主斜井基岩段架棚施工安全技术措施

主斜井基岩段架棚施工安全技术措施一、工程概况1.巷道参数：本次施工主斜井基岩段设计倾角16°，斜长827m，巷道断面为直墙半圆拱形，净宽4.8m，净高3.9m，净断面16.2㎡；掘进宽度5.2m，掘进高度4.2m，掘进断面18.7㎡。架棚采用U29型钢棚，棚距设计为800mm，允许偏差±50mm；每架棚由1节顶梁、2节柱腿拼接组成，搭接长度400mm，采用4副U型卡缆固定，每处搭接部位卡缆间距200mm，扭矩要求不小于150N·m。棚间采用Φ16mm圆钢拉杆连接，顶梁部位设置3根拉杆，两帮柱腿各设置2根拉杆，拉杆间距1.2m，配套双螺母紧固。帮顶背设采用长1.2m、宽150mm、厚50mm的优质松木背板，背板间距300mm，空隙部位采用不燃性硬质充填材料塞实接顶，严禁空帮空顶。2.地质条件：该段岩层以砂岩、砂质泥岩互层为主，岩石普氏系数f=4~6，岩层节理发育，局部存在破碎带、小构造裂隙，顶板易掉矸，围岩稳定性等级为Ⅲ~Ⅳ类。施工区域正常涌水量为8m³/h，最大涌水量预计18m³/h，斜井下坡施工需同步完善排水系统。3.施工条件：施工区域采用局部通风机压入式供风，风筒末端距工作面距离不大于5m，供风量不小于210m³/min；工作面配备P-60B耙矸机装矸，1t矿车配合斜井提升绞车运输，绞车最大提升速度3m/s，斜井轨道坡度与巷道倾角一致，轨距600mm，轨道铺设平整度偏差不大于10mm，轨枕间距不大于800mm。二、施工准备（一）技术准备1.施工前组织所有参与人员学习本措施、《煤矿安全规程》相关条款及作业规程，考核合格后方可上岗；技术负责人向施工班组进行书面技术交底，明确架棚参数、质量标准、工序衔接要求及风险管控要点，交底记录全员签字留存。2.复核巷道中腰线：采用全站仪对工作面中腰线进行校核，偏差不超过±50mm，在工作面迎头设置3组醒目的中腰线标记，每间隔20m设置一组永久中腰线基点，施工过程中每掘进3m复核一次中腰线，确保巷道成型符合设计要求。3.编制施工工序卡，明确每班架棚数量、质量验收节点，落实“班组自检、区队复检、安监部专检”的三级验收制度，每架棚施工完毕必须经验收合格后方可进入下一道工序。（二）设备工具准备1.施工工具：每班配备风镐2台、手持式气动锚杆钻机2台、扭矩扳手2把、找顶长柄工具（长度不小于2.5m）2根、U型卡缆紧固器2台、坡度规1个、钢卷尺（5m、10m各1把）、半圆仪1个、模板（用于校核棚腿垂直度）2块。所有工具使用前检查完好性，扭矩扳手提前校准，误差不超过±5%。2.运输设备：耙矸机、斜井提升绞车、钢丝绳、连接装置每班班前检查，绞车制动系统、信号系统试验灵敏可靠，钢丝绳断丝率不超过5%、磨损量不超过原直径的10%，连接装置保险系数不小于10，不符合要求严禁使用。3.安全设备：工作面配备压风自救装置4组、供水施救装置4组、便携式甲烷检测报警仪（每台设备操作人员1台、班组长1台、安监员1台）、一氧化碳检测仪、氧气检测仪各1台，瓦斯浓度超过0.8%时严禁作业。（三）材料准备1.架棚材料：U29型钢棚提前在地面预制加工，拼接后检查弯曲度不超过3‰，无裂纹、变形、锈蚀严重等缺陷，每节构件编号标识，配套卡缆、螺栓、拉杆的规格尺寸符合设计要求，抽样检测卡缆抗拉强度不低于300kN。2.背设材料：松木背板无劈裂、腐朽，含水率不超过20%；充填材料采用混凝土预制块或不燃性刚性充填袋，严禁使用木材、编织袋等易燃材料充填空顶区域。3.材料运输：U型钢棚采用专用花栏车运输，构件固定牢固，伸出车端长度不超过300mm，运输过程中车速不超过1m/s，严禁与其他物料混运；配件采用专用箱分装运输，防止丢失损坏。三、施工工序及操作要求（一）工艺流程敲帮问顶→临时支护→定位放线→挖柱窝→竖棚腿→上顶梁→紧固卡缆→安装拉杆→背设帮顶→充填接顶→质量验收→清理现场。（二）关键工序操作要求1.敲帮问顶每次进入工作面、掘进作业后、架棚作业前，必须由2名有经验的人员进行敲帮问顶，1人操作、1人观察顶板及退路，操作人员站在永久支护完好的安全区域，使用长柄工具由外向里、先顶后帮逐一排查活矸、危岩，排查范围覆盖工作面迎头及前后5m范围的帮顶。敲帮问顶过程中发现活矸立即挑落，若活矸体积大、稳定性差，先设置临时支撑，严禁冒险强行挑落；遇有顶板掉矸、岩块脱落异响时，所有人员立即撤至安全区域，待围岩稳定后再进行处置。敲帮问顶结束后，由班组长确认无安全隐患后方可允许其他人员进入工作面作业。2.临时支护掘进工作面最大空顶距不超过1.0m，严禁空顶作业；采用前探梁作为临时支护，前探梁采用3根长度不小于4m的11号工字钢，间距1.2m，布置于顶板中上部，通过专用卡箍固定在已施工完成的永久棚梁上，卡箍每根前探梁不少于2个，紧固扭矩不小于100N·m。前探梁前移时，逐根调整位置，梁体与顶板之间采用背板塞实，确保接顶严密，临时支护覆盖整个空顶区域。若顶板破碎、局部冒落高度超过300mm，在前探梁基础上增设单体液压支柱辅助支护，支柱初撑力不小于50kN，柱头垫设木垫板防止打滑。临时支护未完成前，严禁任何人进入空顶区域作业。3.定位放线根据巷道中腰线，在工作面岩壁上标记出每架棚的柱窝位置、棚梁高程线，柱窝中心点偏差不超过±30mm，同一架棚两个柱窝高差不超过20mm。采用坡度规校核棚腿倾斜角度，确保棚腿与巷道底板法线夹角不超过1°，支架迎山角控制在1°~2°，严禁出现退山现象。放线后由班组长复核标记位置，确认符合设计要求后方可进行柱窝开挖作业。4.挖柱窝柱窝深度设计为200mm，要求挖到实底，严禁柱窝坐落于浮矸、浮煤上；若遇底板岩石坚硬，采用风镐开挖，严禁放炮崩挖，防止破坏底板围岩稳定性。柱窝开挖尺寸比棚腿底部大100mm，开挖完成后清理干净浮矸，铺设100mm厚的混凝土垫板，垫板承载力不小于20MPa，防止棚腿下沉。同一架棚柱窝开挖完成后，复核两个柱窝的高程、间距，偏差符合要求后方可竖棚腿。5.架棚安装竖棚腿：每根棚腿由2人配合抬运，一人扶腿、一人调整位置，棚腿立入柱窝后，采用临时撑木固定，防止倾倒，调整棚腿垂直度，偏差不超过±1°，同组棚腿间距偏差不超过±50mm。上顶梁：顶梁采用3人配合抬运，或采用手动葫芦起吊，起吊时葫芦额定起重量不小于2t，起吊点固定在已施工的永久棚梁上，起吊过程中下方严禁站人；顶梁与柱腿搭接时，调整搭接长度至400mm，先临时插入2个卡缆固定，确认搭接到位后再安装全部卡缆。卡缆紧固：采用扭矩扳手逐次紧固卡缆螺栓，分三次循环紧固，首次紧固扭矩不小于80N·m，第二次不小于120N·m，第三次达到150N·m以上，紧固后检查卡缆与型钢接触面贴合严密，缝隙不超过2mm。拉杆安装：拉杆逐根穿入棚体预设的拉杆孔，采用双螺母紧固，外露丝扣长度3~5丝，拉杆张紧度一致，确保棚体整体受力均匀；若棚体有歪斜现象，通过调整拉杆螺母松紧度校正，校正后再次复核卡缆扭矩。6.帮顶背设与充填背设顺序先顶后帮，顶部背板沿棚梁垂直于巷道走向布置，帮部背板沿柱腿垂直于巷道帮部布置，背板间距300mm，偏差不超过±50mm，每块背板两端超出棚体边缘长度不小于100mm。背板与岩壁之间的空隙采用硬质充填材料逐层塞实，接顶部位必须充填严密，保证每处背板受力均匀，严禁出现松动、悬空现象；空顶高度超过500mm时，采用木垛接顶，木垛层层交错、牢固可靠，严禁采用矸石、碎煤直接充填。帮部背设高度从柱窝底部到棚梁搭接处，下部与底板之间的空隙采用混凝土砌块封闭，防止矸石滚落。四、质量标准1.棚体安装质量U型钢棚搭接长度400mm，允许偏差±20mm；卡缆扭矩不小于150N·m，抽样检查合格率100%。支架间距800mm，允许偏差±50mm；支架迎山角1°~2°，无退山；棚梁水平度偏差不超过40mm；柱腿垂直度偏差不超过1°。巷道成型偏差：宽度中线至任何一帮距离允许偏差0~+100mm，高度腰线至顶梁、底板距离允许偏差0~+100mm。2.背设充填质量背板数量齐全、布置均匀，无劈裂、腐朽，松动背板占比不超过5%。帮顶接实率100%，无空帮空顶，充填材料为不燃性材料，严禁出现空洞。3.附属设施质量拉杆齐全、紧固可靠，无松动、缺失，双螺母紧固到位，外露丝扣符合要求。棚腿底部坐实到硬底，垫板铺设规范，无下沉、悬空现象。五、安全技术措施（一）顶板管控措施1.严格执行“敲帮问顶”制度，每道工序开工前必须排查帮顶隐患，施工过程中安排专人观山，发现顶板开裂、掉渣、异响等冒顶预兆时，立即停止作业，撤出所有人员至安全区域，汇报调度室处置，隐患未排除严禁复工。2.过破碎带、构造区时，缩小棚距至600mm，每架棚增设2根顶锚杆加固顶板，锚杆长度不小于2.2m，锚固力不小于80kN，同时增加背板密度至200mm，必要时铺设金属网，防止矸石掉落。3.永久支护距工作面距离不超过1.0m，临时支护紧跟工作面，严禁超空顶距作业；已施工的架棚每班检查一次，发现卡缆松动、棚体变形、背板掉落等问题及时修复，修复时从外向里逐架进行，严禁先拆除完好支架。（二）提升运输安全措施1.斜井运输严格执行“行车不行人、行人不行车”制度，运输时段工作面所有人员撤至躲避硐室内，躲避硐间距不超过40m，规格满足3人躲避要求。2.绞车司机持证上岗，严格按信号操作，信号规定为“一停、二提、三放、四慢提、五慢放”，信号不清严禁开车，运输过程中发现异常立即停车检查。3.运输架棚构件时，固定牢固，严禁超宽、超高、超重运输，矿车连接采用专用闭锁销子，配套保险绳，保险绳与主绳连接牢固，挂好车尾后方可开车。4.斜井内每隔100m设置一道跑车防护装置，工作面上方20m处设置一道常闭式挡车栏，提升时打开、下放时关闭，挡车栏抗冲击能力不小于200kJ。5.耙矸机作业时，机身固定牢固，采用4根地锚固定，地锚深度不小于1.5m，锚固力不小于100kN，耙斗运行范围内严禁站人，耙矸机防护栏、照明齐全完好。（三）通风瓦斯管理措施1.局部通风机实行“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），安排专人管理，严禁随意停开，停风时立即撤出所有人员，切断电源，恢复通风前检查瓦斯浓度，局部通风机及开关附近10m范围内瓦斯浓度不超过0.5%方可开启。2.风筒吊挂平直，逢环必挂，无破口、漏风，风筒末端距工作面距离不超过5m，工作面风量满足作业要求，无风、微风严禁作业。3.瓦斯检查员每班至少检查3次瓦斯浓度，工作面风流中瓦斯浓度超过0.8%、二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止作业，撤出人员，采取措施处置；瓦斯浓度超过1.0%时严禁放炮、严禁送电。4.工作面配备的便携式检测报警仪持续开机，报警值设置为0.8%，报警时立即停止作业，撤出人员，排查原因。（四）施工操作安全措施1.所有施工人员佩戴合格的安全帽、自救器，高空作业（作业高度超过2m）时系好安全带，安全带固定在牢固的永久构件上，高挂低用。2.抬运架棚构件时，专人指挥，动作协调，同起同落，防止挤手、砸脚，抬运路线无障碍物，退路畅通。3.风镐作业时，操作人员佩戴防护眼镜，风镐连接牢固，风管接头采用U型卡固定，严禁用铁丝代替，作业时前方严禁站人，防止风管脱落伤人。4.起吊作业时，专人检查起吊点、手拉葫芦完好性，起吊重量不超过葫芦额定起重量的80%，起吊过程中平稳操作，严禁突然起吊、急停，安排专人观察起吊点变形情况，发现异常立即停止作业。5.架棚作业时，工作面设置警戒，严禁无关人员进入，每道工序完成后由班组长确认安全后方可进行下一道工序。（五）水害防治措施1.工作面按照“有疑必探、先探后掘”的原则，超前探水孔布设不少于3个，孔深不小于20m，超前距不小于5m，探水完成确认无隐患后方可掘进。2.工作面设置临时水仓，容积不小于20m³，配备2台排水泵，1台工作、1台备用，水泵排水量不小于20m³/h，排水管路直径不小于100mm，沿巷道侧帮布置，每班检查排水系统完好性，确保涌水及时排出。3.发现工作面挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、底板鼓起等透水预兆时，立即停止作业，撤出所有人员，汇报调度室，待查明原因、隐患排除后方可复工。（六）机电设备管理措施1.所有机电设备入前检查完好性，防爆性能符合要求，严禁失爆设备入井，设备挂牌管理，责任到人。2.电缆吊挂整齐，与风筒、管路分别布置在巷道两侧，电缆高度不小于1.8m，无落地、浸泡现象，接线盒固定牢固，无失爆。3.电气设备检修时，切断前一级电源，挂牌停电，安排专人看护，执行“谁停电、谁送电”制度，严禁带电作业、带电搬迁设备。4.工作面照明采用防爆LED灯，间距不超过10m，亮度满足作业要求，严禁无照明作业。六、应急处置1.成立现场应急处置小组，班组长任组长，负责现场应急指挥，每班配备应急医药箱，配备止血、包扎、骨折固定等急救物品，施工人员掌握基本急救知识。2.发生顶板事故时，立即清点人员，撤出受威胁区域人员，尽快疏通救援通道，对被埋压人员采用支护、人工扒矸等方式救援，严禁使用镐刨、锤砸等方式伤害被困人员，同时汇报调度室。3.发生提升运输事故时，立即切断绞车电源，设置警戒，防止二次伤害，对受伤人员先急救再转运，事故未调查清楚前严禁恢复提升。4.发生瓦斯超限、透水等事故时，立即按照避灾路线撤离人员，撤离时佩戴自救器，沿斜井向上撤离至地面，沿途汇报事故情况。5.每年组织至少2次架棚