建標(biāo)桿礦山 跨越兩萬里—記部?jī)?yōu)工程謙比希銅礦東南礦區(qū)探建結(jié)合采選項(xiàng)目基建一期工程

位于贊比亞的謙比希東南礦體工程的施工建設(shè)，面臨的是截然不同的環(huán)境、地質(zhì)、水文條件，運(yùn)用的設(shè)備也存在諸多差異，諸多困難使得本次施工的圓滿完成來得更顯珍貴。而這圓滿施工的背后，努力和汗水也有跡可循。

贊比亞共和國(guó)，位于非洲中南部，距我國(guó)直線距離約一萬公里，自中色非洲礦業(yè)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“中色非礦”）長(zhǎng)途跋涉扎根在此，運(yùn)營(yíng)我國(guó)在境外投資建成的第一座有色金屬礦山謙比希銅礦，至今已有21個(gè)年頭。20余年風(fēng)風(fēng)雨雨，位于贊比亞共和國(guó)銅帶省卡魯魯西市的謙比希銅礦已經(jīng)成為中國(guó)在境外建成的第一座也是迄今為止最大的一座有色金屬礦山，它也被稱為“中非合作的標(biāo)志性項(xiàng)目”。

但探索之路從未停止。2012年，中色非礦投資建設(shè)謙比希東南礦體探建結(jié)合采選項(xiàng)目基建一期工程（以下簡(jiǎn)稱“謙比希東南礦體工程”），由銅陵有色銅冠礦山建設(shè)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“銅冠礦建”）施工建設(shè)。歷時(shí)5年，謙比希東南礦體工程建設(shè)完畢，通過先進(jìn)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，東南礦體被打造成為“機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化相融合”的數(shù)字化礦山、非洲標(biāo)桿礦山，同時(shí)，該工程榮獲“2017-2018年度中國(guó)有色金屬工業(yè)（部級(jí)）境外優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)項(xiàng)”。

海外施工多險(xiǎn)阻

謙比希東南礦體工程是銅冠礦建走向海外礦山建設(shè)的里程碑，同時(shí)也是銅冠礦建在海外市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟的基地之一。

如今工程施工完畢，回顧起漫長(zhǎng)的施工過程，依然是充滿了坎坷——環(huán)境、地質(zhì)、水文條件復(fù)雜，運(yùn)用設(shè)備程度良莠不齊，銅冠礦建迎難而上，針對(duì)諸多困難和不利條件，制定了周密的施工方案和質(zhì)量保證措施。在大幅提高工效、節(jié)約工期的同時(shí)，質(zhì)量管理和實(shí)際效果都取得了優(yōu)異的成績(jī)。

謙比希東南礦體工程，設(shè)計(jì)產(chǎn)能為330萬噸/年，首期開采N1 礦體共查明礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量為6000萬噸，銅品位2.1%?；ㄆ陂g主要工程包括：主井、副井、南風(fēng)井及北風(fēng)井4條豎井，以及5個(gè)水平中段?；ㄒ黄诠こ塘堪ň蜻M(jìn)968560 立方米，基建時(shí)間為5年。

主、副井水文地質(zhì)條件復(fù)雜，地下水豐富，且泥質(zhì)白云巖遇水膨脹，泥水混合形成流沙層，不但給井筒下掘和安裝工程帶來極大的困難，也給作業(yè)員工帶來安全隱患。為解決該問題，銅冠礦建采取了以下應(yīng)對(duì)措施：

1.使用木模扎筋支護(hù)，采取短掘短砌的施工方式。用槽鋼加工鋼圈，一米木模上下兩道鋼圈防護(hù)，每道再分內(nèi)外兩層，分別置于內(nèi)外鋼筋處，以確保鋼筋及木模穩(wěn)固，從而確保澆灰質(zhì)量。

2.面對(duì)較大涌水時(shí)，通過澆注止?jié){墊、工作面預(yù)注漿、壁后注漿等方式進(jìn)行堵水。井壁淋幫水則采取截水、導(dǎo)水等措施將涌水引至各轉(zhuǎn)水站排至地表。

3.井筒永久裝備安裝前采取地表幃幕、井筒壁后聯(lián)合注漿的方式進(jìn)行治水，封堵井筒周圍大部分涌水，后進(jìn)行井筒壁后對(duì)點(diǎn)注漿封閉殘余淋水的方式進(jìn)行治水，將井筒淋幫水控制在了規(guī)范要求以內(nèi)，為安裝創(chuàng)造條件。

副井井筒裝備安裝有罐道梁、鋼罐道、多種規(guī)格的管路。安裝工作量大，工藝復(fù)雜。傳統(tǒng)的安裝方法是采用二層作業(yè)盤依次安裝罐道梁、鋼罐道、管路，工序轉(zhuǎn)換多，所需工期長(zhǎng)。為節(jié)約工期，銅冠礦建采用三層作業(yè)盤多工種作業(yè)技術(shù)進(jìn)行井筒裝備安裝，提前進(jìn)行天輪平臺(tái)改造及相關(guān)穩(wěn)車的安裝，然后三層作業(yè)盤下放至井筒內(nèi)開始安裝，安裝時(shí)井筒罐道梁、鋼罐道同時(shí)進(jìn)行安裝。上部安裝鋼罐道，下部安裝罐道梁，最后安裝各種規(guī)格的管路。這樣不僅減少了對(duì)井口場(chǎng)地的占用時(shí)間，為地表工程的建設(shè)節(jié)約了工期，也為井下中段的開拓預(yù)設(shè)了測(cè)量基準(zhǔn)，而且在精度上完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

銅冠礦建還和中國(guó)礦業(yè)大學(xué)聯(lián)合開展吊裝方案研究，決定采用雙桅桿吊裝法進(jìn)行主井井架吊裝，該方法在贊比亞屬首次使用，最終使用雙桅桿吊裝法成功完成主井608噸井架的吊裝工作。

積極采用新技術(shù)

在施工過程中，銅冠礦建還采用了許多新技術(shù)，以提升施工安全系數(shù)和工作效率，具體新技術(shù)包括：

1.成套機(jī)械化設(shè)備鑿井作業(yè)技術(shù)。4條井筒均采用成套機(jī)械化作業(yè)線配套技術(shù)。井筒施工配備ⅣG ～Ⅴ型鑿井井架，采用兩臺(tái)3米直徑提升機(jī)提升3立方米吊桶，以雙25噸、16噸穩(wěn)車為主的穩(wěn)車群懸吊、XFJD6.11型傘鉆中深孔鑿巖、HZ-6B 抓巖機(jī)抓巖、3.8米段高模板澆筑和高揚(yáng)程臥泵固定接力排水，形成井筒快速施工機(jī)械化作業(yè)線。

2.無軌機(jī)械化中段開拓技術(shù)。平巷開拓采用SANDVIK DD311-40臺(tái)車鑿巖，SANDVIK LH307M 鏟運(yùn)機(jī)出矸，Atlas Copco MT2010 礦卡運(yùn)輸?shù)臒o軌機(jī)械化的方法施工。無軌機(jī)械化生產(chǎn)作業(yè)線，對(duì)平巷施工及大型硐室的快速掘進(jìn)起到了至關(guān)重要作用。特別是長(zhǎng)度120米，高度9.9米的永久泵房一改傳統(tǒng)天井導(dǎo)硐、手持式鑿巖機(jī)及電耙爬矸的方法，采用斜坡道無軌機(jī)械化施工比傳統(tǒng)方法節(jié)省時(shí)間約兩個(gè)月。

3.肓豎井分段施工技術(shù)。由于粉礦井施工時(shí)，井筒底部中段積壓大量淤泥，與主井連通的井底作為臨時(shí)水倉(cāng)，人員無法進(jìn)入清理。施工時(shí)首先打通與粉礦井連接的其它兩個(gè)中段，分別采取上部吊罐反掘、下部正掘，最后中間吊罐反掘貫通的施工方法。

4.地表幃幕、井筒壁后相結(jié)合的注漿技術(shù)。副井在安裝前由于淋幫水與截流的涌水仍然超過每小時(shí)100 立方米/升。對(duì)井筒安裝工作帶來極大困難。經(jīng)與業(yè)主討論、方案論證后，決定采用先地表幃幕注漿，封堵井筒周圍大部分涌水，后進(jìn)行井筒壁后對(duì)點(diǎn)注漿封閉殘余淋水的方式進(jìn)行治水，將井筒淋幫水控制在了規(guī)范要求以內(nèi)。

5.礦倉(cāng)錳鋼板快速安裝技術(shù)。由于東南礦體的廢石也需破碎，礦、廢石主溜井共用一臺(tái)破碎機(jī)再經(jīng)分配小車分配至下部各自礦倉(cāng)。上、下部礦、廢石溜井內(nèi)設(shè)計(jì)均安裝錳鋼板。錳鋼板懸掛槽鋼設(shè)計(jì)為圓形，由于槽鋼在加工滾壓過程中變形嚴(yán)重，無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)與設(shè)計(jì)院溝通，在不影響使用的情況下將槽鋼圈梁改為62條邊的多邊形。現(xiàn)場(chǎng)施工中采用錨桿固定、一次懸掛安裝4米及兩井平行作業(yè)的方式，極大地提高了作業(yè)效率。

據(jù)悉，謙比希東南礦體工程于2012年9月5日正式開始建設(shè)，4條豎井同時(shí)下掘，銅冠礦建從組織、管理、工藝、裝備和標(biāo)準(zhǔn)化等方面均進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)劃，以達(dá)成“創(chuàng)國(guó)際品牌，爭(zhēng)部?jī)?yōu)工程”的質(zhì)量目標(biāo)。目前主井工程在提升系統(tǒng)建成后，具有提升礦石10000噸/天，廢石3000噸/天的能力，副井提升系統(tǒng)建成后，也達(dá)到了人員升降150 人/罐、材料升降12 次/班的能力。