主井井筒帮来压加固处理安全技术措施培训

主井井筒帮来压加固处理安全技术措施培训CONTENTS目录01工程概况与背景02加固方案设计与选择03加固材料与质量标准04施工准备与组织管理CONTENTS目录05关键施工工序详解06专项安全技术措施07质量验收与控制标准08施工监测与效果评估CONTENTS目录09案例分析与经验总结01工程概况与背景井筒来压现象及影响范围井筒帮部挤压变形特征主斜井井筒帮来压表现为连续15架拱形支架棚腿挤出，顶板下沉最大高度约200mm，局部井壁出现开裂、掉块现象。井筒穿越地层条件井筒穿越松散层、基岩段等多个地层，各层岩石性质差异较大，水文地质条件复杂，含水层与隔水层交替出现，影响井筒稳定性。直接影响范围界定中能亿安公司主斜井来压区域自距离井口约49米处开始，连续影响15架支架范围，需重点加固处理。潜在风险危害分析井筒帮来压不仅导致支护结构失效，还可能引发井壁坍塌、冒顶等事故，对井下作业人员安全及矿井正常生产造成严重威胁。工程地质条件分析井筒穿越地层特征主井井筒穿越松散层、基岩段等多个地层，各层岩石性质差异较大，易受地质构造运动影响导致应力变化。水文地质条件影响井筒所处区域水文地质条件复杂，含水层与隔水层交替出现，地下水渗入可能加剧井壁破损和支护结构失效风险。井筒结构现状问题长时间使用及自然因素导致井筒壁出现开裂、剥落，部分支护结构老化、变形，支护强度降低，如主斜井曾出现连续15架拱形支架棚腿挤出、顶板下沉约200mm的情况。来压原因综合分析区域地质构造运动活跃引发地层应力变化，井筒开挖等工程活动扰动围岩应力平衡，加之支护结构失效，共同导致井筒帮来压现象。加固处理必要性与目标井筒变形现状中能亿安公司主斜井距井口约49米处井筒帮来压，导致连续15架拱形支架棚腿挤出，顶板下沉最大高度达200mm，影响井筒结构稳定性。安全风险分析井筒帮部挤压变形、开裂、掉块等现象，不仅威胁井筒自身安全，还可能对井下作业人员和设备造成潜在风险，需及时采取加固措施。加固核心目标通过实施加固处理，提高井筒承载能力和稳定性，消除事故隐患，确保矿井安全生产，恢复井筒正常使用功能。维护基本原则在不影响矿井正常生产的前提下，采用合理、经济、有效的加固维护措施，严格遵循"安全第一，预防为主"的安全生产方针。02加固方案设计与选择传统加固方法对比分析

钢板加固法通过在井筒帮部贴附钢板提高结构强度和稳定性。优点为施工简便、效果显著；缺点是钢板易腐蚀，需定期维护。

注浆加固法将水泥浆或化学浆液注入井筒帮部裂隙，固结破碎岩石。优点是加固效果好、成本较低；缺点是注浆效果受裂隙发育程度影响较大，浆液可能流失。

锚杆（索）加固法在井筒帮部钻孔并安装锚杆（索），通过张拉或注浆方式固定。优点是施工灵活、适应性强；缺点是施工难度较大，对围岩条件有一定要求。

支撑加固法采用钢管、型钢等地梁等构件对井筒帮部进行“腿对腿”支撑或焊接加固。优点是能快速提供临时或永久支撑力；缺点是对施工空间和焊接质量要求高。支撑加固法工艺原理01临时支撑阶段：钢管"腿对腿"加固根据现场巷道宽度，采用4寸钢管楔入每架拱形支架的两个棚腿之间，并将钢管焊接固定在棚腿上，形成"腿对腿"的临时支撑体系，快速抑制棚腿挤出变形。02永久加固阶段：U29型钢地梁焊接固定采用U29型钢作为地梁，通过焊接方式与两帮棚腿连接，并将地梁牢固埋入井筒底板（地坪以下），形成整体承载结构，地梁长度原则上不少于4890mm，上平面距支架拱顶不低于4150mm。03帮部防护措施：撞楔法防泥土冒落针对井筒左帮等易冒落区域，采用打撞楔的方法，将楔子打入帮部不稳定土层或岩体，有效防止帮部泥土及松散矸石冒落，保障施工空间安全。04支护复位与混凝土加固协同对于挤出变形的支架，先采用手稿松帮，再使用50t液压千斤顶推移棚腿复位，待巷道宽度达标后焊接地梁；对无法复位的部位，在拱形支架外表面浇筑不少于50mm厚混凝土，增强结构整体性。联合加固技术方案优化多方法协同策略

根据井筒帮部来压情况，综合考虑地质条件、施工难度和成本等因素，可采用钢板与注浆联合加固、锚杆（索）与注浆联合加固等方式，充分利用各种材料的优点，提高加固效果。参数动态调整机制

针对本项目特点，对常见加固方法进行优化组合，根据实际情况调整加固参数，如钢板厚度、注浆材料配比、锚杆长度和间距等，以适应不同的来压状况和围岩条件。施工工序融合优化

例如采用支撑加固法时，先以4寸钢管对棚腿进行“腿对腿”临时支撑，再用U29型钢作地梁焊接加固并埋入底板，左帮可结合打撞楔法防止泥土冒落，形成多工序协同作业体系。03加固材料与质量标准主要支护材料性能参数

U29型钢地梁长度原则上不少于4890mm，可根据现场情况适当调整；上平面距支架拱顶不低于4150mm，采用焊接方式与两帮棚腿连接，并牢固埋入井筒底板。

4寸钢管用于每架拱形支架两个棚腿之间的“腿对腿”临时支撑，需楔入棚腿间并焊接固定，提供临时加固作用。

锚杆选用Φ18mm、长度为1.8m的等强度螺纹钢锚杆，每条锚杆使用2卷MSK2550型号树脂锚固剂（药卷φ=25mm，L=500mm），方托盘规格不小于120×120mm，厚度不小于6mm。

金属网采用φ=4mm冷拔钢筋绑扎成经纬网，规格为1000×1000mm，网孔规格100×100mm，网与网相互搭接长度不小于50mm，并用钢带压紧。

喷射混凝土强度等级为C20，水泥采用PO42.5普通硅酸盐水泥，砂子为中粗砂，石子为粒径5-10mm石灰岩碎石，体积配比水泥:砂:石子=1:2:2，水灰比0.57，速凝剂掺量为水泥用量的4%（淋水地段可增至5-7%）。地梁施工质量控制要求地梁长度标准地梁长度原则上不少于4890mm，可根据现场实际情况作适当调整取舍。地梁安装高度要求所施工的地梁上平面距支架拱顶不低于4150mm，具体可结合现场情况灵活掌握。地梁连接与固定地梁采用焊接方式与两帮棚腿连接，并牢固埋入井筒底板（地坪以下），确保连接强度和稳定性。焊接质量要求每一焊接处必须焊合严密，紧固有效，必要时焊接处加焊钢筋段或适当厚度的钢板，保证焊接牢固。混凝土喷射技术指标

喷射混凝土强度要求强度等级为C20，水泥采用PO42.5普通硅酸盐水泥，确保加固结构的承载能力。

混凝土配比参数水泥：砂：石子体积比为1:2:2，水灰比0.57；石子采用粒径5-10mm石灰岩碎石，砂子选用中粗砂。

喷射厚度标准以覆盖拱形支架为准，对帮顶喷射混凝土加固，确保支护结构整体稳定性。

速凝剂掺量要求正常情况下掺量为水泥用量的4%，遇淋水地段可适当增加至5%-7%，保障混凝土快速凝结硬化。04施工准备与组织管理施工队伍资质与职责分工

施工队伍资质要求施工队伍需具备矿山工程施工相关资质，配备专业工程技术人员、作业人员、安全技术人员和管理人员，确保施工人员经过专业培训并考核合格。

现场安全负责人职责施工的每一班必须明确施工队现场安全负责人，负责施工现场安全管理、协调及隐患排查，确保各项安全技术措施落实到位。

项目部管理人员职责项目部经理层人员需跟班作业，监督施工全过程，对施工质量、安全措施执行情况进行检查，及时解决施工中出现的问题。

敲帮问顶作业人员职责敲帮问顶工作必须由有经验的2名工人进行，一人负责敲帮问顶，一人负责照明、观察顶板及两帮和警戒，确保施工区域安全。

焊接作业人员职责焊接操作人员需具备相应资质，严格按照焊接安全技术措施施工，确保焊接质量，焊接前检查瓦斯浓度，焊接后观察至少2小时确认无明火。材料进场检验与存储管理

材料进场检验标准地梁采用U29型钢，长度原则上不少于4890mm；锚杆选用Φ18mm、长度1.8m的等强度螺纹钢锚杆；金属网采用φ4mm冷拔钢筋，规格1000×1000mm，网孔100×100mm；锚固剂选用MSK2550树脂锚固剂，每条锚杆使用2卷。

材料进场检验流程检查材料生产厂家资质及合格证明文件；对材料规格、外观质量进行抽检，如钢管无弯曲变形、钢材无锈蚀，锚盘规格不小于120×120mm、厚度不小于6mm；矿用加固材料需符合MT113-1995阻燃标准，闪点超过200℃。

材料存储管理要求加固材料应存放于阴凉干燥处，温度控制在5-35℃；钢材、钢管等应分类码放，做好防雨、防潮措施；矿用加固材料双组分需分装贮存，保质期内使用，开封后未使用物料须在12小时内密封回存。施工设备调试与安全检查焊接设备调试要点焊接设备调试需确保电流、电压稳定，接线牢固无破损。现场挂"四合一"甲烷传感器，只有瓦斯浓度在0.5%以下时方可进行焊接施工。液压千斤顶调试要求液压千斤顶使用前需检查液压系统无泄漏，压力控制装置灵敏可靠。推移棚腿时，千斤顶前方及反向方严禁无关人员逗留。煤电钻安全检查标准煤电钻必须完好，电缆无破损，闲置时连同进线口外5米电源线盘圈悬挂在地梁上。电煤钻杆要用铁丝牢固拴在地梁上，防止坠入井底。注浆设备性能校验注浆设备调试需确保A/B组分按体积比1:1精确混合，工作压力控制在0.5-20MPa，流量＜15L/min，反应时间调节至30-180秒范围。05关键施工工序详解敲帮问顶作业规范流程

作业前准备清理作业区域退路，确保畅通无阻；配备合格的长柄工具、照明设备及个人防护用品；明确2名作业人员分工，一人操作一人警戒观察。

操作站位与方法操作人员须站在支护完好的安全地点，手戴手套，手持长柄工具立眼向上，由外向里、先顶后帮对角进行；严禁在空顶区域或危险地带作业。

危岩处理原则遇帮顶大块断裂矸石或顶板离层时，先设点柱等临时支护；顺着裂隙、层理缓慢处理，严禁强刨硬挖；发现险情立即发出警号撤离人员。

警戒与监护要求警戒人员站在操作人员侧后方，密切观察顶板及两帮动态；作业范围内严禁无关人员进入或通过；工具用后须牢固拴在地梁上，防止坠落。棚腿复位与临时支护工艺

01棚腿复位前的松帮操作焊接地梁前，先用手稿对挤出处的支架进行松帮，为后续棚腿复位创造条件。

02液压千斤顶推移复位使用50t液压千斤顶等工具最大可能的推移棚腿复位，待巷道宽度达到设计要求后，进行地梁焊接。

03特殊情况处理措施若确实无法达到设计宽度要求，须在拱形支架外表面至少浇筑不少于50mm厚的混凝土。

04复位过程中的观山制度用手稿松帮、使用千斤顶推移棚腿施工时，必须有专人观山，观山人员必须精力集中，发现险情立即发警号撤人。

05千斤顶使用安全要求使用千斤顶推移棚腿施工时，千斤顶前方及反向方不得有无关人员逗留，防止千斤顶推滑伤人。地梁焊接施工技术要点焊接前准备工作焊接地梁前，先用手稿对挤出处的支架进行松帮，再用50t液压千斤顶等工具最大可能的推移棚腿复位，待巷道宽度达到设计要求后，进行地梁焊接；如果有确实无法达到设计宽度要求的，须在拱形支架外表面至少浇筑不少于50mm厚的混凝土。焊接操作规范焊接工作必须由外向里，逐架进行，且焊接施工地点以里严禁无关人员逗留或进行其他工作。每一焊接处必须焊合严密，紧固有效，必要时焊接处加焊钢筋段或适当厚度的钢板。焊接安全控制焊接施工时，现场挂"四合一"甲烷传感器，只有瓦斯浓度在0.5以下时方可进行焊接施工；焊接施工现场须配备沙箱灭火器。焊接后处理要求焊接施工完毕，必须观察至少2小时，确认明火全部熄灭后，人员方可离开现场。每推移棚腿复位一架，并焊接地梁完成后须对帮顶喷射混凝土加固，喷射混凝土厚度以覆盖拱形支架为准，强度为C20。撞楔施工与帮部防护措施

撞楔施工适用场景当井筒左帮出现泥土冒落风险时，采用打撞楔的方法进行帮部防护，可有效防止帮部泥土塌落，保障施工空间安全。

撞楔材料与施工要求撞楔材料宜选用具有一定强度的型钢或木料，施工时应将撞楔前端削尖，沿帮部岩层裂隙或破碎带打入，确保楔入牢固，形成有效防护屏障。

背帮工程防护措施采用锚杆挂网方式进行背帮处理，锚杆选用Φ18mm、长度1.8m的等强度螺纹钢锚杆，配合φ4mm冷拔钢筋绑扎的经纬网（规格1000×1000mm，网孔100×100mm），网与网搭接长度不小于50mm并用钢带压紧，背实背严帮部，防止矸石掉落。

施工过程安全注意事项撞楔施工前需清理作业面，确保退路畅通；打设撞楔时应缓慢均匀用力，避免剧烈冲击引发帮部失稳；背帮作业时必须在临时支护保护下进行，确保施工人员安全。06专项安全技术措施顶板管理与围岩监控要求

敲帮问顶制度执行规范施工中严格执行敲帮问顶制度，贯穿每一道施工工序。作业前清理退路，保持畅通，由2名有经验工人配合进行，一人操作长柄工具找净危岩活矸，一人照明观察警戒，人员需站在支护完好的安全地点。

临时支护与危岩处理措施遇帮顶大块断裂矸石或顶板离层时，须先设点柱等临时支护，严禁强刨硬挖。处理变形支架前，未变形支架每隔2-3架用4寸钢管“腿对腿”临时支撑，并用木楔楔紧。

围岩位移与应力监测频率施工期间定期对井筒进行观测，建立观测台账，重点监测顶板下沉量（如中能亿安主斜井顶板下沉最大约200mm）及棚腿挤出情况。回填过程中发现井壁开裂或涌水量增加，立即停止作业并处理。

支护质量动态检查标准每班施工完成后，检查地梁焊接牢固性、喷射混凝土厚度（不小于50mm）及强度（C20），确保支护结构与围岩紧密贴合，发现松动、脱落等问题及时返工处理。焊接作业瓦斯监测规定

瓦斯浓度监测标准焊接施工时，现场必须悬挂"四合一"甲烷传感器，只有当瓦斯浓度在0.5%以下时，方可进行焊接施工。

监测设备与人员要求甲烷传感器需确保灵敏可靠，实时监测作业环境瓦斯浓度。同时，施工期间应有专人负责观察监测数据，确保数据准确有效。

瓦斯超限应急措施若监测发现瓦斯浓度超过0.5%，应立即停止焊接作业，撤离现场人员，并采取通风等措施降低瓦斯浓度，待浓度降至安全范围以下，经确认后方可恢复作业。临时支护安全防护标准

临时支护材料规格要求采用4寸钢管进行"腿对腿"临时支撑，钢管需楔入每架拱形支架棚腿之间并焊接固定；木点柱选用直径不小于14cm的圆木，柱距1米，下部加木楔或挖柱窝防滑。

临时支护施工操作规范施工前清理退路并保持畅通，由2名有经验工人协作，一人持长柄工具敲帮问顶，一人照明警戒；敲帮问顶应从支护完好的安全地点开始，由外向里先顶后帮对角找净危岩活矸。

临时支护质量验收标准临时支撑必须楔紧楔牢，钢管焊接处应焊合严密；木点柱顶与巷道拱顶之间需加设1.0m×0.2m×0.05m木板，木板方向与巷道方向平行；支护后巷道宽度需符合设计要求，偏差不超过±50mm。

临时支护安全监护要求施工期间设专人观山，发现帮顶离层、棚腿变形等险情立即发出警号撤人；临时支护区域严禁无关人员进入，作业人员必须站在支护完好的安全地点操作，工具存放稳固防止坠落。应急处置与避险预案冒顶片帮应急处置若发生大面积冒顶或片帮，应立即停止施工，现场人员迅速撤离至安全区域，并立即上报项目部。须另编制专项冒顶处理安全技术措施进行处理。瓦斯超限应急响应焊接施工时，若甲烷传感器显示瓦斯浓度≥0.5%，必须立即停止作业，切断电源，撤离人员，加强通风，待瓦斯浓度降至0.5%以下方可恢复施工。人员紧急撤离路线施工前明确撤离路线，确保退路畅通。敲帮问顶前必须清理退路，施工人员需熟悉紧急撤离方向和安全集合点位置。险情报告与联络机制施工期间每班明确现场安全负责人及项目部跟班经理，发现险情立即发出警号，组织人员撤离，并第一时间向矿调度室和相关负责人报告。07质量验收与控制标准加固工程质量验收流程

01材料进场检验核查加固材料（如U29型钢地梁、4寸钢管、树脂锚固剂等）的规格、型号及出厂合格证，确保地梁长度不小于4890mm，锚杆选用Φ18mm等强度螺纹钢，锚固剂型号符合设计要求。

02施工过程质量检查检查临时支撑安装牢固性、地梁焊接质量（焊合严密、紧固有效）、锚杆角度与深度（1.8m长锚杆）、喷射混凝土厚度（覆盖拱形支架，强度C20）及配比（水泥:砂:石子=1:2:2）。

03结构性能检测测量地梁上平面距支架拱顶高度（不低于4150mm），检查棚腿复位情况及巷道宽度是否达到设计要求，采用敲击法检查混凝土密实度，确保无空洞、离析现象。

04安全设施验收验收敲帮问顶工具、照明设备、甲烷传感器（瓦斯浓度≤0.5%）、消防器材（沙箱、灭火器）等安全设施的完好性及布设合理性。

05竣工验收与资料归档施工单位自检合格后提交验收申请，组织技术、安全等部门联合验收，验收合格后签署验收记录，归档材料合格证、施工记录、检测报告等资料。关键项目检测方法与标准地梁尺寸检测地梁长度原则上不少于4890mm，可根据现场情况适当调整；地梁上平面距支架拱顶不低于4150mm，采用卷尺进行测量。焊接质量检测焊接处须焊合严密、紧固有效，必要时加焊钢筋段或钢板；检查有无夹渣、气孔等缺陷，确保焊接强度符合设计要求。喷射混凝土检测喷射混凝土厚度以覆盖拱形支架为准，强度等级为C20；采用钻芯法检测强度，28天抗压强度不低于20MPa。临时支护稳定性检测4寸钢管临时支撑需“腿对腿”楔紧，木楔打设牢固；检查钢管与棚腿连接是否稳定，无松动、滑移现象。常见质量问题及整改措施

地梁尺寸不达标问题地梁长度未达4890mm或上平面距支架拱顶低于4150mm。整改：按现场实际调整地梁长度，确保满足最低尺寸要求，必要时进行切割或接长处理。

焊接质量缺陷问题焊接处存在焊合不严密、紧固失效等情况。整改：对焊接部位加焊钢筋段或适当厚度的钢板，确保焊接牢固，必要时进行无损检测。

喷射混凝土质量问题喷射混凝土厚度不足、强度未达C20标准。整改：严格控制配合比（水泥:砂:石子=1:2:2，水灰比0.57），确保覆盖拱形支架，加强养护至强度达标。

棚腿复位不到位问题推移棚腿后巷道宽度未达设计要求。整改：使用50t液压千斤顶重新推移，若无法达标，在拱形支架外表面浇筑不少于50mm厚混凝土。08施工监测与效果评估井筒变形监测方案设计

监测范围与布点原则监测范围为主井井筒帮来压影响区域，即距离井口约49米处开始，连续15架拱形支架覆盖段。布点应优先选择棚腿挤出、顶板下沉明显部位，沿井筒纵向每5米设置一个监测断面，每个断面在两帮及顶板各布设1-2个监测点。

监测项目与频率主要监测项目包括顶板下沉量（最大允许值200mm）、棚腿位移量、帮部收敛量。施工期间实行每日监测，监测数据需记录在册；加固完成后每周监测一次，持续一个月，稳定后可改为每月监测一次。

监测方法与工具采用水准仪测量顶板下沉，测杆配合钢卷尺测量棚腿位移及帮部收敛。对于重点区域，可增设测斜仪监测井筒帮部深层位移。所有测量工具需经过校验，精度符合工程要求，读数精确至毫米。

数据记录与预警机制建立监测台账，详细记录每次监测数据、日期、天气及施工工况。当监测数据达到预警值（如顶板下沉量达150mm或日沉降量超过10mm）时，立即停止施工，启动应急处置措施，并上报项目负责人。监测数据记录与分析方法

数据记录基本要求监测数据应包含日期、时间、监测点位置、监测值（如顶底板移近量、棚腿位移量、围岩收敛值等）、监测人等信息，做到及时、准确、完整记录，采用专用台账或电子表格规范记录。

主要监测指标与频率关键监测指标包括：井筒顶板下沉量（如最大下沉高度约200mm）、帮部移近量、支架变形量、地梁受力状况等。施工期间建议每日监测1-2次，加固完成后可每周监测1次，特殊情况（如地面回填期间）应加密监测频次。

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