袁庄矿31214机巷联巷加固施工组织设计.docx

袁庄矿31214机巷联巷加固施工组织设计批准：项目经理：审 核：项目总工：编写： 二o一四年十一月目 录1. 工程概况2. 编制依据及技术标准3. 施工组织管理4. 主要施工方法及流程5. 施工准备6. 施工进度计划7. 设备、材料及能源计划8. 施工质量管理及安全技术措施9. 文明施工10. 施工监测11、 特殊情况下的防范措施1、 工程概况袁庄矿31214机巷联巷长期受相邻工作面引起的支承压力强烈作用，巷道变形严重，几经修复仍破坏严重。31214机巷联巷与相邻工作面的位置关系见图1。31211工作面于2004年8月21日回采结束，31212工作面于2007年6月回采结束。在31213工作面回采前布置了31214机巷联巷。目前31213工作面很快将回采结束，31214工作面即将开始回采。虽然在31214机巷联巷掘进前，31211和31212工作面早已回采结束，31213工作面也将很快回采结束，但31214机巷联巷周围工作面开采引起的支承压力对31214机巷联巷的影响是长期的。目前，31214机巷联巷采用u36型钢支护，由于受周围工作面开采引起的支承压力作用，巷道前修后坏，不得不经常修复，由于修复技术措施不到位，巷道变形一直难以控制，导致矿井投入大量的人力、物力，维护费用居高不下，严重制约着后续工作面的安全高效生产，给矿井安全生产带来极大隐患。为彻底解决袁庄矿31214机巷联巷的支护难题，根据31214机巷联巷的围岩条件、围岩变形特征，研究提出了31214机巷联巷的合理支护技术。1.1基本地质条件袁庄矿31214机巷联巷实际埋深530590m左右，巷道沿31煤层顶板布置，围岩岩性主要以泥岩为主，底板岩层为灰白色泥岩、砂岩，具体见图2。此类围岩强度较低，普氏系数在24左右，属软岩。同时由于结构面比较发育，且31214机巷联巷经受多次破坏、修复，围岩松散破碎，考虑到结构面对围岩强度影响很大，因此，31214机巷联巷的围岩体强度相对很低。1.2现支护状况 为改善31214机巷联巷支护状况，先后对31214机巷联巷进行了多次修复，31214机巷联巷现有支护采用u36型钢+木背板+金属网支护，局部地段曾注浆加固，由于围岩结构面比较发育，且受到两帮保护煤柱的高支承压力作用，巷道变形强烈。巷道内普遍存在支架“尖顶”型破坏、支架肩窝处严重变形、两帮严重内移、底臌量大，见图3，巷道全断面收缩，直接影响工作面的正常生产。为了保证巷道的正常使用，不得不经常进行刷帮、重新扶棚，并反复进行卧底，造成巷道维护特别困难。1.3破坏特征分析 由于31214机巷联巷围岩整体性较差，受两帮保护煤柱的高支承压力后，巷道两帮来压，两帮移近量和底臌量都很大，由于顶板空顶的存在，支架产生“尖顶”型破坏，支架肩窝处变形严重，巷道维护特别困难。1.4新型支护技术方案作为31214工作面的煤炭主要运输巷道，31214机巷联巷支护状况的好坏直接影响着工作面的正常运转。因此，在现有支护基础上进行结构补偿，提高支架的整体承载能力，防止巷道强烈变形。控制此类高应力作用下巷道围岩的强烈变形，不仅要求支护体应具备较高的支护阻力，而且要求具备高阻可缩特性。根据上述支护承载性能分析，结合31214机巷联巷实际的围岩条件和现有支护状况，从保证巷道的长期支护效果出发，提出在技术、安全和经济三方面都可行的高强稳定型支护技术方案。该方案的技术核心是：根据围岩的破碎状况和巷道变形特征，在u型棚拱部实施注浆，防止支架空顶，并通过锚注加固技术提高工程岩体的完整性，将支架和围岩耦合为一体，实现支架与围岩共同承载，充分发挥支架的整体承载能力。在现有支护基础上，通过在帮底部和肩部采用耦合装置进行结构补偿，提高u36型钢支架的稳定性，防止底臌，保证巷道长期安全高效使用。具体的技术方案见图5。2、 编制依据及技术标准2.1本次施工组织设计编制的依据及执行技术标准：煤矿井巷工程质量检验评定标准 建设项目设施和技术措施验收办法混凝土结构工程施工及验收规范煤矿安全生产整治实施方案 机械设备防护罩安全要求 煤矿安全规程煤矿建设项目安全设施监察规定 爆炸危险场所电气安全规程 矿山安全监察工作规则 2.2 招标要求。2.3 甲、乙双方设计施工合同3、施工组织管理3.1项目部组织管理为圆满完成该项目施工并确保达到设计要求，实行项目管理，由管理优、技术精的人员组成项目部负责施工。按项目法对工程的质量、工期、安全、成本等综合效益进行有计划地组织管理。3.2项目部主要人员组织3.2.1项目部主要人员基本情况表序号姓 名年 龄学 历岗位职务1仇涛22本科项目经理2崔晔21本科项目副经理3陈旭22本科技术部主任6陈世鹏21本科施工部主任7翟崧辰22本科现场负责人3.2.2项目部主要负责人职责权限（1）项目经理是该项目法定负责人，负责该项目人力、资金、物资、设备等的调配，负责工程质量的管理，负责工期安全、文明生产，成本和效益的控制。（2）项目副经理协助项目经理处理日常事务，在项目经理不在时，全面负责组织现场生产、协调、处理各项工作。（3）技术部主任接受项目经理和项目总工程师的领导，配合项目总工程师进行施工技术交底，负责质量监督及各个工序的验收及资料整理。处理日常质量管理和紧急事故。（3）现场负责人负责各施工班级的施工协调及安全文明生产。（4）供应部主任负责施工机具及材料的放、收管理，材质复检。3.3项目管理如表3.3.1 3.4劳动人员安排和职责如表3.3.2 -16-4、主要施工方法及流程41具体技术措施：（1）先假设u36型钢棚（2）拱部布置锚注锚杆。注浆锚杆的间排距为：15001500mm。（3）保护好注浆锚杆的丝口，对巷道表面进行喷浆，喷层厚度要求与u36型钢两侧翼缘齐平即可，从而保证浆液不向外漏浆，同时为下一步施工耦合装置做准备；（4）对围岩进行注浆，注浆压力及注浆量视围岩情况决定；（5）待浆液凝固后，按照设计方案实施结构补偿措施。4,2施工工艺过程31214机巷联巷加固技术的施工工艺过程为：先架棚、打注浆锚杆眼、安装注浆锚杆、喷浆，然后在拱部进行注浆加固，安装肩窝锚索进行结构补偿，并采用帮角锚索控制两帮内移，以减少底臌。（1）按设计方案要求架设u型钢棚（2）打注浆锚杆孔，安装注浆锚杆，并包好丝口。（3）喷浆为了提高施工速度，同时达到有效改善u型与围岩的相互作用关系，挂好钢筋网后应及时进行喷浆。喷浆的基本要求是将钢筋网与围岩间的空隙喷严喷实。喷射混凝土的配比是灰：砂子：石子为1：2：2。喷浆时应注意以下几点：喷浆时应将网与围岩间的空隙喷严喷实，特别是将u型体后面的空间喷实。喷层厚度要求与u型钢外缘凸棱齐平。（4）进行注浆锚注锚杆材料及结构结构：如图6所示，顶板锚注锚杆长度为1200mm，外锚固段长度450mm，中部为带射浆孔的注浆段，长度600mm，钻有10个孔径为8mm的注浆孔，均匀布置，锚杆尾部有40mm长螺纹与注浆泵出浆管高压快速接头连接。外锚固段密封采用圆环体状快硬膨胀水泥药卷，每根锚注锚杆用2支药卷，规格为：内径23，外径38，长度150mm。挡圈采用6mm厚钢板加工。材料：1/2英寸中空螺纹钢管。注浆材料的选择主要考虑以下原则：浆材结石体最终强度高，浆液流动性好，配比易调，浆材无毒无味、成本低廉。根据以上原则及各种注浆材料性能，选用普通525#硅酸盐水泥加水配置而成，其水灰比为0.70.8（重量比）。注浆设备采用镇江江城机械厂生产的qzb-50/6型双液气动注浆泵。注浆系统由主干管、快速联接头、三通阀、异径联接头、一级分支管、三通阀、二级分支管、截止阀、喷枪等构成。主干管与注浆泵联接，注浆喷枪与锚注锚杆联接。主干管使用25mm高压胶管，一根一般10m长，根据注浆点距泵站的远近，通过快速接头任意联接，一般不超过4根，主干管一端与注浆泵出浆口联接，另一端与三通阀联接，一般同时可以注两根锚注锚杆。三通阀是联接主干管路与各分支管路的结构，一孔与主干管相接，另两孔通过异径接头与下一级分支管相连。一、二级分支管均用13mm高压胶管，长度68m。截止阀是向锚杆孔注浆的开关，一端与分支管相联，另一端联接注浆喷枪，通过注浆喷枪与锚注锚杆尾部相连接。注浆泵出浆口要配置与注浆主干管路配套的内套式“u”形销快速接头。整个注浆系统除喷枪与锚注锚杆用螺纹联接外，其他均采用内套式“u”形销快速接头。注浆过程中需要控制的注浆参数主要有注浆压力、注浆量和注浆时间。注浆压力注浆压力是浆液在围岩中扩散的动力。它直接影响注浆加固质量和效果。它受地层条件、注浆方式和注浆材料等因素的影响和制约。根据注浆经验，最终注浆压力定为23mpa。但在注浆过程中应加强观察，禁止进行破坏性注浆。注浆量由于围岩裂隙发育、围岩松动范围的不均匀性和围岩岩性的差异，围岩吸浆量差别较大，所以本着既有效地加固围岩，又要节约注浆材料和注浆时间的原则，根据注浆经验，结合围岩状况确定每孔注浆量50kg浆液。注浆时间为了防止浆液沿弱面扩散较远，造成跑漏浆现象，注浆时在控制注浆压力和注浆量的同时，必须要控制注浆时间，使注浆时间不宜过长。相反，在围岩裂隙、孔隙、层位不很发育的地方，吸浆速度较慢，注浆扩散较困难，为了提高注浆效果，必须在提高注浆压力的同时适当延长注浆时间。根据实际情况灵活掌握，达到注浆量、注浆压力、注浆时间的可控性注浆。注浆施工工艺及方法注浆前按要求把注浆设备、管路连接好，快速接头的连接要牢固。确认系统连接准确、安全可靠后，方可注浆。按注浆要求把注浆泵站设在适当的通道内，并提前做好供电、供水及供风试泵工作。联接好注浆系统管路设备，检查注浆泵各部件，调节压力安全阀，先用水试压，确认系统正常、管路连接可靠后，方可开始注浆。按施工要求配备人员，分工明确，听从现场负责人统一指挥。一般要求现场负责人一人，配液工两人，开泵和维修工一人，锚注注浆工2人。人工在配浆桶中配置、搅拌浆液。浆液水灰比为0.70.8，搅拌均匀后经筛分制成注浆用的单液水泥浆。注完浆后，为安全起见，拧开注浆泵卸压阀。卸压后，卸下连接锚注锚杆截止阀上的注浆管，并将注浆管连接到下一个装有截止阀的锚注锚杆上，进行下一个孔注浆。注浆过程中要随时观察记录各注浆参数的变化，对锚杆编号，建立档案，以利分析。同时锚杆注浆工随时观察巷道变形情况，若发现围岩表面跑漏浆应及时用快凝水泥封堵，漏浆量过大时，暂停注浆，待封堵的快凝水泥凝固后再注浆。每次安排2个锚杆同时注浆，同排注浆顺序按由下向上，先注两帮后注顶板；对于不同排的注浆顺序，实行顺序注浆，并及时作好记录。每班注完浆后，用水冲洗管路，以防堵塞。注浆泵换档时，必须严格执行停泵后，再换档，以防打坏齿轮。（5）施工耦合装置按设计方案要求施工结构补偿措施，以提高支架本身的稳定性，控制两帮的强烈变形。结构补偿主要由肩窝锚索和帮底部锚索两部分组成。按设计方案要求钻锚索眼，锚索的安装过程是，先将34支中凝树脂药卷依次入孔，用锚索将树脂卷推入孔底，连接好卡转器和锚杆钻机后，开钻搅拌树脂药卷进行锚固。搅拌时间为2530秒钟。搅拌锚固完毕待40分钟后即可张拉锚索，锚索的锚固抗拔力在系统加压部分的压力表上显示出来，要求油压不低于25mpa。5、 施工准备5.1施工调查5.1.1了解煤矿相关规定；5.1.2施工材料的产地、质量、规格、运输方式及单价情况；5.1.3可供施工用电的电压、电量及计费办法，是否需要架设临时供电线路；5.1.4施工调查完毕后，及时写出调查报告，供总体安排施工时参考。5.2技术准备5.2.1 正式开工前，会同设计单位进行技术交接工作。5.2.2对设计文件进行现场核对，熟悉文件内容，根据施工调查，对设计中存在的问题及进提请设计单位解决，同时根据施工需要，内行出补充施工详图。5.2.3根据施工调查材料，设计文件及业主的要求，编写实施性施工组织设计，组织和指导施工。5.3施工临时设施准备清除施工地界内的树木、杂草、垃圾，根据业主指定的临时设施用地进行合理地布置，安排各施工队驻地及便道的修建，办理租用场地、房屋及用水、用电手续，做好各项临时施工设施准备。5.4设备及材料准备5.4.1根据施工需要及进度安排，有组织地做好各种机械设备的调度工作，确保各种机械设备、计量仪器、测量装置一次性到位；5.4.2对施工设备、测量仪器进行试运转、调试、检修确保正常施工；5.4.3沟通好各方面关系，及时组织各种合格材料进场，并做好各类原材料质量检验工作，严把质量关，确保整个工程优质、高速地完成；5.4.4各种测量及计量仪器提前送到法定部门校准检验，确保现场测量、计量、试验管理工作有条不紊地开展。5.5劳动力准备组建强有力的项目经理部，组织拟投入本工程的人员一次性到位，做好岗前培训工作，为工程迅速开工创造条件。6、 施工进度计划6.1整个巷道加固工程由架设u型钢棚及打注浆锚杆孔、安装注浆锚杆、喷浆、注浆、安装肩窝锚索、安装帮底锚索组成，整个巷道需要加固的约为350m,计划工期18天6.2在各方面施工良好配合的前提下，整个工期进度安排如表6,1、6.2。6.1作业循环表工序名称循环时间架钢棚2小时打注浆锚杆眼1小时安装注浆锚杆1小时喷浆1.5小时注浆1.5小时安装锚索1小时6.2施工进度计划表工期2天4天6天8天10天12天14天16天18天进度30m70m110m150m190m230m270m310m350m7、 设备、材料及能源计划71 巷道支护所用设备见表7.1。7.2 主要施工材料投入计划见表7.27.3水电用量计划表根据现场情况，在正常施工情况下，每日用电量（包括生活用电）约60kwh，每日均用水量（包括生活用水）约5t。8、施工质量管理及安全技术措施8.1施工质量是保证8.1.1施工质量矿方要有专人监督负责。8.1.2严格按照设计方案施工。8.1.3对施工质量进行日常监督和检查。（1）巷道尺寸要够；（2）柱腿深度一定要够；（3）卡缆一定要上紧，拧紧螺母的扭矩在200nm以上，喷浆前所有支架卡缆要重新拧紧一遍；（4）钢筋网与围岩间一定要喷严喷实，喷层厚度以盖住钢筋网，喷层面与u型钢翼缘凸棱齐平；（5）锚索位置、角度、规格严格按照设计方案要求施工；（6）锚索孔一定要吹洗干净；严禁使用变质的树脂锚固剂；（7）喷浆一定要保证质量，否则影响注浆；（8）顶锚注锚杆间排距15001500mm，锚索排距为两个棚距；（9）注浆要控制好浆液水灰比，并按施工要求施工；（10）每一注浆孔必须注到压力表达到设计的压力值为止。若注浆量太大，一个班注不满时，该孔可先停注，下一班紧接着再注；（11）打注浆锚杆时，必须要扫眼，扫净眼内碎渣；（12）各孔注浆结束后，待40分钟以上时间让所注的浆液初凝，方可卸下截止球阀，并用快速水泥把孔封严封实；（13）注浆过程中，其它注浆锚杆有漏液现象，必须先将有漏浆的锚杆安上注浆连接头，并将截止球阀关闭。发现局部帮上有漏浆、跑浆现象时，必须及时用快速水泥进行封堵，以防浆液继续泄漏；（14）注浆顺序：每一排拱部两根注浆锚杆可同时注浆，对于不同排的注浆锚杆，可依次顺序注浆。8.2安全技术措施：（1） 严格按照煤矿安全规程要求进行施工；（2） 注浆时，装卸枪头工要防止注浆管射出伤人；（3） 所有管路联接必须采用专用“ u”型销子，在销子联接处，必须上紧销子，联接销必须牢固可靠；（4） 注浆管严禁对人，操作人员接好管头后，操作人员身体必须离开管头至少10m以上；（5） 每班交接班或注完浆后，必须及时用清水清洗拌料桶、注浆管路及注浆泵；（6） 水泥必须用专车运输，不准放在底板上或巷道潮湿处，严禁使用过期或结块的水泥；（7） 施工地点所有的材料、工具必须码放整齐，确保文明施工；（8） 施工时，必须首先检查施工地点及前后10m以内的巷道支护情况，发现问题必须立即处理，否则不准进行施工；（9） 打眼时，点眼工点眼时风钻不要全速运行，钻腿不能顶的过紧，待点眼工撤到安全地点后再正常打眼，钻机前方及下方不准有人；（10） 钻机的风水管要绑扎牢固；（11） 各种设备必须杜绝失爆，电器设备的安装拆除必须严格按矿停送电制度执行，坚持谁停电，谁送电，挂停电牌，并有专人看护停电开关，严禁带电作业；（12） 注浆锚杆必须在眼内锚固好，以防注浆时射出；（13） 拱部注浆时，人员严禁站在注浆锚杆的下方，以防注浆时注浆锚杆射出伤人；（14） 喷浆必须要达到设计要求，以保证不漏浆；（15） 施工时为施工方便，可搭设合适的脚手架，施工人员站在脚手架上进行施工；（16） 喷浆前，所有泵的设备及管路要保护好，以防弄脏泵和管路。9、文明施工9.1 职工形象：进入施工现场的每一名职工必须身着局统一的工作服、安全帽、佩带表明身份胸卡，施工管理人员以安全帽颜色加以区分。9.2按甲方批准的“施工平面图布置现场，生产生活房屋布置，三能一增及辅助生产，设施安排注意节约用地。所有工点和生活区统一规划、布置整齐、排水通畅，设置围档，并建有卫生设施。9.3 每日施工结束后，自动将工序成品或半成品、原材料收集整理。9.4建立健全各项规章制度，将现场管理制度化、规范化、经常化。