井下矸石仓施工方案及流程

井下矸石仓施工方案及技术流程一、工程概况1.1工程位置与用途本工程为矿井副斜井西矸石仓建设项目，地面位置位于工业广场内，井下位于副斜井底车场以西、副立井井底车场以东区域，矸石仓下口开口于东回风巷通道j4导线点以里20m处。工程主要服务于矿井掘进及回采工作面过地质构造带时产生的矸石储存与转运，通过建立垂直矸石仓系统，解决传统排矸运输距离长、环节多、影响煤炭质量等问题，保障矿井安全生产连续性。1.2主要工程量与技术参数工程部位结构形式尺寸参数支护方式服务年限仓顶排矸斜巷矩形断面斜长55m，坡度+16°30′，净宽4.2m，净高3.5m，净断面14.7㎡锚网喷+锚索联合支护至矿井服务终了仓顶硐室直墙半圆拱形水平长度8m，净宽5.0m，墙高2.0m，净断面18.6㎡锚网喷+锚索联合支护至矿井服务终了矸石仓主体圆形垂直立眼总高度45m，上锁口直径5m（高3m），主仓体直径5m（高35m），下锁口漏斗形（高7m）钢筋混凝土+锚网喷复合支护至矿井服务终了仓底硐室矩形结构长度6m，净宽4.5m，净高3.8m，净断面17.1㎡C30钢筋混凝土整体浇筑至矿井服务终了1.3地质条件工程区域岩层以中粒砂岩为主，局部含泥质夹层，岩石坚固性系数f=6-8，无采空区及强含水层分布。巷道顶底板岩层完整性较好，周边为工业广场实体煤柱，天然应力场稳定，初始地应力值约8-12MPa。二、施工总体方案2.1施工顺序规划采用"由上至下、先反井后扩刷"的施工流程，具体步骤如下：前期准备阶段：完成施工通道掘进、设备安装及测量放线反井施工阶段：自下而上施工φ1.2m反井导孔，形成通风与溜矸通道上部结构施工：依次施工仓顶排矸斜巷、耙装机硐室及仓顶硐室仓体扩刷阶段：自上而下分三段扩刷矸石仓主体，同步完成支护作业下部结构施工：施工仓底下锁口、漏斗及仓底硐室混凝土浇筑设备安装阶段：安装仓内溜矸钢轨、通风管路及安全监测系统2.2施工设备配置设备类型型号规格数量用途说明反井钻机ZFY-2.0/200型1台施工φ1.2m反井导孔耙斗装岩机P-60B型2台矸石装载运输掘进钻车CMJ1-17型1台炮孔施工混凝土喷射机PZ-5B型2台锚喷支护作业混凝土输送泵HBT60型1台混凝土浇筑激光指向仪JZY-2型3台施工导向定位局部通风机FBDNo6.3/2×15kW2台压入式通风（一用一备）瓦斯传感器KG9701型4台瓦斯浓度实时监测三、关键施工技术3.1反井施工工艺采用反井钻机导孔+扩孔施工法，具体流程如下：下口硐室施工：在矸石仓下口位置施工6m×4m×3m钻机硐室，采用锚网喷临时支护导孔钻进：使用φ216mm钻头自下而上施工导向孔，钻进深度48m（含3m富裕量），钻孔偏斜率控制在0.5%以内扩孔作业：更换φ1200mm扩孔钻头，自上而下扩孔至设计直径，扩孔过程中每2m进行孔斜测量校正排矸系统：扩孔矸石通过导孔自溜至下口硐室，由耙装机装入矿车外运3.2仓体扩刷与支护施工3.2.1上锁口施工采用"整体模板现浇"工艺，具体步骤：绑扎双层钢筋网：纵筋φ18mm@200mm，横筋φ12mm@200mm，层间距300mm，节点采用8#铁丝双股绑扎安装钢模板：采用24mm厚多层板+50×100mm木枋背楞，外用φ48mm钢管脚手架加固，模板接缝处加设海绵条防漏浆混凝土浇筑：C30混凝土分两次浇筑，首次浇筑至2m高度，间隔24h后浇筑剩余1m，采用φ50mm振捣棒分层振捣密实养护措施：浇筑完成后覆盖土工布洒水养护，养护期不少于14d，期间混凝土表面温度与环境温差控制在25℃以内3.2.2主仓体施工采用"短段掘支"工艺，段高控制在2.5m，循环作业流程：钻爆作业：采用光面爆破，周边眼间距450mm，抵抗线600mm，装药量控制在0.3kg/m，雷管段别选用1-5段非电毫秒雷管出矸运输：爆破矸石通过反井溜至下口，由耙装机装入1.5t矿车，经副斜井提升至地面排矸场锚网支护：打设φ22mm×2500mm等强螺纹钢锚杆，间排距800×800mm，菱形布置；挂设双层6#钢筋网，网距30mm，搭接长度100mm喷射混凝土：分两次喷射C25混凝土至设计厚度160mm，初喷50mm封闭围岩，复喷110mm达到设计强度3.2.3下锁口施工采用"钢轨内衬+混凝土浇筑"复合结构：钢轨铺设：选用15kg/m旧钢轨呈放射状布置，外端至仓壁，内端至仓口，轨间距650mm，轨间用短钢轨焊接连接钢筋绑扎：纵向φ18mm@200mm，环向φ16mm@200mm，形成双层钢筋骨架模板安装：采用定制钢模板，分三节安装，接缝处设置定位销确保弧度准确混凝土浇筑：C35混凝土连续浇筑，采用附着式振捣器配合插入式振捣棒，确保钢轨与混凝土结合紧密3.3钢筋混凝土工程3.3.1钢筋工程原材料控制：钢筋进场需进行力学性能检验，屈服强度≥335MPa，抗拉强度≥490MPa，伸长率≥16%加工制作：钢筋表面除锈去污，调直冷拉率≤4%，弯钩角度符合设计要求（180°弯钩平直段长度≥3d）连接方式：直径≥22mm钢筋采用直螺纹套筒连接，连接长度≥10d，接头错开率50%；直径＜22mm钢筋采用绑扎搭接，搭接长度≥35d安装要求：钢筋保护层厚度≥40mm，采用同强度等级混凝土垫块，间距1000mm呈梅花形布置3.3.2混凝土工程配合比设计：C30混凝土配合比为水泥:砂子:石子:水=1:1.85:3.26:0.52，掺加粉煤灰15%、减水剂0.8%搅拌运输：采用JS500型搅拌机搅拌，搅拌时间≥90s，混凝土运输时间≤45min，入模温度控制在5-30℃浇筑工艺：仓体混凝土采用分层浇筑，每层厚度≤500mm，浇筑间歇时间≤120min，振捣棒插入深度至下层50mm质量控制：每50m³制作1组抗压试块，28d抗压强度≥30MPa，抗渗等级≥P6四、支护设计方案4.1锚网喷支护参数支护部位锚杆规格间排距钢筋网规格喷射混凝土锚索规格排矸斜巷φ18×2100mm螺纹钢800×900mm6#菱形网@100mmC20,120mmφ15.24×6300mm,1×19丝仓顶硐室φ18×2100mm螺纹钢800×800mm6#双层网@100mmC25,150mmφ15.24×7300mm,1×19丝主仓体上部φ22×2500mm螺纹钢800×800mm6#双层网@100mmC25,160mmφ17.8×8300mm,1×19丝主仓体下部φ22×2500mm螺纹钢700×700mm6#双层网@100mmC25,160mmφ17.8×8300mm,1×19丝4.2特殊部位支护措施4.2.1仓体与硐室连接处采用"加强环梁+锁口锚杆"复合加固：施工3m宽钢筋混凝土环梁，截面尺寸600×400mm，配筋4Φ25+8Φ18沿环向布置16根φ22×3000mm锁口锚杆，间距700mm，锚固力≥150kN环梁与硐室连接处增设300mm宽止水带，防止渗水4.2.2仓底结构支护仓底采用800mm厚C35钢筋混凝土，双层双向配筋φ20@150mm设置4根600×400mm钢筋混凝土锁口梁，呈井字形布置，梁端伸入巷帮≥300mm仓底表面铺设20mm厚钢板，钢板与钢筋骨架焊接固定五、安全技术措施5.1顶板管理措施采用"敲帮问顶"制度，每班开工前由班组长对作业面顶板进行检查，清除危岩悬矸临时支护采用前探梁支护，长度4.0m，每循环支护紧跟迎头，空顶距离≤1.0m支护完成后，采用锚杆测力计检测锚固力，顶锚杆≥120kN，帮锚杆≥80kN，不合格必须补打建立顶板离层监测系统，在仓顶硐室及仓体每10m设置1个监测点，每周观测1次，离层值超过50mm立即停工处理5.2瓦斯防治措施实施"三专两闭锁"通风系统，专用变压器、专用开关、专用线路供电，风电、瓦斯电闭锁功能完好仓内设置4个瓦斯监测点，报警浓度≥0.8%，断电浓度≥1.0%，复电浓度＜0.8%爆破作业执行"一炮三检"制度，装药前、爆破前、爆破后必须检查瓦斯浓度当瓦斯浓度≥0.8%时，立即停止作业，撤出人员，采取加大风量、封闭隔爆等措施处理5.3防排水措施施工区域设置临时水沟，断面300×200mm，坡度3‰，水沟采用混凝土浇筑仓底硐室安装2台潜水泵（1用1备），型号BQW25-50-7.5，扬程50m，流量25m³/h配备200m³/h应急排水管路，与矿井主排水系统连接，确保突水时排水能力充足雨季施工期间，增加涌水量观测频次，每日观测3次，建立涌水量变化台账5.4爆破安全措施爆破作业由持证爆破工操作，采用毫秒延期电雷管，总延期时间≤130ms采用正向装药结构，药卷直径32mm，连续装药，封泥长度≥500mm爆破警戒距离：直巷≥100m，拐弯巷道≥75m，设置警戒牌、拉绳及岗哨爆破后等待15min方可进入工作面，检查瓦斯、顶板及拒爆情况，确认安全后方可作业5.5提升运输安全耙装机作业时，必须设置封闭式金属挡绳栏和防耙斗出槽装置，操作手佩戴防护眼镜矿车连接使用专用连接装置，挂钩后必须检查连接状况，确认可靠方可运行斜巷运输设置"一坡三挡"，上下车场及变坡点安装阻车器、挡车栏，常闭式挡车栏保持关闭状态提升信号采用声光兼备信号系统，信号规定为：一声停、二声上、三声下、四声慢上、五声慢下六、施工进度计划6.1关键线路工期施工阶段工期（天）开始时间结束时间关键节点工作施工准备15第1天第15天设备安装、测量放线反井施工20第16天第35天导孔钻进、扩孔作业排矸斜巷施工30第36天第65天掘进、支护、设备安装仓顶硐室施工15第66天第80天掘进、支护、钢筋绑扎仓体扩刷60第81天第140天上锁口、主仓体、下锁口施工仓底施工25第141天第165天混凝土浇筑、设备安装竣工验收10第166天第175天分项工程验收、系统调试6.2进度保证措施采用平行作业法，反井施工与排矸斜巷施工同步进行，缩短关键线路工期配置2个掘进作业班组，实行"三八制"作业，每天3个班，每班8小时，确保连续施工建立材料供应绿色通道，钢筋、水泥等主要材料储备量满足15天用量，避免停工待料每周召开进度协调会，分析影响进度因素，制定赶工措施，确保周进度计划完成率≥95%七、质量验收标准7.1掘进工程质量标准巷道断面尺寸允许偏差：净高、净宽0~+150mm，中线偏差≤50mm，腰线偏差≤30mm巷道坡度允许偏差：±1‰，每100m测量1次，累计偏差≤50mm爆破成形：周边眼痕率≥60%，超挖量≤150mm，欠挖量≤50mm（局部）水沟位置偏差≤50mm，深度、宽度偏差±30mm，流水通畅，无积水7.2支护工程质量标准锚杆安装：孔深偏差0~+50mm，角度偏差≤5°，外露长度10~50mm喷射混凝土：表面平整度≤50mm/m，厚度允许偏差-50~+100mm，强度达标率100%钢筋工程：保护层厚度偏差±10mm，钢筋间距偏差±20mm，绑扎牢固无松动混凝土工程：表面无蜂窝、麻面，裂缝宽度≤0.2mm，预埋件位置偏差≤30mm7.3验收程序分项工程验收：由施工单位自检合格后，报监理工程师验收，验收合格签署验收单隐蔽工程验收：提前24小时通知监理工程师及建设单位代表到场，验收合格签字确认后方可隐蔽竣工验收：工程全部完成后，由施工单位提交竣工验收报告，组织设计、监理、建设单位共同验收质量评定：分优良、合格、不合格三个等级，单位工程优良品率≥85%，合格率100%八、应急预案8.1冒顶事故应急处置立即启动冒顶事故应急预案，撤出受威胁区域人员，设置警戒采用风镐或液压剪清除堵塞物，疏通救援通道，严禁采用爆破处理对冒顶区进行临时支护，采用木垛接顶，确保救援空间安全配备应急救援物资：2m×3m金属网10张，2.5m半圆木50根，10t千斤顶4台8.2瓦斯爆炸应急处置立即切断事故区域电源，组织人员沿避灾路线撤离至新鲜风流处佩戴自救器，采取低姿势前进，避免吸入有毒气体封闭事故区域，设置临时密闭墙，减少瓦斯涌出启动矿井反风系统，控制瓦斯扩散范围，防止事故扩大8.3透水事故应急处置立即发出警报，撤出受水威胁区域人员，向