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：本次主斜井基岩段架棚施工区段标高为-420m~-580m，巷道设计坡度15°，斜长621.7m，掘进断面为直墙半圆拱形，净宽4.8m、净高3.9m，掘进宽度5.2m、掘进高度4.3m，掘进断面积18.7㎡，净断面积15.6㎡。2.地质条件：施工区段围岩以砂岩、粉砂岩为主，局部夹泥岩薄层，岩石普氏系数f=4~6，岩层走向N25°E，倾向NW，倾角12°~18°；根据超前探孔数据，区段内无大型导水构造，正常涌水量3.2m³/h，最大涌水量8.7m³/h；受前期构造应力影响，局部节理裂隙发育，存在弱面滑移风险，围岩稳定性等级为Ⅲ~Ⅳ类。3.架棚设计：采用11#矿用工字钢梯形棚支护，棚距800mm，每棚由1根顶梁、2根棚腿组成：顶梁长度4.9m，两端肩窝焊接限位挡块，挡块高度50mm，与棚腿搭接长度不小于400mm；棚腿长度3.8m，下端焊接150mm×150mm×10mm铁板底座，上端加工与顶梁搭接的匹配坡口。棚架架设后顶、帮采用φ18mm×2000mm螺纹钢锚杆配合金属网进行背护，锚杆间排距800mm×800mm，每根锚杆采用2支Z2360树脂锚固剂锚固，锚固力不低于80kN；金属网采用φ6mm圆钢焊接，网格100mm×100mm，网片搭接长度不小于100mm，每200mm用14#铁丝双股扭结固定。二、施工准备（一）技术准备1.施工前由技术负责人组织全体作业人员学习本措施及《煤矿安全规程》相关条款，明确施工工序、质量标准、风险管控要点，所有人员经考试合格、签字确认后方可上岗。2.完成施工区段中腰线标定：腰线距巷道底板1.2m，每隔10m设置1组醒目标记，每组不少于3个点；中线采用激光指向仪投设，安装位置距离迎头不小于50m，每7天校核1次，施工中每次架设棚架前必须复核激光指向准确性，偏差超过±50mm时立即调整。3.提前收集10m范围内超前探孔数据、围岩监测数据，若发现围岩破碎、涌水量突变等异常情况，先制定专项处置方案后方可施工。4.编制施工材料消耗台账，明确架棚配件、支护材料的型号、数量及检验标准，无产品合格证、检测不合格的材料严禁进场。（二）设备及材料准备1.施工设备：配置ZY-28风动凿岩机4台（2台作业、2台备用）、MQT-130锚杆钻机2台、P-60B耙矸机1台、JTP-1.6×1.2提升绞车1台、5t手动葫芦3台、风镐4把、10m钢卷尺2把、扭矩扳手2把（量程0~300N·m）、锚固力检测仪1台、激光指向仪1台、防爆探照灯4盏；所有设备入井前必须做防爆性能检测，试运转合格后方可投入使用，提升绞车、钢丝绳、连接装置每日检查并记录。2.支护材料：提前将11#工字钢棚梁、棚腿运至井下指定料场，分类码放整齐，码放高度不超过1.5m，距离轨道边缘不小于0.5m；每棚配套U型卡缆4副、M20螺栓8套、φ18mm螺纹钢锚杆22根、Z2360树脂锚固剂44支、φ6mm金属网12㎡、背板（厚50mm、宽200mm、长1200mm的松木板）20块、14#绑扎铁丝若干；所有材料必须抽样检测：工字钢抗弯强度不低于235MPa，锚杆锚固力抽检合格率100%，金属网焊点抗拉力不低于1kN。（三）作业环境准备1.施工前对迎头10m范围内已支护段进行全面检查，确认棚架无变形、锚杆无松动、网片无脱落，若存在失稳隐患先处理完毕后方可作业。2.清理巷道内浮矸、杂物，保证人行道宽度不小于0.8m，轨道平整度偏差不超过10mm/2m，轨距偏差不超过±5mm，保证耙矸机、运料车运行顺畅。3.检查通风系统：迎头风量不低于4m³/s，瓦斯浓度不超过0.5%，一氧化碳浓度不超过24ppm，温度不超过26℃，通风异常时严禁作业。4.完善迎头临时排水系统：设置容积2m³的临时水仓，配备2台扬程50m的潜水泵（1台工作、1台备用），排水管路直径不小于100mm，保证涌水可及时排出。三、施工工序及操作要点施工按照“敲帮问顶→临时支护→出矸找平→棚腿架设→顶梁安装→背帮背顶→锚杆加固→质量验收”的顺序循环作业，每个循环进尺0.8m，最大空顶距不超过1.0m，严禁空顶作业。（一）敲帮问顶1.每道工序作业前必须由2名有经验的工人进行敲帮问顶，1人站在安全地点观察顶板、帮部围岩变化，1人持长柄钎子（长度不小于2.5m）由外向内、先顶后帮逐一排查活矸、危岩。2.敲帮问顶时人员必须站在支护完好的安全区域，严禁站在空顶下方，发现活矸立即处理；若遇围岩破碎、敲击声音发闷有震动感时，先设置临时支撑，严禁强行撬挖。3.敲帮问顶结束后，由班长对围岩状况进行确认，无隐患后方可进入下一道工序。（二）临时支护1.采用2根3.5m长的单体液压支柱配合11#工字钢前探梁作为临时支护，前探梁固定在已架设的棚梁上，每根前探梁采用2副卡箍与后方棚梁锁紧，卡箍螺栓扭矩不低于150N·m，前探梁伸出迎头的长度不超过1.2m。2.前探梁架设完成后，在梁顶部铺设金属网及背板，用木楔打紧，使背板与顶板严密接触，临时支护必须覆盖整个空顶区域，严禁人员在无临时支护的区域作业。3.单体液压支柱初撑力不低于90kN，支柱底部垫设木垫板，严禁支在浮矸上；若顶板不平整，采用不同厚度的木楔调整，保证临时支护受力均匀。（三）出矸找平1.采用耙矸机出矸，耙矸机安装距离迎头不小于6m，固定采用4根φ20mm×1800mm锚杆锚入底板，锚杆外露长度100mm，用钢丝绳将耙矸机机身与锚杆绑扎牢固，耙矸机操作侧设置防护栏，严禁人员在耙矸机运行范围内停留。2.出矸至底板设计标高后，对棚腿支设位置进行找平，找平采用风镐破除凸起矸石，局部超挖深度超过200mm时采用C20混凝土垫平，严禁棚腿支设在浮矸上。3.按照中腰线标记棚腿位置，两个棚腿窝的间距偏差不超过±30mm，深度以棚腿底座入实底不小于100mm为准，若底板为软岩，在棚腿底座下增设200mm×200mm×50mm木垫板，保证棚腿承载力满足要求。（四）棚腿架设1.每根棚腿由2人配合抬运，抬运时人员步调一致，严禁碰挂周边管线、支护；棚腿放入柱窝后，先调整垂直度，采用坡度尺测量，棚腿与巷道水平面的夹角需与巷道坡度匹配，偏差不超过±1°。2.棚腿调整到位后，采用临时撑木将两根棚腿与后方已架设的棚腿连接固定，防止棚腿倾倒；撑木采用φ100mm圆木，两端用扒钉固定在棚腿上，每根棚腿设置不少于2道撑木。3.检查棚腿上口标高，偏差不超过±50mm，保证顶梁搭接时接触面平整，若标高不足，在棚腿底座下垫设钢板调整，严禁垫设多层木板或易碎物料。（五）顶梁安装1.顶梁采用5t手动葫芦起吊，葫芦挂在后方已架设的牢固棚梁上，起吊前检查葫芦的吊钩、链条、制动装置完好性，起吊重量严禁超过葫芦额定载荷。2.起吊时设专人指挥，信号统一，起吊点下方及两侧2m范围内严禁站人，顶梁起升到与棚腿上口平齐时，缓慢调整位置，使顶梁两端的限位挡块与棚腿坡口完全吻合，搭接长度不小于400mm。3.顶梁就位后，先安装U型卡缆，每处搭接点安装2副卡缆，卡缆螺栓采用扭矩扳手紧固，扭矩不低于200N·m，紧固后检查搭接面间隙，间隙超过2mm时加垫薄钢板调整，保证接触严密。（六）背帮背顶1.架棚验收合格后，先铺顶网，网片沿巷道横向铺设，搭接长度不小于100mm，每200mm用14#铁丝双股扭结固定，扭结圈数不少于3圈，网片必须拉紧展平，严禁出现褶皱、松动。2.顶网铺设完成后，在顶梁与顶板之间每隔400mm放置1块背板，背板与顶板之间的空隙采用木楔打紧，木楔间距不超过500mm，每处木楔必须双股对打，保证背板受力均匀，严禁出现单楔、松楔。3.帮部背护从肩窝向下依次铺设网片及背板，背板与帮部围岩空隙同样用木楔打紧，帮部最下一块背板距离底板不超过300mm，保证整个帮部背护严密，无漏空区域。（七）锚杆加固1.顶锚杆采用锚杆钻机施工，钻孔深度2050mm（允许偏差0~+50mm），钻孔方向与顶板岩层主面垂直，偏差不超过±5°；施工前先清理孔内岩粉，然后装入2支Z2360树脂锚固剂，用锚杆将锚固剂送入孔底，启动钻机搅拌20~30s，等待120s后方可安装托盘、拧紧螺母，锚杆扭矩不低于150N·m。2.帮锚杆采用风动凿岩机施工，钻孔方向与帮部围岩垂直，偏差不超过±5°，锚固、安装要求同顶锚杆；下部帮锚杆施工时，必须检查帮部围岩稳定性，必要时设置临时防护，防止片矸伤人。3.锚杆施工完成后，按3%的比例抽样检测锚固力，顶锚杆锚固力不低于80kN，帮锚杆不低于60kN，不合格的锚杆必须重新补打。四、质量标准1.棚架组装质量：棚距允许偏差±50mm，棚梁水平度偏差不超过20mm，棚腿垂直度偏差不超过±1°，顶梁与棚腿搭接长度不小于400mm，U型卡缆螺栓扭矩不低于200N·m，棚腿底座入实底不小于100mm，严禁出现吊脚、歪棚现象。2.背护质量：金属网搭接长度100~150mm，绑扎点间距不超过200mm，无漏绑、松绑；背板布置均匀，间距允许偏差±100mm，木楔打紧牢固，无松动、脱落，顶、帮背护后与围岩严密接触，0.1m²以上的空顶、空帮区域必须采用不燃性材料充填密实。3.锚杆质量：锚杆间排距允许偏差±100mm，锚杆外露长度10~50mm，扭矩不低于150N·m，锚固力合格率100%；网片平整，无褶皱、撕裂，与围岩贴合紧密。4.巷道成型质量：净宽偏差0~+150mm，净高偏差0~+150mm，坡度偏差±1‰，巷道壁面平整度偏差不超过50mm/2m。五、安全管控措施（一）顶板管控1.严格执行敲帮问顶制度，每道工序前必须确认围岩稳定，施工中安排专人盯班观察顶板变化，发现岩层掉渣、裂隙扩张、支架异响等冒顶预兆时，立即撤出所有人员至安全区域，汇报调度室处置。2.严禁超空顶距作业，每个循环最大空顶距不超过1.0m，若遇围岩破碎，缩小棚距至600mm，空顶距控制在0.5m以内，必要时采用超前锚杆预支护，超前锚杆长度不小于2.5m，间距不超过1.0m，锚入稳定岩层不小于1.5m。3.定期对已施工段棚架进行巡查，每旬不少于1次，发现棚架变形、卡缆松动、锚杆失效等情况，立即进行加固处理，变形量超过100mm的棚架必须更换。（二）提升运输管控1.提升绞车必须由持证司机操作，严格执行“行人不行车，行车不行人”制度，斜井内设置3道常开式跑车防护装置，距离迎头不超过20m设置1道挡车栏，随施工进尺同步前移，轨道沿线每50m设置躲避硐室，躲避硐室深度不小于1.2m、宽度不小于1.5m、高度不小于1.8m，行车时所有人员必须进入躲避硐。2.运料时材料必须绑扎牢固，棚梁、棚腿采用专用运料车运输，两端伸出车箱长度不超过0.5m，严禁超重、超宽、超长运输，连接装置每次使用前检查，发现裂纹、磨损超过10%时严禁使用。3.斜巷卸料时必须设专人指挥，车辆停稳后用阻车器掩牢，卸料点下方10m设置挡车设施，严禁人员站在车辆下方卸料，人工抬运棚架时走专用人行道，抬运步调一致，防止滑倒、碰伤。（三）机电设备管控1.所有机电设备必须有防爆合格证，定期检查防爆性能，电缆吊挂整齐，高度不低于1.8m，严禁与风、水管路同侧吊挂，设备外壳接地电阻不超过4Ω，杜绝失爆现象。2.风动工具使用前检查管路连接是否牢固，风压控制在0.4~0.6MPa，严禁风压过大导致工具脱落伤人；风镐、凿岩机操作时人员站稳，严禁戴手套扶钎杆，防止钎杆断裂伤人。3.起吊设备每次使用前检查吊钩、链条磨损情况，起吊点必须设在牢固的棚梁或专用锚杆上，起吊锚杆锚固力不低于100kN，起吊时缓慢加力，设专人观察起吊点及设备状态，发现异响、变形立即停止作业。（四）通风及瓦斯管控1.迎头风筒口距离工作面不超过5m，风筒吊挂平直，接头严密，漏风率不超过2%，保证迎头风量满足要求，严禁无风、微风作业。2.瓦斯检查员每班检查迎头及回风流瓦斯浓度不少于3次，瓦斯浓度超过0.5%时立即停止作业，撤出人员，采取措施处置，只有瓦斯浓度降到0.5%以下后方可恢复作业。3.施工中若发现涌水量突然增大、水质变浑、有异味等透水预兆时，立即停止作业，撤出所有人员，汇报调度室查明原因，采取防治水措施后方可恢复施工。（五）人员作业管控1.所有作业人员必须佩戴合格的安全帽、自救器、矿灯，严禁携带烟草、点火物品入井，严禁酒后上岗。2.施工前开展班前安全确认，班长逐一检查人员状态、设备完好、环境安全情况，存在隐患严禁开工。3.作业时严格按照工序操作，严禁违章指挥、违章作业、违反劳动纪律，每班施工结束后，班长对施工质量、安全隐患进行排查，确认无问题后方可交班。六、应急处置1.成立施工应急处置小组，组长为施工区队队长，副组长为技术负责人、安全员，成员为各班组班长，配备急救箱、担架、备用支护材料、潜水泵、应急照明等物资，存放于距离迎头不超过100m的硐室内。2.发生冒顶事故时，立即清点人员，若有人员被困，首先