煤矿巷道帮油口施工方案

煤矿巷道帮油口施工方案一、施工准备（一）地质条件评估施工前需对巷道帮油口区域进行详细地质勘探，通过钻孔取样和地质雷达探测，明确围岩岩性、节理发育情况及地下水分布。重点分析帮部岩层的稳定性，若存在软弱夹层或断层构造，需提前制定加固措施。同时对巷道周边50米范围内的水文地质条件进行调查，测定涌水量和水压，配置相应排水设备。（二）技术准备设计交底：组织技术人员熟悉帮油口设计图纸，明确开口位置（距底板1.2米）、孔径（Φ150mm）、深度（3.5米）等参数，绘制施工断面图和支护布置图。方案编制：根据《煤矿安全规程》和《煤巷锚杆支护技术规范》要求，编制专项施工方案，包含施工工艺流程、支护参数设计、应急预案等内容，并组织专家进行论证。技术培训：对施工人员开展帮油口施工专项培训，重点讲解钻孔定位、支护操作、瓦斯监测等关键工序的技术要点和质量标准。（三）设备与材料准备施工设备：钻孔设备：选用MQT-130型气动锚杆钻机，配备Φ42mm合金钻头支护设备：PC5I型喷浆机、锚杆安装机、锚索张拉机具监测设备：YTC510型瓦斯检测仪、JSS30A型收敛仪辅助设备：FBY-20/7型注浆泵、ZLJ-350型坑道钻机材料准备：支护材料：Φ20×2200mm左旋螺纹钢锚杆、Φ15.24×6000mm锚索、Φ6mm钢筋网（网格100×100mm）、C25喷射混凝土（配比水泥:砂子:石子=1:2:2.5）密封材料：聚氨酯发泡剂、遇水膨胀橡胶止水条注浆材料：42.5级普通硅酸盐水泥、水玻璃（模数2.8）（四）现场准备施工场地布置：清理帮油口施工区域5米范围内的杂物，设置材料堆放区（距帮部不小于1.5米），安装临时照明（间距3米，照度≥50lux）。系统布置：通风系统：在施工点上风侧10米处安装2×11kW局部通风机，风筒出风口距工作面不大于5米排水系统：设置临时水沟（断面300×200mm），配备BQW25-50型潜水泵（扬程50m，流量25m³/h）供电系统：采用MY-0.38/0.66型矿用电缆，设置风电闭锁装置二、施工工艺（一）帮油口开口施工测量定位：使用全站仪按设计坐标在巷道帮部标出开口中心点，以中心点为基准弹墨线确定开挖轮廓（长×宽=800×600mm）。轮廓切割：采用风镐沿墨线进行轮廓切割，深度不小于100mm，确保开口边缘整齐。切割过程中如遇岩块松动，立即用木楔临时支护。钻孔作业：采用湿式钻孔工艺，钻机钻速控制在200-300r/min，推进力均匀钻孔按设计角度（与水平线夹角15°）施工，每钻进500mm检查一次孔斜，偏差不得超过±2°终孔后用高压风（0.6MPa）清理孔内岩粉，孔深允许偏差+50mm/-0mm（二）初期支护施工锚杆支护：在开口轮廓线外100mm处布置4根锁口锚杆，呈矩形排列，间距300mm，锚杆外露长度100-150mm钻孔直径Φ28mm，孔深2200mm，采用树脂药卷（CK2335型）锚固，搅拌时间20-30s，等待时间不少于3min安装托盘（150×150×10mm）后用扭矩扳手拧紧，扭矩值不小于150N·m挂网施工：铺设双层钢筋网，内层网紧贴岩面，外层网距岩面50mm，网片搭接长度100mm，用14#铁丝绑扎（间距200mm）网片与锚杆托盘采用焊接固定，焊点强度不低于15MPa喷射混凝土：初喷厚度50mm，配比为水泥:砂子:石子:速凝剂=1:2:2.5:0.04，喷射压力0.4-0.6MPa喷头与受喷面保持垂直，距离1.0-1.5m，呈螺旋状均匀喷射，回弹率控制在15%以内喷射完成后养护7天，期间保持混凝土表面湿润（三）注浆加固注浆孔布置：沿帮油口周边布置6个注浆孔，呈梅花形排列，孔深3.0m，孔径Φ50mm，孔距800mm。注浆参数：注浆材料：水泥-水玻璃双液浆，水灰比1:1，水玻璃浓度35Be'注浆压力：初压0.5MPa，终压2.0MPa，稳压时间5min注浆量：单孔注浆量控制在0.8-1.2m³，扩散半径不小于1.5m注浆工艺：采用分段注浆法，每段长度1.0m，止浆塞位置距孔底500mm注浆过程中每5min记录一次压力和流量，当压力突然上升或吸浆量骤减时立即停注注浆结束后用清水冲洗管路，30min后拔出注浆管，孔口用水泥砂浆封堵（四）设备安装与密封套管安装：安装Φ159×8mm无缝钢管套管，长度1.5m，其中外露300mm套管与孔壁间隙采用聚氨酯发泡剂填充，填充深度不小于500mm套管法兰盘与帮部之间加装遇水膨胀橡胶止水条，用M20螺栓紧固密封测试：关闭套管阀门，进行0.8MPa水压试验，保压30min压降不超过0.05MPa测试合格后安装压力表（量程0-2.5MPa）和截止阀，阀门开关灵活无泄漏三、支护技术（一）支护参数设计锚杆支护：帮部系统锚杆：Φ20×2200mm，间排距800×800mm，采用全长锚固顶角锚杆：与水平线成45°角向上布置，参数同帮部锚杆锚杆抗拔力不小于80kN，锚固力不低于60kN锚索支护：在帮油口上方1.5m处布置1排锚索，间距1.5m，采用"三花"布置锚索预紧力不小于150kN，延伸量控制在20-30mm每根锚索配3卷树脂药卷（2卷CK2335+1卷Z2360）喷层设计：总喷厚120mm（初喷50mm+复喷70mm），28天抗压强度不低于20MPa复喷在注浆完成后进行，掺入5%微膨胀剂（UEA）减少收缩裂缝（二）支护施工质量控制锚杆施工质量：钻孔角度偏差≤±3°，孔深偏差+50mm/-0mm树脂药卷搅拌均匀，锚固长度不小于1000mm每30根锚杆抽样1组（3根）进行抗拔力试验，合格率100%喷射混凝土质量：厚度检查采用钻孔法，每50㎡检查1点，合格标准≥设计值的90%表面平整度偏差≤50mm/2m，无空鼓、离层现象试块强度试验每100m³制作1组（3块），抗压强度达标率100%锚索施工质量：钻孔轴线与设计轴线偏差≤3°，孔深允许偏差+100mm/-0mm张拉机具定期校验（每3个月），读数误差不超过±2%锚索外露长度控制在150-250mm，多余部分采用机械切割（三）支护效果监测表面位移监测：在帮油口两侧5m范围内布置2个监测断面，每个断面设置3个测点采用收敛仪测量顶底板移近量和两帮移近量，初始读数在支护完成后2h内读取监测频率：第1周每天1次，第2-4周每2天1次，第5-12周每周1次，稳定后每月1次应力监测：安装锚杆应力计（量程0-300MPa），每断面布置4个测点采用无线传输方式实时监测，当应力达到设计值的80%时发出预警监测数据保存不少于1年，作为后续帮油口维护依据四、安全措施（一）瓦斯防治监测系统：在帮油口施工面、回风流5m处各设置1台瓦斯传感器，报警浓度≥0.8%，断电浓度≥1.0%配备2台便携式瓦斯检测仪，每小班检查3次，瓦斯浓度超过0.5%时停止作业通风管理：局部通风机实行"三专两闭锁"，风电闭锁灵敏可靠，备用风机能在10min内自动切换风筒出风口距工作面不大于5m，风筒百米漏风率≤8%，风量不小于150m³/min（二）顶板管理敲帮问顶：施工前由班组长使用长柄工具（2.5m）进行敲帮问顶，清除松动岩块每循环作业前、中、后各检查1次，发现危岩立即设置警戒并处理临时支护：钻孔作业时采用前探梁临时支护，探梁长度4.0m，每循环前移1.5m空顶距离不得超过0.8m，破碎带地段缩小至0.5m，严禁空顶作业（三）防排水措施排水系统：施工区域设置三级排水系统，一级排水沟（300×200mm）、二级集水坑（1m×1m×1m）、三级排水泵排水能力按最大涌水量的1.5倍配置，备用泵与工作泵能自动切换防水措施：帮油口施工前进行超前探水，钻探深度5m，超前距3m发现突水征兆（挂红、挂汗、空气变冷）立即停止作业，启动应急预案（四）爆破安全（如需爆破时）爆破参数：采用毫秒延期电雷管（段别1-5段），总延期时间不超过130ms装药系数0.6-0.7，单孔装药量控制在0.3-0.5kg，采用正向装药结构爆破管理：执行"一炮三检"和"三人连锁"爆破制度，爆破警戒距离直巷100m、拐弯巷75m爆破后等待15min（瓦斯浓度≥1%时延长至30min）方可进入工作面检查（五）应急管理应急预案：编制帮油口施工专项应急预案，包含冒顶、瓦斯突出、透水等事故处置程序配备应急物资：自救器（每人1台）、急救箱、备用通风机、快速支护材料应急演练：每月组织1次应急演练，重点训练冒顶处理和瓦斯撤离科目演练结束后进行评估总结，持续改进应急预案五、质量验收（一）分项工程验收钻孔工程：检查项目：孔位、孔深、孔径、孔斜验收标准：孔位偏差≤100mm，孔深偏差+50mm/-0mm，孔斜≤2°检验方法：全站仪定位、测绳量测孔深、测斜仪测孔斜支护工程：锚杆：抗拔力试验（每300根1组）、扭矩检查（抽检10%）喷射混凝土：厚度（钻孔法）、强度（试块试验）、表面平整度锚索：预紧力（张拉机具读数）、延伸量（位移计测量）（二）竣工验收资料验收：施工记录：钻孔日志、支护参数记录、注浆压力流量曲线试验报告：锚杆抗拔力试验报告、混凝土强度试验报告监测数据：位移监测记录表、应力监测曲线图实体验收：外观检查：帮油口轮廓规整，无明显变形、裂缝，密封无泄漏功能测试：阀门开关灵活，压力表显示正常，排水系统运行稳定尺寸偏差：开口位置偏差≤150mm，孔径偏差±5mm验收标准：主控项目合格率100%，一般项目合格率≥90%监测数据稳定（连续2周位移量≤0.5mm/d）符合《煤矿井巷工程质量验收标准》优良等级要求六、施工组织管理（一）组织机构项目管理团队：项目经理：负责全面协调，持有一级建造师证技术负责人：高级职称，5年以上煤矿巷道施工经验安全员：持注册安全工程师证，专职负责现场安全监督施工班组：钻孔班：6人（班长1人、钻工4人、记录员1人）支护班：8人（班长1人、锚杆工4人、喷浆工3人）机电班：4人（负责设备维护和供电保障）（二）进度计划施工周期：准备阶段：7天（含设备调试、材料进场）钻孔施工：3天（每日2个循环，每循环进尺1.5m）支护施工：5天（锚杆安装2天、喷浆2天、注浆1天）设备安装：2天，验收1天，总工期18天进度保证措施：采用两班制作业（每班8h），关键工序昼夜连续施工储备3天用量的支护材料，避免材料供应中断配备备用设备（锚杆钻机1台、喷浆机1台），故障时30min内更换（三）成本控制材料控制：建立材料消耗台账，锚杆损耗率控制在3%以内，混凝土回弹率≤15%实行限额领料制度，超额部分需分析原因并经技术负责人审批设备管理：制定设备保养计划，锚杆钻机每工作100h更换液压油，提高设备完好率（≥95%）采用节能设备，局部通风机安装变频装置，节电率达20%人工控制：实行计件工资制，锚杆安装效率≥5根/工，喷浆效率≥5m³/工开展技能比武活动，对超额完成任务的班组给予10%奖励七、特殊情况处理（一）断层破碎带施工超前支护：采用管棚支护，棚管Φ108×6mm无缝钢管，长度6m，环向间距300mm，外插角1-3°注浆加固：采用前进式分段注浆，注浆压力2.5-3.0MPa，加固范围至轮廓线外3m缩短循环：每循环进尺由1.5m缩短至0.8m，及时进行封闭支护，空顶时间不超过2h（二）高应力区施工应力释放：在帮油口两侧2m处施工2个Φ100mm卸压孔，深度5m，倾斜角10°加强支护：采用"锚杆+锚索+钢带"联合支护，锚索间距缩小至1.0m，增加11#矿工钢钢带监测加密：位移监测频率改为每班2次，当移近速度超过5mm/d时停止作业，采取加固措施（三）大涌水处理