长竖井扩挖及支护施工安全技术措施培训

长竖井扩挖及支护施工安全技术措施培训勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01工程概况与施工风险02施工前准备与方案设计03竖井扩挖施工工艺与安全控制04临时支护技术与应用CONTENTS目录05施工设备安全管理06施工环境安全控制07安全防护与应急管理08施工管理与质量控制01工程概况与施工风险工程结构特点长竖井工程特点与应用场景长竖井通常指深度较大（可达数十至数百米）、断面相对较小的垂直或近垂直地下工程结构，施工空间受限，地质条件复杂多变，对支护和通风要求高。施工技术难点施工面临围岩稳定性控制、爆破振动影响、垂直运输安全、深井通风排烟、涌水处理等难点，需采用"短进尺、弱爆破、强支护"等专项技术措施。主要应用领域广泛应用于矿山开采（如矿井提升）、水利水电工程（如水力发电引水系统）、城市地下工程（如地下管线、隧道通风井）及交通工程等领域。工程风险特性具有高坍塌风险、高机械伤害风险、高窒息风险等特点，施工中需严格执行安全规程，强化超前地质预报和实时监测。

施工主要风险因素分析地质与环境风险包括围岩性质复杂（如节理发育、破碎岩层）、地下水位变化、涌水、淋水等，易导致井壁坍塌、片帮，需根据地质勘察结果选择合适支护方式。

施工技术风险涉及开挖方式不当（如超挖、欠挖）、爆破参数不合理（装药量过大导致围岩扰动）、支护不及时或支护质量不合格，可能引发塌方等事故。

设备与设施风险提升系统（卷扬机、钢丝绳、滑轮等）故障、施工爬梯不规范、通风防尘设备失效，存在坠落、物体打击、窒息等安全隐患。

人员与管理风险施工人员安全意识不足、违规操作、未按规定佩戴防护用品，以及安全培训不到位、应急预案缺失、现场监管不力等管理问题。典型事故案例警示竖井坍塌事故案例某工程在竖井扩挖过程中，因未严格执行"短进尺、弱爆破、强支护"原则，在节理发育的不稳定岩层段未及时支护，导致井壁坍塌，造成3人被困。经全力救援，虽无人员伤亡，但工期延误2个月，直接经济损失超500万元。堵井事故案例某项目竖井扩挖时，因爆破参数控制不当，爆渣粒径过大堵塞导井（直径1.4m），初期处理未采取安全防护措施，盲目清撬导致二次塌方，造成1名作业人员受伤。后续采用钻孔爆破疏通，额外耗时15天。提升系统安全事故案例某施工现场卷扬机钢丝绳安全系数不足（实际6.5，规范要求≥9），且未定期检查，在提升物料时发生断绳，吊罐坠落，造成设备损坏及2名地面人员轻伤。事故原因查明为钢丝绳10倍直径长度内断丝数超标（达总根数8%）。物体打击事故案例竖井施工中，上部作业人员未将工具妥善固定，导致扳手坠落，击中下部正在进行喷护作业的工人，造成其头部受伤。该事故暴露出现场管理混乱，未设置有效隔离防护及警示措施。02施工前准备与方案设计

工程地质勘察与参数测定01岩土力学性质评估勘察内容包括岩石抗压强度、岩体完整性指数、节理裂隙发育程度等，为支护设计提供基础参数，如节理发育岩层需采用锚杆金属网支护。

02水文地质条件分析测定地下水位、涌水量及水压，低淋水环境可采用喷射混凝土支护（50-100mm厚），高涌水地层需预先采取防水和排水措施。

03地质超前预报技术采用打超前探孔等手段，预测前方不良地质（如破碎带、含水层），指导“短进尺、弱爆破、强支护”施工原则的实施。

04围岩稳定性分级根据岩石质量指标（RQD）和岩体结构特征，划分围岩等级，确定临时支护方式，如不稳定岩层优先选用锚喷网联合支护。01施工方案编制要点工程概况与地质条件分析明确长竖井扩挖工程的井深、直径、扩挖半径等关键参数，结合地质勘察数据，分析岩土力学特性、水文地质条件及周边环境对施工的影响，为方案制定提供基础依据。02开挖与支护工艺选择根据围岩稳定性，选择合适的开挖方式（如反井钻导井+自上而下扩挖）和支护类型（喷射混凝土、锚杆金属网、钢支撑等），明确“短进尺、弱爆破、强支护”的施工原则，必要时采用光面爆破技术。03施工设备与资源配置列出所需主要设备，如卷扬机、龙门吊、装载机、通风设备等，明确设备技术参数及安全要求；合理配置人力、材料资源，确保施工连续高效。04施工进度计划与工序衔接制定详细的施工进度计划，明确各工序（扩挖、支护、混凝土浇筑等）的时间节点和衔接要求，强调“一掘一支、快挖快支”，确保工序紧凑、安全可控。05安全技术措施与应急预案针对开挖、支护、提升、爆破等关键环节制定专项安全措施，如井口加固、爬梯设置、通风防尘、防堵井措施等；编制堵井、塌方等突发事件的应急预案，明确应急组织、救援流程和物资保障。

施工设备选型与检查核心设备选型标准卷扬机选用慢速可逆式，升降速度不大于0.15m/s，制动器为常闭式且具备手动和电动双重制动；提升吊罐在井深40m内无导向时速度≤0.7m/s，40m以上需安装导向设施且速度≤1.5m/s。

钢丝绳安全参数要求物料提升钢丝绳安全系数≥9，工作平台提升≥6；10倍直径长度内断丝总数≤总根数5%，卷筒上安全圈数≥3圈，绳卡间距不小于绳径6倍，绳头距安全绳卡≥140mm。

滑轮与导向装置规范滑轮名义直径与钢丝绳直径比≥40，绳槽圆弧半径比钢丝绳名义半径大5%-7.5%；围抱角＞90°的天轮直径与绳径比≥60，＜90°时≥40，固定支架需验算强度和稳定性。

设备日常检查与维护每日检查电机、制动装置、钢丝绳等部件，每月组织全面检查；吊罐首次载重前需空罐试运行30m距离，紧急制动后必须全面检查，所有检查结果需书面记录存档。

技术交底与人员培训

技术交底的核心内容施工前必须进行技术交底，内容包括设计图纸、施工规范要求、开挖循环进尺（严禁欠挖、避免超挖）、支护工艺参数及质量标准，确保施工人员明确技术要求。

安全技术交底制度各班组长在施工前对作业人员进行安全技术交底及班前安全讲话，强调“一掘一支、快挖快支”原则，明确不良地质应对措施及紧急撤离信号。

施工人员岗前培训所有施工作业人员必须经安全培训考核合格后方可上岗，特种作业人员（如爆破、吊装）须持证上岗，培训内容涵盖操作规程、应急处理及个人防护用品使用。

健康管理与应急能力培训定期组织施工人员体检，确保身体条件适应井下作业；开展应急演练，使人员熟悉塌方、堵井等突发事件的逃生路线和自救互救技能。03竖井扩挖施工工艺与安全控制长竖井扩挖工艺流程扩挖工艺流程与技术参数

长竖井扩挖工艺流程一般分为总平台构造、竖井开挖、支护安装、竖井混凝土浇筑、构造件安装等步骤。竖井开挖控制原则

开挖过程中应遵循“短进尺、弱爆破、强支护”原则，严格按照设计循环开挖进尺施工，严禁欠挖、避免超挖，坚持“一掘一支、快挖快支”，尽早封闭掌子面。爆破参数控制

控制爆破装药量，减小对围岩扰动破坏，尽量采用光面爆破，通过优化调整爆破参数，减少因爆破导致的塌方及大面积松动现象。提升系统速度限制

竖井提升采用吊罐，开挖深度在40m内且无导向设施时，提升速度不得大于0.7m/s；深度大于40m时，须安装导向设施，井深100m内提升速度不大于1.5m/s。爆破作业安全技术要求爆破参数控制标准严格控制装药量，采用"短进尺、弱爆破"原则，爆破钻孔间排距按设计执行，避免超挖和对围岩的过度扰动，确保爆渣粒径符合导井溜渣要求。爆破前安全准备措施爆破作业前必须撤离另一工作面人员，对井口及周边设置警戒线和警示标志，检查提升系统、通讯设备及通风设施，确保功能正常。爆破后安全处理流程爆破后必须通风10-20分钟，待烟尘散尽后进行排险作业，使用钢钎撬落松动岩石；对已开挖段及时支护，封闭掌子面，防止围岩失稳。火工品管理规定火工品运输、储存、领用严格执行"双人双锁"制度，严禁与物料混装；剩余爆破材料必须及时退库，做好登记记录，确保账物相符。

开挖面稳定性监测与控制监测内容与参数设置监测内容包括围岩变形、土压力、地下水位及爆破振动速度。变形监测精度应控制在±1mm，土压力传感器量程不低于2MPa，地下水位监测频率为每2小时1次。

监测仪器与布设要求采用全站仪进行围岩收敛监测，测点间距5-10m；振弦式土压力计埋设于距开挖面1.5D（D为井筒直径）范围内；渗压计布置在井筒周边3个不同深度，确保覆盖含水层。

预警值与响应机制当围岩日变形量超过5mm或累计变形达50mm时，立即启动预警；预警后应暂停开挖，加密监测至每小时1次，并采取临时加固措施。

动态控制技术措施对节理发育岩层采用“短进尺（≤1.5m）、弱爆破（单响药量≤50kg）、强支护”施工；破碎带段实施超前注浆加固，注浆压力控制在1.2-1.5倍静水压力。出碴与运输安全管理出碴设备选型与安全配置选用慢速可逆式卷扬机，升降速度不大于0.15m/s；竖井深度超过40m时必须安装吊罐提升导向设施，100m内提升速度不大于1.5m/s。提升钢丝绳安全系数物料专用系统不小于9，工作平台系统不小于6，且作业平台行走时严禁载人。装碴作业安全规范爆破后必须进行排险，用钢钎撬落松动岩石；装碴时严禁超挖、欠挖，坚持“一掘一支、快挖快支”原则。散件物料需装袋或捆扎固定，火工品严禁与物料混装。提升系统安全保护装置必须设置上/下限位、上极限限位、断绳保护、限速、过载自锁、欠电压、防脱离轨道和防倾覆装置；两台卷扬机牵引时需配备同步装置，电机应配置变频装置确保平稳启停。运输过程安全监控每班首次载重前须放空罐30m检查提升系统；钢丝绳10倍直径长度内断丝总数不大于总根数的5%，卷筒上安全圈数不少于3圈。专职人员每日检查系统部件，每月组织全面检查并记录。04临时支护技术与应用

喷射混凝土支护工艺工艺概述与发展历程喷射混凝土支护是20世纪60年代发展起来的支护技术，通过高压喷射设备将混凝土混合料喷射至围岩表面，形成50-100mm厚的混凝土层，快速封闭岩体裂隙，适用于低淋水环境下的竖井施工。

材料要求与配比设计喷射混凝土需采用符合强度等级的水泥、砂石骨料及速凝剂，配合比应根据围岩性质和施工条件确定，确保喷层早期强度和与围岩的粘结力，中国矿山井筒掘进中已广泛应用该技术。

施工关键技术要点施工需紧随掘进工作面推进，控制喷射压力和喷射角度，确保混凝土均匀覆盖岩帮；遇井帮淋水较大时，需先采取截水、导水等防水措施，再进行喷射作业以保证施工质量。

支护作用与优势该工艺能有效充填封闭围岩裂隙、层理，与围岩形成整体结构，防止岩帮风化，显著提升围岩自承能力；具有施工及时、速度快的特点，是竖井临时支护的重要方式之一。锚杆金属网支护技术技术原理与适用条件锚杆金属网支护通过锚杆深入围岩内部加固岩体，配合金属网阻挡岩块脱落，形成整体防护体系。适用于节理发育、裂隙较多或破碎等不稳定岩层，在易膨胀的不稳定岩层中可采用锚喷网联合支护。施工工艺要点施工需紧随掘进工作面推进，先进行锚杆施工，锚杆材质与长度根据围岩性质确定；随后挂设金属网，网片间搭接长度不小于100mm，确保覆盖无空隙；必要时配合喷射混凝土形成复合支护。技术优势与注意事项该技术支护效果好，能有效控制围岩变形，施工灵活。施工中需注意锚杆锚固力检测，确保达到设计要求；金属网应张紧固定，与围岩紧密贴合，防止岩块从网间缝隙坠落。井圈背板支护应用要点井圈材料与规格选择井圈多采用14-20号槽钢，上、下井圈间用直径为20-25mm的Z形挂钩吊挂相联，接点焊接，焊缝高度不小于4mm，确保连接强度。背板安装技术要求井圈背后用木板作为背板支护，背板需紧密贴合围岩，防止岩块脱落。安装时应从下向上逐层进行，确保背板与井圈接触紧密、固定牢靠。适用条件与局限性适用于早期竖井施工及部分特定地质条件，随着喷锚支护技术的推广和短掘、短砌作业方式的发展，其使用已逐步减少，但在某些复杂环境下仍有应用价值。施工质量控制要点施工时需保证井圈的水平度和垂直度，背板铺设应平整，间隙用木楔填实，确保整体支护结构的稳定性，同时定期检查支护状况，发现松动及时加固。复合支护方案设计与实施

支护类型选择与设计原则长竖井支护主要分为钢支撑和混凝土支护两种类型。钢支撑施工速度快，混凝土支护效果更佳。支护选择需综合考虑地质条件、施工周期、材料设备及项目预算，确保与工程实际情况相适应。喷射混凝土临时支护技术喷射混凝土临时支护采用50-100mm厚混凝土层封闭岩体裂隙，能有效充填和封闭围岩裂隙、层理，与围岩形成整体，防止岩帮风化，增加围岩自承能力，适用于低淋水环境。锚杆金属网联合支护应用锚杆金属网支护通过锚杆加固配合金属网阻挡岩块脱落，适用于节理发育、裂隙较多或破碎等不稳定岩层。在易膨胀的不稳定岩层中，可采用锚喷网联合支护，进一步增强支护效果。施工工艺与质量控制要点施工中应坚持“一掘一支、快挖快支”原则，及时封闭掌子面。钢架各节段间必须连接牢固，安装时认真定位，保证轮廓符合设计要求。同时，严格控制爆破参数，采用光面爆破，减少对围岩的扰动破坏。05施工设备安全管理提升系统安全技术要求

牵引机械设备选型标准卷扬机应采用常闭式制动器，具备手动和电动双重制动功能；电机需配置变频装置实现平稳启停，升降速度不大于0.15m/s；竖井深度超40m时必须安装吊罐提升导向设施，100m内提升速度不超过1.5m/s。

提升钢丝绳安全参数物料提升系统钢丝绳安全系数≥9，工作平台提升系统≥6；10倍直径长度内断丝总数≤总根数5%，绳端固定需采用金属充填绳套或绳卡，绳卡间距不小于钢丝绳直径6倍，卷筒安全圈数≥3圈。

滑轮及固定装置规范滑轮名义直径与钢丝绳直径比≥40，绳槽圆弧半径比钢丝绳半径大5%-7.5%；围抱角＞90°的天轮直径与绳径比≥60，＜90°时≥40；固定支架、锚杆及平台需通过强度和稳定性验算。

安全保护装置配置必须设置上/下限位、上极限限位、断绳保护、限速、过载自锁、欠电压保护、防脱轨倾覆装置；两台卷扬机牵引时需配备同步装置，确保提升系统运行安全可控。卷扬机与吊罐安全操作

卷扬机选型与性能要求选用慢速可逆式卷扬机，升降速度不应大于0.15m/s；制动器为常闭式，具备手动和电动双重制动功能，电机需配置变频装置确保平稳启停。

吊罐提升速度控制标准竖井开挖深度40m内且无导向设施时，提升速度≤0.7m/s；深度超过40m必须安装导向设施，100m内速度≤1.5m/s，防止运行中摆动或碰撞井壁。

钢丝绳安全使用规范物料提升钢丝绳安全系数≥9，工作平台提升≥6；10倍直径长度内断丝总数≤总根数5%，卷筒上安全圈数≥3圈，绳卡间距不小于绳径6倍。

安全保护装置配置要求必须安装上/下限位、上极限限位、断绳保护、限速保护、过载自锁、欠电压保护及防脱轨装置，确保任一装置失效时立即停机。

操作前检查与维护要点每班首次载重前应做空罐试运行30m距离；每日检查电机、制动装置、钢丝绳等部件，每月组织全面检查，发现问题立即停用并记录整改。爬梯与作业平台安全设置

钢直爬梯结构规格要求爬梯斜杆采用不小于φ25mm钢筋，宽度0.5m，横杆采用不小于φ20mm钢筋，间距0.25m等距分布；爬梯与岩壁面净距离不小于0.15m，每隔0.5m设直径0.7m安全圈（5根φ12mm钢筋纵向连接），每隔8m设1.2m×0.6m休息平台，接点焊接焊缝高度不小于4mm。

作业平台系统设计要求竖井施工作业平台系统为非定型设备，需根据工程特点专门设计审查；平台支撑结构必须具备足够强度、刚度和稳定性，与井壁连接牢固，且设置可靠的锁定装置，防止移位或倾覆。

爬梯与平台安全防护措施爬梯安装前需检查构件完整性及焊接质量，安装后应进行载荷试验；作业平台边缘应设置1.2m高防护栏杆及挡脚板，平台脚手板铺设严密，严禁出现探头板；爬梯及平台入口处悬挂醒目的安全警示标志。

日常检查与维护要求专职人员每日检查爬梯焊接节点、安全圈、休息平台及平台结构稳定性，每月组织全面检查；重点检查横杆间距、焊缝开裂、构件变形等情况，发现问题立即停用并整改，检查结果留存记录。电气设备安全防护措施

电气设备定期检查与维护建立设备定期检查和维护制度，确保所有电气设备在使用前均处于良好状态。重点检查电机、卷扬机滚筒、制动装置、供电线路等，每日由专职人员检查一次，每月组织全面检查，发现问题立即处理并记录。照明电缆安全管理照明电缆需经常检查并及时更换破损部分，确保照明系统的正常运行和安全性。电缆应固定牢固，避免被机械碾压或尖锐物体刺破，接头处需绝缘处理良好。防触电保护措施施工现场电气设备必须安装漏电保护装置，且定期检测其灵敏度。作业人员必须穿戴绝缘手套、绝缘鞋等防护用品，严禁非专业人员擅自接线或维修电气设备。电气设备接地与接零保护所有电气设备的金属外壳必须可靠接地或接零，接地电阻值应符合规范要求（一般不大于4Ω）。接地装置应定期检查，确保连接牢固、接地有效，防止设备漏电引发触电事故。06施工环境安全控制

通风与防尘技术措施01通风系统设计与要求下导井钻孔前需通风30分钟以上，爆破后持续通风，确保洞内空气质量符合安全标准，为作业人员提供良好呼吸环境。

02通风方式选择根据井筒深度和施工需求，可采用自然通风或机械通风方式。机械通风需配备专用通风设备，确保风量充足、风流稳定。

03防尘措施实施施工过程中采取洒水降尘、覆盖裸露土面等措施，减少粉尘产生。作业人员必须佩戴防尘口罩，降低粉尘对人体健康的危害。

04通风设备维护与检查定期检查通风设备运行状况，确保其正常工作。对损坏的设备及时维修或更换，保证通风系统持续有效。地下水位监测与排水措施地下水位实时监测系统采用传感器等现代科技手段对地下水位进行实时监测，密切关注水位变化情况，为施工决策提供数据支持，特别是在雨季或极端天气条件下，及时调整施工计划以确保安全。超前探孔地质预报在开挖过程中必须采取打超前探孔等手段做好地质超前预报工作，加强对前方不良地质和地下水位的预报与监测，不得盲目施工，提前掌握水文地质情况。井底排水设施设置竖井底部设集水井窝，以汇集施工期间的地下水，由潜水泵经竖井排至地面的废水处理池，确保井内作业面不积水，保持干燥作业环境。地面排水系统构建竖井地面周围施作50cm高的拦水墙，防止雨水倒灌井内；同时挖掘排水沟，防止地表水直接冲刷洞壁，确保竖井结构的稳定性。渗水与地下水周期性排放在扩挖和支护过程中，应控制渗水和地下水周期性的排放，根据监测数据和实际情况，合理安排排水频次和排水量，维持井内水位在安全范围内。

照明与通讯系统保障井下照明系统配置采用防爆型照明设备，照明电缆需经常检查并及时更换破损部分，确保井内光照充足，无照明死角，满足施工作业亮度要求。

通讯设备选型与布设竖井扩挖时，井上井下的通讯通过对讲机进行联系，确保信号稳定；关键作业面应设置固定通讯点，保证信息传递及时准确。

系统维护与故障处理建立照明与通讯系统定期检查制度，每日由专职人员检查设备运行状况，发现故障立即停机维修，确保系统持续可靠运行。07安全防护与应急管理

个人防护用品使用规范01头部防护：安全帽的正确佩戴施工人员进入施工现场必须正确佩戴安全帽，选择符合国家标准的产品，调整帽带使安全帽紧贴头部，不松动，避免在安全帽上堆放物品影响防护效果。

02坠落防护：安全带与安全绳的使用高空作业时必须系好安全带，根据作业高度选择合适类型，确保其牢固可靠。在关键位置插筋固定安全绳，为施工人员提供双重安全保护，上平洞出碴人员需系好安全绳防止坠落。

03眼部与呼吸防护：防护眼镜与防尘口罩施工过程中应佩戴防护眼镜，防止飞溅物伤害眼睛。在粉尘较多环境下，必须佩戴防尘口罩，减少粉尘吸入，保障作业人员呼吸系统健康。

04足部防护：防滑鞋的穿戴要求施工现场严禁穿拖鞋、赤脚或硬底鞋，作业人员必须穿着防滑鞋，以适应施工现场复杂地面环境，防止滑倒、绊倒等意外发生。

05反光标识：反光马夹的配备进入施工现场必须穿着反光马夹，增强施工人员在光线不足或夜间作业时的可视性，提高作业安全性，便于识别和管理。

堵井事故预防与处理预案堵井事故预防措施严格控制爆破参数，采用两次扩挖减少一次爆破渣量，控制爆渣粒径，避免因大块石堵塞导井。

堵井事故应急处置流程发生堵井后，立即停止作业并撤离人员，由班组长和安全员进行专题安全教育和技术交底，明确分工后再组织处理。

堵井处理方法轻微封堵采用钢钎人工清撬；5米内堵井可尝试反铲挖除或钻机钻孔震动疏通；严重堵塞时需采用钻孔爆破方式解小处理，每次作业前需检查封堵安全性。

堵井处理安全控制要点处理人员不宜超过5人，必须佩戴安全绳并经检查合格，设专职人员全程监控指挥，作业人员保持安全距离，爆破后需全面检查提升系统。

坍塌事故应急处置措施立即启动应急响应坍塌事故发生后，现场负责人应立即启动应急预案，第一时间组织人员撤离至安全区域，并向项目应急指挥部和相关部门报告事故情况，报告内容包括事故发生时间、地点、坍塌范围及人员被困等信息。

人员搜救与现场警戒迅速组织专业救援队伍开展被困人员搜救工作，严禁盲目冒险施救。同时在事故现场周边设置警戒线，禁止无关人员进入，防止二次坍塌造成次生灾害。

现场隐患排查与控制对坍塌区域及周边进行全面隐患排查，检查是否存在再次坍塌风险，对不稳定岩体或土体采取临时加固措施，如设置支撑、回填等，防止事故进一步扩大。

医疗救护与后勤保障及时联系医疗救护机构，确保受伤人员得到快速救治。同时做好救援人员的后勤保障工作，提供必要的救援设备、物资和通讯支持，保障救援工作顺利进行。

应急演练与救援流程应急演练的类型与频率针对长竖井施工特点，应定期组织坍塌、堵井、中毒等专项应急演练，每年至少进行2次综合演练，每季度开展1次专项演练，确保施工人员熟悉应急处置流程。

应急演练的组织与实施演练前制定详细方案，明确参演人员