挖陇沟煤矿回风上山溶洞处理方案及安全技术措施.doc

贵州世纪公司挖陇沟煤矿 回风上山1#溶洞处理方案及安全技术措施挖陇沟煤矿回风上山1#溶洞处理方案及安全技术措施回风上山掘进至K0+24m时遇溶蚀构造1#溶洞。根据现场围岩、溶洞发育程度等实际情况经公司和矿相关人员研究确定了1#溶洞处理方案，同时为了确保溶洞处理过程中的安全，编制本安全技术措施。一、1#溶洞概况2月23日钎探到前方有1.52.0米的空洞，25日中班揭露出1#溶洞。溶洞走向3940，与岩层走向呈45夹角，基本垂直于巷道中轴线，其空间形态北高南低，坡度角约3536揭露溶洞无水，洞内岩层层面充填少量粘性黄泥，可见石钟乳、石笋、石柱等岩溶产物，巷道揭露处溶洞高约3m（腰线上2.6m、腰线下0.4m），岩溶南北向可视最宽约2m，于巷道南帮67m处、巷道北帮1011m处逐渐收敛，收敛端裂隙极其发育，偶见滴淋水。根据对回风上山实测岩溶资料综合分析，该岩溶发育岩溶管道十分畅通，推测其深部发育岩溶管道应极其复杂，且影响范围广，岩溶孤立存在的可能性极小，推测其应与相邻人行上山、轨道上山上车场揭露岩溶为同一溶蚀构造。详见附图一：岩溶地质平、断面示意图。二、1#溶洞处理方案依据现场揭露情况，1#溶洞处理方案：（1）前期只在溶洞上侧砌筑挡水墙、安设排、泄水管、下侧溶洞口封闭以及巷道顶部进行锚网喷支护，但溶洞前后3米段巷道断面尺寸按浇筑混凝土方式扩刷到位。（2）后期待雨水季节观察溶洞内的涌水情况，若涌水较大则采取11#工字钢拱架+纵、横向钢筋+浇筑600mm混凝土方式对巷道全断面重新处理（方案一）；若无大的涌水或无水则采取11#工字钢拱架喷200mm混凝土支护方式重新进行处理。（方案二）附图二：回风上山过1#溶洞施工平、断面图。（一）巷道扩刷由于1#溶洞顶、底部及前后段岩石都很坚硬且非常完整，因此采取对1#溶洞及前后3米段巷道进行扩刷，为后期重新采取11#工字钢拱架喷或混凝土浇筑创造条件。巷道处理长度约8m，其中溶洞为2m，溶洞前后分别搭接基岩3m。该段巷道扩刷后断面尺寸：宽为6m，全高为5.1m（撬顶0.6m、卧底0.6m），溶洞处安设排水管位置撬顶为0.9m。详见回风上山过1#溶洞施工平、断面图。在扩刷时，每循环采用5m的钎子对巷道顶底板进行钎探，以探明溶洞裂隙影响范围，保证巷道轮廓线外至少3 m为完整基岩。1#溶洞及前后3m段巷道扩刷完毕并将所有浮矸清理干净之后，立即向矿调度室汇报，待验收、批准同意后再进行下一工序。（二）扩刷段巷道支护1#溶洞处及前后3m段巷道扩刷完毕并经矿验收巷道尺寸符合要求后，再对溶洞前后搭接的3米段和溶洞处顶拱部进行锚网喷支护。（三）砌筑溶洞上侧挡水墙为了防止雨季溶洞内涌水量增大，导致大量流水、碎石冲刷至溶洞处对墙壁造成威胁，因此在回风上山1#溶洞处上、下侧设置挡水墙。首先在溶洞上、下侧靠溶洞口位置打一排锚杆，间距为500mm，型号为20的2米锚杆，锚杆留1米长段与片石混泥土砌筑在一起；然后采取片石混凝土砌筑600mm厚的上侧挡水墙，500mm厚的下侧挡水墙，砌筑高度从底部基岩上开始砌筑至顶部接顶为止。在砌筑的同时要按要求预埋好2根27312无缝钢管和1根1593无缝钢管分别作为排水管和泄水管。两根排水管是从溶洞上侧挡水墙位置开始从巷道顶部铺设至溶洞下侧，泄水管采用打3根锚杆和钢丝绳吊挂在巷道顶部；泄水是从溶洞上侧挡水墙位置接至巷道右帮。（四）溶洞涌水观察遇天气突然下暴雨或雨水季节，地测部必须派专人对回风上山1#溶洞是否涌水及涌水量大小进行观察和测定，并及时向矿调度室和公司调度室汇报，同时做好专项记录。（五）1#溶洞后期处理根据1#溶洞在天气突然下暴雨或雨水季节时的涌水量情况选定处理方案。若涌水较大时，则分两次进行处理（方案一）。第一次：首先在巷道底板两帮各铺设1根8米的11#工字钢，且两根工字钢之间每间隔800mm用6米长11#工字钢焊接连接成整体；然后架设11#工字钢拱架，间距为800mm，且两个腿子立在两帮的工字钢上；最后浇筑底板600mm厚的混凝土，喷直墙、拱部200mm厚的混凝土。第二次：首先在两架拱架之间横向均匀架设18#圆钢拱架；然后沿巷道边缘纵向布置8米的14mm圆钢，间距为600mm，且用12mm的钢丝捆绑在18mm圆钢拱架上；最后对巷道直墙、拱部浇筑400mm厚的混凝土。若无大的涌水或无水时处理方式（方案二）：首先架设11#工字钢拱架，间距为800mm，且拱架两个腿子必须立在基岩下200mm深；然后将网片铺设在拱架上；最后喷200mm厚的混凝土。三、材料准备在雨季来临之前，按方案一所需材料进行准备，主要材料：8米的11#工字钢2根、6米的11#工字钢11根、11#工字钢拱架11架、18mm圆钢拱架11架、8米的14mm圆钢24根及现浇混凝土方量97m。四、技术要求1施工前，技术员必须对施工人员进行全面的技术交底，并贯彻编制的安全技术专项措施。作业人员必须熟悉技术要点、技术要求和施工图纸。2每一道工序完工后必须经监理方、甲方和项目部验收合格后方可进行下一道工序的作业。3喷浆料或混凝土必须搅拌均匀，确保混凝土强度达到C30。4现浇混凝土工艺流程： 首先由测量人员对巷道进行一次精确测量，核实巷道断面尺寸是否符合要求。 现场人工搅拌混凝土，对巷道底板进行一次性现浇。 待巷道底部混凝土浇筑完成达到初凝时间后，然后对巷道直墙部进行关模和一次性浇筑混凝土。在浇筑直墙之前，必须对直墙部与底板交接处进行进行处理：先将接茬处松动石子打掉并清除杂物，将接茬面处理成麻面，再用清水将麻面废渣清洗干净，铺设30mm厚与砼标号相同的砂浆后再浇筑。 待巷道直墙部混凝土浇筑完成达到初凝时间后，首先对将直墙段模板拆掉，然后进行碹胎架设和关模，最后对巷道拱部进行一次性浇筑混凝土。在浇筑拱部之前，必须对直墙部与拱部交接处进行进行处理：先将接茬处松动石子打掉并清除杂物，将接茬面处理成麻面，再用清水将麻面废渣清洗干净，铺设30mm厚与砼标号相同的砂浆后再浇筑。 待巷道拱部混凝土浇筑完成达到初凝时间后，将碹胎和关模拆除。 每次碹胎架设好和模板关设后，向甲、乙和监理报验，待三方同意后，方可进行浇筑。 清理生产，做到工完料尽场地清，进行质量验收。五、安全措施1运输安全措施 本次施工所使用的设备材料、工具均及混凝土采用绞车配合平板车、矿车运输。 绞车司机必须经培训合格的专职人员担任，持证上岗。 每次提升前，绞车司机必须详细检查绞车各部件紧固情况，防护挡板、按钮、信号、导向轮、钢丝绳、轨道、道岔及各种联接装置，发现不安全隐患，必须及时汇报进行处理。严禁各种设备带病作业。 斜坡提升必须使用专用连接环和专用插销。严禁用其它材料来代替。 运输“四超件”（超长、超宽、超重、超高）时，须制定专门措施，提升前由磨信工仔细检查车辆及设备的装运捆绑情况。 绞车司机必须精力集中，听清信号，确认无误后，才能提升或下放车辆，同时要求挂好保险副绳。 信号工必须由专职人员担任，并持证上岗。信号工进入工作地点必须首先对铃声、信号、声光等信号系统详细检查并试验一次，以确认信号系统安全，可靠。 所有信号点铃按“一停、二提、三放、四慢上、五慢放”，乱铃为紧急事故信号。除信号工外，严禁其它人员使用信号。 信号工必须坚守岗位，精力集中，发出的信号必须清晰明亮。 绞车运行提升矿车，必须带电作业，用手闸或电控控制速度，严禁断电自动滑行放飞车；把钩工必须严格执行“摘、挂钩”制度，严禁摘飞钩。 提升为封闭式运输，必须严格执行“行车不行人，行人不行车”制度。斜井提升运输时，下车场严禁站人，所有人员必须进入躲避硐室内，由信号工在躲避洞内负责信号联系，待矿车提升或下放到位停稳后，人员方可出来。 绞车司机、维护钳工要按规定每天检查钢丝绳，并作好记录，发现问题及时处理。 绞车在运行中，绞车司机必须密切注意机器运转，部件运行情况，若有异常或特殊气味，应立即停车检查。 当班提升完毕，提升的矿车必须停在上车场（或井口）平巷内，同时关闭阻车器，绞车司机及信挂工必须严格按操作技术规程作业，严格执行斜坡提升管理制度。 绞车运行过程中，绞车司机必须集中注意力，以防止突然断电造成矿车急速下滑跑车。2施焊安全措施 作业过程中，施焊工作必须严格按照设备施焊标准执行，保证施焊质量达到要求。 作业前，必须用水打湿现场，且将作业点周围20米范围内的棉纱、油脂等易燃易爆物体清除干净。作业点应配置洒水胶管，并连接到2寸防尘水管。 作业前，焊机外壳必须妥善接地，且焊机必须放置在不影响运输和行人的安全位置 在作业点3m范围内放置2-3个灭火器，5-6个沙袋，直到整个工程结束后方可搬到材料搁置处或运出地面。 作业人员应避开施焊产生的高温铁屑，避免高温铁屑飞溅烫伤人。发现高温铁屑时应及时用防尘水降温。 作业点必须悬挂便携式瓦斯检测仪和硫化氢检测仪，瓦检员应时时检测作业点周围30m范围内瓦斯浓度，且每隔3分钟巡回检查，如有瓦斯超限（瓦斯浓度大于0.5%）应立即停止作业，并扑灭火星待恢复正常后方可重新作业。 施焊时，必须派2名救护队员带机到现场值班。3、钢筋绑扎 钢筋加工制作工艺，调直、除锈下料制作绑扎成型。 钢筋采用机械加工制作，人力转运至绑扎地点，人工现场绑扎成型。 钢筋布置：主筋（横向）采用18mm圆钢，副筋（纵向）采用14mm圆钢，主筋间距均为256mm，副筋间距600mm，内、外保护层厚度均为75mm。巷道直墙和顶拱钢筋均采取分次绑扎，分次浇筑。 主筋与副筋搭接处采用12mm钢丝扎丝进行绑扎，且必须绑扎牢固。 钢筋绑扎完成后，由班组及放样员进行自检，再由甲、乙和监理验收，全部符合要求后方可进行下一道工序施工。4立碹胎、支模工程 碹胎架设应与巷道中心线垂直，架设间距（中对中）为1500mm，碹胎架设必须牢固可靠。碹胎架设时必须拉好线，以保证所架设的碹胎高低一致，碹胎之间采用连接拉杆进行连接，以使架设好的碹胎形成一个整体，保证其牢固性，拉杆4根/架，拉杆采用18mm螺纹钢加工制作，长度为1.6m，两端加工螺纹，螺纹长度为150mm。碹胎立好后，采用20mm、长2000mm的螺纹钢锚杆将碹胎锁在稳定的基岩上，在现浇时，为保证现浇中不会出现因底部受力过大而产生爆模现象，可根据现场实际情况采用脚手架对碹胎进行加固。 在碹胎上铺设模板时按照由下往上的顺序进行，模板安设要牢固，板面应平整（关模时必须拉线，模板的高低必须按照所拉线调平调直），关模时应严格检查尺寸是否满足设计要求，如有问题必须立刻处理；发现碹胎存在问题应停止工作进行处理，直至合格后方能继续工作，凡有裂纹的模板严禁使用。 模板必须平整光滑，损坏的模板不得进行组装。 模板安装前应仔细检查预泄水管和注浆管的位置是否正确，严防遗漏或未固定牢固。 准备好模板隔离剂，并涂刷均匀，不得漏刷。 模板放置好后，在模板结合处放置1mm厚的薄膜，防止模板的接缝漏浆。5脚手架工程在现浇时，为保证现浇中不会出现因底部受力过大而产生爆模现象，可根据现场实际情况采用脚手架对碹胎进行加固。 脚手架必须有足够的承载能力，刚度和稳定性。在施工过程中，在各种荷载作用下，不发生失稳倒塌，不超过结构的容许强度，出现变形倾斜，摇晃和扭曲现象，以确保安全。 立柱接头必须采用对接扣件，对接和搭接应符合以下要求： 立柱上对接扣件应交错布置，两个相邻立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点距离不应大于步距的1/3。 立柱的搭接长度不应小于1m，不少于两个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。 纵向水平杆构造要求： 纵向水平杆设置在横向水平杆之上，并以直角扣件扣紧在横向水平杆上，纵向水平杆在操作层的间距不应大于400mm。 纵向水平杆的长度一般不宜小于3 跨，并不小于6m。 纵向水平杆一般宜采用对接扣件连接，也可采用搭接，对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内。相邻接头水平距离不应小于500mm，并应避免设在纵向水平杆的跨中。搭接接头长度不应小于1m，并应等距设置三个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。 横向水平杆的构造要求：横向水平杆两端采用直角扣件固定在立柱上，靠墙一侧的外伸长度不应大于500mm。 脚手板铺设要求：脚手板用钢脚手板，操作面应满铺。 连墙杆布置及构造要求： 连墙件应采用梅花形均匀布置，连墙件宜靠近主节点设置，采用刚性节点，偏离主节点距离不应大于300mm。 连墙件垂直间距、水平间距一般不应大于6m，连墙件必须从底部第一根纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其它可靠措施固定。 当脚手架下部不能设连墙件时，可采用抛撑，抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面倾角应在4560之间，连接点中心距主节点的距离不应大于300mm，抛撑在连墙件搭设后方可拆除。 连墙件中的连墙杆宜呈水平并垂直于墙面设置，与脚手架连接的一端可稍微下斜，不允许向上翘起。 剪刀撑与横向支撑的构造要求： 每道剪力撑跨越立柱根数宜在57根之间，每道剪宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在4560之间。 20m以下的脚手架，必须在外侧立面的两端各设置一道剪力撑，由底至顶连续设置，中间每道剪刀撑的净距不应大于15m。 剪刀撑斜杆的接头除顶可采用搭接外，其余各接头均必须采用对接扣件连接，搭接要求跟以上构造要求同。 剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。 横向支撑的斜杆应在12步内，由底至顶呈之字形连续布置，斜杆采用旋转扣件固定在与之相交的主柱或横向水平杆伸出端上。 一字型、开口型双排脚手架的两端必须设置横向支撑，中间宜每隔6跨设置一道。 脚手架搭设注意事项 垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平稳，不得出现悬空现象。 搭设立柱时，外径不同的钢管严禁混用，相邻三根的对接扣件不得在同一高度内，错开距离应符合构造要求。 开始搭设立柱时，应每隔6 跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。 当搭至有连墙件的构造层时，搭设完立柱、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。 封闭脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈，用直角扣件与内外角柱固定。 当脚手架操作层高出连墙件两步时，应采取临时稳定措施，直到连墙件搭设完后方可拆除。 剪刀撑、横向支撑应随立柱、纵横向水平杆等同步搭设剪刀撑，横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。 对接扣件的开口应朝上或朝内，各杆件端头伸出扣件盖板边缘的端不应小于100mm。 铺设脚手板时，应满铺，靠墙一侧离墙面距离不应大于150mm，脚手板探头出应采用直径3.2mm 的镀锌钢丝固定在支撑杆上，在拐角、斜道平口处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，以防止滑动。 脚手架搭设完毕后必须经有关部门验收后，方可投入使用。 首步脚手架高度为1500mm，离底部200mm处设置一道大、小横杆，以保持脚手架底部的整体性，底部的立柱间隔多采用不同长度的钢管，将相邻柱的对接接头设于不同高度上，使立柱受荷的薄弱截面错开。 小横杆伸出外立柱连接点外150200mm，离外墙墙面100mm，脚手架小横杆，上下步应交叉设置于立柱的不同侧面，使立柱受荷时偏心减少。 脚手架从纵向两端和转角处起，在脚手架外侧每隔3m（水平距离）左右用斜杆搭设剪刀撑，自下而上循序连续设置，与地坪成4560夹角，最下边的斜杆与立杆的连接点离地面不大于500mm，斜杆下端伸入地面20cm，斜杆采用搭接时，搭接长度不小于400mm，并用两只旋转扣件扣牢，剪刀撑应用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢。 搭设脚手架时，如遇到龙门架必须断开，而不能闭合时，应在断开上下步处的脚手架底端处加密连墙杆件设置，在底端处的上下步里外立杆之间设侧向斜杆。 外立杆里侧设1m高防护栏杆和180mm高的挡脚板（用两道水平钢管紧贴外立杆内侧，用扣件扣牢），外侧围护全部设置密目安全网。 脚手架每隔45步，在外立杆与楼面之间设统长安全水平兜网。6喷浆安全措施 喷浆工必须经过专门培训，经由考核合格人员担任。 喷射工作，一般由2人进行操作，施工过程中两人要密切配合，喷射手要控制好水灰比（0.5），以喷出料不发白、流淌，表面有光泽为宜，要掌握好喷射角度和喷射距离，喷嘴力求垂直岩面，喷枪要缓慢均匀地呈螺旋状一圈压半圈沿横向由下而上反复运动，圈径不大于300mm，反复运动长度11.5m，喷嘴与受喷面的距离0.8-1.2米。先填凹补坑找平后，再按正规操作，一次性喷射成巷。 喷浆机启动前，要将机内大块矸石、杂物取出，以防堵管。喂料停止后要待料腔、料管内全部吹干净后再停机，并将机内外清理干净。喷浆机的操作顺序：开机：开水开风送电喂料喷射。停机：停止喂料停电停风停水，如遇特殊情况时要先停电。 在喷射混凝土作业中，如发现顶帮岩壁有淋水及裂缝水时，必须处理，否则将影响混凝土与岩石的粘结，造成混凝土成片脱落。对小面积的淋水和裂缝水，可通过多加速凝剂的混凝土喷射或用水玻璃涂抹来解决，对大面积的涌水、有压力的漏水和大裂缝水，可采取先导水后围堵或先围堵后导水的办法处理。 喷浆机工作送风时一定要固定好喷头，喷头不能对准人，防止喷头摆动伤人。处理堵管时，必须停电、停料、停水，但不停风，以便检查确定堵塞部位。在确定堵塞部位后，应停风，卸开堵塞部的接头，敲击输料管，使堵塞物松动，缓慢送压风吹管，把管内堵塞物吹出，然后接好接头。用压风吹管时，喷枪口前方及其附近严禁站立其他人员。在敲击管路时，喷枪口应有专人看管，喷头应放在底板固定好，防止管内喷浆物料瞬间喷出跳管伤人，喷头前方20米内不得有人或人员施工，固定喷头人员应站在喷头左右任意一侧。拆管时不得面对管口，管口任何情况下都不能对准人，以免突然出料伤人。 控制好风、水压。输料管每增长100m，喷射机压力表工作风压应提高0.060.08MPa。水压力比风压大0.1MPa，喷嘴处水压力为0.20.3MPa。各种高压风水管必须连接牢固，并外加铁丝连接在一起的保护连接，防止断开伤人。 喷射作业地点附近20米不得进行其它作业。 加强个体防护，喷浆时必须佩带防尘口罩，无防尘设施不得开工，工作面的防尘设施要灵敏可靠。 必须使用潮料喷浆，喷浆拌料要加入适量的水，使拌出的料手握成团，松开即散，嘴吹无灰。 喷射工作结束后，要将回弹料清理干净，用手镐切齐墙角，把凸出部位铲平，清除管线、设备上的回弹料。喷射混凝土成巷后，每天喷水养护一次，养护期不少于7天。7现浇混凝土安全措施 现浇混凝土前先按中腰线立好碹胎，碹胎必须安设牢固，支模完成后应满足作业和行人安全要求，并由值班队长、带班人员检查，确认合格后方可使用，无关人员严禁随意进入现浇混凝土工作区域。 每次安设碹胎前，必须对碹胎及模板进行检查和整修；在立模完成后必须经监理、矿相关专业技术人员检查合格后，方可进行下一道工序。在现浇混凝土过程中，应随时注意碹胎及模板的安全情况，若发现碹胎或模板的强度或刚度不够、有连接缺陷等问题时，应立刻停止施工，撤出人员，采取安全措施减消碹胎负重，有针对性的对碹胎或模板出现的问题及时进行修补，不能修复时应予以撤换，确保现浇混凝土施工的安全。 在现浇混凝土关模前，应检查承重碹胎及加固支撑扣件、紧固件是否拧紧。模板安装好后，班组要进行反复自检，严格按照设计尺寸检查，保证成巷尺寸符合设计要求；经自检无误后，施工技术人员进行复查，复查时主要