启封孔施工方案

煤矿井下启封孔专项施工方案一、工程概况1.1工程背景本工程为XX煤矿3号煤层回风巷启封孔施工项目，涉及3个密闭墙启封作业，分别为1号（K1+200）、2号（K1+500）、3号（K1+800）密闭墙。该区域原因瓦斯浓度超标实施临时封闭，现经通风部门检测具备启封条件。巷道断面规格为4.5m×3.2m（宽×高），采用锚网喷支护结构，埋深约480m，属高瓦斯矿井三类风险作业区域。1.2地质条件煤层参数：3号煤层平均厚度5.2m，倾角8-12°，煤质为焦煤，坚固性系数f=1.8-2.5瓦斯情况：原始瓦斯含量8.6m³/t，瓦斯压力0.7MPa，启封前密闭内瓦斯浓度监测值0.3-0.5%水文条件：巷道顶底板为砂质泥岩，含水性弱，预计涌水量≤5m³/h周边巷道：东侧为采空区，西侧为未采区，北部与2号运输巷贯通1.3工程量清单序号施工内容单位数量技术要求1密闭墙拆除m³48分区分段拆除，单次拆除高度≤1.5m2瓦斯抽采钻孔个12孔径94mm，孔深20m，扇形布置3通风系统改造套1安装2×30kW局部通风机，双电源供电4安全监测系统套3瓦斯、CO、温度实时监测5巷道修复m60锚网喷支护，喷层厚度100mm二、施工准备2.1技术准备方案审批：已完成《启封孔施工安全技术措施》审批，组织施工人员进行三级安全教育培训，考核合格后方可上岗图纸会审：组织技术、安全、通风等部门进行图纸会审，重点确认：密闭墙结构图与现场实际符合性钻孔布置参数与瓦斯抽采效果模拟通风系统串联路线合理性技术交底：采用"一案一交"方式，由总工程师向施工队长、班组长、安全员分别交底，留存签字记录2.2物资准备类别设备名称规格型号数量检查标准通风设备局部通风机FBDNo6.3/2×30kW2台风压≥3200Pa，风量≥400m³/min监测设备瓦斯传感器KG97016台测量范围0-4%，精度±0.1%钻孔设备液压钻机ZDY4000S1台额定扭矩4000N·m，转速0-100r/min支护材料螺纹钢锚杆Φ20×2200mm300根屈服强度≥335MPa安全防护正压氧气呼吸器HYZ44台有效防护时间≥4h2.3现场准备施工通道：清理施工区域50m范围内杂物，确保运输通道宽度≥1.2m风水管路：铺设Φ108mm供水管路和Φ89mm压风管路，安装压力表（量程0-1.6MPa）临时配电：设置防爆配电箱，实现"三专两闭锁"（专用变压器、专用开关、专用线路，风电闭锁、瓦斯电闭锁）警戒设置：在施工点前后20m设置警示标志，拉设警戒线，悬挂"瓦斯作业，闲人免进"警示牌三、施工工艺3.1施工总体流程安全确认→瓦斯预抽→通风构建→密闭拆除→巷道修复→系统调试→竣工验收3.2瓦斯抽采施工钻孔施工采用"先抽后掘"工艺，在密闭墙外5m处施工12个抽采钻孔，分3组布置：顶部钻孔：孔深25m，仰角15°，控制顶板上方3m范围中部钻孔：孔深20m，水平布置，控制煤层中部底部钻孔：孔深18m，俯角10°，控制底板上方2m范围钻孔施工采用"三测制度"：开孔测方位角、孔中测倾角、终孔测深度抽采系统安装Φ200mm螺旋焊管作为抽采主管，配备2BEC-42型水环真空泵（抽气量150m³/min）抽采负压控制在13-15kPa，瓦斯浓度≥25%时启动利用系统，＜25%时直排抽采时间不少于72h，确保残余瓦斯含量≤8m³/t3.3通风系统构建局部通风采用"双风机、双电源、自动切换"通风方式，安装地点距回风口≥10m风筒选用Φ800mm阻燃风筒，每节长度10m，接口严密，百米漏风率≤8%风筒出口距工作面距离：岩巷≤10m，煤巷≤5m风流控制在1号密闭墙外侧5m处设置调节风门，尺寸1.8m×2.0m构筑临时挡风墙3道，采用砖砌体结构，厚度500mm，抹面处理形成"压入式通风+引射器辅助"的混合通风系统，确保风量≥250m³/min3.4密闭墙拆除工艺拆除顺序遵循"先上后下、先外后内、分层分段"原则，分三个阶段实施：第一阶段：拆除顶部1/3墙体（高度1.2m）第二阶段：拆除中部1/3墙体（高度1.2m）第三阶段：拆除底部1/3墙体（高度0.8m）施工方法采用风镐破碎结合人工撬棍作业，严禁使用爆破拆除每循环拆除宽度≤2m，设置临时木支护（规格150×150mm方木）拆除物及时清理，码放至指定区域，距轨道不小于0.5m瓦斯管控拆除期间实时监测瓦斯浓度，工作面≥1.0%时立即停工撤人配备2台便携式瓦斯检测仪（量程0-4%），每30min手动检测一次设置专职瓦斯检查员，实行"一炮三检"制度（装药前、爆破前、爆破后）3.5巷道修复作业支护施工采用"锚网喷+锚索"联合支护：锚杆：Φ20×2200mm螺纹钢锚杆，间排距800×800mm，预紧力≥80kN金属网：Φ6mm钢筋焊网，规格1000×2000mm，网格100×100mm锚索：Φ17.8×6300mm钢绞线，每2m设置1组，每组2根喷射混凝土：C20混凝土，配比水泥:砂子:石子=1:2:2，厚度100mm喷浆作业采用潮喷工艺，水灰比0.45-0.5，速凝剂掺量3-5%分两次喷射：初喷厚度50mm，复喷厚度50mm，间隔时间≥2h喷射作业由下向上、由左至右螺旋式推进，喷头距岩面0.8-1.2m四、质量控制4.1质量标准体系钻孔施工质量孔位偏差：≤100mm孔深误差：±0.5m倾角偏差：±1°封孔长度：≥8m，封孔后气密性测试压力≥0.5MPa支护工程质量锚杆拉拔力：≥80kN（抽检10%，最低值不小于设计值90%）喷层厚度：平均厚度≥设计值，最小厚度≥设计值90%混凝土强度：28d抗压强度≥20MPa巷道净断面：允许偏差-50mm~+100mm4.2过程控制措施材料检验钢材、水泥、外加剂等主要材料需提供出厂合格证和检验报告每批次锚杆进行力学性能试验，取样数量为3%且不少于3根喷射混凝土配合比每工作班检查1次，坍落度控制在80-120mm工序检验实行"三检制"：班组自检、质检员复检、监理专检隐蔽工程验收需留存影像资料，验收单签字齐全关键工序设置质量控制点，如钻孔角度、锚杆预紧力等检测方法采用JSS30A型数显锚杆拉力计检测锚杆锚固力使用超声波检测仪检测喷层厚度及内部缺陷瓦斯浓度采用光干涉式甲烷测定器和传感器双重监测4.3质量通病防治质量问题产生原因防治措施钻孔偏斜钻机固定不稳，地质变化采用液压调平装置，每5m测斜一次锚杆锚固力不足锚固剂失效，搅拌不充分锚固剂在25℃以下储存，搅拌时间控制30-45s喷层空鼓岩面清理不净，风压不当喷射前冲洗岩面，工作风压控制0.12-0.15MPa瓦斯浓度超标抽采不充分，通风不良增加抽采时间，优化风筒布置五、安全措施5.1瓦斯防治监测系统安装"三专两闭锁"装置，瓦斯浓度≥1.5%时自动切断工作面电源布设5个监测点：工作面、上隅角、回风流、密闭墙外、局部通风机处监测数据实时上传至地面调度中心，存储时间≥3个月防突措施启封前进行突出危险性预测，采用钻屑解吸指标法（Δh₂≤200Pa）实施超前钻孔预抽，控制半径≥1.5m，钻孔密度0.05个/m³配备ZY45型防突钻机，备用2套钻具，确保连续作业5.2防灭火措施监测预警安装GTH1000型CO传感器（量程0-1000ppm）和温度传感器（0-100℃）每小班检查密闭墙温度，采用红外测温仪，表面温度≤35℃设置消防管路系统，每隔50m设支管和阀门，配备200m消防水带灭火器材配备8kg干粉灭火器10台，2m³消防沙，防火沙袋200条施工人员每人配备自救器（ZY45型，有效时间45min）工作面20m范围内严禁存放易燃物品，电气设备防爆等级≥ExdⅠ5.3顶板管理支护监护采用"敲帮问顶"制度，每班开工前由班组长进行安全确认距工作面10m范围内设置临时支护，采用前探梁（长4m，Φ108mm钢管）发现顶板离层超过50mm时，立即停止作业，采取锚索加固措施矿压监测安装3台YHC-60型矿压监测仪，监测周期1次/2h巷道两帮移近量≤50mm/m，顶底板移近量≤100mm/m采空区侧设置观测站，每周观测1次顶板下沉情况5.4机电安全设备管理所有电气设备实行"包机制"管理，挂牌留名局部通风机实现"风电闭锁"，当停风时自动切断供风区域电源电缆悬挂高度≥1.8m，间距≤300mm，弯曲半径≥6倍电缆直径防爆管理电气设备入井前进行防爆性能检查，张贴合格证电缆接头采用冷缩式防爆接头，密封圈内径与电缆外径差≤1mm每月进行1次防爆性能检查，重点检查隔爆面间隙（≤0.2mm）六、应急预案6.1瓦斯爆炸应急处置报警程序发现异常立即发出警报（三声长哨），现场人员立即撤离至进风侧300m外安全区域班组长立即向调度室报告（电话：8000），报告内容包括：时间、地点、瓦斯浓度、有无人员伤亡启动矿井二级应急响应，调度室通知应急指挥部成员到位处置措施切断灾区电源，设置警戒区，禁止非救援人员进入采用"迎风堵截"战术，控制风流，防止事故扩大救援人员佩戴正压氧气呼吸器，沿进风侧进入灾区搜救避灾路线工作面→回风巷→2号运输巷→井底车场→地面沿途设置避灾路线指示牌，每50m一个，箭头指向清晰6.2顶板事故应急处置冒顶处理发生冒顶时，立即启动"四严禁"：严禁盲目施救、严禁冒险进入、严禁改变通风、严禁破坏现场采用"先外后内、由近及远"的支护方法，架设木垛或金属支架加固冒顶高度超过2m时，采用注浆加固技术（水泥-水玻璃双液浆）人员被困救援采用生命探测仪（CD-3型）确定被困人员位置，通过钻孔输送食物和氧气优先选择小断面快速通道救援，断面尺寸0.8m×1.0m救援通道支护采用U型钢支架，间距500mm，背板背紧背实6.3应急资源配置资源类型名称规格数量存放位置负责人救援设备液压起重器（50t）2台井下急救站机电队长通讯设备矿用本安型电话5部各作业点调度员医疗设备急救箱（含止血包扎用品）3个施工队值班室安全员照明设备矿用隔爆型应急灯10台工作面上下出口班组长6.4应急演练计划演练频次：每季度组织1次专项演练，每年组织1次综合演练演练内容：瓦斯爆炸应急救援、顶板事故处置、火灾扑救等效果评估：演练后72h内形成评估报告，针对问题制定整改措施记录要求：留存演练方案、影像资料、签到表、评估报告等资料七、施工组织7.1组织机构项目经理：负责全面协调，审批施工方案和进度计划技术负责人：负责技术指导，解决施工难题安全负责人：监督安全措施落实，组织安全检查施工队长：现场施工组织，人员调配专职安全员：3名，实行24h跟班制度7.2进度计划施工阶段起止时间工期关键节点资源配置施工准备第1-3天3d设备安装调试完成施工队15人瓦斯抽采第4-7天4d抽采浓度稳定≥25%钻探班8人密闭拆除第8-12天5d3号密闭墙拆除完成掘进班12人巷道修复第13-20天8d喷浆作业完成支护班10人系统调试第21-22天2d监测系统稳定运行机电班6人竣工验收第23天1d验收合格各部门联合验收7.3劳动组织采用"三八制"作业方式：早班（8:00-16:00）：主要进行支护和喷浆作业中班（16:00-24:00）：主要进行钻孔和密闭拆除夜班（0:00-8:00）：主要进行设备维护和系统调试八、验收标准8.1竣工标准瓦斯治理：残余瓦斯含量≤8m³/t，工作面瓦斯浓度≤0.8%工程质量：巷道修复后净断面满足设计要求，支护强度达标安全设施：监测系统运行正常，传感器数据准确，报警功能可靠资料齐全：施工记录、检测报告、隐蔽工程验收单等完整规范8.2验收流程施工