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礦山工程研究報告范文1
中圖分類號： E271 文獻標識碼： A
一、工程概括
琿春紫金礦業有限公司曙光金銅礦廢石綜合利用項目10000t/d選礦廠工程總建筑面積：13256.19M2。鋼結構建筑面積為10864.65 M2；鋼筋混凝土屋面板面積為2411.17 M2；外墻面積為6584.06M2。在環境類別中的結構設計使用年限為50年。建筑抗震設防類別為丙類，建筑結構安全等級為二級，建筑耐火等級二級，生產的火災危險性分類：戊類。所在地區的抗震設防烈度為六度，設計基本地震加速度0.05g。設計地震分組：第一組；場地類別Ⅱ類；特征周期Tg=0.35sec，建筑結構的阻尼比取5%。
二、工程特點
琿春紫金礦業有限公司曙光金銅礦廢石綜合利用項目10000t/d選礦廠依山而建，平整標高為411.80m～472.30m，設計單位根據施工現場的場地情況，為減少造價、施工難度及土方開挖量等，新建選礦廠采取階梯式布置。
工程主體多采用鋼結構，真正做到綠色無污染。鋼結構的建筑面積占整個工程面積的54.71%。健康性：干作業施工，減少廢棄物對環境造成的污染，鋼結構材料可100%回收，其他配套材料也可大部分回收，符合當前環保意識，所有材料為綠色建材，滿足生態環境要求，有利于健康。舒適性：輕鋼墻體采用高效節能體系，具有呼吸功能，可調節室內空氣干濕度，屋頂具有通風功能，可以使屋內部上空形成流動的空氣間，保證屋頂內部的通風及散熱需求。快捷：全部干作業施工，不受環境季節影響。比鋼筋混凝土結構減少工程造價及施工難度，并大大縮減了施工進度。
施工期間及后期排水設施按照廠區的地形、標高以及近十年的最大降水量等對斷面進行計算，減少了雨水沖刷對環境的污染。
三、礦山建設施工管理措施
1、工程設計優化
1.1設計全部采用獨立基礎，在施工過程中對設計進行優化，對于獨立基礎與擋墻分開設計的，進行現場開會討論后由建設單位向設計單位提出優化的要求，設計單位從新對基礎與擋墻進行結合的設計方案。
1.2主廠房原設計屋面設天窗（自動式），后參建各方經現場研究，廠房內已有除塵設備，屋面無需設置天窗，后建設單位與設計院溝通取消屋面天窗。
1.3鋼結構廠房窗下圍護墻，原設計地下部分基礎為磚基礎，從東北地區的凍害及凍結深度1.7米，后經施工現場討論由建設單位與設計單位溝通，將基礎改為毛石基礎和鋼筋混凝土地梁，上部砌磚。
1.4建設單位與設計院溝通后，所以配電室室內標高，由原設計標高提高600mm，防止室內外高差造成電纜溝進水。
1.5脫水車間在設計中未設置沉淀池，后建設單位與設計院進行溝通，設計院補充設計，在車間內增設三個沉淀池。
1.6浮選車間配電室、一級泵站配電室、二級泵站配電室、二級泵站泵房，設計為磚基礎，后經現場各參建單位討論后，有建設單位與設計院聯系改為混凝土獨立基礎。
2、工程質量管理
2.1工程建設伊始就明確了爭創“國家優質工程”的質量目標，使參加項目建設的有關單位達成共識，產生凝聚力、核心力，堅定信心。
2.2建立了以建設單位為核心，依托總承包單位實現過程管理的質量管理體系和質量保證體系，并將設計、監理、勘查等單位納入這個體系之中，簽訂創優責任狀，并將創優目標分解，使設計、施工質量均處于受控狀態。
2.3搞好創“國家優質工程”、創“省級科技推廣示范工程”及“創省級優秀設計”等工作的策劃。為工程整體創優工作提供實施依據。
2.4成立了創國際優質工程工作小組為設計創優、科技推廣、施工創優及QC小組活動創優等提供組織保證。
2.5結合工程創優，在施工過程中實行樣本引路，對已發生質量通病的室內抹灰、涂料油漆管道根部處理等施工工藝進行了優化，達到了質量預控的效果。
2.6加強施工質量預控，重點進行了樁、獨立基礎、混凝土條形基礎、鋼筋混凝土大體積基礎、杯形基礎、筏型基礎，主體鋼結構、鋼柱的垂直度、預埋錨栓的尺寸、防雷接地和電氣設備工作接地以及消防工程的質量預控，保證了工程的結構安全和使用安全。
6.1已有勘察資料表明地質和水文地質條件鑒定。
6.2標準軸線樁、水平樁、龍門板、定位軸線、標高、場地整平標高復測，對各點進行復測，確認。
6.3基坑（槽）尺寸、標高、土質、地基耐壓力，基礎墊層標高，基礎位置、尺寸、標高、預留洞口，預埋件的位置、規格、數量，杯底彈線。獨立基礎冬季施工、養護以及成品保護方案。堅持旁站監理；審核承包方提交的獨立基礎冬季施工，養護以及成品保護方案；堅持驗槽程序和隱蔽隱蔽工程驗收記錄。
6.4人工挖孔樁樁位，對孔斜、混凝土強度達不到要求，縮頸、堵管、斷樁、鋼筋澆筑上浮等預控措施；冬季施工及成品保護方案。
堅持旁站監理；審核承包方預控措施、冬季施工及成品保護方案；進行樁的完整性檢測和單樁承載力試驗，試樁。
6.5砌體軸線、皮數桿、砂漿配合比、預留洞口，預埋件位置、數量，非粘土普通實心磚排列，堅持平行檢驗、現場檢查、復核測量成果并確認位置、尺寸、標高，預埋件位置，預留洞孔尺寸、位置，模板強度及穩定性，模板內部清理及潤濕情況。審核承包方模板方案，并在施工現場進行檢查。
6.6水泥品種、標號、砂石質量、混凝土配合比，外加劑比例，混凝土振搗，鋼筋品種、規格、尺寸，搭接長度，鋼筋焊接，預留洞、孔及預埋件規格、數量、尺寸、位置。堅持旁站監理；對進場材料進行復驗；對計量器具做到每班檢查制度；堅持巡視和平行檢驗制度。
6.7鋼材連接用緊固標準件，焊條、焊絲、焊劑等材料與母材的試配。一級、二級焊縫的質量檢驗。放大樣及鋼部件加工、鋼構件組裝、鋼結構安裝、定位軸線、標高、壓型金屬板、鋼結構涂裝。
6.8鋼結構吊裝的控制，對于杯形基礎鋼柱的吊裝，采用兩臺經緯儀分別設立在強軸和弱軸方向，控制構件的垂制度及標高，保證各牛腿之間的水平度。
6.9對進場材料、成品必須進場驗收和復驗并見證取樣；對放大樣要進行檢查；審核施工安裝單位施工安裝方案，堅持交接驗收制度，堅持旁站和巡視。
6.10安裝的機械設備、主要的或用于重要部位的材料，符合設計和產品標準規定，并有合格證明；設備安裝中采用的各種計量和檢測器具等，其精度等級不應低于被檢對象的精度等級；工程施工前，具備設計和設備的技術文件；設備安裝前，對設備基礎位置和幾何尺寸進行復驗。
6.11施工安裝單位編制“施工組織設計”送監理機構審核；堅持開箱檢查驗收程序；對設備基礎，在設備安裝前，進行“交接檢查驗收”，各方確認合格方可進行設備安裝。
結束語
礦山工程項目管理具有一定的差異性，主要是由于礦山工程的工程量大，工期較長和工序復雜等特點，導致各個方面的消耗量比較大。這就對礦山工程的項目管理提出了更高的要求，這就需要采取合理的管理手段和方式，根據礦山工程的特點，采取有針對性的措施，既要保證工程施工的安全進行，又要保證礦山工程的質量和進度，提高礦山工程施工的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1] 琿春紫金礦業有限公司曙光金銅礦廢石綜合利用項目可行性研究報告[KS14-2012].吉林省冶金設計院有限責任公司，2012，2
[2] 琿春紫金礦業有限公司曙光金銅礦廢石綜合利用項目初步設計[KS14-2012] . 中國鋼研科技集團吉林工程技術有限公司，2012，5
礦山工程研究報告范文2
多系列失效分析法 11)
雙比較法 12)
工作任務分析法 13)
因果（魚刺）圖分析法 B.2 能夠提供危險度分級的安全評價方法 1)
危險和可操作性研究 2)
故障類型及影響分析 3)
事故樹分析 4)
邏輯樹分析 5)
風險矩陣評價法 6)
安全度評價法 7)
風險容忍度評價法 8)
道化學公司火災、爆炸危險指數評價法 9)
蒙德火災、爆炸、毒性指數評價法 10)
日本勞動省六階段評價法 11)
前蘇聯化工過程危險性定量評價法 12)
模糊矩陣法 13)
直接數值估算法 14)
人的認知可靠性分析法 15)
我國化工廠危險程度分級法 16)
我國冶金工廠危險程度分級法 17)
我國冶煉工廠危險程度分級法 18)
重大危險源辨識方法 19)
作業條件危險性評價法（格雷厄姆—金尼法） 20)
“安全檢查表—危險指數評價—系統安全分析”評價法 21)
統計圖表分析法 B.3 可以提供事故后果的安全評價方法 1)
故障類型及影響分析 2)
事故樹分析 3)
邏輯樹分析 4)
概率理論分析 5)
馬爾可夫模型分析 6)
道化學公司火災爆炸危險指數評價法 7)
蒙德火災爆炸毒性指數評價法 8)
日本勞動省六階段評價法 9)
前蘇聯化工過程危險性定量評價法 10)
模糊矩陣法 11)
成功可能性指數法 12)
Safeti評價法 13)
易燃、易爆、有毒重大危險源評價法 14)
“安全檢查表—危險指數評價—系統安全分析”評價法 15)
統計圖表分析法 16)
礦山工程安全評價法 17)
尾礦庫矩陣評價法 18)
液體泄漏模型 19)
氣體泄漏模型 20)
絕熱擴散模型 21)
池火火焰與輻射強度評價模型 22)
火球爆炸傷害模型 23)
爆炸沖擊波超壓傷害模型 24)
蒸氣云爆炸超壓破壞模型 25)
礦山工程研究報告范文3
關鍵詞：凍結法；地鐵；盾構
1 引言
我國凍結法現已成為成熟的鑿井施工技術，但在城市巖土工程中的應用還不多。凍結技術可在地面城市地下工程中的應用范圍包括：盾構隧道盾構進墻、深層攪拌樁以及壓密注漿對土體進行加固，在鑿除洞門鋼筋混凝土時發現洞門中心處東、西兩側有流砂涌入，迅速采用雙液注漿堵水，過了兩天又在有大量流砂涌入，對周圍環境產生較大的影響，其中端頭井東側的沉降量增大，東部20 平方米 區域下陷1.5 m 左右(圖1)。在這種情況下施工單位及時出洞土體加固、盾構隧道地下或海底對接時土體加采取措施，以保證施工以及周圍環境的安全。固、城市地鐵泵房、旁通道和急轉彎部分、建筑基根據管線及房屋調查結果顯示，在張府園車站坑加固、地下工程涌水、坍塌事故的搶險修復、地南端頭井的東側沿中山南路方向15 m 范圍內有下隧道交叉處土體加固、橋墩基礎施工等。南京地380 V 的電纜一根，直徑約900 mm 的下水管一根，鐵南北線一期工程TA7 標張府園車站端頭井洞門南側沿建鄴路方向15 m 范圍內有380 V 的電纜一補充加固時北京中煤礦山工程有限公司采用凍結法根，直徑約1 200 mm 以及150 mm 的上水管一根。施工，取得了良好的施工效果。這些管線距加固區域距離均在8～15 m 范圍之內。
2 工程概況3 加固方案的比選
張府園車站南端頭井洞門區域采用地下連續我國城市地下工程常采用旋噴、深層攪拌、注
圖1 洞門區域平面及位移觀測點、凍結管布置示意圖
漿、地下連續墻及凍結法等加固方法。由于張府園車站南端頭井地質條件較為復雜，容易產生流沙，經過壓密注漿檢測加固效果不太明顯，有些土質吃漿量低；旋噴對淤泥、粉土、砂土等軟弱地基處理有良好的效果，但當地層存在動水時，旋噴樁養護時間需要延長，有潛在不能成樁的危險，且難于發現，若出現部分旋噴樁不能成樁，必須再次加固，這就增加加固的難度。
凍結法可在極其復雜的地質條件和水文條件下形成凍土壁，試驗結果表明，在粉土及粉砂層中凍結，凍融土的壓縮模量降低不大，即凍融沉陷不會太大[1~3] ，顯然是一種安全可靠的方法。經過方案比選，張府園盾構出洞采用了人工凍結技術。凍結法與其他加固方法相比，具有如下的特點[2]：
凍結法適用復雜的地質條件。幾乎不受地基土的地質條件影響，可形成任意深度、任意形狀的凍土墻，可成為某些工程唯一可用的輔助工法；隔水性能好。其隔水性能是其它施工方法無法相比的；凍土墻的連續性和均勻性得到保證。注漿法和深層攪拌樁只是對土體局部加固，加固范圍不易控制，加固體強度不均勻，而凍結技術可以把涉及的土體全部凍成凍土，凍結加固體均勻，整體性好，可形成城市地下工程的帷幕；凍結壁具有足夠的強度。當凍結壁的厚度和強度達到設計要求足以抵抗開挖時的水土壓力時，即可在凍結壁的保護下開鑿洞門；隨著工程規模加大，經濟上有一定競爭性。
據南京情況估算，凍土墻與其他加固方法經濟比較見表1[3]，從表中，隨著加固工程規模的加大，凍結法加固單位土體造價不斷降低，當加固體體積＞5 000 m3 時，在經濟上接近地下連續墻，當加固體體積＞20 000 m3 時，具有競爭性[3]。
4 凍結方案設計
4.1 凍土墻設計
采用在盾構出洞口周圍土層中布置垂直凍結孔凍結的方法，在洞口外側形成一道與工作井地連墻緊貼的凍土墻，其作用主要是抵抗洞口周圍的水壓力。由于凍結加固區外側已有攪拌樁，可以承受土壓力，所以，僅按封水要求設計凍土墻，凍土墻的厚度按攪拌樁加固區與地連墻之間的距離確定，有效厚度為0.5 m 。由于地連墻混凝土的導熱性好，凍土墻與地連墻之間不易凍結，所以，要求凍結管靠近地連墻，并對盾構出洞口附近工作井表面進行保溫。
圖2 凍結孔布置及凍土墻形成示意圖
凍結孔布置與凍土墻形成設計見圖2。共布置凍結孔21 個，凍結孔深度18.5 m，開孔間距450 mm， 凍結孔與工作井地連墻之間的間距為250 mm，設測溫孔2 個，深度18.5 m 。取凍結孔允許偏斜率5 ‰。凍土墻的擴展速度取26 mm/d。設計凍結15 d 后開始破盾構出洞口，此時，凍土墻厚度達到0.64 m，寬度達到8.8 m，均能滿足上述設計計算要求。設計最低鹽水溫度為-24 -28 ℃，并要求凍結7 d 鹽水溫度達到-22 ℃；凍土墻平均溫度不高于-9 ℃ 。打開隧道出洞口時凍土墻與工作井地連墻交界面附近溫度低于-3 ℃。凍結管外徑為108 mm；凍結15 d 后開始打開盾構出洞口；拔除凍結管2 d。
4.2 施工工藝
凍結法的工藝過程為：在盾構出洞方向沿工作井地連墻外側布置凍結孔，并在凍結孔中循環低溫鹽水，使凍結孔附近的含水地層結冰形成凍土墻，并在凍土墻的保護下打開盾構出洞口和推進盾構機。凍結法加固地層的主要施工工序為：施工準備凍結孔施工，同時安裝凍結制冷系統安裝凍結鹽水系統和檢測系統凍結運轉探孔檢驗打開盾構出洞口停止凍結，拔凍結管盾構推進。
5 施工過程中檢測結果分析
5.1 凍結過程溫度場分析
圖3 描述了凍結過程中不同深度處土體與溫度的關系，從該關系曲線圖可以看出，不同深度土體
圖3 C1、C2 測溫孔溫度與時間關系圖
的溫度變化很相似，在0 °以上，溫度下降速率較快，接近線性分布，0 °以下，溫度降低較為緩慢，這主要是因為該溫度段土體中水分結冰，發生相變并且放出大量潛熱;隨著時間的增長，溫度不斷下降， 在土體中逐漸形成堅實的凍土壁，達到承載、堵水的效果。
5.2 凍結過程位移變化分析
為了觀察凍結過程中位移的變化，埋設了23 個觀測孔，埋點見圖1。繪出其中有代表性的幾個觀測孔的位移與溫度的關系于圖4。從圖中可以看出，8#觀測點位于凍土墻東面產生流砂的區域，凍結前具有較大的初沉降(7 mm)，隨著溫度的降低，產生凍脹，凍脹量為4 mm，但最終表現為沉降。14#觀測點由于離流砂區和凍結孔較遠，初始沉降量(4 mm)和凍脹量(2 mm)都較小。10#觀測點由于離凍結孔最近，又處于深層攪拌樁加固區域，因而無初始沉降，凍脹量為3 mm。18#觀測點由于處于凍土墻西側流砂區域，所以有初始沉降，但離凍結孔較遠，因而凍脹很小僅1 mm。對凍結加固地帶周圍的23 個觀測點觀察到的位移(觀測點采用鋼筋打入土體內2 000 mm)，凍脹最大值均不超過4 mm。
圖4 觀測點位移量與溫度關系圖
6 有關凍結法的幾個技術問題
6.1 凍脹融沉
城市地下工程凍結法施工存在凍脹融沉問題，過量的凍脹融沉量會對地表建筑物、交通和地下管線產生破壞作用，抑制凍脹防止凍融下沉是凍結法用于地鐵以及城市巖土工程的主要課題之一。凍脹機理是土體中的水結冰時體積增大，產生的水壓導致地下水向凍結峰面遷移，致使凍脹現象越來越顯著。當凍土融化時，體積減小，又產生較大的土層沉降。不同地質條件下凍脹和融沉量也不相同，粘土變形大，粉土、砂土次之，融沉量一般大于凍脹量。一般可實施的抑制凍脹措施有：(1) 降低冷卻溫度，增大凍結速度，例如采用二級壓縮制冷、適當加大凍結管的直徑；(2) 把凍結范圍控制在必要的最小限度，例如采用局部凍結器；(3) 研究凍結管的布置，使凍結膨脹變形和熱的傳遞方向一致；(4) 利用鉆孔使地基產生沉降和松動，以抵消部分變形；(5) 研究凍土形成的順序，盡量用橫向位移吸收膨脹；(6) 通過增加孔隙水的粘性來控制向凍結面的水分遷移量。另外，壓力施放孔、注漿沖填、工作面釋放水和強制解凍等措施，也可有效地解決凍脹融沉問題。
6.2 縮短工期的措施
凍結施工工期主要由凍結設備安裝時間、打鉆布管時間、積極凍結時間和挖掘或推進時間組成，其中積極凍結時間占50 %左右，凍結設備安裝時間占25 %左右，因此如何減少積極凍結和設備安裝時間成為關鍵，合理選擇冷凍機組、凍結孔間距以及最佳鹽水溫度是至關重要的。
7 結語
(1) 張府園南端頭井洞門補充加固采用垂直凍結法施工，完成了張府園南端頭井上行線洞門的開鑿，使盾構機順利出洞。
(2) 沒有明顯的凍脹融沉，也沒有對周圍環境造成影響；另外，凍結施工無噪音，無污染，對地下水位和水質沒有影響，因而取得了良好的施工效果。
(3) 凍結法施工雖然工期較長， 張府園車站從開始鉆進凍結孔到拔管結束總工期為35 d，比注漿、深層攪拌樁法略長，但確保了一次成功。
(4) 分析南京地鐵的工程狀況，在軟弱復雜的地層，未來可能應用凍結法的有盾構進、出洞土體加固，地鐵連通道、泵房等土體加固，短距離特殊地段水平隧道凍結施工等。
參考文獻
[1] 楊平. 原狀土和凍融土物理力學性能差異性研究[J]. 南京林業大學學報，2001， (2): 665-671.
