401采区2水仓二次永久支护施工安全技术措施培训课件

401采区2水仓二次永久支护施工安全技术措施培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01工程概况与支护体系概述02施工规格与技术要求03施工前准备工作04主要施工工艺与流程CONTENTS目录05施工安全保障措施06质量控制与检测验收07应急预案与应急处置01工程概况与支护体系概述

工程背景与施工范围工程背景401采区2水仓及其吸水小井现已完成初喷支护，为确保水仓结构长期稳定及满足矿井排水需求，需进行架设U型支架、浇注混凝土砌碹或喷射混凝土等二次永久支护施工。

施工范围本次施工范围包括水仓平巷段架设U型钢支架、2水仓巷道直墙段及其吸水小井进行二次浇注混凝土砌碹、水仓巷道拱部进行复喷混凝土永久支护。永久支护的定义与核心作用

永久支护的定义永久支护是井巷工程中在一次支护完成后二次施工的永久性支护结构，属于矿业工程学科，需在初次支护变形趋于稳定后进行施工，为井巷工程提供长期稳定的结构保障。

核心作用一：承载持续围岩压力主要承担持续性围岩压力，确保巷道全生命周期的运营安全，是井巷工程长期稳定的关键保障。

核心作用二：差异化岩层适配针对不同岩层类别采用差异化设计，在Ⅲ类及以上岩层中作为安全储备，在Ⅳ类及以下较软弱岩层中则作为承载结构，强调及时施工以控制围岩持续变形。永久支护的核心定义与学科归属支护类型与岩层适配原则

永久支护，又称二次支护，是矿业工程中井巷工程在一次支护完成后施工的永久性支护结构，属于矿业工程学科，其核心功能是为井巷工程提供长期稳定的结构保障，承担持续性围岩压力并确保巷道全生命周期运营安全。差异化支护设计的岩层类别依据

针对不同岩层类别采用差异化设计：在Ⅲ类及以上稳定性较好的岩层中作为安全储备，需待围岩稳定后施工；在Ⅳ类及以下较软弱岩层中则作为承载结构，强调及时施工以控制围岩持续变形。主要支护类型及适用性概述

主要施工方法包含整体浇筑混凝土或钢筋混凝土支护、喷锚网复合支护及增设锚索的增强型支护，喷层材料可选用混凝土或纤维混凝土等复合材料，具体类型选择需结合岩层性质、地质条件及工程要求综合确定。地质构造概况工程地质与水文条件分析401采区2水仓位于单斜构造区域，地层走向北东，倾向北西，倾角5°—8°，整体构造简单，主要岩性以砂岩为主，局部含泥岩夹层，岩石硬度f=6～7，稳定性较好。水文地质特征井田内无大的地表水体，主要充水水源为煤层顶板砂岩裂隙水，正常涌水量约50m³/h，最大涌水量80m³/h；积水深度2.5m，水温18-22℃，pH值7.2-7.8，无腐蚀性，水文地质条件简单。含水层与隔水层分布主要含水层为二叠系下统下石盒子组、山西组及石炭系上统太原组砂岩裂隙含水层，富水性弱；隔水层为山西组5号煤层与太原组第一层灰岩之间的泥质类岩石，厚度10.78—14.69m，平均12.76m，为良好隔水层。施工影响因素分析仓壁存在少量裂隙，局部有渗水现象，需在施工中加强支护密闭；岩层稳定性较好，但需警惕爆破作业可能引发的围岩松动，严格控制装药量及支护时机。02施工规格与技术要求U型钢支架架设标准U形钢棚规格与组成采用4.8m×5m规格的U形钢棚，每架由一根棚拱和两根棚腿组装而成，用于水仓平巷段的永久支护。钢棚间距与贴合要求U形钢棚间距严格控制为1000mm，支护时必须做到贴帮贴顶，确保与围岩紧密接触，提升支护稳定性。接口连接与固定规范接口连接需牢靠不松动，钢棚间连片连接紧密；U型支架每节搭接长度为350mm～400mm，搭接处用两个U型卡缆固定，两卡缆间距不小于200mm，螺母拧紧力矩符合要求，且搭接处要严实合缝。巷道中心线与偏差控制架设前需拉设巷道中心线、边线和腰线，架设完毕后要求中线至任一巷帮钢梁的距离偏差不得超过±50mm，确保支架整体呈直线状态。贴不实部位处理措施对于钢棚与巷壁贴不实的部位，必须采用混凝土灌注填充，以保证支护结构的整体性和承载能力。

混凝土砌碹施工参数混凝土强度等级根据施工要求，混凝土强度等级采用C30，以确保支护结构的承载能力和耐久性。

砌碹厚度水仓砌碹浇筑混凝土厚度为450mm，地坪厚度300mm，保证结构的稳定性。

钢筋配置采用22mm双层螺纹钢筋，间排距为300mm×300mm、400mm×400mm；构造筋采用10mm，间排距600mm×600mm，增强混凝土的抗拉性能。

喷浆厚度喷浆厚度为50mm，强度等级C20，起到封闭围岩、防止风化的作用。

模板拆除时间混凝土浇筑完毕48h后拆除模板，拆拱模时混凝土强度需符合设计要求，以保证混凝土结构成型质量。01喷射混凝土支护技术指标喷射混凝土强度等级喷射混凝土强度等级应符合设计要求，通常采用C20混凝土，部分工程根据需要可选用更高强度等级或掺入纤维的复合材料。02喷射厚度要求喷射混凝土厚度需严格控制，临时支护厚度一般为30~50mm，永久支护喷浆厚度通常为150mm，确保有效封闭围岩并提供足够支护强度。03材料配合比规范喷射混凝土材料配合比应符合设计规定，如C20喷射混凝土通常采用水泥、砂、石子按一定比例混合，配合比需在施工现场公示并严格执行。04施工工艺参数施工中应控制好喷射压力、喷头与受喷面距离及角度等工艺参数，确保混凝土密实度，避免出现蜂窝、麻面等质量缺陷，保证支护效果。

支护质量验收标准

U型钢支架安装验收标准U型支架每节搭接长度350mm～400mm，搭接处用两个U型卡缆固定，两卡缆间距不小于200mm，螺母拧紧力矩符合要求；中线至任一巷帮钢梁的距离偏差不得超过±50mm。

混凝土支护验收标准混凝土厚度局部不得小于设计值的95%，表面无裂缝、蜂窝及麻面等现象；净宽控制在设计值0+50mm，净高控制在设计值0+50mm，表面平整度≤10mm。

锚喷支护验收标准锚杆间排距允许偏差±100mm，锚固力≥80kN；喷射混凝土厚度150mm，强度C20；金属网搭接长度≥100mm，绑扎点间距≤200mm。

整体线性及连接验收标准U型钢支架整体呈直线状态；钢棚间的连片连接要牢靠，钢棚与巷壁贴不实处必须用混凝土灌注；混凝土接茬处需清理浮渣并冲洗干净。03施工前准备工作

技术准备与方案编制安全生产方案编制根据401采区2水仓二次永久支护的具体情况，编制安全生产方案，明确工程施工的安全要求、保障措施和应急预案等内容，方案应经有关部门批准后方可实施。

前期勘察施工前应对采区水仓二次永久支护部位进行勘察，了解地质构造、地下水位、裂隙分布、风化程度等，为施工工艺及安全措施的制定提供依据。

图纸会审与技术交底组织技术人员审核水仓设计图纸、地质柱状图及周边巷道布置图，明确清挖边界、支护形式及排水系统接口位置；制定清挖施工流程、支护方案及应急预案，经矿总工程师审批后组织施工人员技术交底，确保全员掌握施工要点。

测量放线使用全站仪测定水仓轴线、清挖深度及范围控制线，每隔10m设置高程控制点，并用红漆标注于仓壁，确保施工按设计规格进行。

设备与材料准备要求支护材料规格标准U型钢支架规格为4.8m×5m，每架由棚拱和两根棚腿组成，间距1000mm；锚杆采用Φ20×2200mm螺纹钢，间排距800×800mm，锚固力≥120kN；喷射混凝土强度不低于C20，喷层厚度150mm。

施工设备检测调试施工前需检查调试潜水泵（流量≥100m³/h）、扒渣机、高压冲洗泵（压力15MPa）等设备，确保运转正常；通风设备选用轴流风机（风量≥150m³/min），风筒末端距作业面≤5m。

材料验收与存储管理所有材料需符合设计要求，如U型卡缆螺母拧紧力矩、混凝土配比（C20/C25）等；支护材料分类存放于顶板完好、避开电气设备的区域，雷管炸药分箱上锁，由专人管理。

安全防护设备配置配备瓦斯检测仪（CJY4/25型）、防爆灯具（照度≥50lux）、自救器及消防器材；施工平台需符合安全标准，设置防滑坡道和防护栏杆，高空作业人员必须佩戴安全带。

现场布置与安全设施搭建01施工区域隔离与警示标志设置施工现场必须设置固定隔离带和封闭带，防止未经授权人员进入。在显著位置悬挂禁止吸烟、禁止火源、禁止乱扔杂物等安全标志，确保施工边界清晰可辨。

02安全施工平台搭建要求根据施工需要建立符合安全专业标准的施工平台，平台布局、规格需满足作业人员操作安全。在高度超过2米的作业区域，平台应设置防护栏杆和防滑措施，确保人员站立稳固。

03通风排水系统布置安装轴流风机（如2×11kW）实行压入式通风，风筒延伸至作业面，保证风量≥150m³/min，风速≥0.25m/s。设置临时集水坑，配备潜水泵（如7.5kW，流量100m³/h）及排水管，确保施工期间无积水。

04消防与应急设备配置施工现场配备足够数量的消防器材，如灭火器、消防沙等。设置应急避难硐室，配备氧气瓶、急救箱及通讯设备。同时准备备用排水泵、照明设备等应急物资，确保突发事件能及时处置。

05电气设备安全防护所有电气设备采用防爆型，电缆悬挂高度≥1.8m，接头处使用防爆接线盒。设置漏电保护装置（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s），每班开工前由电工检测设备绝缘电阻，确保≥1MΩ。施工人员培训与资质核验培训内容与要求施工队伍必须进行安全生产培训，内容涵盖安全生产法律法规、操作规程、应急处置等知识，确保施工人员熟悉施工技能和注意事项。培训组织与考核由技术人员负责传达批准的《掘进作业规程》并签字，管理人员和班组长需考试合格方可下井作业，不合格人员必须补考，轮休或请假人员上岗前需重新学习。资质管理要求特种作业人员（如电工、放炮员）必须取得相应操作资质，持证上岗；爆破作业必须由专职爆破工担任，且固定在同一工作面工作。培训记录与存档工人学习签字、管理人员考试成绩需分别登记在《掘进作业规程》学习考试记录表上，确保培训过程可追溯、责任可落实。04主要施工工艺与流程U型钢支架安装施工工艺施工前测量放线根据U型支架尺寸，在架设前先拉设巷道中心线、边线和腰线，确保支架架设整体呈直线状态。架设完毕后，要求中线至任一巷帮钢梁的距离偏差不得超过±50mm。U型钢棚组装要求每架U形钢棚由一根棚拱和两根棚腿组装而成，规格为4.8m×5m。U形钢棚间距为1000mm，支护时必须贴帮贴顶，接口连接要牢靠不松动。U型支架搭接固定标准U型支架每节搭接长度为350mm～400mm，搭接处用两个U型卡缆固定，两卡缆间距不小于200mm，螺母拧紧力矩需符合要求，且搭接处要严实合缝。钢棚连片连接与贴实处理钢棚间的连片连接必须牢靠，对于钢棚与巷壁贴不实的部位，必须采用混凝土灌注，以保证支护结构的稳定性和整体性。混凝土浇筑施工流程钢筋绑扎作业采用双向螺纹22mm钢筋绑扎，双向网片钢筋间排距300mm×300mm或400mm×400mm，构造筋采用10mm@600mm×600mm。钢筋搭接长度不小于钢筋直径的35倍，保护层厚度不小于50mm，搭接处及纵筋与横筋交叉处用轧丝拧紧。碹骨与模板架设碹骨采用14a槽钢制作，50mm钢管做斜撑，25mm钢筋拉钩做水平连接杆，尺寸比设计断面放大30mm。模板安装前清理干净并刷涂油脂，缝隙需严密以防漏浆，架设时遵循底座找平线、腰线和中线、碹骨平整线、断面垂直线的"四找线"原则。混凝土浇筑作业混凝土由地面商混站加工，经防爆胶轮车运至现场，通过输送泵入模。浇筑墙部时每次立模高度500-600mm，拱部由下向上依次浇筑，使用风动振捣器振捣，每400mm位置插入一次，每层厚度不大于300mm，确保振捣密实出浆，无蜂窝、麻面及空洞。拆模与养护要求混凝土浇筑完毕48小时后拆除模板，拆拱模需符合设计强度要求，拆除顺序为由上而下，后装先拆。拆模后及时洒水养护，每小班养护一次，养护时间不少于7天，确保混凝土强度达标。

喷射混凝土作业规程材料配比与搅拌要求喷射混凝土采用C20强度等级，配比按1:2:3（水泥:砂:石子）执行；掺用纤维复合材料时需严格控制纤维掺量，确保搅拌均匀。

喷射工艺参数控制喷射压力控制在0.3-0.5MPa，喷头与受喷面距离保持0.8-1.2m，喷射角度垂直于岩面；分层喷射厚度：拱部≤100mm，墙部≤150mm。

施工操作规范采用潮喷法施工，喷头做螺旋式均匀移动；喷射顺序为先墙后拱、自下而上，避免出现蜂窝、麻面；作业面风速≥0.25m/s，确保粉尘浓度≤2mg/m³。

养护与质量验收喷射完成后48小时内开始洒水养护，养护期不少于7天；检查喷层厚度偏差≤±10mm，表面平整度≤50mm/2m，无裂隙、露筋等缺陷。特殊部位支护处理措施钢棚与巷壁间隙处理对于钢棚与巷壁贴不实之处，必须采用混凝土灌注，确保支护结构与围岩紧密结合，接要牢靠不松动，保障整体支护强度。U型支架搭接节点处理U型支架每节搭接长度严格控制在350mm～400mm，搭接处使用两个U型卡缆固定，两卡缆间距不小于200mm，螺母拧紧力矩需符合要求，且每节搭接处要严实合缝。水仓直墙段及吸水小井支护水仓巷道直墙段及其吸水小井采用二次浇注混凝土砌碹进行永久支护，施工时需保证混凝土强度及浇筑密实度，确保支护结构的稳定性和耐久性。水仓拱部复喷混凝土处理水仓巷道拱部采用复喷混凝土永久支护，喷层材料选用符合要求的混凝土，确保喷层厚度和强度，以有效封闭围岩，防止围岩变形和风化。05施工安全保障措施

顶板管理与临时支护措施严格执行敲帮问顶制度施工前、放炮后及施工过程中，必须由2名有经验人员执行敲帮问顶制度，使用长把工具（不少于2米）清除顶帮浮石活矸，一人观察顶板退路，一人操作，确保作业区域无危矸悬岩。

严禁空顶作业规定掘进工作面严禁空顶作业，临时支护必须紧跟迎头，靠近掘进工作面10米内的支护在爆破前必须加固，爆破崩坏的支护必须先行修复后方可进入工作面作业。

临时支护技术要求放炮后立即喷射30-50mm厚C20混凝土封闭围岩作为临时支护；采用挂梁作为前探梁时，挂梁至碛头距离不得大于0.2m；空顶距离超过2m时必须打设临时点柱或护身点柱。

顶板动态监测措施在开口处、交岔口及每50m巷道安装顶板离层仪，迎头50m范围内每天观测一次，其他区域每7天观测一次；监测顶板下沉量、托盘变形及底鼓情况，发现异常立即采取加固措施。

通风与瓦斯监测管理01通风系统配置要求在水仓入口50m处安装轴流风机（2×11kW），风筒（Φ800mm）延伸至仓内作业面，确保风量≥150m³/min，风速≥0.25m/s，风筒末端距作业面距离≤5m，严禁风筒脱节、漏风。

02瓦斯浓度监测标准安排专职瓦检员每小时检测作业面瓦斯浓度，当浓度≥0.5%时立即停止作业，启动风机加强通风，待浓度降至0.3%以下方可复工，同时确保作业面氧气浓度≥20%。

03通风设备安全管理局部通风机实行专人看护、挂牌管理，吊挂在巷道顶板专用吊装锚索或锚杆上，距离地板1.8m，采用“双风机，双电源”确保连续供风，杜绝无计划停风造成瓦斯超限及缺氧窒息事故。

防排水与防火防爆措施排水系统布置与设备配置在水仓入口处设置临时集水坑（长3m×宽2m×深1.5m），安装2台主排水泵（一用一备，7.5kW，流量100m³/h），通过Φ150排水管接入矿井主排水系统；仓内每隔20m设置移动式潜水泵，抽排局部积水，确保作业面无积水。

涌水监测与应急控制安排专人监测涌水量，正常涌水量为50m³/h，最大涌水量80m³/h；当涌水量超过60m³/h时，启动备用泵增强排水能力，防止水位回升影响作业。

消防器材设置与易燃物管理施工现场设置专门的消防器材，对电气设备、溶剂、油漆等易燃物进行有效防火措施，严禁在施工区域内使用易燃和危险品，电气工具和设备使用要注意规范操作，防爆、防火、防跌击。

爆破作业安全控制若涉及爆破作业，必须严格控制爆破参数，使用煤矿许用乳化炸药，单段药量≤1kg，采用毫秒延期雷管起爆；所有爆破人员必须熟悉爆炸材料性能和规程规定，执行“一炮三检制”“三人连锁”放炮制。

电气安全与设备防护防爆设备选型与使用所有施工设备必须采用防爆型，电缆悬挂高度≥1.8m，接头处使用防爆接线盒，防止电气火花引发瓦斯爆炸等事故。

漏电保护装置设置设置漏电保护装置，其动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s，每班开工前由电工检测设备绝缘电阻，确保≥1MΩ，保障人员用电安全。

设备定期检测与维护施工前应对使用的电气设备进行检查和调试，确保运转正常稳定；施工过程中定期对设备进行维护，及时发现并处理异常情况。

电缆与线路保护电缆需用旧皮带保护好，避免在施工过程中受到损坏；电气线路布置应符合安全规范，严禁乱拉乱接，确保线路绝缘良好。个人防护与作业行为规范

个人防护装备要求作业人员必须佩戴安全帽、反光工作服、防水胶鞋及自救器，清淤作业人员还需配备KN95级防尘口罩，每2小时更换一次。作业人员资质与培训施工队伍必须进行安全生产培训，了解安全生产法律法规、操作规程、应急处置等知识，并取得相应的操作资质，考核合格后方可上岗。现场作业行为禁忌严禁空顶作业，临时支护必须紧跟迎头；严禁在施工区域内使用易燃和危险品；严禁违章操作电气设备，电缆悬挂高度≥1.8m，接头处使用防爆接线盒。作业协同与监护敲帮问顶等危险作业必须由2名有经验的人员担任，一人操作一人观察；施工现场应设置专门的安全监管人员，监督作业人员按规程操作。06质量控制与检测验收支护材料质量检验标准

U型钢材料检验U型钢棚规格为4.8m×5m，每架由一根棚拱和两根棚腿组装，材质需符合设计强度要求，进场时需查验产品合格证及力学性能检测报告，确保其承载能力满足巷道支护需求。

混凝土材料检验混凝土强度等级应达到设计要求，如C20、C30等，需检查其配合比通知单、坍落度测试记录及抗压强度试验报告，确保混凝土在浇筑后能满足支护结构的强度和耐久性标准。

锚杆及锚固剂检验锚杆采用Φ20×2200mm螺纹钢等规格，间排距、锚固力（如≥120kN）需符合设计，锚固剂选用指定型号（如K2360、Z2360），进场时需核查其规格、性能参数及有效期，确保锚固效果可靠。

金属网及锚索检验金属网采用6#圆钢，网格规格为100×100mm，搭接长度≥100mm；锚索采用Φ15.24mm×6300mm钢绞线，预应力≥120kN，托盘尺寸符合设计，检验时需确认材料规格、加工质量及力学性能达标。施工过程质量监控要点

U型钢支架安装质量监控检查U型钢棚规格（4.8m×5m）、间距（1000mm）及搭接长度（350mm～400mm），确保两卡缆间距不小于200mm，螺母拧紧力矩符合要求，中线至巷帮钢梁距离偏差不超过±50mm。混凝土浇筑质量控制监控混凝土配合比、坍落度及浇筑连续性，确保振捣密实，无蜂窝、麻面、空洞。模板接缝严密，防止漏浆，拆模后及时洒水养护不少于7天，强度达到设计要求的95%以上。支护材料性能检测对锚杆（锚固力≥120kN）、锚索（预应力120kN）按规定进行拉拔试验（每300根不少于3根），金属网（网格100×100mm）搭接长度≥100mm，喷浆厚度（C20）不小于设计值。巷道成形与尺寸偏差控制严格按照中线、腰线施工，控制巷道净宽、净高偏差在±50mm以内，确保支护贴帮贴顶，钢棚连接牢靠，混凝土灌注饱满，无欠挖、超挖现象。支护结构检测方法

U型钢支架安装质量检测检查U型钢支架搭接长度是否符合350mm～400mm要求，两卡缆间距不小于200mm，螺母拧紧力矩达标，接口严实合缝；检测中线至任一巷帮钢梁距离偏差是否在±50mm范围内，确保整体呈直线状态。

混凝土支护质量检测对混凝土砌碹或喷射混凝土支护，检测厚度是否达到设计值（如喷浆厚度150mm），表面无裂缝、蜂窝、麻面；采用超声波探伤仪检查仓壁裂缝深度及分布，浅裂缝（深度＜50mm）用环氧树脂浆液灌注，深裂缝（≥50mm）需植入锚杆并灌注水泥-水玻璃浆液。

锚网索支护性能检测锚杆检测：每300根锚杆进行拉拔试验（不少于3根），锚固力需达到设计值（如120kN），扭矩力符合要求（如120N.m）；金属网检查搭接长度≥100mm，绑扎点间距≤200mm；锚索检测预应力（如120kN）及托盘变形情况，确保承载能力≥300kN。

整体稳定性监测在开口处、交岔口及每50m巷道安装顶板离层仪，距迎头50m内每天观测一次，其他每7天观测一次；进行巷道围岩表面位移观测，监测顶帮变形、底鼓情况，发现顶板压力大、下沉量增大时及时采取加固措施。竣工验收流程与标准验收准备工作施工单位完成清淤、支护、修复等全部工程内容后，清理施工现场，整理施工记录、隐蔽工程验收单、材料合格证等资料，向监理单位提交竣工验收申请。验收组织与参与单位由建设单位牵头组织，监理单位、设计单位、施工单位共同参与验收工作，必要时邀请行业主管部门或第三方机构参与。现场实体验收标准水仓实际尺寸偏差应符合设计要求，有效容积偏差≤±5%，底部平整度≤100mm/2m；支护结构表面无裂缝、蜂窝、麻面等缺陷，锚杆锚固力抽检合格率≥90%，喷层厚度局部不得小于设计值的95%。功能测试要求进行满水试验，持续24小时，渗水量≤0.2L/(m²·d)；检查排水系统运行是否正常，确保水仓能有效接纳和排出矿井涌水。资料验收与移交验收组审查施工技术资料的完整性、规范性和真实性，包括施工方案、安全技术措施、质量检验记录等。验收合格后，各方签署验收意见，施工单位向建设单位移交工程资料。07应急预案与应急处置

常见风险辨识与预防顶板与支护风险风险：空顶作业、支护失效、顶板离层、底鼓。预防：严格执行“敲帮问顶”制度，严禁空顶；临时支护紧跟迎头，永久支护按设计及时施工；安装顶板离层仪监测，锚杆锚索锚固力抽检合格率≥90%。

瓦斯与通风风险风险：瓦斯超限、缺氧窒息、风筒脱节漏风。预防：局部通风机“双风机双电源”，风筒末端距作业面≤5m；专职瓦检员每小时检测瓦斯，浓度≥0.5%立即停止作业并加强通风；确保风量≥150m³/min，风速≥0