煤矿洞口封堵施工方案

煤矿废弃洞口永久性封堵施工方案一、工程概况1.1项目背景与目标本工程为XX矿区3号废弃煤矿洞口封堵工程，旨在通过永久性结构封闭消除废弃巷道带来的安全隐患，防止地表水倒灌引发井下突水、有毒气体（如瓦斯、硫化氢）泄漏扩散，以及杜绝人员误入等安全事故。该洞口位于矿区西部山体坡麓地带，原设计为副斜井井口，井口截面呈马蹄形，实测尺寸为宽4.8m×高5.2m，巷道坡度25°，纵深延伸超过80m。根据地质勘察报告，洞口周边岩体以中风化砂岩为主，局部存在节理裂隙发育区，需采取针对性加固措施。1.2主要技术参数结构形式：钢筋混凝土框架+土石回填复合封闭结构混凝土强度等级：C35P8抗渗混凝土（框架结构）、C25毛石混凝土（回填层）钢筋配置：主筋采用HRB400EΦ25@200mm，箍筋HPB300Φ10@300mm，形成双向钢筋网片防水等级：一级（迎水面抗渗压力≥1.2MPa）设计使用年限：50年抗爆压力：≥0.3MPa（抵御井下可能的瓦斯积聚爆炸冲击）1.3工程特点与难点地形复杂：洞口位于30°陡坡地段，大型设备进场需修建临时施工便道，场地平整难度大结构异形：马蹄形截面模板支护需采用定型钢模与木模组合体系，几何尺寸控制要求高地质特殊：洞口内侧10m范围内存在淋水现象（涌水量约2.5m³/h），需先治水后施工安全风险高：需进行瓦斯浓度实时监测（要求≤0.5%），施工期间需配备防爆型设备环保要求：施工区域500m内有农田分布，需采取措施防止施工废水、扬尘污染二、施工准备2.1技术准备图纸会审：组织技术人员复核设计图纸，重点确认钢筋排布、混凝土浇筑顺序及防水节点构造，形成《图纸会审记录》并经监理单位签认测量放线：使用全站仪建立施工控制网，在洞口周边布设4个永久控制点（坐标精度±5mm），测设封堵结构轮廓线并标注高程控制点（±0.000相当于绝对标高+118.6m）专项方案编制：针对涌水处理、高陡边坡作业、瓦斯监测等特殊工况，编制专项安全技术措施并组织专家论证，形成《高危作业专项方案》2.2资源配置计划2.2.1劳动力计划（单位：人）工种基础阶段结构阶段回填阶段备注测量工322持证上岗，配备防爆全站仪钢筋工0150含3名持特种作业证焊工模板工0120需熟悉异形模板安装工艺混凝土工5108含2名试验工，负责塌落度检测架子工684持证上岗，搭设满堂脚手架瓦斯检测工222每2小时记录一次瓦斯浓度普工101520负责材料转运、场地清理安全员222全过程旁站监督2.2.2主要材料计划材料名称规格型号数量进场时间质量要求钢筋HRB400EΦ2548.5t开工前7天屈服强度≥400MPa，延伸率≥16%商品混凝土C35P8185m³结构施工阶段28d抗压强度≥35MPa，抗渗等级P8防水卷材1.5mm厚SBS改性（带铝箔面）420㎡结构施工前3天耐热度≥90℃，拉力≥800N/50mm阻水膨胀条20×30mm85m模板安装阶段膨胀倍率≥250%，72h吸水率≥200%毛石300-500mm粒径850m³回填阶段饱和抗压强度≥30MPa，含泥量≤3%速凝混凝土C40早强型15m³治水阶段初凝时间≤15min，1h抗压强度≥10MPa2.2.3主要施工机械设备设备名称型号规格数量用途进场时间挖掘机PC200-8（带破碎锤）1台清渣、场地平整、便道开挖开工前3天混凝土输送泵HBT60C（防爆型）1台混凝土浇筑结构施工前2天柴油发电机150kW（防爆型）1台备用电源开工前1天注浆机ZJB-3（双液型）1台涌水处理、锚杆注浆开工前2天模板体系定型钢模+18mm厚酚醛覆膜板350㎡异形结构模板结构施工前5天瓦斯检测仪CJG10/1002台瓦斯浓度实时监测开工前1天轴流风机FBDNo5.6/2×11kW1台洞口通风换气开工前1天2.3现场准备场地平整：清理洞口周边5m范围内杂物，修建临时施工便道（宽度4.5m，最大纵坡12%，路面铺设300mm厚级配碎石+150mm厚C20混凝土）临时设施：搭设钢筋加工棚（30m²，采用防爆灯具）、材料仓库（60m²，地面硬化+防雨棚）及现场办公室（20m²），设置消防沙池（2m³）及灭火器（8kg干粉灭火器6组，防爆型）排水系统：在洞口周边设置截水沟（300×400mm，M7.5水泥砂浆砌筑）和集水井（800×800×1000mm，内置Φ100mm潜水泵2台，扬程≥20m）安全防护：洞口周边搭设1.8m高防护栏杆（刷红白警示漆），设置安全警示标志（含"注意瓦斯""必须佩戴安全帽"等），安装视频监控系统（覆盖施工全过程）三、主要施工方法3.1预处理工程3.1.1洞口清理与加固危岩处理：采用液压破碎锤清除洞口上方5m范围内危岩，对稳定性较差的岩体采用Φ25中空注浆锚杆加固（锚杆长度4.5m，间距1.2m×1.2m，梅花形布置，注浆压力0.8-1.2MPa，浆液采用水泥-水玻璃双液浆）清淤排水：人工清除洞内3m范围内淤积物（含煤矸石、淤泥约20m³），设置Φ150mm排水盲管（外包透水土工布）将淋水引入集水井抽排基面处理：对岩壁进行凿毛处理（凿毛深度≥5mm，每㎡凿点≥20个），用高压风（0.6MPa）清除粉尘后涂刷水泥基界面剂（用量0.5kg/㎡）3.1.2涌水处理（专项措施）管井降水：在洞口内侧5m处设置1口Φ200mm管井（井深15m，下入Φ150mm滤水管），配置深井泵（流量5m³/h）持续抽水，使地下水位降至封堵结构底面以下1m化学注浆：对岩壁裂隙采用水泥-水玻璃双液注浆（水灰比1:1，水玻璃浓度35Be'，体积比1:0.8），注浆孔间距1.5m，孔径Φ50，孔深3m，形成止水帷幕，单孔注浆量控制在80-120L3.2钢筋混凝土框架施工3.2.1钢筋工程加工制作：钢筋在加工棚集中制作，主筋采用闪光对焊连接（接头错开率50%，同一截面内接头数量≤25%），箍筋弯钩角度135°，平直段长度≥10d（d为箍筋直径）安装工艺：底层钢筋设置C35混凝土垫块（厚度50mm，间距1m），采用"井"字形钢筋支架（Φ20钢筋制作）固定上层钢筋（支架间距1.5m×1.5m），预埋件（观测标、检查孔）位置偏差控制在±10mm内质量控制：每批钢筋焊接接头进行力学性能检验（300个接头为一批，拉伸、弯曲试验各3根），钢筋保护层厚度允许偏差+10mm/-5mm，采用钢筋扫描仪进行实体检测3.2.2模板工程体系设计：采用"满堂脚手架+定型钢模板+木模找形"复合体系，立杆间距600×600mm，水平杆步距1.2m，设置双向剪刀撑（角度45-60°），扫地杆距地面200mm安装要点：模板拼缝粘贴5mm厚海绵条，外用双组份密封胶封严，对拉螺栓采用Φ14穿墙螺栓（间距600×600mm），中间设置止水环（3mm厚钢板，直径70mm），模板垂直度偏差控制在≤3mm/m，轴线位移≤5mm拆除要求：混凝土强度达到设计强度75%后方可拆除侧模（常温下不少于7天），底模需达到100%设计强度（通过同条件养护试块抗压试验确定），拆除顺序遵循"后支先拆、先支后拆"原则3.2.3混凝土工程配合比优化：掺加粉煤灰（掺量20%）和聚羧酸系减水剂（掺量1.2%），初凝时间控制在6-8h，坍落度180±20mm（入泵前检测）浇筑工艺：采用分层浇筑（分层厚度500mm），使用Φ50插入式振捣棒振捣（振捣时间15-30s，移动间距≤300mm），混凝土自由倾落高度超过2m时设置串筒（节长1m，内径300mm），防止离析连续浇筑：浇筑间隔时间≤2h，施工缝留在距底面1.5m高度处（设置3道止水钢板，尺寸300×3mm，搭接长度100mm），下次浇筑前需凿毛并洒水湿润养护措施：覆盖土工布洒水养护，养护期不少于14天，混凝土内部最高温升控制在≤50℃（采用预埋测温传感器监测，每2h记录一次）3.3防水与回填施工3.3.1复合防水施工柔性防水层：在混凝土结构迎水面铺贴SBS防水卷材（满粘法施工），卷材搭接宽度100mm（长边）、150mm（短边），阴阳角处增设500mm宽附加层（采用满粘法）刚性防水层：涂刷2mm厚水泥基渗透结晶型防水涂料，分3遍施工（每遍厚度0.7mm），每遍干燥时间≥4h，终凝后洒水养护7天排水构造：在防水层外侧设置100mm厚碎石排水层（粒径20-40mm），安装Φ100mmHDPE透水管（外包土工布），将可能的渗漏水引入集水井3.3.2土石回填分层回填：采用土石混合回填（土石比3:7），分层厚度500mm，用20t振动压路机碾压（碾压遍数≥6遍，行驶速度2km/h），边角部位采用小型夯实机（激振力≥30kN）补夯压实控制：每层碾压后检测压实度（要求≥93%，采用环刀法取样，每500m³取3点），毛石回填时大面向下，间隙用级配碎石填塞植被恢复：回填至设计标高（与原地面齐平）后，覆盖500mm厚种植土，播撒本地草灌植物种子（如狗牙根、紫花苜蓿），恢复地表生态四、质量控制措施4.1原材料质量控制进场检验：钢筋、防水材料等主要材料进场时需提供出厂合格证和性能检测报告，按规定进行抽样复试（钢筋每60t为一批，防水卷材每1000㎡为一批）材料存储：钢材架空堆放（离地≥300mm，覆盖防雨布），防水卷材存放于阴凉通风仓库（温度≤35℃，距离热源≥3m），水泥存储期不超过3个月（过期需重新检验）不合格处理：建立不合格材料台账，严禁不合格材料用于工程实体，已使用的立即返工并追溯处理（如钢筋力学性能不合格需双倍取样复试，仍不合格则全部退场）4.2关键工序质量控制4.2.1钢筋工程质量控制点控制项目允许偏差检查方法检查频率受力钢筋间距±10mm钢尺量测（连续3档取平均值）每检验批≥3处保护层厚度+10mm/-5mm专用测厚仪每检验批≥10点焊接接头长度+5mm/-0mm卡尺量测每批抽查3%（不少于3个）钢筋弯起点位置±20mm拉线、钢尺量测每个构件检查2点4.2.2混凝土工程质量控制试块留置：每100m³混凝土留置3组标准养护试块（28d抗压强度），另留1组同条件养护试块（用于模板拆除强度判定），抗渗混凝土每500m³留置1组抗渗试块（6个试件）缺陷处理：混凝土表面蜂窝、麻面面积≤0.5%，深度≤5mm，超过时需采用无收缩灌浆料修补（强度等级≥C40），修补前需凿除松散部分并洒水湿润外观质量：表面平整度偏差≤5mm/m（2m靠尺检查），预埋件位置偏差≤10mm，预留孔洞中心线位置偏差≤15mm4.3验收程序班组自检：每道工序完成后，施工班组进行自检（填写《分项工程自检记录表》），合格后报质量小组复检质量小组检查：质量小组按规范要求进行抽检（抽检比例≥30%），重点检查钢筋间距、保护层厚度、混凝土强度等关键指标，形成《质量检查报告》监理验收：监理工程师对隐蔽工程（如钢筋、防水层）进行旁站验收，验收合格签署《隐蔽工程验收记录》后方可进入下道工序第三方检测：委托第三方检测机构对混凝土强度（回弹法+钻芯法）、钢筋保护层厚度（电磁感应法）、防水性能（闭水试验，蓄水高度1m，观察24h无渗漏）进行检测五、安全措施5.1瓦斯安全管理实时监测：洞口安装瓦斯自动监测系统（精度±0.01%），每2h人工检测一次（使用光学瓦斯检测仪），瓦斯浓度≥0.5%时立即停止作业，启动轴流风机通风（风量≥150m³/min）防爆措施：所有施工设备选用防爆型（如防爆电机、防爆灯具），电气线路采用穿管保护，严禁使用非防爆工具（如铁制敲击工具需涂黄油防火花）通风要求：施工期间保持轴流风机连续运转，确保洞内空气流通，风速≥0.25m/s（用风速仪在洞口内侧5m处测量）5.2高空作业安全脚手架搭设：立杆基础采用C20混凝土硬化（厚度150mm），设置扫地杆和双向剪刀撑，脚手板满铺并固定（采用18mm厚木脚手板，两端用12号铁丝绑扎）个人防护：作业人员佩戴安全帽、安全带（高挂低用），脚手架外侧设置1.2m高防护栏杆和18cm高挡脚板，脚手板间隙≤50mm临边防护：洞口周边5m范围内严禁堆放杂物，设置1.8m高防护栏杆（立杆间距2m，横杆2道），夜间设置红色警示灯（闪烁频率60次/min）5.3施工用电安全临时用电：采用TN-S接零保护系统，设置总配电箱、分配电箱、开关箱三级配电（"一机一闸一漏"），漏电保护器动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s线路敷设：电缆采用架空敷设（高度≥2.5m）或穿管埋地（埋深≥0.7m），严禁沿地面明设，与金属物体接触处需加绝缘保护接地保护：设备金属外壳、脚手架、配电箱等均需可靠接地（接地电阻≤4Ω），定期（每周）检测接地电阻值并记录5.4应急管理应急预案：编制《瓦斯超限应急预案》《突水应急预案》等专项预案，配备应急物资（如自救器20台、急救箱2个、备用轴流风机1台）应急演练：施工前组织一次应急演练（模拟瓦斯超限、边坡滑塌等场景），演练后评估并改进预案通讯联络：现场配备防爆对讲机3台（通讯距离≥1km），确保与矿区调度室24h通讯畅通，设置应急联络电话牌（含矿长、安全员、医院等联系方式）六、施工进度计划6.1进度安排（总工期45天）第1-7天：施工准备（便道修建、场地平整、临时设施搭设、材料进场）第8-12天：预处理工程（危岩处理、清淤排水、涌水处理）第13-25天：钢筋混凝土框架施工（钢筋绑扎10天、模板安装5天、混凝土浇筑2天、养护8天）第26-35天：防水与回填施工（防水施工5天、土石回填10天）第36-45天：验收与场地恢复（第三方检测5天、验收整改3天、植被恢复2天）6.2进度保证措施资源保障：提前7天组织材料进场，确保钢筋、混凝土等主要材料供应不中断，高峰期（结构施工阶段）增加劳动力投入（钢筋工增至20人、模板工增至15人）工序衔接：采用平行作业法（如防水施工与回填施工搭接），缩短关键线路工期，每日召开进度协调会（17:00-18:00），解决当日施工问题设备维护：对混凝土输送泵、发电机等关键设备安排专人维护（每日检查、定期保养），配备备用设备（如备用注浆机1台），避免因设备故障影响进度七、环保与文明施工7.1环境保护措施废水处理：施工废水经三级沉淀池（容积5m³，尺寸2m×1.5m×1.5m）处理后回用（用于洒水降尘），严禁直接排放至农田扬尘控制：施工现场出入口设置洗车平台（含高压水枪、沉淀池），便道每日洒水3次（早中晚各1次），材料堆场采用防尘网覆盖（2000目/㎡）噪声控制：破碎机、混凝土振捣等作业安排在白天（8:00-18:00）进行，夜间（22:00-6:00）严禁施工，必要时设置隔声屏障（高度3m，隔声量≥25dB）7.2文明施工场地管理：材料分类堆放（设置标牌，注明名称、规格、数量），施工便道保持畅通（无积水、无杂物），建筑垃圾日产日清（运至指定弃渣场）人员管理：