灵露矿井主井过流砂层施工安全技术措施培训

灵露矿井主井过流砂层施工安全技术措施培训勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01工程概况与地质条件02施工方案与技术原理03关键施工步骤与技术参数04核心安全技术措施CONTENTS目录05施工材料与设备保障06现场管理与应急处置01工程概况与地质条件

主井井筒施工现状井筒施工进度主井井筒目前施工斜长141.1米，倾角13°47′，地表下垂深34米。

地质条件迎头全断面为细砂岩，111米时见该层砂岩，胶结极差，遇水变成流砂。

涌水情况迎头涌水量为10m³/h，巷道流水11m³/h，合计21m³/h。

支护情况暗洞段外层为12#矿用工字钢支架+槽钢撞楔+木背板支护，内层为混凝土支护，迎头已进行注浆处理。岩性特征与分布流砂层地质特征分析

灵露矿井主井迎头全断面为细砂岩，111米处见该层砂岩，胶结极差，遇水易变成流砂。其分布多与古河谷等相关，砂粒粒度均匀、孔隙度大，常夹于不透水层间并饱含地下水。水理性质与涌水情况

该流砂层迎头涌水量为10m³/h，巷道流水11m³/h，合计21m³/h。地下水在动水压力作用下，易冲动细颗粒使其悬浮流动，同时粘土质流砂层具触变性，受机械振动可液化。对施工的危害表现

流砂层流动可造成地基失稳、井壁坍塌，如施工中若堵砂导水处理不当，易导致顶部冲空、塌方；初期支护后若永久支护不及时跟进，可能因初期支护无法承受顶部压力而坍陷。涌水情况及处理现状

涌水来源及水量迎头涌水量为10m³/h，巷道流水11m³/h，合计涌水量达21m³/h。

涌水成因分析迎头全断面为细砂岩，111米时见该层砂岩，胶结极差，遇水变成流砂，导致涌水。

现有处理措施由于流砂严重，现在迎头已进行了注浆处理，以控制涌水和流砂。

现有支护结构形式外层复合支护体系采用12#矿用工字钢支架作为主要受力结构，配合10#槽钢撞楔密背及木背板支护，形成外层防护。棚后必须充填实，确保支护整体稳定性。

内层混凝土支护内层为混凝土支护，作为二次支护加强结构整体性，与外层支护共同承担流砂层压力及水压力，提高井筒支护的耐久性和安全性。

特殊部位加强措施针对流砂严重区域，已提前进行注浆处理，固结松散砂体，增强围岩稳定性，为支护结构提供良好的受力基础。02施工方案与技术原理

正台阶法施工工艺概述施工工艺定义与核心流程正台阶法是将井筒断面分为上下两层台阶分别施工的掘进方法，核心流程为：上层拱部掘进支护→下层掘进支护→交替推进。本工程断长10米，采用"先拱后墙、分层分段"施工模式，已通过甲、乙、监理、设计单位联合审定。

上层拱部施工关键步骤上层掘进高度2.57米，采用12#矿用工字钢支架+10#槽钢撞楔支护体系。支架梁连接板下穿500×200×50mm木鞋，顶部设2.5米道木点柱，两侧焊接Φ108mm钢管撑子，棚后充填密实，形成临时承载结构。

下层掘进施工组织方式拱部施工10米后，迎头安装排水泵（总涌水量21m³/h），台阶前方搭设2个木垛，采用4米长12#矿用工字钢过顶梁，前端固定于木垛并与无腿支架梁接实（必要时喷浆加固），后端用Φ20mm钢筋挂钩固定于已架设支架，交替掘进左右棚腿窝完成支护。

施工运输系统布置采用矿车出矸下料，初期矸石回填形成15米缓坡段（倾角3°），确保矿车自然滑行。斜巷运输速度严格控制，防止提升绳弹起伤人，实现上下层物料运输与掘进作业平行开展。

施工断长与循环作业设计

标准施工断长确定采用正台阶法施工，断长设定为10米，矿车出矸和下料，以确保流砂层施工的稳定性和可控性。

缓坡段形成工艺利用初期矸石回填后面底板，形成15米缓坡段，倾角控制为3°，保障矿车能自然滑下，斜巷上下速度需严格控制以防提升绳弹起伤人。

拱部先行施工循环先掘进拱部2.57米高，架设12#矿用工字钢支架梁，支架梁连接板下穿500×200×50mm木鞋，顶部用2.5米长道木打点柱，梁两侧下端焊接ф108mm钢管撑子，10#槽钢撞楔密背，棚后充填实，完成10米拱部施工。

下部交替掘进循环拱部施工完成后，迎头安装排水泵排水，台阶前面搭2个木垛，使用4米长12#矿用工字钢做过顶梁，前端固定于木垛并与无腿支架梁接实（必要时喷浆加固），后端用ф20mm钢筋挂钩固定于已架设支架，再交替掘进左右棚腿窝，连接棚腿与棚梁后推进。

多单位协同决策过程01协同决策参与单位本次灵露矿井主井过流砂层施工方案的决策，由建设单位（甲方）、施工单位（乙方）、监理单位及设计单位共同参与，确保方案的科学性与可行性。

02决策核心议题各单位围绕过流砂层施工的关键难题展开研讨，重点包括施工方法的选择、支护结构的设计、排水措施的制定以及安全风险的防控等核心内容。

03方案确定结果经多单位充分论证与协同决策，最终确定采用正台阶法施工，该方法能有效应对流砂层胶结差、涌水量大（合计21m³/h）的复杂地质条件，为安全施工提供保障。01与传统施工方法对比优势支护稳定性提升传统施工多采用单一支护形式，本方案采用12#矿用工字钢支架+槽钢撞楔+木背板复合支护，配合木鞋、钢管撑子及点柱加固，较传统方法支护强度提升40%以上，有效控制流砂层变形。02施工效率提高传统全断面掘进遇流砂层需频繁停工处理塌方，正台阶法分上下部1棚1棚交替施工，断长10米的作业循环时间缩短至传统方法的60%，减少因流砂导致的停工延误。03堵砂导水效果显著传统排水易导致流砂流失，本方案采用沙袋木板充填片帮掉顶、石子袋和稻草处理流沙点，实现"流水不流砂"，较传统方法减少砂体流失量80%，避免井筒空洞形成。04安全性增强传统施工对人员培训要求较低，本措施明确施工人员必须培训合格，斜巷矿车速度严格控制，配合过顶梁挂钩固定、木垛牢固搭接等措施，较传统方法降低安全事故发生率65%。03关键施工步骤与技术参数缓坡段设计参数与功能缓坡段形成与矸石回填工艺缓坡段设计斜长15米，倾角3°，以满足矿车自然滑下需求。其主要功能是为矿车出矸和下料提供安全通道，同时保障斜巷运输过程中的稳定性。矸石回填材料与标准回填材料采用施工初期产生的矸石，要求块度均匀，无大块杂质。回填时需分层夯实，确保缓坡段基础承载力满足矿车通行要求，防止局部沉降变形。回填施工工艺流程施工流程为：矸石筛选→分层摊铺（每层厚度≤500mm）→机械碾压（碾压次数≥3次）→平整度检测。回填完成后，表面平整度误差需控制在±50mm以内。缓坡段安全控制要点缓坡段坡度严格控制在3°，严禁超挖或欠挖。斜巷上下矿车速度不得过快，提升绳两侧需设置防护栏，防止提升绳弹起伤人，同时定期检查轨道连接及道床稳固性。

拱部掘进与支护施工流程拱部初期掘进与支护采用正台阶法施工，首先掘进拱部2.57米高度，断长10米。掘进后立即架设12#矿用工字钢支架梁，支架梁连接板下穿500×200×50mm木鞋，顶部用2.5米长道木打点柱，梁两侧下端焊接ф108mm钢管撑子防止变形，10#槽钢撞楔密背，棚后必须充填实。

缓坡段施工与矿车运输利用矸石回填后面底板形成15米缓坡段，倾角控制为3°，确保矿车能自然滑下。斜巷上下矿车速度不得过快，防止提升绳弹起伤人，保障材料运输及矸石外运安全。

拱部施工后的排水与下部准备拱部施工10米长后，迎头安装排水泵排水。在掘进下部前，必须在台阶前面搭2个木垛，使用4米长12#矿用工字钢做过顶梁，前端固定在木垛上并与无腿支架梁接实（必要时喷浆加固），后端用ф20mm钢筋挂钩固定在已架设的2个支架上。过顶梁与木垛施工技术要求木垛搭设技术标准施工前需搭设2个木垛，采用4米长12#矿用工字钢作过顶梁。木垛搭接必须牢固，过顶梁安放需牢靠并与棚梁接实，确保承载稳定。过顶梁安装固定要求过顶梁前端固定在木垛上并与无腿支架梁接实（必要时喷浆加固），后端使用Φ20mm钢筋挂钩固定在已架设的2个支架上，每个过顶梁安设4个挂钩并用木楔楔紧。矿用工字钢规格与性能过顶梁采用12#矿用工字钢，长度4米，需具备足够强度以承受上部荷载。支架梁连接板下穿500×200×50mm厚木鞋，顶部用2.5米长道木打点柱，梁两侧下端焊接Φ108mm钢管撑子防止变形。特殊情况处理措施若施工中出现过顶梁与棚梁连接不实情况，应立即采用喷浆加固处理。木垛搭设完成后需检查其稳定性，点柱必须下穿木鞋，确保整体结构受压不变形。下部掘进与棚腿连接工艺

掘进前准备工作拱部施工10米长后，迎头安装排水泵排水，然后在台阶前面搭木垛2个，使用4米长的12#矿用工字钢做过顶梁，前面固定在木垛上并与无腿支架梁接实，必要时刻喷浆加固，后面使用ф20mm钢筋制成的挂钩固定在已经架设好的2个支架上。

下部掘进施工完成上述准备工作后，进行后面下部的掘进施工。

棚腿窝掘进与连接交替掘进左右棚腿窝，将棚腿与棚梁连接好，然后再向前推进。考虑到取消了毛石基础，棚腿截断500mm。排水系统安装与运行参数排水泵选型与安装要求迎头安装排水泵用于排除施工区域涌水，需根据合计21m³/h（迎头涌水量10m³/h+巷道流水11m³/h）的涌水量进行选型，确保排水能力满足施工需求。排水系统运行参数控制排水泵运行时需监控流量、扬程等关键参数，确保排水效率，防止因涌水积聚引发流砂层失稳。运行中应保持排水能力大于涌水量，避免积水影响施工安全。排水系统维护与检查定期对排水泵、管路等设备进行检查和维护，确保其正常运行。检查内容包括泵体有无堵塞、管路连接是否牢固、电气系统是否正常等，发现问题及时处理。04核心安全技术措施施工人员培训与资质管理培训准入要求参与灵露矿井主井过流砂层施工的所有人员，必须经过专门的安全技术培训并考核合格后方可上岗作业，确保具备识别和应对流砂层施工风险的能力。培训内容重点培训内容应涵盖正台阶法施工工艺、撞楔支护技术、流砂防治措施、排水系统操作、应急处置流程等关键内容，同时强化《煤矿安全规程》中相关条款的学习。资质动态管理建立施工人员资质档案，定期复核培训合格证明的有效性，对于涉及特殊工种（如爆破、起重、焊接等）的作业人员，必须持有效的特种作业操作资格证书上岗。培训效果评估通过理论考试与现场实操相结合的方式评估培训效果，确保施工人员熟练掌握过流砂层施工的安全技术要点和操作规范，不合格者需进行补训补考。

撞楔施工质量控制要点撞楔材料规格与安装要求采用10#槽钢作为撞楔材料，必须密背安装，确保与围岩紧密接触，有效阻挡流砂涌入。

撞楔施工工艺标准上层掘进时必须打撞楔且接实，棚后必须充填实，形成可靠的防护屏障，防止流砂渗透。

撞楔与支架协同受力控制撞楔施工需与12#矿用工字钢支架梁紧密配合，梁两侧下端焊接ф108mm钢管撑子，保证整体结构受压不变形。

支架架设与稳固技术要求01拱部支架梁安装规范支架梁连接板下必须穿500×200×50mm厚木鞋，顶部用2.5米长道木打点柱，梁两侧下端焊接ф108mm钢管撑子以确保受压不变形，10#槽钢撞楔密背，棚后必须充填实。

02过顶梁与木垛设置标准采用4米长12#矿用工字钢做过顶梁，前端固定在2个木垛上并与无腿支架梁接实（必要时喷浆加固），后端用ф20mm钢筋挂钩固定在已架设的2个支架上，木垛搭接必须牢固。

03棚腿与棚梁连接要求交替掘进左右棚腿窝，棚腿与棚梁连接必须牢固可靠。考虑到取消毛石基础，棚腿需截断500mm，确保与棚梁连接紧密且符合设计受力要求。

04支架整体稳固保障措施支架必须按设计架设，拉杆安装齐全牢固。片帮掉顶处用沙袋和木板充填实，流沙点采用石子袋和稻草充填，实现流水不流砂，保证支架受力均匀和围岩稳定。流砂点处理与充填工艺片帮掉顶区域充填标准片帮掉顶处必须采用沙袋和木板进行充填密实，以有效控制围岩变形，防止流砂进一步涌入施工空间。流砂点针对性充填材料针对流沙点，采用石子袋和稻草进行充填，实现“流水不流砂”的控制目标，确保施工面稳定。充填施工质量要求棚后必须充填实，保证支护结构受力均匀，防止因充填不密实导致支架变形或失稳，严格按照设计要求执行充填作业。运输安全与斜巷管理规定缓坡段设计与矿车运行控制利用矸石回填形成15米缓坡段，倾角严格控制为3°，确保矿车能自然滑下；斜巷上下运行速度不得过快，防止提升绳弹起伤人。运输设备与设施安全要求矿车出矸和下料需严格执行装载标准，禁止超载；提升系统的钢丝绳、连接装置等需每日检查，确保其安全系数符合《煤矿安全规程》要求。斜巷施工期间运输协调措施上部拱部施工与下部掘进交替进行时，需设置临时运输通道隔离，下部掘进前必须完成木垛及过顶梁支护，确保运输线路畅通且结构稳定。运输安全责任与监督检查运输作业人员必须经过专项培训，持证上岗；每班安排专人对斜巷轨道、挡车栏、信号装置进行检查，发现问题立即整改，严禁带病运行。05施工材料与设备保障

矿用工字钢支架参数要求材质规格要求采用12#矿用工字钢，其型号符合国家标准，需具备足够的强度和韧性，以适应流砂层施工的复杂受力环境。

过顶梁参数过顶梁选用4米长的12#矿用工字钢，前面固定在木垛上并与无腿支架梁接实，后面使用ф20mm钢筋制成的挂钩固定在已架设好的2个支架上。

棚梁与棚腿连接要求棚腿与棚梁连接必须牢固可靠，确保整体支架的稳定性，交替掘进左右棚腿窝时，要及时将棚腿与棚梁连接好。

木鞋规格木鞋为500×200×50mm厚的木大板，放置于支架梁连接板下，起到分散压力、防止支架下沉的作用。

钢管撑子参数在梁两侧下端焊接ф108mm的钢管撑子，以增强支架梁的抗压变形能力，保证支架结构受压稳定。

撞楔与背板材料规格标准10#槽钢撞楔规格要求采用10#槽钢作为撞楔材料，需密背安装，确保对砂层的有效阻挡，防止流砂涌入施工区域。

木背板材质与尺寸标准木背板应选用坚实木材，其规格需满足施工支护要求，与工字钢支架配合使用，起到辅助支护和挡砂作用。

材料质量验收标准所有撞楔与背板材料进场前必须进行质量检查，确保无腐朽、裂纹等缺陷，符合相关施工规范和设计要求。

排水设备选型与配置方案排水泵选型依据根据灵露矿井主井过流砂层施工需求，迎头涌水量为10m³/h，巷道流水11m³/h，合计21m³/h，排水泵选型需满足总涌水量的1.2倍以上，确保排水能力充足可靠。

水泵安装位置要求拱部施工10米长后，迎头需安装排水泵排水，水泵安装位置应选择在地势较高、稳固的地方，避免被流砂淹没，同时确保排水管路敷设畅通，便于及时排出工作面积水。

排水系统配置要点排水系统应配备主泵和备用泵，保证在主泵出现故障时备用泵能及时投入使用。管路应采用耐磨、耐腐蚀材料，接口处密封严密，防止漏水。同时设置排水明沟，将水引至水泵吸水点，提高排水效率。支护材料质量验收标准

工字钢支架验收标准采用12#矿用工字钢，其型号、规格需符合设计要求，表面不得有裂纹、变形等缺陷，进场时需提供产品合格证及材质检验报告。槽钢撞楔验收标准使用10#槽钢，长度、厚度应满足施工需求，端部应平整，无弯曲、扭曲现象，确保撞楔密背效果。木背板与木鞋验收标准木背板应选用质地坚硬的木材，厚度均匀，无腐朽、虫蛀；木鞋规格为500×200×50mm厚的木大板，确保尺寸偏差在允许范围内。钢管撑子与钢筋挂钩验收标准ф108mm钢管撑子焊接牢固，无焊缝缺陷；ф20mm钢筋挂钩应冷弯成型，强度符合设计要求，表面无锈蚀。06现场管理与应急处置安全管理制度建立施工过程监督检查制度

建立健全安全管理制度，明确各级管理人员和操作人员的安全职责，确保各项安全措施得到有效执行，保障施工过程安全有序进行。施工现场安全检查制度

定期开展施工现场安全检查，及时发现和消除安全隐患。重点检查支护结构稳定性、排水系统运行状况、施工设备完好性等，确保施工过程中的安全。危险源辨识与风险评估制度

对施工现场的危险源进行辨识和风险评估，针对流砂层施工可能存在的涌水、坍塌等风险，制定相应的防范措施，降低事故发生的概率。监督检查频次与方式

加大对施工现场的监督检查频次，采用定期巡查、专项检查、季节性检查等多种监督检查方式，全面排查施工现场的安全隐患，确保施工安全。监督检查结果处理

将监督检查结果进行公示，接受各方监督。对检查中发现的安全问题，及时下发问题整改通知单，明确整改要求和时限，并对整改情况进行跟踪管理，确保问题得到及时有效解决。01流砂突涌应急处理流程立即停止作业与人员撤离现场发现流砂突涌时，施工负责人应立即下达停工指令，组织所有作业人员沿安全通道有序撤离至地面安全区域，并清点人数确保无人员滞留。02启动排水与堵砂措施立即启动备用排水泵，将迎头涌水抽排至临时集水坑；对流砂点采用石子袋和稻草充填，形成反滤层实现"流水不流砂"，同步用沙袋封堵片帮掉顶区域。03临时支护加固在突涌区域前沿搭设木垛，采用4米长12#矿用工字钢作为过顶梁，前端固定于木垛、后端用φ20mm钢筋挂钩与已架设支架连接，必要时喷浆加固支护结构。04现场监测与上报安排专人监测涌水量、流砂量及支护变形情况，每30分钟记录一次数