平巷掘进施工方案-施工作业指导书

平巷掘进施工方案-施工作业指导书一、工程概况本施工作业指导书主要针对地下矿山及隧道工程中的平巷掘进作业进行详细规范。平巷作为矿山开拓、采准及运输的主要通道，其施工质量直接关系到矿山的生产安全、运输效率及后续工程的开展。本次施工对象主要为水平或近水平（坡度小于3‰）的岩石巷道，巷道设计断面形式为三心拱形或半圆拱形，净宽4.5米，净高3.8米，掘进断面面积约16.5平方米。穿过的岩层主要以中等硬度的砂岩、灰岩为主，岩石坚固性系数f=8-10，局部地段存在裂隙水及断层破碎带，围岩稳定性中等偏差。施工过程中需严格控制巷道中线、腰线及成型质量，确保光面爆破效果，并采用“掘进、支护、铺底”平行作业的施工组织方式，以实现快速、高效、安全掘进。二、编制依据本作业指导书的编制严格遵循国家及行业现行的有关安全生产法律法规、技术规范及标准，并结合本工程的具体特点及设计文件要求。主要依据包括但不限于：《矿山安全法》、《爆破安全规程》（GB6722）、《金属非金属矿山安全规程》（GB16423）、《煤矿井巷工程质量验收规范》（GB50213）、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）以及本工程的施工组织设计、地质勘察报告和相关设计图纸。编制过程中充分考虑了施工现场的实际情况、设备配置能力及人员技术水平，旨在为现场作业人员提供最具操作性的技术指导。三、施工准备施工准备是确保掘进作业顺利进行的前提，必须做到人、机、料、法、环五个要素的全面落实。1.技术准备：施工前，技术人员必须对设计图纸进行会审，向施工班组进行详细的技术交底，明确巷道的起始位置、方位角、坡度、断面尺寸、支护形式及爆破参数。同时，需利用全站仪或经纬仪精确标定巷道的中线和腰线，并随着掘进延伸及时向前引测，确保每班作业都有明确的控制基准。对于地质条件复杂地段，应编制专项施工方案，并提前做好超前探水或地质预报工作。2.现场准备：实施“三通一平”工作，确保作业面通风、供水、供电及运输系统畅通。局部通风机安装位置必须符合规定，风筒要吊挂平直，接头严密，杜绝漏风，确保作业面风量满足每人每分钟不少于4立方米的要求。风水管路应敷设在巷道帮部，且与动力电缆分侧悬挂，保持安全距离。作业面必须配备良好的照明设施，确保施工视线清晰。3.物资准备：根据施工进度计划，提前储备足量的炸药、雷管、锚杆、树脂药卷、喷射混凝土材料、轨道及轨枕等物资。火工产品必须由专人审批、专人领用、专人保管，严格执行退库制度。支护材料进场前需进行质量检验，不合格品严禁投入使用。4.设备准备：对凿岩台车、装岩机、电机车、耙斗装岩机、混凝土喷射机等主要施工设备进行全面检查和维护，确保设备性能完好，不带病作业。备用设备应保持随时可启动状态，以避免因设备故障导致掘进停顿。四、施工工艺流程本工程采用钻爆法施工，全断面一次掘进，随掘随支。主要施工工艺流程如下：安全检查→凿岩准备→钻凿炮眼→装药爆破→通风排烟→“敲帮问顶”→临时支护→出渣→永久支护→铺底→进入下一循环1.安全检查：每班作业前，班组长必须带领兼职安全员对作业面及后路进行全面安全检查，重点检查顶板浮石、帮部松动岩石、支护完好情况、通风状况及机电设备安全状态，确认无安全隐患后方可进入作业面。2.凿岩准备：清理作业面残渣，接好风水管路，根据中腰线画出巷道轮廓线和炮眼位置，并对凿岩设备进行试运转。3.钻凿炮眼：采用气腿式凿岩机或凿岩台车进行湿式凿岩。严格按照爆破设计的炮眼布置图进行钻眼，掌握好角度、深度和方向，掏槽眼必须比其他炮眼深150-200mm，以确保爆破效果。4.装药爆破：炮眼钻好后，用高压风将眼内岩粉吹净，按照规定的装药结构和起爆顺序进行装药。装药必须使用木质或竹质炮棍，严禁使用铁器。炮眼封泥必须填满填实。装药完毕后，撤离人员和设备至安全警戒线以外，设置警戒，由专职爆破工起爆。5.通风排烟：爆破后立即启动局部通风机进行强力通风，通风时间一般不少于30分钟，具体时间视炮烟浓度而定。待作业面空气质量经检测合格后，方可允许人员进入。6.“敲帮问顶”：由经验丰富的老工人使用长柄工具，由外向里、由顶向帮仔细敲击，找净顶板及帮部的浮石和危岩，这是防止冒顶片帮事故的关键环节。7.临时支护：在围岩不稳定地段，掘进后必须立即进行临时支护（如前探支架或喷浆封闭），确保作业安全。8.出渣：采用耙斗装岩机装渣，电机车牵引矿车或蓄电池机车运输至弃渣场。出渣过程中应保持巷道畅通，并注意清理轨道两侧的浮渣。9.永久支护：出渣完毕后，按照设计要求进行锚网喷支护。先打锚杆，挂金属网，然后进行喷射混凝土作业，确保支护紧跟作业面，不空顶作业。10.铺底：根据施工进度安排，适时进行水沟掘砌和巷道铺底工作，完善巷道运输和排水系统。五、凿岩爆破作业凿岩爆破是平巷掘进的核心工序，直接决定掘进速度、成型质量及围岩稳定性。本工程采用光面爆破技术，以减少对围岩的扰动，控制超欠挖。1.凿岩作业要求：必须坚持湿式凿岩，严禁干打眼，以有效降低粉尘浓度。凿岩机应保持与炮眼方向一致，推力均匀，防止夹钎或断钎。开眼时，开孔器应扶正，在完整岩层上开眼，若遇裂隙层，应调整眼位。钻眼深度必须符合设计要求，周边眼眼底应落在同一平面上，以保证巷道成型平整。钻眼过程中，发现钻速异常、瓦斯涌出异常或有出水征兆时，必须立即停止钻眼，查明原因处理后方可继续。2.爆破参数设计与选择：炸药选择：选用2号岩石乳化炸药，药卷直径Φ32mm，具有良好的抗水性和爆轰性能。雷管选择：选用1-15段毫秒延期导爆管雷管，实现微差爆破，降低爆破震动。掏槽形式：鉴于岩石硬度f=8-10，采用直眼掏槽中的菱形掏槽或五梅花掏槽形式，以提高掏槽效率和破碎深度。炮眼布置：掏槽眼：位于巷道中心偏下位置，眼深2.2m，间距200-300mm。辅助眼：位于掏槽眼与周边眼之间，均匀布置，眼深2.0m，间距400-500mm。周边眼：沿巷道设计轮廓线布置，眼深2.0m，间距350-450mm。周边眼是光面爆破的关键，其装药量应严格控制，采用空气间隔装药结构。底眼：位于巷道底板线上，眼深2.0m，间距500-600mm，适当增加装药量，以确保底板爆破干净，不留“根底”。装药量控制：掏槽眼装药系数：0.7-0.8辅助眼装药系数：0.5-0.6周边眼装药系数：0.2-0.3（线装药密度控制在0.15-0.25kg/m）底眼装药系数：0.6-0.73.爆破作业安全要点：装药前必须切断作业面动力电源，并使用绝缘良好的照明灯具。炮眼封泥应用水炮泥和黄泥，封泥长度必须符合《煤矿安全规程》规定：周边眼封泥长度不小于0.3m，其他炮眼不小于0.5m。起爆网络必须采用串联方式，雷管脚线连接要紧密，并用绝缘胶布包扎好，防止漏电或短路。爆破母线必须采用绝缘铜芯线，长度符合安全距离要求，严禁使用裸铝线作母线。爆破后，必须立即检查通风、瓦斯、顶板及瞎炮情况。如发现瞎炮，必须严格按照规程进行处理，严禁在原炮眼钻孔重新装药爆破。六、装岩与运输装岩与运输是掘进作业中耗时最长的工序，直接影响掘进效率。本工程采用机械化作业线，以提高出渣速度。1.设备配置：装岩设备：选用P-60B型耙斗装岩机，斗容0.6m³，生产效率高，适应性强。运输设备：选用XK2.5-6/48蓄电池电机车牵引，配套1.5m³固定箱式矿车（或侧卸式矿车）。轨道铺设：铺设24kg/m钢轨，轨距600mm，轨枕采用钢筋混凝土轨枕，间距700mm，道渣厚度不小于100mm，确保轨道平整、牢固，减少运输阻力。2.耙斗装岩机操作要求：耙斗装岩机必须安装在岩堆堆集高度以外，机身与轨道间距符合要求，固定牢固（卡轨器必须卡紧）。操作前，必须检查钢丝绳磨损情况、离合器、制动闸及导向轮是否完好。操作时，主副绳牵引速度要均匀，防止耙斗跳道或钢丝绳打结。若耙斗被卡死，严禁强行牵引，必须查明原因处理。耙斗运行范围内严禁有人站立或通行，防止钢丝绳弹人。装岩完毕后，应将耙斗拉到机身前端，切断电源，遮盖电机。3.运输作业管理：电机车司机必须持证上岗，严禁无证驾驶。行驶前必须发出信号，提醒行人避让。列车行驶速度：空车不超过3m/s，重车不超过2m/s，弯道及道口处必须减速鸣笛。矿车连接必须使用专用连接插销和链环，严禁用钢丝绳或铁丝代替，并加装防跑车装置（阻车器）。运输过程中，如发现掉道，必须使用复轨器复位，严禁用电机车强行硬拉复轨。车场调车必须设专人指挥，严禁顶车作业，确需顶车时，必须有专人监护。七、临时支护与永久支护支护作业是保障巷道长期稳定和使用安全的关键。根据围岩条件，本工程采用锚杆+钢筋网+喷射混凝土联合支护形式。1.临时支护：在破碎带或断层地段，放炮通风后，立即采用前探梁作为临时支护。前探梁采用3寸钢管制作，长度不小于3.5m，每根前探梁用2个悬吊环固定在已打好的锚杆上。前探梁上方铺设金属网或背板，接顶要严密，有效控制顶板下沉，防止冒顶。严禁空顶作业，最大空顶距不得超过作业规程规定（通常不大于1.5m）。2.锚杆支护：材料规格：选用Φ20mm×2000mm左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆，抗拉强度高。树脂药卷：选用MSK2850型树脂药卷，锚固长度不小于700mm，设计锚固力不小于100kN。布置参数：间排距800mm×800mm，呈矩形或梅花形布置。施工工艺：钻眼：使用MQT-120型气动锚杆钻机或单体风钻配合锚杆钻头钻眼，孔深比锚杆长度短50mm。清孔：钻眼达到深度后，利用压风水将孔内岩粉积水吹净。装药：将树脂药卷送入孔底，用锚杆缓慢推入，直至孔底。搅拌：连接钻机，启动钻机边旋转边推进，搅拌时间严格控制在药卷说明书要求范围内（通常20-30秒），然后停止搅拌但保持推力等待凝胶（约1分钟）。安装垫板螺母：待树脂完全固化后（通常5-10分钟），上紧托板螺母，螺母扭矩力不小于100N·m。质量检测：每300根锚杆（或不足300根）必须进行一组拉拔力试验，每组不少于3根。如发现不合格，必须在该区域加倍抽查，并分析原因采取补救措施。3.喷射混凝土支护：材料配比：选用P.O42.5R普通硅酸盐水泥，粒径5-10mm的碎石，中粗砂，配合比一般为水泥:砂:石=1:2:2，速凝剂掺量为水泥用量的3-5%。喷射厚度：设计厚度100mm，分两次喷射，初喷30-50mm，复喷至设计厚度。施工工艺：搅拌：采用强制式搅拌机，人工或上料机上料，搅拌时间不少于2分钟。喷射：使用转子式混凝土喷射机（PZ-5型），工作风压0.2-0.4MPa，水压比风压高0.1MPa。操作：喷头距岩面0.8-1.2m，垂直于岩面喷射。按螺旋轨迹移动，一圈压半圈，先墙后拱，自下而上进行。回弹：严格控制水灰比，减少回弹量。回弹料应及时清理，不得混入下批喷射料中。养护：喷射终凝2小时后开始喷水养护，养护时间不少于7天，防止因干裂导致支护失效。4.钢筋网铺设：采用Φ6mm钢筋焊接而成的经纬网，网孔100mm×100mm，网片规格根据巷道断面定制。网片搭接长度不小于100mm，并用铁丝绑扎牢固，连接点间距不大于300mm。网片必须紧贴岩面，如有间隙必须用垫块垫实，确保喷射混凝土能包裹住网片。八、通风防尘与排水良好的作业环境是保障职工身体健康和施工安全的基础。1.通风管理：采用压入式局部通风，通风机安装在进风流中，距回风口距离不小于10m。风筒选用抗静电、阻燃的柔性风筒，直径Φ600mm。风筒必须吊挂平直，接头采用双反压边，无破口、无漏风。风筒末端距作业面距离不大于10m（岩巷）。通风机必须实行“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），并安装风电闭锁装置，确保停风时能自动切断作业面动力电源。因检修、停电等原因停风时，必须立即撤出人员，切断电源，设置栅栏，揭示警标。恢复通风前，必须检查瓦斯浓度，只有通风机及其开关附近10m内瓦斯浓度不超过0.5%时，方可人工启动通风机。2.综合防尘：坚持湿式凿岩，水雾化效果好。爆破时必须使用水炮泥，爆破后利用喷雾洒水装置降尘。装岩时，必须对岩堆进行洒水湿润，并在装岩机上方安装喷雾装置。冲洗巷帮：放炮前后及出渣过程中，必须指定专人冲洗巷道帮部及顶板，消除积尘。个体防护：所有接触粉尘作业人员必须佩戴防尘口罩，并定期进行职业健康检查。3.排水系统：巷道施工应设置临时水沟，水沟断面不小于0.2m²，坡度与巷道坡度一致，保证流水畅通。作业面涌水或积水，应利用风动潜水泵或电动潜水泵排至后路水仓。水泵安装必须稳固，吸水口应加装滤网，防止杂物堵塞。每班必须清理水沟淤泥，确保排水能力满足最大涌水量要求。九、施工质量管理质量是工程的生命，必须建立完善的质量管理体系，实行全员、全过程、全方位的质量控制。1.质量控制标准：中线偏差：±50mm。腰线偏差：±50mm。断面尺寸：净宽允许误差0~+50mm，净高允许误差0~+50mm（严禁欠挖）。锚杆安装：间排距误差±100mm，托板紧贴岩面，外露长度≤50mm，拉拔力符合设计要求。喷射混凝土：厚度不小于设计值，表面平整度偏差≤50mm，强度符合设计要求。水沟：深度、宽度误差±30mm，流水畅通。2.质量保证措施：实行“自检、互检、专检”相结合的制度。班组在每道工序完成后进行自检，下道工序作业前进行互检，专职质检员进行抽检。严格按中腰线施工，每班掘进前必须由班组长或技术人员复核中腰线。遇到断层、破碎带等地质构造变化时，应及时调整支护参数和爆破参数，并采取加强支护措施。建立健全工程隐蔽记录、质量检查记录、原材料检验记录等质量保证资料，做到资料与工程同步。3.文明施工：工具、材料必须分类码放整齐，挂牌管理。管路、线路应吊挂，严禁乱拉乱接。巷道内无杂物、无淤泥、无积水，保持作业面清洁卫生。废旧材料、包装袋应及时回收，集中处理，做到工完料净场地清。十、安全技术措施安全是施工生产的重中之重，必须坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。1.顶板管理：严格执行“敲帮问顶”制度，进入作业面必须先找顶，确认安全后方可作业。严禁空顶作业，临时支护必须紧跟作业面。在顶板破碎、压力大的地段，应缩小锚杆间排距，或采用架棚支护等加强措施。施工中发现顶板有响声、掉渣等冒顶预兆时，必须立即停止作业，撤出人员，向调度室汇报。2.爆破安全：爆破作业必须执行“一炮三检”制度（装药前、爆破前、爆破后检查瓦斯）和“三人连锁”爆破制度（爆破工、班组长、瓦斯检查员）。警戒距离：直巷不小于120m，拐弯巷道不小于75m。警戒人员必须由班组长指派可靠人员担任，并在所有通往爆破地点的通道口设置警戒。爆破后，如发现有拒爆或残爆，必须立即处理。处理瞎炮必须在班组长指导下进行，严禁私自处理。3.机电运输安全：机电设备必须安装漏电、接地、过流、过压等保护装置，并定期试验，确保灵敏可靠。检修电气设备必须切断上级电源，并悬挂“有人工作，禁止合闸”警示牌，实行“谁挂牌，谁摘牌”制度。运输巷道必须设置“行车不行人”的声光信号装置。两列车同向行驶时，间距不小于50m。斜巷运输必须严格执行“行车不行人，行人不行车”制度，并设置“一坡三挡”（阻车器、挡车栏、捞车器）。4.通风瓦斯管理：必须安装瓦斯监测监控系统，探头悬挂位置符合要求（距顶板不大于300mm，距帮不小于200mm）。瓦斯检查员必须持证上岗，每班检查次数不少于3次，严禁空班漏检。作业面风流中瓦斯浓度达到1%时，必须停止用电钻打眼；达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。5.个体防护与劳动纪律：所有入井人员必须戴安全帽、穿工作服、胶靴，携带自救器和矿灯，严禁穿化纤衣服入井。严禁酒后入井，严禁在井下吸烟、打闹。特种作业人员（爆破工、电工、绞车司机等）必须持证上岗，严禁无证操作。严格执行交接班制度，必须在作业面交接，将本班安全、生产、质量情况交待清楚。十一、应急预案为有效应对突发事故