多次深入现场 为地勘部 门提 供超 前 服务 ， 对 终审前 的地质 报告在 现场提 前进行 初 审 ， 将报 告编制 中的一些 主要部 门辫决 在报 告 终审之前 ， 使之获 得一 次性 通过批准 ， 以提 高地 勘 、 审查和 设计工 作的综 合效率 由于地勘 、 审 查和设计部门的密切协作和加倍努力 ， 新集 井 田一期工程精查地质报告 仅 用8 个 月就全部 完 成 。 减少 初期勘探 工程量 1 2 0 0 0 m， 节省 勘探 费 用约 5 0 0 万元 又如 ， 花 家 湖煤 矿 走 向长 6 k m， 倾斜 宽 5 k m， 面 积约 3 0 k m ， 八里 塘 煤矿 走 向 长8 3 k m， 倾斜宽 2 ． 0 k m， 面积约 1 6 ． 6 k m 。 为 加快勘探速 度、 缩 短勘探周期 和 节省前期 勘探 工程 费用 ， 也采用新 集煤矿 地质 勘探改革 的成 功经验 ， 将井 田精查分期实施 ， 并根据煤层赋 存 条件和地 质构 造特点 ， 确定 花家 湖矿井 一期 精 查工作范 围为1 ～o 9 号 勘探 线之 间 ， 北至 F 。 断 层 以南 各煤 层 一8 0 0 m 标高 ， 南 至煤 层露 头 的 2 0 k mz 内。 八里 塘煤 矿 一期精查 工作 范 围为 Ⅳ 西 线以东2 5 0 m～ V西 线以西2 5 0 m 之问 ， 南 自 太 原组 灰岩顶界 面 ， 北至l 7 1 煤层倒转轴地表 投 影线 的1 ． 2 k m 内 ， 均取 得了预期效果 。 由于新集矿 区采取将井 田精查分 期实施的 改革 办法 ， 不仅 缓解 了尽快提 交精查 地质 报告 与勘探 资金严重 短 缺的矛 盾 ， 为矿 区提 前建 设 奠定了基础 ， 赢 得了时间 ， 而且避免 了因全面开 花致使勘探工作量大 、 勘探周期长的弊端 ， 使 其 投入少量 的勘探 工作 量 ， 获得 小范 围的较可靠 地质资料 ， 满 足了矿 区建设 的急需 ， 将有限 的资 金 用在刀刃 上 。 待 矿井 投产后 ， 再 以煤 养 勘 ， 进 行后续 工程 的精查地 质勘探 ， 最终达 到全 井 田 精查地质勘探的 目的 。 实践表 明 ． 新集矿区在地 质勘探方面进行的改革是可行的 ， 也是成功的 ， 为今后类似条件下的地方煤矿地 质勘探 提供 了 新的经验 。 2 新 集矿 区设 计方 面的改革 在新集矿 区设计中 ， 为使建设能尽快上 马， 并使其达到“ 少投 人， 快 出煤和再发展 的 目的 我院根据国情和新集矿区建设实际以及各矿井 的具体条件 ， 从设计方 案到方 案实施 ， 始终坚持 以速度 和效益 为 中心 ， 精 心设计和大 胆进 行设 计 改革 ， 对矿井 主要设计 技术原 财的确 定充分 地考虑 了建井工 期和 建井效 益 ． 并 为此做 了大 量技 术论证和研 究工作 ， 使 在设计方 案 中将主 要设 计技术原 则确 定得 科学合 理和 稳妥可靠 。 其 设计改革的主要方面有 以下几点 2 ． 1 密切配 合地勘部 门， 提前 构 思设计方 案 ， 缩 短 设 计 周 期 地质资料是矿井设计的最主要基础资料和 依据 ， 其 可靠程度 不仅 对矿井设计 、 施工和 生产 有决定性 影响 ， 而 且还对矿 井的开拓 部署 关系 极大 。 尤其是新 集矿 区地 质构 造特 殊 ， 且精查勘 探又是分 期实施 ， 而淮南 市也迫 于 尽快 列项建 设新集矿 区 ， 要求设 计部 门在短 时 间内拿出矿 井 高阶段 设计 文件 ， 这 无疑给设计 工作 带来 了 一 定 困难 。 因此 ， 为加快 设计进 程 ， 缩 短设 计周 期和满 足淮南 市的 建设急需 ， 我 院早在 井 田进 入勘探期问 ， 就 派设计人员多次深 入勘探现场 ， 及时 了解和掌握地质情况 ， 搜集 第一 手资料 ， 提 前构 思设 计方 案 ， 进 行设 计准备工作 。 同 时 ， 在 勘探过程 中， 还积 极参 与地 勘 、 审查部 门对地质 中间资 料的初 审工作 ， 主 动与地勘部 门充分交 换设 计意图 ， 让其 了解设计情 况 ， 更有效地把握 工作重 点 ， 以提 高资料 的使 用价值和 可靠性 ， 使 设 计工作 贯穿 于勘探 全过程 。 对在勘 探 中出现 的地质变 化 ， 设 计 人员和地 勘部 门在现 场共同 研究 ， 并 随时调 整设计方 案 ． 以确保设计工作不 因地质情 况变 化而 受到影 响 ， 使设 计方 案随着 地质勘探 的不断深入而进一步得到优化 维普资讯 2 4 煤 矿 设 计 l 9 9 6 年 第5 期 由于我院与地勘部 门互相配合 、 协同作战、 不辞劳苦 、 加班加 点 ， 使设计与地勘工作得到了 合理地交叉平行 ， 不仅提 高了勘探效率 ， 同时也 加快了设计速度 ， 当一期工 程精查报 告通过 批 准后 ， 我院即提 交矿井 的初步设计文件 ， 以便建 设单 位 尽 快 审报 和 开 工 准 备 。 如新 集煤 矿 于 1 9 8 8 年7 月 由省储委批准 了 新集井 田第一期 工 程 精查地质报告 ， 我院于 同年 8 月就 提交 了该 矿 井的初步设 计文件 ， 仅 滞后 1 个 月。 而花家 湖 矿井和八里塘矿井在一期工程精 查地 质报 告批 准 后 ， 仅分别用 2 个 月和 1 个 月时间就 向建 设单 位提 交了矿井初 步设计 文件 ， 有效地缩 短 了设 计周期 。 2 ． 2井 口位置 的合 理 选 择 当矿井 井 口位置一 旦确 定之后 ， 其井 筒 的 工程性质 也就随之 定局 ， 而 井筒工程又 是矿 井 建设 的关键 工程。 井筒工程施工顺利 与否 ， 将直 接 影 响到矿 井的建设 工期 和效益 ， 可见在矿 井 设计 中对 井 口位置 的选 择尤为重要 。 新 集矿 区 第 四系松 散层 较厚 ， 约 2 o 0 ～ 3 0 0 m， 且 地质 构 造较复杂 ， 在矿 区 中偏北部 煤 系地层之 上较普 遍 受 推覆体 所 覆盖 ， 仅 局 部受 强 烈 剥蚀 ， 形 成 “ 天窗” 。 而其南部波状推覆面之 下 ， 较普 遍发育 有 一阜 凤 下夹 片逆 冲 断层 ， 厚度 约o ～ 1 8 5 1 2 1 ， 岩性破碎 ， 个别钻孔局部漏水严重 。 推覆体 本身 为一 富水性 较强 的地 层 ， 水 文地质条 件也较 为 复 杂 ， 而 推覆体上部 的下元 古片麻岩 又相 当坚 硬致密 在这种特殊的地质条件下建井开矿 ， 不 仅两淮未 曾有过 ， 就全 国也极少见 。 况 且新 集矿 区为淮南市地 方投 资 ， 多数资金要靠筹措解决 ， 建设 资金来之 不易 。 为使新 集矿 区顺 利建设 和 资金使 用稳妥 可靠 ， 我院在选 择新集矿 区矿 井 井 口位置时 ， 通过对推覆构造体的分析 研究 ， 并 本着 因地制宜 和实事求是 的科学 态度 ， 在普遍 性 中找 出它 的特 殊性 ， 经对 资料 分析研 究和多 方案 比选论证 ， 设计确定将新集煤矿 的主 、 刮 井 井 口位置 选在 井 田南端浅 部走 向中央7 0 4 钻孔 附近的推覆 体受 强烈剥蚀 的构造 “ 天窗” 内， 不 仅建井 安全 可靠 ， 避免 了井筒 穿 1 5 0 m左 右的 地质条件复杂的推覆体， 节省井筒冻结费和凿 井措 施 费约 4 0 0 万 元 ， 而 且加 快 了井筒 施 工进 度 ， 缩短 了建 井工 期 ， 为新集煤矿开工 一年两井 筒到底 创造 了重要 条件 。 而花 家湖煤 矿 因井 口 位置选择无法避开推覆体 ， 因此， 设计确定将井 口位置选 择 在 F 。 断层与阜 风 下夹 片断层之 间 的寒武 ～奥 陶系灰岩 缺失 的地带 ， 使 井筒尽量 少 穿地质 复杂 的推覆 体和不 穿 下夹片地 层 ， 减 少了8 0 1 2 1 左右 的推覆含水体 井筒注浆工程 ， 节 省井筒注浆 费约 5 0 万 元 ， 缩 短建 井工期 2 ～3 个 月 八里塘矿井井 田内因受二 次推覆构造影响 ， 煤 系地层 之上 的推 覆体未 曾保 留 ， 使煤 系地 层 与第 四系直接 接触 ， 故设 计将 井 口位 置选择 在 F 断 层 以南 IV西 线 3 孔 附 近 的表土 层 较薄 约 1 5 0 m 、 井筒工程地质条件较简单的地带。 上述几个 矿 井施工 实践证 明， 由于设计 对 井口位置选择科学合理 ， 使井筒旋工有个 良好 的凿井工 程地 质条件 ， 加之工业 场地地 面工 程 建设条件较优越 ， 为加快井筒施工进度 ， 缩短凿 井工期和 安全 建井提供 了重要保证 。 2 ． 3 合理确定矿井井型， 并在主要生产环节留 有 发 展 余 地 矿井井型的确定主要取决于资源条件 ， 煤 层生产能力 ， 采掘接替和 矿井的开采技术条件 ， 同时还要充分考虑到矿井煤层储量、 矿井与水 平服 务年 限和技 术装备 水平 、 经济效 益及 国家 对煤炭 的需 求等 因素 。 也就 是说 ， 在确定矿井井 型 时 ， 设 计应根 据这 些相关 条 件尽 量优选 出矿 井 的最 佳井型 方案 ， 以便矿 井 充分发挥 最好 的 经济效益 。 但 对新集矿 区来说 ， 若从 各井 田的煤 层储 量和厚 表土 下建 井条件考 虑 ， 设 计应尽 可 能适当加大矿 井井型 ， 以提 高建井效益 ， 如新 集 煤 矿表土 层平 均厚 约 1 6 0 i T l ， 井 田面 积2 6 k m ， 地 质 储 量和 可 采储 量分 别 为 7 ． 5 9 亿 t 、 2 ． 6 4 亿 t 。 花家湖煤矿 表土层平均厚 约1 2 0 1 1 1 ， 井 田面 积 3 0 k m 地 质 储 量 和 可 采储 量分 别 为 5 ． 3 4 亿 t 、 1 ． 9 3 亿 t 。 八 里 塘煤 矿 表 土层 平 均厚 约1 5 0 1 2 1 ， 井 田面积1 6 ． 6 k m ， 地质 储 量和 可采储 量分 别 为 1 ． 2 8 亿 t 、 0 ． 3 亿 t 。 储量 都 较 丰 富 ， 且属 厚 表 土下建井 。 但 新集矿 区为淮南市地方投 资 ， 多数 建设 资金 要靠 自筹解决 ， 数量有 限 ， 因此 ， 建设 维普资讯 1 9 9 6 年第 5 期 煤 矿 设 计 2 5 资金是 限制 井 型不 宜过 大 的一个 主要 因素 之 一 。况且 由于淮 南市建设 急需 ， 将 井 田精查勘探 分期 实施 ， 先提交 的一期工 程精查 报告虽能 满 足规 程、 规 范要求 ， 但 对全 井 田来 说 ， 其 勘探 工 作量投入不足 ， 勘探程度偏低 ， 这也对 井型 的确 定 有 影 响 。 考虑上述诸 多因素以及从新集矿区建设实 际 出发 ， 为 既能节省矿 井 初期 投资又能 使井 型 尽量趋于合理 ， 以提高矿井效益 ， 设计本着地方 办矿要“ 以煤 养矿 ， 由小到大 ， 滚 动发展” 的改革 精 神 ， 经认真分析论证和 多方案 比选 ， 确定新集 煤矿初期 井型为9 0 万 t ／ a ． 花家湖煤矿初期井型 为1 5 0 万 t ／ a ， 八 里塘煤矿初 期 井型为3 0 万 t ／ a 。 另外 ， 考虑 到各矿 井煤层储 量较 多和 煤层生 产 能力较大 ， 矿井建成投产后如资金落实 ， 有可能 进一步提 高 矿井技 术装 备水 平 ， 加 大矿 井开发 强度 ， 以提 高矿井生产 能力 。 因此 ， 设计 在矿 井 的主要生 产环节 上 留有 一定茇 展余地 ， 以便矿 井投产后少 改造 、 多出煤 。 例 如 ， 新 集煤 矿初 期井型 确定为 9 0 万 t ／ a ， 矿井于 1 9 9 3 年 7 月1 日投产 ， 投产 当年 出煤 2 0 万 t ， 1 9 9 4 年 出煤1 5 0 万 t ， 略加 改造后即可 出煤 1 8 0 ～ 2 4 0 万 t 。 新 集煤 矿 的 实践证 明 ， 我 院 当时 按 照地方办矿 由小到大和以煤 养矿的原则合理确 定 的井型 是正 确 的 ， 不 仅达产 容 易、 增 产 潜 力 大 、 管理方便 ， 同 时还 达到 了工期 短、 投 资省 和 多出煤 的 目的。 2 ． 4台 理 选 择首 采 区 ， 并 充分 考 虑首 采 煤 层 的 开 采 效 果 当矿井 井 口位置确 定后 ， 对首 采 区的 选择 是 至关重要 的 在新集矿 区设 计 中， 我院根据地 方煤 矿建设特 点 ， 设计 对矿 井首采 区确定 的主 要原则是 1 首采 区要勘探 程度 高、 煤 层 稳定 、 储量 丰富可靠、 地质条件和开采技术条件简单 ， 且地 面 无搬迁或搬迁工作量较小 2 尽 可能将 首采区布置 在工 业场地 的井 筒 附近和有 利 于设置 中央采区 ， 使 井下开拓 工 程量和贯 通距 离达到 晟小 并 使 井下生产 系统 简单 ， 煤 流可直接进入井底煤仓 ， 以减少生产 环 节 ， 提高劳动效率 。 3 尽量选择 深受 用户欢迎和 在市场 中具 有较强竞 争能力 的优 质煤 层作为首 采煤层 ， 以 便矿井投产初期能获得最好的开采经济效益 。 按 照上述 原则 ， 井结 合各 矿井具体条件 ， 经 对资料认真 分析和 多方案 比选 ， 设 计确定新 集 煤矿首采 区选 在距 工业 场地 井筒 较近 的地 质构 造 简单 、 煤 层赋存 稳定 、 含量 丰富可靠 ， 且块 段 完 整和适 于综采 的南 中央 1 3 一 采 区 。 并将 其 按 片盘采 区进行 布置 ， 采区煤炭 利用上 山胶带 机 延长方式 直接 运 至主井 井底煤仓 。 花家 湖煤 矿 由于 1 1 - 2 煤层 含矸率 较高 1 ～ 3 层 ， 原煤 灰 分也较高 ， 平均2 1 ． 4 1 ， 发热 量低 ， 在市场缺 乏 较强的竞争力， 影响矿井初期开采效益。 为使矿 井初期 能获得更好 的经济 效 益 ， 设 计选择 原煤 灰分较低 ， 平均l 6 ． 3 3 ， 发热量较高的8 煤层作 为首采煤层 ， 并优先设置中央采区。 矿井达产时 移交一个 中央 8 采区 ， 布置两个 8 煤层 综采 面 ， 采区煤炭也是 利用上 山胶带机 延长方式 直接运 至主井井底煤仓。 八里塘煤矿因煤层倾角为7 o 。 ～ 8 0 。 左右， 属急倾斜煤层开采。 设计结合井 口 位置 ， 煤层、 煤质情况和开采技术条件， 井从有 利于 井下开拓布局 、 减少开拓工程量 、 缩短建 井 工期以及 开采效益等考虑 ， 首 采区选 择西 一 1 1 一 和 西 一 1 3 一 ～1 4 两 个采 区， 同时 开采 1 1 一 z 、 1 3 一 、 1 4 三个煤 层， 矿井达 产时分 别在 1 L。 、 1 3 一 、 l 4 三个 煤层 中各 布置一个炮 采工作 面 。 以上3 个矿井建设与生产实践证明， 由于设 计合理地选择了矿井首采煤层和首采区 ， 为加 快 矿井建设 ， 缩短建井工期和矿井提前 出煤 ， 以 及矿井投产后能迅速达产并取得最佳效益奠定 了基 础 尤其新 集煤 矿设 计选 择南 中央 1 3 一 采 区作 为首 采 区， 井将 主、 副井采用“ 长短腿” 布 置 ， 即按 片盘采 区方式开拓采区 ， 不仅使 开拓工 程量 大为 减少和 矿 井提前 一年 出煤 ， 多出煤 约 3 0 万 t ， 获得 了较 好 的经 济效 益 ， 而且还 为矿 井 实现综放开 采产量突破百万 吨创造 了极其重 要 条件 维普资讯 2 6 煤 矿 设 计 ] 9 9 6 年第 5 期 2 ． 5 依 靠科学技术进 步， 并充分发挥科技 是 第 一 生 产 力 的 作 用 在新集矿 区设计 中 ， 为最大限度地 压缩矿 井建设投资和缩 短关键 工程工期 ， 提高 建井效 益 ， 我院充分 依靠科学技术进步 ， 积极采用新 技 术、 新工 艺和 新材 料 ， 充分发挥科技是第一生产 力的作用 。 例如 新集煤矿 为了建设急 需 ， 在 未 完成井筒检查 孔之前就 已将 五通一平 ” 工作完 成 ， 井 筹建 了部 分可供 临时使 用的永久工程 和 大临工 程 ， 投入 约2 0 0 万元 。 当发现井 筒穿过 断 层破 碎带 时 ， 已很 难下决心改变 井筒位置 。 为确 保矿 井开工期不受影响和 已投入的资金不造 成 浪费 ， 我院通 过分 析论证后 ， 决定井筒位置维持 原设 计不 动 ， 力 图通 过科学 技术手段 来加以解 决 ， 将工 作的着重 点放在加 强井壁结 构的试验 和研 究上 。 由我 院牵 头组成 了该 项 目课题 科研 攻关 小组 ， 对 井筒井 壁结构进行 科学研 究和论 证 ， 提 出 了在井筒 内外 壁 问铺设 1 0 01 -D ．I ] [1 厚 沥 青缓 冲层 新型 井壁结构 这种井 壁结构 当井筒 受外部地层错动等瞬 时荷载或 附加荷载作用时 能够很好 地保 护井筒 ， 使井筒在使 用过程 中安 全可靠。 这种新型井壁在国 内尚属首次应用 ， 不 仅成功地解决 了新集煤矿井筒过断层破碎 带的 难题 ， 避免井筒搬迁和免于工业场地二次购地， 使矿井节 省了大量 投资和 已投入 的2 0 0 万元未 受 到损 失。 而且还为矿井 建设赢得 了宝贵时 间， 使矿井实现 了“ 当年立项 、 当年准 备、 当年开工、 当年进尺 的预期 目标。 该项 目课题的研究成功 既在 国内居领先水 平 ， 又有较高 的科学价值 和广 阔的推广应用前 景 ， 其经济效益和社 会效益十分显著 ， 在1 9 9 4 年 荣获安徽 省科 技进 步二等奖 。 又如 ， 新集煤矿设 计时 为了减少一 个 回风 井井筒工 程量 ， 我院确定矿 井初期 只设置主 、 副 井两个 井筒 ， 并利用 主井 箕 斗井 回风 。 当时 ， 利用主井 回风的矿 井不 仅两 淮 尚无先例 ， 就全 国而言也不 多见 ， 仅 在5 0 年 代我国东北地 区少 数矿 井 曾利用过 主井 回风 ， 但 因存在漏 风率高 和对 井简装备腐 蚀严重 等问题 ， 一直未被推 广 应用 。 为解决主井 回风存在的 问题 ， 我院通过调 查 研究和认真 分析原 因 ， 在设计 中采 取专人 专 题 研究对策 的方法 ， 针对 存在的主要 技术问题 进行重点技术攻关 ， 以确保主 井回风取得成功 由于设 计上采 取了有效对 策和 改进 了设计 ， 加 之施工 单位和 生产单位 的密切 配合 ， 使主井 回 风漏风 率大大 降低 ， 生产实测 漏风率 在 1 2 以 下 。 不仅充分发挥了一井多用效能 ， 使矿井前期 少 掘一 个净直 径5 ． 5 m 的风 井井筒 ， 节省投 资 约 6 0 0 万 元 ， 取得 了 良好 的社 会 效益 和经 济 效 益 。 而且还 创出了符 合我国国情 的新路子 ， 具有 较高的推广应用价值 。 另外 ， 在新集矿 区建设 中 ， 我院还 紧密配台 旋工 、 建设单 位在 花家湖煤矿 冻结 井筒 中采 用 素混凝土井壁的科学试 验 ， 使花 家湖煤矿的主 、 副 、 风 井3 个井筒冻结段采用素混 凝土井壁结构 取得 成 功 ， 不仅 简化 了 施工 工 艺 ， 缩 短 了建工 期 ， 而且取得 了 良好 的经济效 益。 3 个 井筒冻结 段共 节约 钢筋 1 9 1 ． 5 9 t ， 节 省投 资 9 6 ． 4 4 万 元 ， 有效地 降低 了井 筒的工程造 价 。 除 了获 得近百 万元的直接经 济 效益外 ， 还取得 了更 为可观的 间接 经济效益 ， 3 个井筒节省的时 间均在4 0 天以 上 ， 按矿 井早投 产4 o 天考虑 ， 共步 发生利 息2 5 6 万元， 创造产值2 3 0 1 万元， 可获净利润9 4 9 万元 ， 取得的间接经济效益约为1 2 0 5 万元 。 由于花家湖煤矿井筒冻结段采用素混凝土 井 壁研 究取得成 功 ， 使 井筒 冻结段采 用 素混 凝 土 井壁在 新集矿区迅 速得到推广应用 。 如 ， 在建 的八 里塘煤 矿两个 井筒和新集煤 矿补套 井亦采 用了这种 井壁结构 。 这种 冻结 段素混凝 土井 壁 的研 究成 功 ， 不 仅为新集 矿 区今 后采 用冻结 法 施 工 的井筒 冻 结段 井 壁结 构探 索 了 一条 新 路 子 ， 而且 对两淮绝 大部分厚 表土 冻结法 施工 的 井筒冻结段采用素混凝土井壁结构也具有广 阔 的推 广应 用前景 。 该 科研成 果 已获 得安徽 省科 技进步二等奖 。 2 ． 6采用凿井 、 生产 两用井 架和两 用锁 口， 缩 短 关键 I 程 期 在矿井 建设 中， 副井井筒施工、 井简装备和 井架 安装 是矿 井 建设 主 要矛 盾线 上的关 键 工 程 ， 对建井工期 影响较大 ， 尤其是在矿井 只设置 维普资讯 1 9 9 6 年 第5 期 煤 矿 设 计 2 7 两个井筒的情况下． 矛盾将更为突出。 为解决这 一 矛盾 ， 并使 副井 “ 矿 、 土 、 安 ” 三类 工程施工 工 序处于最优 状态 ， 以达到 缩短关键 线路 的建 井 工 期 目的。 设计 根据 凿井 施工 工艺 、 设施布置 和 生产提 升设施布置等要求 ， 设 计确 定新 集、 花家 湖煤 矿副井和八 里塘煤矿混合提升井均 采用凿 井、 生产两用钢 井架 ， 并将其在施工准备期 内安 装 完毕 ， 供凿井 临时提 升使用 。 另外 ， 为进一 步 减 少井 口占用时间 ， 设 计在 总结新 集煤 矿施 工 经验 的基础上 ， 又将花家湖煤矿 副井锁 口、 井 口 房部分工程和八里塘煤 矿混合井锁 口在施工 准 备期 内一次 做成 ， 作为施 工、 永 久两用 。 由于 设 计在 矿井关键线路上充分利用了永久设施兼作 凿 井用 ， 不仅 免去 了二次井 架安装和 重做永 久 锁 口所需要 的时 间， 节省了大量材料和投资 ， 而 且 还取得 了 良好的经济效 益和 社会效 益。 如 新 集煤矿副并采用凿井 、 永 久两 用钢井架 ， 使矿 井 省 去一套重约 8 1 t的新 Ⅳ型 凿井钢 井架 ， 节 省 工程 费用约4 8 万 元 ． 缩 短井 口占用 时间3 个 月 。 另外 ， 该 种井架在安徽煤矿建设 中尚属首例 ， 新 集煤 矿副井凿井、 生产两用井架 已经过6 年 的实 践检 验 效 果 良好 ， 具有较 高的使 用价值 ， 在 两 淮煤 矿建设 中有 广 阔的推广前景 。 该设 计 1 9 9 5 年被煤 炭部评 为优 秀设 计三等奖 。 2 ． 7 选 用提升设备 ， 也 充分考虑 了缩短 I期 和 节省投 资 在 新集矿 区设 计 中， 为进 一步缩短矿 井井 筒 施工 交替安装期 间的工期 ， 使井 口、 井筒安装 工 程能最大 限度地合 理交 叉平行作业 ， 我院 在 井筒提升设备选型上也 充分考虑了有利于缩短 建井工期和节省投资 。 例如 ， 新集煤矿初期井型 为9 0 万 t ／ a ， 第 一生产水平 标高 一4 5 0 m， 二 、 三 水平 因井筒无法延深 ， 均采 用暗斜井 延深方式 。 设 计根 据井 型和提升 高度 ， 对 副井提 出过选 用 2 J K一3 ． 5 ／ 1 1 ． 5 加宽 型单 绳 缠 绕 式提 升机 或 J KMD～2 ． 8 ／ 4 型多绳落地 式提升机 两个 方案 ， 经技术经 济 比较 ， 由于多绳落 地式提 升机要 比 单绳 缠绕 式提 升机 多占井 口时间约 6 个月 ， 且投 资多3 O 万 元 ， 因此 ， 设计最后 推荐 副井选用 3 ． 5 m加 宽型单绳 提升机 。 又如 ， 花 家湖煤矿 主、 副 井提升 机选型 ， 设计 经对多绳 落地式提 升机和 多绳塔 式提升机 两种方 案 比选后 ， 由于 落地式 提升机 最大 优点是 占用 井 口时 间短 ， 比塔式提 升机 要短 8 个月 ， 且提升机设计安装与井 口井架 和井 口土建工 程能最大 限度地进行交叉平行 作 业 。 另外 ， 多绳 落地 式提升机矿 、 土 、 安三类工程 总投资要 比多绳塔 式提 升机 步2 O ～3 5 万 元 。 故 设计确定主 、 副井均选用多绳 落地式提升机 。 3 实行 科学 管理 ， 争创最好效益 一 部好的设计 蓝 图， 最终 要靠建 设者 们去 精 心策 划、 精 心组 织、 精心施工和奋 斗拼搏才 能 得以实现 。 新集矿 区为 淮南市地方 筹 资建设 ， 又 处于 我国计划经济 向市场经 济转 变时期 ， 面对 市场 经 济的挑 战和建设 资金 严重 短缺 的现实 ， 矿 区 领导 不得 不有 一 种强 烈的 时 间观 念和 效益 观 念。 否则， 就有可能出现“ 工期马拉松、 投资无底 洞 的被 动局面 。 而要避 免这种 局面 的。 出现 ， 就 必 须从筹备建 设开始 ， 对 全过程 实行 科学化 管 理 ， 坚持 以 工期和质量第一 、 效益至上 为原则 指导施工管理 ， 并 以严格 的施工管 理抢 时间、 刨 效 益。 为使新集矿区建设能取得最好效益 、 最快 速 度 ， 矿 区领导结合矿 区 自身条件 ， 充分运 用市 场经 济手段 ， 在矿 区建 设管理 方面 作 了重 大改 革 。 例 如 ， 引进 市场竞争机制 ， 实行 工程“ 切块承 包 ， 对一些单项工 程和单 位工程按难 易程度进 行 分类 ， 并 明确质量和进度要求 ， 择优选 择麓工 单 位和 “ 切块承 包 ； 工程 进度 采 用 “ 倒 排 工期 法 ， 若 施工单 位两个 月完不成 工程进 度形象 ， 就扣 除费用 ， 收 回工 程 ， 另换施工 队伍 ； 对一 些 关 键 工程还设立“ 阶段 工期 奖” 和“ 小 指标竞 争 赛 奖 ， 工程一结束 ， 只要按质按 量完成 ， 就 当场 兑现资金 ， 以奖 金争时 间、 换 效益 ， 采取 灵活激 励的办法 充分调动施工单位积极性和激发 了广 大工 人的劳动热情 ， 因而杜绝 了某些单 位“ 抢工 程、 占地盘 、 拖工期 、 吃长饭 的现 象 。 为避免过 去统配矿建设 与生产相脱 离的弊 端 ， 矿 区在建 设 中， 从筹 建 、 建 设到 投产实 行一 维普资讯 2 8 煤 矿 设 计 1 9 9 6 年第5 期 套班子管到底 ， 并聘用一些经验丰富 的老 同志 ， 既从事施工管理 又负责施工监理 。 此外 ， 为进一 步 加强施工质 量管理 ， 建设 单位在施 工过程 中 还 坚持派人跟 班督 促 ， 以便对 施工质 量和进度 实行跟 踪 管理 ， 并做 到 班班 有 记录 ， 班 班有 汇 报 ， 质量 不合 格 的决 不验 收 ， 发现 问题 及 时解 决 ， 真正做 到 了以质量保速 度 ， 以速 度 剖效 益 。 从所 竣工 的各项工 程来看 ， 工程质 量切 实达到 了优质 。 如新 集煤 矿主 、 副井两个 井筒 ， 由于 施 工质量高 ， 生产中井筒淋水还 不到 2 m。 ／ h， 整个 井下3 天才 排一次水 。 花家湖 煤矿 主、 副 、 风井3 个井筒 既 穿过 第 四系 松散 层 又穿过 推覆 体水 帽 ， 目前井筒淋水未超过3 m。 ／ h， 且井下巷道也 基本无 淋水 。 由于新集矿 区在建 设 中实行 科学化 管理 ， 并采用 灵活机动 的激励 办法 ， 因而 使矿 区建设 步伐保持 在 快车道” 上 ， 既保证 了工程质 量 ， 赢 得了时间 ， 又取得 了最好效益 ， 达到了“ 快速 、 优 质、 高效” 的 目的。 4 结语 新集矿区 自1 9 8 9 年1 2 月2 6 日第一个矿井新 集煤矿 开工建 设以来 ， 在 不到 6 年 的时 间里 ， 即 可建成 3 4 “ 矿井 ， 平均两年就 建设 1 个矿 井 ， 而第 一 个矿井新集煤矿在投产后的第二年产量就翻 了一番 ， 创出了我 国煤矿建设 的一流速度 、 一流 效 益。 这些辉煌 成就 的取得 ， 既凝聚着建 设者们 的辛勤汗水和心血， 又有方方面面的大力支持 和协 作。 如 勘探 、 设计部 门为矿 区建设提 前提 供 了可靠 的基础 资料 和高质 量的设计文 件 ； 设 计部 门 以现场 的实际 需要为