矿井竖井及横通道施工安全方案

矿井竖井及横通道施工安全方案矿井竖井与横通道施工是地下工程建设的关键环节，受地质条件复杂、空间作业受限、多工序交叉等因素影响，安全风险贯穿施工全周期。科学制定并严格落实安全方案，是防范坍塌、透水、瓦斯突出等事故，保障施工人员生命与工程质量的核心前提。本文结合矿山施工实践，从前期准备、分部分项作业管控到应急管理，系统梳理安全管控要点，为现场施工提供可落地的实操指引。一、施工前期安全准备（一）地质与环境勘查施工前需联合地勘单位开展三维地质探测，重点分析竖井及横通道区域的围岩分级、水文地质（含地下水位、涌水通道）、瓦斯赋存、断层破碎带分布等。针对富水地层、软弱围岩段，提前制定超前加固或降水方案；对瓦斯突出风险区，明确监测与抽采措施。勘查成果需形成专项报告，为方案设计提供依据。（二）施工方案优化设计安全方案需结合地质条件、施工工艺（如竖井采用普通法或冻结法、横通道采用全断面或台阶法）进行多方案比选。方案应包含风险分级管控清单（如Ⅰ级风险：竖井穿越断层带；Ⅱ级风险：横通道交叉口支护）、工序衔接流程、应急处置预案等核心内容。方案编制完成后，组织行业专家、施工方、监理方开展论证评审，确保技术可行性与安全可靠性。（三）设备与物资安全核查1.施工设备：对提升机、通风机、凿岩机、支护台车等核心设备，开展“台账核查+现场试运行”：检查提升机的防坠器、制动系统、钢丝绳磨损度；通风机的风量、风压匹配性；电气设备的防爆性能（瓦斯工区）。2.安全物资：储备足量的应急救援物资（如救生舱、呼吸面罩、排水泵）、支护材料（如锚杆、喷射混凝土）、监测仪器（如围岩收敛仪、瓦斯检测仪），并建立物资动态管理台账。（四）人员安全培训与交底针对作业人员（掘进工、支护工、提升司机等）开展分级培训：新入场人员需完成“矿山安全法规+施工工艺+风险辨识”三级教育；特种作业人员（焊工、爆破工）需持有效证书上岗。施工前，技术负责人向班组进行书面安全交底，明确工序风险点（如竖井开挖时的井壁片帮、横通道爆破后的顶板冒落）及管控措施。二、竖井施工安全管控要点（一）竖井开挖安全1.开挖工艺选择：根据围岩稳定性，优先采用全断面开挖（Ⅳ-Ⅴ级围岩）或分层开挖（Ⅰ-Ⅲ级围岩，如上部导井+下部扩挖）。开挖循环进尺需匹配支护速度，软弱围岩段严格执行“短进尺、强支护、勤量测”原则。2.开挖过程监控：采用“人工巡视+仪器监测”结合方式：每班作业前，由班长对井壁进行“敲帮问顶”，排查松动岩块；同步使用收敛仪监测井壁变形，当位移速率超过5mm/d时，立即停止开挖并采取加固措施。（二）井壁支护安全1.支护及时性：开挖后2小时内完成初喷支护（厚度≥50mm），防止围岩风化失稳；对于断层带、富水段，采用“超前小导管注浆+钢拱架+网喷”联合支护，钢拱架间距≤0.8m，螺栓拧紧力矩≥200N·m。2.支护质量管控：喷射混凝土强度等级≥C25，配合比经实验室验证；锚杆钻孔深度误差≤50mm，注浆饱满度≥90%。支护完成后，采用声波检测仪抽查锚杆锚固力、混凝土密实度。（三）提升运输安全1.提升系统管理：提升机司机需严格执行“信号优先”原则，信号装置采用“声光双控”，禁止“一钩多物”超载提升。吊桶（或罐笼）设置防坠器和保护伞，每班空载试运行1次，检查制动系统可靠性。2.井下运输管控：井下轨道铺设平顺，轨距偏差≤5mm；矿车连接装置采用防脱钩设计，斜坡段设置挡车栏（间距≤100m）。物料运输时，需固定绑扎，防止掉落伤人。（四）通风与排水安全1.通风系统：采用“压入式通风”，风机风量需满足“每人每分钟≥4m³新鲜空气”，风筒出风口距开挖面≤10m，保证掌子面无瓦斯积聚（浓度≤0.5%）。定期清理风筒积尘，检查风机供电稳定性。2.排水系统：在竖井底部设置集水坑（容积≥10m³），配备多级离心泵（扬程≥竖井深度的1.2倍），排水管路采用双回路设计。涌水较大时，启动备用泵，防止淹井。三、横通道施工安全管控要点（一）与竖井衔接段安全横通道开口处需对竖井井壁进行超前加固：采用“锁脚锚杆+钢拱架”封闭开口区域，锚杆深入竖井围岩≥2m，拱架与竖井原有支护焊接牢固。开口施工时，安排专人监测竖井井壁变形，变形速率超过3mm/d时暂停作业。（二）横通道开挖与支护1.开挖工艺：优先采用台阶法（上台阶高度≤3m），循环进尺≤1.5m（软弱围岩段≤1m）。爆破开挖时，炮眼深度、间距、装药量需经计算验证，采用毫秒延期雷管减少震动。2.支护协同：开挖后立即进行“初喷+锚杆+钢拱架”支护，拱架间距≤0.6m，与竖井拱架形成闭合环。对破碎带、高应力区，采用“超前管棚+注浆”预加固，管棚长度≥10m，注浆压力≤1.5MPa。（三）顶板与空顶区管理1.顶板监测：采用“离层仪+人工巡检”监测顶板稳定性，离层仪安装间距≤20m，当位移超过20mm时，分析原因并补强支护。2.空顶区控制：严格执行“支护紧跟开挖”，空顶距离≤2m（Ⅴ级围岩≤1m）。爆破后，先由班长站在安全区域进行“敲帮问顶”，清除松动岩块后再进入作业。（四）爆破作业安全1.爆破设计：由持证爆破工程师编制方案，明确炮眼参数、药量计算、起爆顺序。瓦斯工区爆破需使用煤矿许用炸药，并执行“一炮三检”（装药前、爆破前、爆破后检测瓦斯）。2.爆破警戒：爆破前，在横通道入口、竖井提升口设置警戒，警戒半径≥200m，禁止无关人员进入。爆破后，通风≥15分钟，经瓦斯检测合格后，由爆破工检查瞎炮（处理时禁止掏出药卷，采用洒水软化后清除）。四、应急管理与风险处置（一）应急预案体系编制“坍塌、透水、瓦斯突出、提升事故”专项预案，明确应急组织架构（抢险组、医疗组、后勤组）、处置流程、联络方式。预案每半年修订1次，结合施工进度、地质变化动态优化。（二）应急救援保障1.救援设备：在竖井井口、横通道入口储备“应急救援包”（含担架、止血带、氧气瓶）、救生舱（可容纳10人，生存保障≥96小时）、大功率排水泵（流量≥100m³/h）。2.通讯系统：采用“有线电话+对讲机+应急广播”三重通讯，井下作业面配备防爆对讲机，确保事故时通讯畅通。（三）应急演练与处置每季度组织实战化演练，模拟“竖井涌水”“横通道坍塌”等场景，检验预案可操作性。事故发生时，现场负责人立即启动预案，按“先救人、后抢险、再恢复”原则处置：透水事故时，关闭防水闸门，组织人员沿逃生通道撤离；坍塌事故时，采用液压顶撑设备清理塌方体，同步进行生命探测。五、安全管理长效机制（一）安全制度建设建立“班前会制度”（每班作业前15分钟，由班长通报风险、强调措施）、“隐患排查制度”（每周由项目经理带队开展全现场排查，建立隐患台账并限期整改）、“奖惩制度”（对安全标兵奖励，对违规操作罚款并停工培训）。（二）现场安全管控1.可视化管理：在竖井井口、横通道入口设置“风险告知牌”，标注风险等级、管控措施、责任人；关键工序（如爆破、提升）设置“操作流程图”，规范作业行为。2.第三方监测：委托专业机构对竖井井壁、横通道顶板进行长期监测，监测数据每周分析，异常时及时预警。（三）人员行为管控推行“安全积分制”，作业人员违规操作（如不戴安全帽、超挖）扣减积分，积分不足时停工培训；设立“安全观察员”，由经验丰富的工人担任，实时监督现场安全，有权制止违规行