井巷工程贯通管理:如何确保施工精度与安全高效完成?
在矿山、隧道、地下交通等基础设施建设中,井巷工程是连接不同作业面、实现资源运输与人员通行的关键环节。其贯通质量直接影响整个项目的进度、成本和安全性。因此,井巷工程贯通管理已成为现代地下工程施工中的核心课题之一。本文将从贯通测量、技术方案制定、风险控制、协同管理及信息化手段五个维度,系统阐述井巷工程贯通管理的全流程实践方法,旨在为相关从业者提供一套科学、可操作的管理框架。
一、贯通测量:精准定位是基础
井巷贯通测量是贯穿整个工程的核心技术环节,直接决定了两条或多个掘进方向能否精确对接。测量误差若超出允许范围,不仅会造成返工浪费,还可能引发安全事故(如巷道错位导致支护失效)。因此,必须建立高精度的测量体系:
- 控制网布设:在贯通前应布设闭合或附合导线,形成稳定的平面与高程控制网,确保各测点之间具有良好的几何关系。
- 仪器设备选择:推荐使用全站仪、GNSS接收机、激光指向仪等高精度设备,并定期校准,避免系统误差积累。
- 数据复核机制:实行“双人复核制”,即每项测量任务由两名技术人员独立完成并交叉验证,有效降低人为错误概率。
- 贯通误差预测与调整:利用数学模型(如最小二乘法)对贯通误差进行预估,并根据实际偏差动态调整掘进方向,保障最终交汇点精度在允许范围内(通常要求水平误差≤50mm,高程误差≤30mm)。
二、技术方案制定:统筹规划重于执行
科学合理的贯通技术方案是实现顺利对接的前提条件。它不仅是施工组织设计的重要组成部分,更是协调多工种协作的指挥棒。
首先,需明确贯通类型:分为单向贯通(从一端掘进至另一端)、双向贯通(两端同时掘进)和多点贯通(三个及以上方向交汇)。不同类型对应不同的控制策略。例如,双向贯通时要特别注意两头进度同步性,防止因一侧超前导致接头应力集中。
其次,制定详细的贯通计划表,包括:
- 掘进速度控制:结合地质条件、设备能力与人员配置,设定合理日进尺目标;
- 支护方式匹配:贯通段前后需加强支护强度,防止围岩失稳;
- 通风与排水安排:确保贯通期间空气质量达标,避免瓦斯积聚或积水影响作业安全;
- 应急预案准备:针对可能出现的突水、冒顶、瓦斯突出等情况,提前制定应急响应流程。
此外,应开展贯通前的技术交底会议,让所有参与人员理解贯通目标、注意事项与责任分工,提升执行力与协同效率。
三、风险识别与管控:防患于未然
井巷贯通过程中存在诸多潜在风险因素,若不加以识别与控制,极易酿成重大事故。常见的风险包括:
- 地质构造异常:如断层带、破碎带可能导致围岩变形加剧,增加贯通难度;
- 爆破扰动影响:临近贯通时爆破作业易引起岩体震动,影响已成型巷道稳定;
- 测量偏差累积:长期掘进中微小误差叠加可能导致最终偏离设计位置;
- 安全管理漏洞:如未严格执行“敲帮问顶”制度,易发生片帮冒顶事故。
为此,建议采取以下管控措施:
- 建立风险台账,对每个贯通段进行分级评估(低、中、高风险),实施差异化管理;
- 引入地质雷达或瞬变电磁探测技术,提前探明前方岩层变化情况;
- 采用光面爆破技术减少爆破扰动,提高围岩完整性;
- 设置专职安全员全程监控,落实班前检查、班中巡查、班后总结制度。
四、多方协同管理:打破信息壁垒
井巷贯通涉及测量、掘进、支护、通风、机电等多个专业团队,信息传递不畅常导致决策滞后甚至误判。因此,构建高效的协同机制至关重要:
- 建立项目例会制度:每日召开贯通进度碰头会,及时通报问题、协调资源;
- 推行BIM+GIS融合平台:将三维地质模型与施工进度可视化展示,便于直观判断贯通状态;
- 设立统一调度中心:整合各工种数据,实现资源调配智能化,减少重复劳动;
- 强化沟通文化:鼓励一线工人主动上报隐患,管理层快速响应,形成闭环反馈。
值得一提的是,在大型矿井或复杂隧道项目中,往往采用“联合攻关小组”模式,由项目经理牵头,联合地质、测量、施工、安监等部门骨干组成专项工作组,集中力量攻克难关。
五、信息化与数字化赋能:迈向智能贯通
随着数字技术的发展,井巷工程贯通管理正逐步从传统经验驱动转向数据驱动。借助信息化工具,可以显著提升管理效率与决策准确性。
具体应用包括:
- 实时监测系统:部署倾斜仪、应力计、位移传感器等设备,对巷道变形进行全天候监控,一旦发现异常立即预警;
- 移动终端辅助测量:通过APP录入现场数据,自动上传至云端数据库,减少手工记录误差;
- 智能决策支持系统:基于历史贯通案例库与AI算法,辅助判断当前掘进参数是否合理,提出优化建议;
- 无人机巡检与影像分析:用于难以到达区域的远程勘察,生成高清图像供后期比对分析。
这些技术的应用不仅能缩短贯通周期,还能大幅降低事故发生率,推动行业向绿色、智能、高质量发展方向迈进。
六、典型案例解析:某煤矿井下主运输巷贯通实践
以某年产千万吨级煤矿为例,其主运输巷设计长度约2.8公里,分两个掘进队从两端同步施工,预计贯通时间为6个月。项目组围绕上述五大模块展开精细化管理:
- 测量方面:布设三级控制网,采用全站仪+陀螺定向组合测量法,贯通误差控制在±20mm以内;
- 技术方案:编制《贯通专项施工方案》,明确双向掘进速度保持一致(每日进尺均控制在3.5m),并在贯通前100米内加密锚杆支护;
- 风险防控:提前一周对断层带进行钻孔探测,发现隐伏裂隙后及时注浆加固,避免贯通时塌方;
- 协同机制:成立贯通指挥部,每日召开视频会议,共享进度、材料消耗与安全状况;
- 信息化支撑:使用智能监测系统,实时上传围岩位移数据,异常波动自动触发警报。
最终,该巷道提前15天实现精准贯通,未发生任何安全事故,节约工期约45万元,成为当地示范工程。
结语:科学管理助力高效贯通
井巷工程贯通管理是一项综合性强、技术含量高的系统工程,需要从测量精度、技术方案、风险防范、多方协作到数字化赋能等多角度协同发力。唯有坚持“预防为主、过程可控、结果导向”的原则,才能真正实现安全、高效、优质地完成贯通任务。未来,随着人工智能、物联网、大数据等新兴技术的深度融入,井巷贯通管理将迎来更加智慧化的新时代。





