斜井开挖安全措施及扩挖堵井处理预案培训

斜井开挖安全措施及扩挖堵井处理预案培训勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01斜井工程概述02危险源辨识与风险评估03施工前安全准备措施04井口与提升系统安全控制CONTENTS目录05井身开挖与支护安全技术06辅助系统安全保障07斜井扩挖堵井处理预案08施工安全管理与监督CONTENTS目录09案例分析与经验总结01斜井工程概述

工程应用领域与特点主要应用领域斜井开挖广泛应用于水电站压力管道、通风井、交通井等地下工程领域，是连接地面与地下工程的重要通道。

典型工程规模特征以某水电站压力管道斜井为例，上斜井长度559.011m，倾角56°，扩挖后半径2.95m；下斜井长度283.798m，倾角60°，扩挖后半径2.7/2.35m，具有大断面、高落差的特点。

核心施工难点斜井施工面临大倾角（可达60°）、高落差（超500米）带来的施工组织与安全管控挑战，需解决围岩稳定、提升运输、防排水等关键问题。

典型工程参数与施工难点斜井结构参数常见斜井倾角可达22°-60°，如某工程斜井倾角56°、斜长559.011m，扩挖后断面半径2.95m；另一工程斜井落差超500米，采用24kg/m钢轨轨道运输系统。

地质条件挑战施工面临复杂地层，如细砂、粉砂、砾石表土层及破裂带、溶洞等不良地质，涌水量常大于2m³/h，需针对性制定支护与排水方案。

施工工艺难点大断面斜井需采用反导井扩挖工艺，先开挖2m直径导井再扩挖，钻爆循环进尺控制在1.5-2.0米；高倾角导致提升运输安全风险高，斗车运行及钢丝绳断裂隐患突出。

支护技术要求根据围岩等级实施分级支护：Ⅲ类围岩初喷3-5cm混凝土，Ⅳ类围岩复喷至8-13cm，特殊地段采用钢拱架+锚杆联合支护，表土段需钢筋混凝土砌碹厚350mm并延入岩层5m。

施工工艺体系分类全断面开挖工艺适用于小断面斜井，采用自上而下独头掘进方式，配套锚喷支护（总厚8-13cm）与混凝土衬砌相结合的支护体系，循环进尺控制在1.5-2.0米，实施一炮一支护制度。

反导井扩挖工艺先开挖导井再进行扩挖，适用于大倾角大断面工程，导井开挖直径通常为2m，布置在斜井离底面线50cm处，爆渣由导井溜渣到井底出渣，需配置提升运输系统及防排水设施。

明槽开挖工艺针对表土段施工，根据地质条件确定边坡角（如45°坡率1：1），采用钢筋混凝土砌碹支护（厚350mm），并向坚硬岩层延深5m，施工中需加强边坡处理和排水措施。02危险源辨识与风险评估井口坠落事故常见安全事故类型分析井口未设置防护设施或防护不当，导致石块、杂物滚落井内砸伤施工人员，施工中需严格执行井口挡护措施，如浇筑高出地面0.8m的砼防护墙。围岩失稳事故因支护不当引发塌方或掉块，可能造成人员被砸伤甚至活埋，需根据围岩等级采取锚喷支护、钢拱架加强等措施，如Ⅲ类围岩初喷3-5cm混凝土，Ⅳ类追加复喷至8-13cm。提升运输事故卷扬机操作不当、钢丝绳断裂或斗车脱落导致人员伤亡，提升系统需设置挡车器、声光信号等12类安全防护装置，严禁超载运行，限重标记需明确（如限重650Kg）。触电事故井内电缆磨损、受潮或非持证电工违规操作引发触电，施工现场电源电路安装拆除必须由持证电工操作，用电设备需接地接零并安装漏电保护器。堵井与排水事故扩挖时渣石堵塞导井或排水不及时导致积水倒灌，反井钻扩孔期间严禁人员在孔下方停留，需设置三级排水系统，抽排水设备需定期保养并有备用设备。重大危险源分级与管控危险源分级标准根据斜井施工特点，将危险源划分为高、中、低三级。高风险包括大倾角（超50°）施工、反井钻扩孔作业；中风险包括锚喷支护不及时、提升系统故障；低风险包括临时用电线路老化、警示标识缺失。高风险源管控措施针对反井钻扩孔作业，严禁人员在孔下方停留，扩孔完毕须设置栅栏或盖板。高倾角斜井（如58°）运输采用24kg/m钢轨+防跑车装置，实施定员下井制度，刷脸进人插卡管理。动态监测与预警机制安装围岩变形传感器，实时监测位移数据，Ⅲ类围岩预警值设为3-5cm，Ⅳ类围岩追加复喷至8-13cm。配备地质雷达进行超前预报，2020年武汉地铁项目成功规避3处断层破碎带。分级责任落实高风险源由项目经理牵头管控，日检查记录；中风险源由施工队长负责，周排查整改；低风险源由班组安全员落实，班前确认。特殊工种如卷扬机操作、电工等必须持证上岗。

地质与环境风险预判01地质条件勘察要点施工前需详细勘察地层特征，包括岩土体结构、力学性质及水文地质情况，如山西坪上煤业明槽段需分析细砂、粉砂及砾石层的稳定性，预计涌水量大于2m³/h时需提前部署排水措施。

02不良地质预警机制针对大型溶洞、大范围破裂带及地下水等问题，建立地质预报系统，如反井钻施工中加强观测，发现响声异常或涌水突变时，立即停机并启动应急预案。

03环境风险因素识别识别洞口防水、噪声、粉尘及地表水下渗等环境风险，如斜井洞口10米内设置反坡（坡度≥3%）防止倒灌，配备防毒面具及医用氧气带应对通风故障时的有毒气体聚集。

04边坡稳定性监测指标明槽开挖时边坡角（含迎面边坡）控制为45°（坡率1:1），每开挖垂直深度3米清理浮土片帮，采用传感器实时监测岩土体变形，位移超过10cm时立即停工加固。03施工前安全准备措施01技术方案编制与审批方案编制依据与原则严格依据《水电水利工程斜井竖井施工规范》及设计图纸，结合工程地质条件（如倾角、围岩类别）编制，遵循"安全第一、预防为主、综合治理"原则，确保技术措施的科学性与可操作性。02方案核心内容构成包含工程概况（斜井长度、断面尺寸、倾角）、施工工艺（导井开挖、扩挖方式）、安全技术措施（支护、提升、通风、防排水）、应急预案（堵井、塌方处理）及监测方案等关键模块。03编制流程与责任分工由技术负责人牵头，施工、安全、设备部门协同编制，需经施工单位内部审核后，报监理单位及业主审批。特殊地质条件下（如大型溶洞、破裂带）需组织专家论证。04审批要点与规范要求审批重点包括支护参数合理性（如锚喷厚度8-13cm）、提升系统安全性（如防跑车装置）、爆破参数合规性（循环进尺1.5-2.0米）及应急预案完备性，需符合国家及行业现行安全标准。

施工区域布置与防护

井口安全防护设施井口必须浇筑高出地面0.8m的砼防护墙，防护墙上严禁放置工具和站人。井内作业时，井口需设专人监护，并设置醒目的安全警示标志。

施工区域警戒设置明槽开挖周围20米范围内应拉设警戒绳，挂警示栏，夜晚悬挂红灯，严禁非施工人员进入。斜井井口及危险区域需明确标识危险区域和安全通道。

施工设备与材料堆放施工现场的供排水管路、电缆、钻杆等应整理有序，严禁乱堆乱放。机电设备的电闸箱需采取防水、防潮措施，并安装接地保护装置。

监测平台搭建要求在斜井半途、空间弯管段及控制房附近，应用型钢搭设带有栏杆的监测平台，供施工人员上下台车、爬梯及观察施工情况使用，确保平台稳固。施工设备检查与维护设备检查与人员培训

施工前对钻机、卷扬机、提升设备等进行全面检查，确保性能完好。设备运转过程中不得进行修理和拆卸，发现异响立即停机检查。定期维护运输轨道、钢丝绳等关键部件，保证其符合安全运行标准。电气设备安全管理

施工现场电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作。用电设备严格接地或接零保护且安装漏电保护器，配电箱、电缆等定期检查，防止磨损受潮导致触电事故，大风大雨后需对供电线路进行专项检查。施工人员岗前培训

对施工人员进行岗前安全技术、操作规程及应急预案培训，确保掌握斜井施工安全要点。特殊工种如卷扬机操作人员、电工等必须持证上岗，定期组织安全知识考核，不合格者不得上岗作业。安全意识教育与应急演练

定期开展安全教育活动，强化施工人员安全意识，明确各岗位安全职责。组织应急演练，模拟井口坍塌、设备故障等突发情况，提高施工人员自救互救能力，确保在事故发生时能迅速有效处置。04井口与提升系统安全控制

井口挡护与警示系统井口砼防护墙设置标准井口必须浇筑砼防护墙，高出地面0.8m，防止井口石块或杂物滚入井中砸伤施工人员。防护墙上严禁放置工具和站人。

井口监护与人员准入制度井内作业时，井口必须设专人监护，严格执行定员下井制度，实施刷脸进人插卡流程管理，严禁无关人员进入。

安全警示标志配置要求在井口设置醒目的安全标志，包括禁止通行、注意落物等警示标识，并在开挖线外10米处拉警戒绳、挂警示栏，夜晚挂红灯。

井口防坠与封闭措施扩孔完毕或井口暂时停用期间，必须在井口外围设置栅栏或铺设盖板，防止人员误入。运输作业时采取防落物伤人防范措施。

提升运输设备安全管理设备安装与验收规范钻机等设备安装后，工长必须进行安全检查，确认安装合格方可开钻；提升系统采用24kg/m钢轨、2m³侧卸矿车，安装后需验证制动、连接等关键部件性能。

运行中的安全管控设备运转时严禁维修拆卸，发现异响立即停机检查；斜井扩孔期间，严禁人员在孔下方停留、通行；运输设备需悬挂限重标记，如爬罐限重650Kg。

日常维护与隐患排查指定专人定期检查卷扬机钢丝绳、斗车连接装置及轨道固定情况；供电电缆、钻杆等需整理有序，严防拉断漏电；抽排水设备需配备备用机组，确保24小时待命。

防跑车与应急装置斜坡段设置滚轮组降低运输阻力，安装防跑车装置；提升系统配置声光信号、挡车器及应急制动装置，确保异常情况时快速停机；井口设置醒目的安全警示标志。轨道运输防跑车措施

防跑车装置设置要求斜井轨道运输必须安装可靠的防跑车装置，包括阻车器、挡车栏等。在井口、井底及中间变坡点等关键位置应设置常闭式挡车栏，车辆通过后能自动复位。

提升设备安全检查卷扬机操作人员需持证上岗，严格按照操作规程作业。定期检查钢丝绳的磨损情况、连接装置的牢固性，发现钢丝绳断裂、变形等问题立即停机更换。

运输车辆安全管理斗车等运输车辆必须设置可靠的制动装置和连接装置，确保在运行过程中不发生脱落。运输前检查车辆装载情况，严禁超载、偏载，防止因重心不稳导致跑车事故。

信号与通讯保障斜井上下井口及运输沿线应设置清晰的声光信号系统，确保提升信号准确无误。配备专用通讯设备，如对讲机、电话等，保证司机与信号工、井口监护人员之间通讯畅通。

轨道及道岔维护定期对轨道的铺设质量、道岔的灵活性进行检查和维护，确保轨道平整、稳固，道岔转换灵活、锁定可靠。及时清理轨道上的障碍物，防止车辆行驶过程中发生脱轨。05井身开挖与支护安全技术导井开挖安全保证措施爬罐导井开挖安全操作规范启动前检查平衡轮、平安装置固定状况，确认小齿轮对中齿条中心线；悬挂限重650Kg标记，每班更换蓄电池并测试接地故障继电器；运行中若故障，松开"限制制动器"拉杆利用自重下滑至安装平台，速度达5m/s时制动器自动停车。反井钻导井开挖安全管理要点钻机安装后需经工长安全检查合格方可开钻，运转时严禁维修拆卸；扩孔期间严禁人员在孔下方停留通行，扩孔完毕后井口外围设置栅栏或盖板；施工现场电缆、钻杆等需整理有序，防止拉断漏电。导井施工通风与防尘措施爆破后利用爬罐导轨中风水管强制喷洒风水混合物排烟，除尘后持续强制送风；配备防毒面具及医用氧气带，特殊情况如导轨破坏无法供风时启用；设置空气监测系统，实时监控沼气等有毒气体浓度。导井围岩支护安全技术一般地质条件下导井（直径2m）不支护，光面爆破保证断面稳定；遇懦弱围岩或小断层裂隙，采用随机锚杆、系统锚杆、超前锚杆相结合支护；大型溶洞或破裂带时，立即报告监理并由专家组制定专项方案。扩挖施工工艺安全控制钻爆参数优化与安全操作采用直眼掏槽、光面爆破工艺，循环进尺控制在1.5-2.0米；围岩较差时改用分部开挖法，严格控制装药量，防止超挖和围岩破坏。支护体系分级实施标准Ⅲ类围岩初喷3-5cm混凝土，Ⅳ类围岩追加复喷至总厚8-13cm，局部设置钢拱架加强；懦弱围岩采用随机锚杆、系统锚杆、超前锚杆相结合的局部支护。导井溜渣安全管理措施导井直径不小于2m，扩挖爆渣通过导井溜至井底出渣；施工中实时监控导井堵塞情况，采用反井钻机施工技术可有效降低堵井概率。施工平台与爬梯安全防护在斜井半途和扩挖台车上安装摄像头，监控施工状况；设置带栏杆的监测平台，供人员上下台车及观察，爬梯斜杆采用不小于φ25mm钢筋制作。支护体系构建技术要求围岩分级支护标准Ⅲ类围岩采用初喷3-5cm混凝土；Ⅳ类围岩追加复喷至总厚8-13cm，局部设置钢拱架加强；特殊地质条件下采用锚杆支护（随机锚杆、系统锚杆、超前锚杆相结合）。支护施工工艺要求实施一炮一支护制度，钻爆后及时进行支护作业；锚喷支护总厚控制在8-13cm，采用ZDT64-125型喷射机分层施工，每层厚度不超过5cm。特殊地质处理措施遇大型溶洞、大范围破裂带或较大地下水时，立即停止施工并报告监理，由设计、监理及施工单位共同组织专家论证，制定专项支护方案后方可继续施工。支护质量监控要点定期检查支护结构完整性，重点监测锚杆锚固力、喷射混凝土强度及钢拱架间距；对围岩变形进行实时监测，发现异常及时补强支护。

特殊地质条件处理方案软弱围岩与断层裂隙处理针对一般性懦弱围岩、小的断层裂隙，采用随机锚杆、系统锚杆、超前锚杆相结合的局部锚杆支护，必要时辅以巷道法全面支护，确保围岩稳固。

大型溶洞与破裂带处理遇大型溶洞、大范围破裂带等复杂地质问题，立即报告监理，由设计单位出具专项方案，或组织业主、设计、监理及施工单位专家组共同制定安全施工技术方案，论证可行后方可实施。

地下水处理措施施工中遇较大地下水时，设置三级排水系统，包括掌子面抽水机排水、斜坡段泄水沟引排，必要时辅以局部堵水、潜水泵排水等综合治理措施，泵站预留增加水泵余地。

特殊地层支护加强措施在特殊地质条件下，如地质破碎带，固定导轨的膨胀螺栓需加强锚固，可采用加锚固剂固定等措施，确保导轨承载能力满足施工人员、设备及物资重量要求。06辅助系统安全保障

通风与空气监测系统通风系统配置原则根据斜井长度分级设置：短斜井采用压入式通风，长斜井采用混合式通风，确保井内空气流通。

强制通风技术措施利用阿里马克爬罐导轨中的风水管向开挖面强制喷洒风水混合物，有效排除爆破后有毒烟尘，随后强制送风保证工作面空气清爽。

空气监测系统设置安装空气监测系统，实时监测井内沼气、有毒气体浓度，防止气体超标影响施工人员身体健康。

应急防护装备配备为施工人员配备防毒面具及医用氧气带，同时配备逃逸安全绳索，应对通风管路故障等突发情况。

防排水安全技术措施洞口防水与截排水系统斜井洞口10米范围内设置向洞外的反坡，防止洞外水倒灌；洞口设置备用砂袋应急，并布置截水沟拦截地表水，确保洞口干燥。

井内排水设施配置配备足够且完好的抽排水设备，实行边掘边排；遇涌水量较大的含水层或断层时，采取分段截排水措施，泵站预留增加水泵的余地。

用电安全与设备防护排水设备及线路由专职电工安装维护，电闸箱采取防水、防潮措施并安装接地保护装置；风雨天后需检查供电线路，防止断线触电。

排水系统维护与应急定期保养维修抽排水设备，确保24小时待命；合理布置排水沟，指派专人巡视疏通积水，必要时辅以局部堵水或潜水泵排水等综合治理措施。用电安全与防护管理

电气作业人员资质管理施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作，严禁非电工人员随意拆改。用电设备安全保护配置用电设备必须严格接地或接零保护且安装漏电保护器，机电设备的电闸箱采取防水、防潮措施，并安装好接地保护装置。供电线路安全管理施工现场使用的电缆应整理有序，严防电缆拉断、漏电伤人；大风大雨天气后，应对供电线路进行检查，防止断线或触电事故。配电箱规范化管理配电箱、箱内开关、电气元件及线路的安装维修由专职电工负责，使用者负责拉闸断电、关箱门加锁、清理杂物及防雨覆盖。07斜井扩挖堵井处理预案

堵井成因分析与预警机制堵井主要成因堵井多由爆渣块度超标、导井断面不足或地质变化引发，如浙江桐柏抽水蓄能电站曾因断层破碎带导致导井堵塞，后通过扩大导井直径至3.4米解决

地质因素预警指标通过地质雷达超前预报，监测断层裂隙发育、涌水量≥2m³/h等异常，2020年武汉地铁项目据此成功规避3处破碎带堵井风险

施工参数监控要点严格控制循环进尺1.5-2.0米，光面爆破残孔率≥85%，反井钻扩孔时严禁人员在下方停留，配备ZYP-30型耙斗装岩机确保出碴效率

三级预警响应机制一级预警（轻微堵渣）：启用备用耙斗机；二级预警（半堵）：停止作业启动电磁电话通讯；三级预警（全堵）：启动电视监控系统并实施注浆处理预案

堵井处理技术方案注浆加固技术针对堵井区域围岩破碎情况，采用水泥-水玻璃双液注浆工艺，注浆压力控制在1.5-2.0MPa，注浆孔间距按1.5m×1.5m梅花形布置，有效填充裂隙并固结岩体。

堵井材料充填方案对于较小堵井体积（≤50m³），采用轻型混凝土（容重≤18kN/m³）配合速凝剂进行充填；大型堵井则采用分级充填工艺，先灌注低强度混凝土垫层，再采用浆砌石回填至设计标高。

导井疏通技术当导井发生堵塞时，采用反井钻机进行二次钻进疏通，钻头直径较原导井扩大0.3m，钻进速度控制在0.5-1.0m/h，同步监测孔内扭矩及排渣情况，确保疏通效率。

机械破碎处理对于大块孤石造成的堵井，使用液压破碎锤在安全平台上进行远程操控破碎，破碎后的石块粒径控制在30cm以内，便于通过导井溜渣系统排出。堵井后恢复施工流程堵井状态检测与评估对斜井堵井段进行全面检测，包括堵渣位置、规模、围岩稳定性及涌水情况，评估堵井对后续施工的影响，为制定恢复方案提供依据。清理与疏通作业采用机械或人工方式清理堵渣，如使用耙斗装岩机、反井钻机等设备。对堵塞严重区域，可采取注浆固结、分段爆破等方法疏通导井，确保渣体顺利下放。支护结构修复与加固检查堵井段及周边围岩支护情况，对受损的锚杆、喷射混凝土等支护结构进行修复和加固，必要时采用超前锚杆、钢拱架等加强支护，保障施工安全。设备调试与试运行对提升运输系统、通风排水设备等进行全面检查和调试，确保设备性能完好。进行试运行，验证出渣、运输等环节的顺畅性，确认无安全隐患后恢复正常施工。08施工安全管理与监督安全责任体系构建

安全生产组织结构与职责明确施工单位、监理单位和施工人员的安全管理与质量标准，成立斜井施工领导小组，下设施工技术组、安全质量组、物资供应组、后勤保障组等，各级领导和职责人要履行职责，确保施工安全。

专职安全员设置与职责设立专职安全员，不断对施工现场巡查，及早发现并消退不安全隐患，加强对施工现场的安全检查，及时发现和纠正安全隐患。

特殊工种持证上岗制度加强安全教育，安全措施落实到班组，增加全员安全意识，特殊工种（如卷扬机操作人员、电工等）必须持证上岗，确保施工安全和不同状况下的安全处理方案有效执行。

安全信息反馈与处理机制建立安全信息反馈机制，施工人员发现安全隐患及时报告，安全员对反馈信息进行汇总分析，施工项目负责人定期对施工过程进行监督检查，确保各项安全措施落实到位。施工过程监控与检查

实时监测系统配置在斜井半途和扩挖台车上安装摄像头，构建电视监控系统，监控人员在空间弯管、1261.573m高程及中平段下游弯管处的控制房内实时监控施工状况。地质与支护监测加强地质观测，做好地质预报，针对可能出现的问题快速拿出处理措施。定期检查井筒支护情况，发现问题及时处理，围岩较差时循环进尺控制在1.5-2.0米。设备与系统巡检设立专职安全员，不断对施工现场巡查，及早发现并消除不安全隐患。加强对提升运输系统、通风排水系统、供电通讯系统的检查，确保设备完好和系统正常运行。人员与作业行为管理实施定员下井制度，严格执行刷脸进人插卡流程管理。施工期间，加强对施工人员安全行为的监督检查，严禁违章作业，确保施工人员严格遵守安全操作规程。

应急预案与演练要求01应急预案编制要点应急预案应明确自然灾害、事故灾难（如堵井、坍塌、火灾）等突发事件的应急处置流程，包含组织机构、响应程序、救援措施及资源保障等内容，需结合斜井施工特点（如大倾角、高落差）制定专项方案。

02应急救援队伍建设建立专职应急救援队伍，配备必要的救援设备（如防毒面具、氧气带、逃