建标杆矿山 跨越两万里—记部优工程谦比希铜矿东南矿区探建结合采选项目基建一期工程

位于赞比亚的谦比希东南矿体工程的施工建设，面临的是截然不同的环境、地质、水文条件，运用的设备也存在诸多差异，诸多困难使得本次施工的圆满完成来得更显珍贵。而这圆满施工的背后，努力和汗水也有迹可循。

赞比亚共和国，位于非洲中南部，距我国直线距离约一万公里，自中色非洲矿业有限责任公司（以下简称“中色非矿”）长途跋涉扎根在此，运营我国在境外投资建成的第一座有色金属矿山谦比希铜矿，至今已有21个年头。20余年风风雨雨，位于赞比亚共和国铜带省卡鲁鲁西市的谦比希铜矿已经成为中国在境外建成的第一座也是迄今为止最大的一座有色金属矿山，它也被称为“中非合作的标志性项目”。

但探索之路从未停止。2012年，中色非矿投资建设谦比希东南矿体探建结合采选项目基建一期工程（以下简称“谦比希东南矿体工程”），由铜陵有色铜冠矿山建设股份有限公司（以下简称“铜冠矿建”）施工建设。历时5年，谦比希东南矿体工程建设完毕，通过先进的生产管理系统，东南矿体被打造成为“机械化、自动化、信息化相融合”的数字化矿山、非洲标杆矿山，同时，该工程荣获“2017-2018年度中国有色金属工业（部级）境外优质工程奖项”。

海外施工多险阻

谦比希东南矿体工程是铜冠矿建走向海外矿山建设的里程碑，同时也是铜冠矿建在海外市场站稳脚跟的基地之一。

如今工程施工完毕，回顾起漫长的施工过程，依然是充满了坎坷——环境、地质、水文条件复杂，运用设备程度良莠不齐，铜冠矿建迎难而上，针对诸多困难和不利条件，制定了周密的施工方案和质量保证措施。在大幅提高工效、节约工期的同时，质量管理和实际效果都取得了优异的成绩。

谦比希东南矿体工程，设计产能为330万吨/年，首期开采N1 矿体共查明矿产资源储量为6000万吨，铜品位2.1%。基建期间主要工程包括：主井、副井、南风井及北风井4条竖井，以及5个水平中段。基建一期工程量包括掘进968560 立方米，基建时间为5年。

主、副井水文地质条件复杂，地下水丰富，且泥质白云岩遇水膨胀，泥水混合形成流沙层，不但给井筒下掘和安装工程带来极大的困难，也给作业员工带来安全隐患。为解决该问题，铜冠矿建采取了以下应对措施：

1.使用木模扎筋支护，采取短掘短砌的施工方式。用槽钢加工钢圈，一米木模上下两道钢圈防护，每道再分内外两层，分别置于内外钢筋处，以确保钢筋及木模稳固，从而确保浇灰质量。

2.面对较大涌水时，通过浇注止浆垫、工作面预注浆、壁后注浆等方式进行堵水。井壁淋帮水则采取截水、导水等措施将涌水引至各转水站排至地表。

3.井筒永久装备安装前采取地表帏幕、井筒壁后联合注浆的方式进行治水，封堵井筒周围大部分涌水，后进行井筒壁后对点注浆封闭残余淋水的方式进行治水，将井筒淋帮水控制在了规范要求以内，为安装创造条件。

副井井筒装备安装有罐道梁、钢罐道、多种规格的管路。安装工作量大，工艺复杂。传统的安装方法是采用二层作业盘依次安装罐道梁、钢罐道、管路，工序转换多，所需工期长。为节约工期，铜冠矿建采用三层作业盘多工种作业技术进行井筒装备安装，提前进行天轮平台改造及相关稳车的安装，然后三层作业盘下放至井筒内开始安装，安装时井筒罐道梁、钢罐道同时进行安装。上部安装钢罐道，下部安装罐道梁，最后安装各种规格的管路。这样不仅减少了对井口场地的占用时间，为地表工程的建设节约了工期，也为井下中段的开拓预设了测量基准，而且在精度上完全能够满足设计要求。

铜冠矿建还和中国矿业大学联合开展吊装方案研究，决定采用双桅杆吊装法进行主井井架吊装，该方法在赞比亚属首次使用，最终使用双桅杆吊装法成功完成主井608吨井架的吊装工作。

积极采用新技术

在施工过程中，铜冠矿建还采用了许多新技术，以提升施工安全系数和工作效率，具体新技术包括：

1.成套机械化设备凿井作业技术。4条井筒均采用成套机械化作业线配套技术。井筒施工配备ⅣG ～Ⅴ型凿井井架，采用两台3米直径提升机提升3立方米吊桶，以双25吨、16吨稳车为主的稳车群悬吊、XFJD6.11型伞钻中深孔凿岩、HZ-6B 抓岩机抓岩、3.8米段高模板浇筑和高扬程卧泵固定接力排水，形成井筒快速施工机械化作业线。

2.无轨机械化中段开拓技术。平巷开拓采用SANDVIK DD311-40台车凿岩，SANDVIK LH307M 铲运机出矸，Atlas Copco MT2010 矿卡运输的无轨机械化的方法施工。无轨机械化生产作业线，对平巷施工及大型硐室的快速掘进起到了至关重要作用。特别是长度120米，高度9.9米的永久泵房一改传统天井导硐、手持式凿岩机及电耙爬矸的方法，采用斜坡道无轨机械化施工比传统方法节省时间约两个月。

3.肓竖井分段施工技术。由于粉矿井施工时，井筒底部中段积压大量淤泥，与主井连通的井底作为临时水仓，人员无法进入清理。施工时首先打通与粉矿井连接的其它两个中段，分别采取上部吊罐反掘、下部正掘，最后中间吊罐反掘贯通的施工方法。

4.地表帏幕、井筒壁后相结合的注浆技术。副井在安装前由于淋帮水与截流的涌水仍然超过每小时100 立方米/升。对井筒安装工作带来极大困难。经与业主讨论、方案论证后，决定采用先地表帏幕注浆，封堵井筒周围大部分涌水，后进行井筒壁后对点注浆封闭残余淋水的方式进行治水，将井筒淋帮水控制在了规范要求以内。

5.矿仓锰钢板快速安装技术。由于东南矿体的废石也需破碎，矿、废石主溜井共用一台破碎机再经分配小车分配至下部各自矿仓。上、下部矿、废石溜井内设计均安装锰钢板。锰钢板悬挂槽钢设计为圆形，由于槽钢在加工滚压过程中变形严重，无法达到设计要求。经与设计院沟通，在不影响使用的情况下将槽钢圈梁改为62条边的多边形。现场施工中采用锚杆固定、一次悬挂安装4米及两井平行作业的方式，极大地提高了作业效率。

据悉，谦比希东南矿体工程于2012年9月5日正式开始建设，4条竖井同时下掘，铜冠矿建从组织、管理、工艺、装备和标准化等方面均进行了详细的规划，以达成“创国际品牌，争部优工程”的质量目标。目前主井工程在提升系统建成后，具有提升矿石10000吨/天，废石3000吨/天的能力，副井提升系统建成后，也达到了人员升降150 人/罐、材料升降12 次/班的能力。