礦建工程遺留問題的分析及對策研究

于軍軍

（霍州煤電集團團柏煤礦，山西 霍州 031414）

煤礦礦建工程項目相對較多，隨著煤礦不斷延伸和擴建，礦建工程施工質(zhì)量問題不斷增多，不僅阻礙了礦建工程的建設(shè)發(fā)展，而且在后期使用過程中威脅著煤礦安全生產(chǎn)。

霍州煤電集團團柏煤礦位于霍州市白龍鎮(zhèn)陳村，經(jīng)改擴建后礦井現(xiàn)生產(chǎn)能力為150萬t/a，井田面積 33.8372km2。礦井采用斜井開拓方式，現(xiàn)開采10#煤層。井田內(nèi)分兩個水平九個采區(qū)，采區(qū)內(nèi)采掘工作面全部采用綜合機械化施工工藝。團柏礦井田面積大，礦井內(nèi)礦建工程較多，如井筒、中央水倉、水泵房、采區(qū)變電所、采區(qū)避難硐室、火藥庫、采區(qū)車場等，礦建工程在施工過程中及后期使用期間存在很多問題，不僅降低了礦建工程使用壽命，而且嚴重威脅著煤礦安全生產(chǎn)，對此團柏礦對部分礦建工程在施工過程中存在的主要問題進行探討，并研究制定了相應(yīng)對策措施。

1 礦建工程施工過程中及后期存在的主要問題

1.1 設(shè)計不合理

團柏煤礦采用斜井開拓，設(shè)計主、副斜井位于工業(yè)廣場以南。在設(shè)計時未認真檢查鉆孔資料，造成斜井施工至40m處遇落差25m大斷層，斷層傾角為60°，而根據(jù)礦地測科物探資料顯示斜井表土主要為粘土，屬石盒子組地層，粘土厚度為70m，斷層帶附近本來成巖較差的地層巖石受斷層影響造成巖石層硬度系數(shù)遠遠低于正常值，局部地段巖石普氏系數(shù) f ＜1.5，從而造成了斜井在該段施工時頂板出現(xiàn)大面積破碎現(xiàn)象，當施工至50m處頂板出現(xiàn)垮落現(xiàn)象，造成經(jīng)濟損失50萬元。通過事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，造成該事故主要原因為井筒位置設(shè)計不合理造成的。

1.2 礦建工程施工措施不到位

團柏礦443水平變電所位于443第二進風(fēng)巷以南，長度為40m，變電所與進風(fēng)巷之間預(yù)留保護煤柱寬度為45m。第二進風(fēng)巷在施工過程中靠近變電所一側(cè)揭露一條正斷層，受構(gòu)造應(yīng)力的影響，進風(fēng)巷兩側(cè)煤柱圍巖壓力加大，變電所施工期間支護設(shè)計中巷幫僅采用單錨桿支護，巷幫壓力較大，初期單錨桿支護無法滿足施工需求，但施工隊組未采取合理有效的安全防護措施，從而造成變電所在后期使用時靠近進風(fēng)巷側(cè)煤柱出現(xiàn)嚴重片幫現(xiàn)象，影響變電所正常使用。

1.3 地質(zhì)條件影響

團柏礦地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件相對復(fù)雜，礦井涌水量較大，根據(jù)地測科水文地質(zhì)資料顯示該礦正常涌水量一般在60m3/h左右，最大涌水量224m3/h。礦井充水水源主要以老孔水、裂隙水及地表水為主。團柏礦水害對井下礦建工程后期使用影響較大，易造成礦建工程質(zhì)量降低，甚至影響礦建工程后期使用。如團柏礦南四盤區(qū)變電所受鄰近采空區(qū)水害影響，致使變電所由原服務(wù)年限為8a降低至2.5a，大大降低了南四盤區(qū)變電所使用壽命。

1.4 礦建工程后期維護力度不夠

團柏礦400水平避災(zāi)硐室位于水平南翼，緊鄰10-207、10-205綜采工作面，該硐室主要用于水平采區(qū)發(fā)生重大煤礦事故時人員避災(zāi)所用，避災(zāi)硐室內(nèi)鋪設(shè)兩趟風(fēng)水管路直接與地面相連通，同時硐室內(nèi)安裝供人員呼吸所用的壓縮氧裝置。由于避災(zāi)硐室建成后后期維護力度不夠，受10-207、10-205工作面回采壓力影響，硐室內(nèi)頂板出現(xiàn)大面積下沉、破碎，硐室兩壁出現(xiàn)裂隙以及硐室內(nèi)部分應(yīng)急設(shè)施出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，不僅大大降低了避災(zāi)硐室工程質(zhì)量，增加了硐室維護成本費用，而且降低了硐室初步設(shè)計使用效果，影響煤礦安全生產(chǎn)。

2 采取的應(yīng)對措施

（1）優(yōu)化礦井設(shè)計，合理布置礦建工程。礦井在生產(chǎn)前對于部分大型礦建工程如斜井、風(fēng)井位置選擇時，必須詳細了解礦建工程所在地的地質(zhì)條件情況，盡量避開對礦建工程影響較大的地質(zhì)構(gòu)造，從而可有效提高礦建工程施工質(zhì)量及施工效率。對于團柏煤礦主、副斜井由于設(shè)計不合理造成施工期間遇大斷層構(gòu)造，影響斜井施工質(zhì)量的問題，由于斜井施工后設(shè)計無法變更，為保證施工安全及質(zhì)量可對斜井過斷層期間加強支護，將原混凝土支護變更為加長錨索網(wǎng)聯(lián)合支護，降低斷層帶對斜井施工的影響。

（2）加強礦井工程施工時安全措施。為確保礦建工程施工質(zhì)量，必須加強礦建工程施工時的安全技術(shù)措施，對于施工條件及水文地質(zhì)復(fù)雜地段，施工礦建工程時必須采取合理有效的技術(shù)措施。團柏礦443水平變電所在施工時為減輕第二進風(fēng)巷構(gòu)造壓力影響，可在變電所靠近進風(fēng)巷斷層帶側(cè)煤壁架設(shè)工字鋼梁，鋼梁頂端采用π梁與頂板固定，鋼梁底端焊接底座預(yù)埋在底板上并采用混凝土澆筑，鋼梁間距為1.0m，鋼梁與煤壁側(cè)采用水泥背板進行填塞，然后再進行噴漿。

（3）加強礦建工程水文地質(zhì)災(zāi)害防治。對于井下礦建工程在施工前必須對其周圍進行水文地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測，特別是水害的防治，必須確定礦建工程四鄰可能存在的水害具體位置、水量、水壓，然后根據(jù)實際生產(chǎn)情況進行水害防治如探放水措施等，同時礦建工程施工時必須建立可能發(fā)生水害的應(yīng)急救援措施。南四盤區(qū)變電所等類似工程，可采用引導(dǎo)水源的方法降低采空區(qū)水害影響，提高礦建工程施工質(zhì)量。

（4）加強礦建工程維護力度。礦建工程投入使用后必須加強安全維護力度，特別是礦建工程配套設(shè)施的維護，如避災(zāi)硐室、進、回風(fēng)井、火藥庫等必須實行專人定期檢查維護，建立礦建工程維護臺賬，將發(fā)現(xiàn)的隱患及時上報并采取合理措施，保證礦建工程使用時安全可靠。

（5）其他措施。①選擇一流的施工隊伍。為保證礦建工程高效、高質(zhì)量完工，礦建工程必須由一流技術(shù)的施工隊伍進行施工，確保礦建工程安全、優(yōu)質(zhì)、快速施工。②加強工程質(zhì)量管理。礦建工程施工期間必須加強工程質(zhì)量管理，礦建工程每一道工序必須由專業(yè)的技術(shù)人員及監(jiān)理人員進行檢查和驗收，必須確保每一項礦建工程保質(zhì)完成。

3 結(jié)束語

霍州煤電集團團柏煤礦針對部分礦建工程在施工期間存在的主要問題進行分析，根據(jù)實際情況提出了合理化措施，有效解決了礦建工程質(zhì)量差、施工難度大、后期使用壽命短等難題，保證了煤礦安全生產(chǎn)。