矿井平巷施工专项施工方案

矿井平巷施工专项施工方案一、工程概况本专项施工方案主要针对矿井主要运输大巷及回风平巷的掘进施工工程。巷道设计总长度为2500米，服务年限为20年，主要功能承担矿井井下煤炭、矸石运输及人员通风任务。巷道埋深在-450米至-500米水平之间，穿越岩层主要为细砂岩、粉砂岩及砂质泥岩，岩石硬度系数f=4-6，局部地段受构造影响，围岩裂隙发育，稳定性较差。巷道设计采用半圆拱形断面，净宽4.8米，净高3.8米，墙高1.6米，净断面面积15.8平方米，掘进断面面积17.2平方米。支护形式采用“锚网索喷”联合支护，局部过断层或破碎带时采用U型钢可缩性支架加强支护。工程施工地质条件相对复杂，主要含水层为顶板砂岩裂隙水，预计正常涌水量为15m³/h，最大涌水量为30m³/h。瓦斯等级为低瓦斯矿井，但在施工过程中必须严格执行“一通三防”管理规定。该工程工期紧、任务重，且涉及多工序平行作业，对施工组织、安全管理及质量控制提出了极高的要求。二、编制依据本方案编制严格遵循国家及行业现行法律法规、规范标准及矿井设计文件，主要依据包括但不限于：1.《煤矿安全规程》（2022版）及国家矿山安全监察局发布的相关执行说明；2.《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213-90）；3.《煤矿井巷工程质量验收规范》（GB50213-2010）；4.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2015）；5.《煤矿建设安全规范》（AQ1083-2011）；6.矿井初步设计文件及地质勘察报告；7.施工单位现有施工装备、技术水平及类似矿井施工经验。三、施工准备与施工平面布置3.1技术准备在施工前，必须组织技术人员进行图纸会审，掌握巷道掘进地质资料、断面尺寸及支护参数。编制详细的作业规程，并向全体施工人员进行贯彻交底，签字确认。建立完善的测量放线制度，根据井筒中心坐标及标高，标定巷道中腰线，每隔30米设置一组一组永久中腰线点，每10米设置一组临时中腰线点，确保巷道成形及坡度符合设计要求。同时，对穿越的地质构造带进行超前探测，采用物探与钻探相结合的方法，查明前方水文地质情况，坚持“有疑必探、先探后掘”的原则。3.2临时设施布置施工平面布置力求紧凑合理，减少干扰，确保物流通畅。压风系统：在地面设置空压机房，敷设φ159mm无缝钢管至井下工作面附近，每隔50米设置三通及油水分离器，工作面采用φ25mm高压胶管连接风动工具。供水系统：利用地面静压水池，敷设φ108mm钢管至井下，满足凿岩防尘及混凝土搅拌用水需求，水质必须符合行业标准。排水系统：在巷道低洼处设置临时水仓，配备两台BQ型排沙泵（一用一备），敷设φ108mm排水管路直通井底水仓，确保工作面积水及时排出。供电系统：设置移动变压器及配电点，采用660V电压等级供电，严格执行“三专两闭锁”和“风电闭锁”制度。通风系统：采用压入式局部通风，选用FBD-No.6.0/2×30kW对旋轴流局部通风机，安装于全风压新鲜风流处，使用φ800mm抗静电、阻燃风筒，风筒出口距工作面距离不大于10米。3.3施工设备选型根据巷道断面及岩石硬度，配套机械化作业线设备，具体配置如下表：设备名称规格型号数量用途备注气腿式凿岩机YT-286台钻眼、锚杆孔备用2台耙斗装岩机P-60B1台装岩绞车功率30kW皮带输送机DSJ80/40/2×551套矸石运输随掘进延伸混凝土喷射机PC-5T2台喷射混凝土潮喷工艺锚杆钻机MQT-1202台顶板锚杆安装气动局部通风机FBD-No.6.0/2×302台工作面通风双风机双电源四、施工方法与工艺本工程采用“钻爆法”施工，实行“一次成巷”作业方式。主要施工工序为：安全检查→凿岩→装药爆破→通风→排烟→敲帮问顶→出渣→临时支护→永久支护（锚网索喷）→水沟掘砌。4.1凿岩爆破采用YT-28型气腿式凿岩机，配φ22mm中空六角钢钎、φ42mm“一”字型合金钻头。炮眼深度为2.2米，采用直眼掏槽或楔形掏槽方式，具体视岩石硬度调整。爆破材料选用煤矿许用乳化炸药，药卷规格为φ35mm×200mm×200g；雷管选用煤矿许用毫秒延期电雷管（1-5段），总延期时间不超过130毫秒。爆破作业必须严格执行“一炮三检”和“三人连锁”爆破制度。装药结构采用反向连续装药，封孔材料使用水炮泥和粘土炮泥，封孔长度必须符合《煤矿安全规程》规定。连线方式为大串联，使用MFB-200型发爆器起爆。光面爆破参数需根据现场岩性动态调整，严格控制周边眼眼口位置及装药量，确保巷道成型平整，减少对围岩的扰动。周边眼间距设计为400-450mm，最小抵抗距为500-550mm，线装药密度为200-250g/m。4.2装岩与运输爆破通风后，待工作面炮烟排净，由班组长及安检员进入工作面“敲帮问顶”，处理危岩悬矸，确认安全后方可进行出渣作业。利用P-60B型耙斗装岩机将矸石扒装至DSJ80型皮带输送机上，通过皮带输送机转运至采区上山溜煤眼，最终运至井底车场。耙斗装岩机必须固定牢固，尾轮悬挂点位于顶板完好处，距工作面距离不大于25米，不小于8米。操作侧必须设置安全栏，防止钢丝绳甩出伤人。出渣过程中，若遇大块矸石，必须进行二次破碎，严禁卡堵皮带。4.3通风防尘工作面采用压入式通风，风机必须实现“双风机、双电源”，并能自动切换。风筒吊挂必须平直，逢环必挂，接头严密，无破口、无反接头，百米漏风率控制在规定范围内。综合防尘措施包括：1.湿式钻眼：凿岩机必须供水，杜绝干打眼。2.水炮泥：爆破时必须使用水炮泥封孔。3.爆破喷雾：爆破时自动开启喷雾装置，净化风流。4.装岩洒水：出渣前及过程中对矸堆进行洒水降尘。5.冲洗巷帮：放炮后及班末对巷道周壁进行冲洗。6.个体防护：所有入井人员必须佩戴防尘口罩。五、支护技术5.1临时支护为防止空顶期间顶板冒落，爆破后必须首先进行临时支护。采用前探梁作为临时支护形式，前探梁采用3根长度为4.0米的π型钢制作，吊环采用φ18mm圆钢加工，牢固固定在永久支护的锚杆上。前探梁上方铺设金属网，并用木背板接顶，背板必须楔紧，确保有效控制顶板。最大空顶距不大于1.8米，最小空顶距不大于0.3米。5.2永久支护设计永久支护采用“锚杆+金属网+喷射混凝土+锚索”联合支护。锚杆参数：顶板及两帮均采用φ20mm×2200mm左旋无纵筋螺纹钢高强锚杆，间排距为800mm×800mm，矩形布置。每根锚杆使用2支Z2360型树脂药卷，锚固长度不小于1200mm，设计锚固力不小于150kN，预紧力不小于300N·m。托盘采用150mm×150mm×10mm高强度拱形托盘。金属网：采用φ6.5mm钢筋焊接而成的经纬网，网片规格为1000mm×2000mm，网孔100mm×100mm。网片搭接长度不小于100mm，连接丝采用14#铁丝双股绑扎，间距200mm。喷射混凝土：设计强度等级C20，初喷厚度30-50mm，随掘随喷，及时封闭围岩；复喷至设计厚度100mm。混凝土配合比为水泥:砂:石子=1:2:2（重量比），水泥选用P.O42.5R普通硅酸盐水泥，砂子采用中粗河砂，石子粒径5-10mm。速凝剂掺量为水泥用量的3-4%。锚索加强支护：在顶板破碎带或地质构造带处增设锚索。锚索规格为φ17.8mm×6300mm钢绞线，间排距1600mm×2400mm，呈“三花”布置。每根锚索使用3支Z2360型树脂药卷，锚固长度不小于1800mm，设计预紧力不小于200kN，破断载荷不小于350kN。托盘采用300mm×300mm×16mm钢板。5.3支护施工工艺1.钻锚杆孔：使用MQT-120型气动锚杆钻机配B19中空六角钻杆、φ28mm钻头钻孔。严格控制钻孔深度，确保孔深比锚杆长度短50-100mm。2.安装药卷与锚杆：将树脂药卷按顺序送入孔底，利用锚杆杆体将药卷推入孔底，上好连接套，启动钻机搅拌药卷。搅拌时间控制在20-30秒，搅拌完毕后等待药卷凝固（约1-2分钟），然后卸下连接套。3.紧固锚杆：安装托盘和螺母，使用气动扭矩扳手或力矩放大器进行紧固，达到设计预紧力要求。4.喷射混凝土：喷浆前必须清洗岩帮，检查风水管路及喷浆机。喷射作业应分段、分片、分层进行，螺旋状轨迹移动，喷头与受喷面保持1.0米左右距离，垂直于受喷面喷射。严格控制水灰比，保证混凝土表面平整、密实，无干斑、无流淌、无离鼓。六、施工辅助系统6.1测量与导向建立严格的测量放线制度。每班开工前，由测量人员或班组长使用激光指向仪标定巷道中腰线。激光指向仪距工作面距离不应小于70米。施工人员必须严格按照激光线方向控制炮眼角度及支护参数，确保巷道不发生“飘底”或“扎底”现象，坡度符合设计要求。每旬进行一次导线测量复核，每百米进行一次贯通误差预计。6.2压风与供水压风管路必须敷设在巷道帮部，距底板高度1.5米以上，法兰盘连接严密，不漏风。在管路末端及每隔100米处设置油水分离器，定期排放油水，保证风动工具用风质量。供水管路必须紧跟工作面，安装水质过滤器，确保喷雾及喷浆用水清洁。6.3排水系统巷道施工设临时水沟，水沟断面300mm×300mm，坡度与巷道坡度一致。工作面积水通过风泵或潜水泵排至耙斗装岩机后的临时水仓，再经主排水泵排至系统水仓。所有排水设备必须挂牌管理，明确责任人，每天进行试运转检查，确保排水系统可靠。七、劳动组织与施工进度7.1劳动组织形式采用综合掘进队形式，实行“三八”制作业（两班掘进，一班整备及检修）。各工种实行专业化作业，固定岗位，明确职责。主要工种配置如下：直接工：凿岩工、装岩机司机、喷浆工、支护工、爆破工。辅助工：绞车司机、信号把钩工、通风机看护工、水泵工、维修电工、机修工。管理人员：队长、副队长、技术员、安检员、瓦斯检查员。7.2循环作业与进度指标采用正规循环作业，循环进尺2.0米。两班掘进班每班完成2个循环，日进尺8.0米。整备班负责设备检修、延长支护、水沟掘砌及文明生产。工序时间安排（单循环）：安全检查及准备：30分钟凿岩：120分钟装药爆破：30分钟通风排烟：30分钟出渣：120分钟临时支护及永久支护（锚网）：120分钟喷射混凝土（初喷）：60分钟合计：约6小时月施工天数按30天计算，考虑地质影响及检修时间，月平均进尺计划为220米。八、质量保证措施1.原材料控制：所有进场材料（水泥、砂石、钢材、树脂药卷等）必须具备出厂合格证及质量检验报告，并按规定进行现场抽样复检，不合格材料严禁使用。2.工序质量控制：严格执行“三检”制度（自检、互检、专检）。每道工序完成后，必须经质检员验收合格后方可进入下道工序。隐蔽工程必须经监理单位验收签字。3.光面爆破质量控制：准确标定周边眼位置，控制装药量，减少对围岩的扰动。周边眼痕率硬岩不小于80%，中硬岩不小于60%。4.支护质量控制：锚杆安装角度与岩面夹角不小于75°。锚杆拉拔力试验每300根锚杆（或不足300根）必须抽查一组（3根），每组拉拔力均需达到设计值。喷射混凝土厚度必须采用激光断面仪或凿孔检查，厚度不小于设计值的90%。混凝土强度必须每班预留试块，养护28天后送检。5.水沟施工：水沟必须保证平直，盖板铺设平整，稳固。九、安全技术措施9.1顶板管理1.严格执行“敲帮问顶”制度。作业人员必须使用长柄工具（2.5米以上）找掉顶帮危岩悬矸，找顶工作必须有经验丰富的老工人带领，并在有掩护的安全地点进行。2.严禁空顶作业。爆破后立即进行前探梁临时支护，在临时支护掩护下进行永久支护。3.过断层、破碎带及淋水带时，必须采用短掘短支，缩小循环进尺，并采取架设U型钢棚等加强支护措施。4.加强锚杆支护质量监测，发现顶板离层超限，必须立即停止作业，采取补打锚索、架棚等加固措施。9.2爆破安全管理1.爆破材料必须由专职爆破工领取、保管，且炸药雷管必须分开运送，存放在专用炮药箱内并上锁。2.爆破母线必须使用绝缘铜线，且严禁有明接头。爆破母线长度必须符合安全规程规定。3.爆破前，班组长必须清点人数，确认所有人员撤至警戒线以外安全地点，并设好警戒。4.执行“三人连锁”爆破制度：爆破前，班组长将警戒牌交给瓦斯检查员，瓦斯检查员检查瓦斯合格后将命令牌交给爆破工，爆破工发出爆破警号进行爆破。爆破后三牌各归原主。5.瞎炮处理必须严格按照规程执行，必须在当班处理完毕，若当班无法处理，必须标明位置，交接清楚。9.3机电运输安全1.耙斗装岩机作业时，必须严禁在耙斗运行范围内站人。耙斗机停止作业时，必须切断电源，闭锁开关。2.皮带输送机必须安装综合保护装置（跑偏、急停、烟雾、温度、堆煤、撕裂），并保证灵敏可靠。3.机电设备实行“包机到人”制度，定期进行维护保养，杜绝电气失爆。开关必须上架，电缆悬挂整齐。4.绞车运输必须严格执行“行车不行人”制度，信号必须声光齐全，绞车钢丝绳必须每天检查，断丝或磨损超限必须立即更换。9.4“一通三防”管理1.局部通风机必须指定专人负责管理，严禁任何人随意停开。因检修等原因停风时，必须撤出人员，切断电源，设置栅栏。2.瓦斯检查员必须持证上岗，实行巡回检查制度，每班检查次数不少于3次，严禁空班漏检。工作面瓦斯浓度达到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。3.防尘管路必须齐全，所有转载点必须安装喷雾装置。防尘设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。4.井下所有机电设备必须具备防爆性能，电气设备杜绝失爆。9.5防治水安全1.坚持“有疑必探、先探后掘”原则。掘进工作面遇有出水征兆（挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大等）时，必须停止作业，报告调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。2.探放水施工必须编制专门设计，严格按设计施工。探水钻孔必须保持足够的超前距和帮距。3.完善排水系统，水仓容量及水泵能力必须满足预计最大涌水量的排放要求。十、职业健康与环境保护1.职业健康：加强作业场所粉尘监测，总粉尘浓度每半月测定一次，呼吸性粉尘每月测定一次。配备完善的防尘设施，降低粉尘浓度。为作业人员配备合格的劳动防护用品（防尘口罩、耳塞、等劳保用品），并监督正确