平硐開挖施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目基本參數(shù)本工程為單線平硐掘進(jìn)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)總長度978米，采用直墻三心拱斷面結(jié)構(gòu)。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，將工程劃分為三個特征段：砌碹段（30m）：開挖斷面4100mm×3450mm（寬×高），掘進(jìn)面積12.88㎡，采用C25混凝土砌碹支護(hù)，墻拱厚度均為250mm雙軌裸巷段（349.45m）：開挖斷面3600mm×3200mm，掘進(jìn)面積10.57㎡，凈斷面9.89㎡單軌裸巷段（599.39m）：開挖斷面3100mm×3230mm，掘進(jìn)面積9.32㎡，凈斷面8.70㎡巷道設(shè)計(jì)坡度3‰，水溝采用（600+550）×600mm（上寬+下寬×深）的梯形結(jié)構(gòu)，C15混凝土澆筑。工程地質(zhì)主要為砂巖、泥巖互層，局部穿越煤層及斷層破碎帶，最大涌水量預(yù)計(jì)80m3/h。1.2施工條件地形條件：硐口位于山體緩坡地帶，自然地面標(biāo)高+1120m，硐底設(shè)計(jì)標(biāo)高+1080m周邊環(huán)境：距硐口50m范圍內(nèi)無建筑物，需設(shè)置200m3臨時堆矸場施工期限：總工期180天，其中砌碹段15天，雙軌段60天，單軌段90天，設(shè)備安裝及調(diào)試15天二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置：技術(shù)負(fù)責(zé)人1名（高級工程師）施工員3名（分區(qū)域負(fù)責(zé)）安全員2名（專職井下安全監(jiān)督）質(zhì)量檢查員2名（材料及工序檢驗(yàn)）專業(yè)施工班組4個（掘進(jìn)班、支護(hù)班、機(jī)電班、運(yùn)輸班），總?cè)藬?shù)65人2.2施工平面布置地面區(qū)域：設(shè)置材料倉庫（30m×15m）、混凝土攪拌站（HZS50型）、空壓機(jī)站（20m3/min×2臺）、機(jī)修車間（20m×10m）及辦公生活區(qū)井下區(qū)域：距硐口30m設(shè)臨時變電所，50m處設(shè)消防材料庫，每隔500m設(shè)置躲避硐室（3m×2m×2.5m）2.3主要施工設(shè)備配置設(shè)備類型型號規(guī)格數(shù)量功率/能力用途鑿巖設(shè)備YT28風(fēng)鉆6臺2.8kW炮孔鉆進(jìn)爆破設(shè)備MFB-150發(fā)爆器2臺-起爆控制裝載設(shè)備P-60耙斗裝巖機(jī)2臺15kW矸石裝載運(yùn)輸設(shè)備6t蓄電池電機(jī)車3臺7.5kW矸石運(yùn)輸支護(hù)設(shè)備HPS5型濕噴機(jī)2臺7.5kW混凝土噴射通風(fēng)設(shè)備FBDNo6.3/2×152臺15kW×2壓入式通風(fēng)排水設(shè)備D46-50×7多級泵3臺55kW排水系統(tǒng)混凝土設(shè)備JS500攪拌機(jī)1臺15kW支護(hù)混凝土制備三、主要施工方法3.1鉆爆掘進(jìn)施工3.1.1爆破參數(shù)設(shè)計(jì)采用光面爆破技術(shù)，全斷面一次掘進(jìn)，循環(huán)進(jìn)尺1.5m。炮孔布置如下：掏槽方式：楔形掏槽，掏槽孔8個，深度1.8m，裝藥量0.4kg/孔輔助孔：32個，深度1.5m，裝藥量0.3kg/孔周邊孔：48個，深度1.5m，裝藥量0.15kg/孔，孔距500mm，抵抗線600mm雷管選型：非電毫秒雷管（1-5段），正向裝藥結(jié)構(gòu)，封泥長度≥500mm3.1.2掘進(jìn)作業(yè)循環(huán)采用"三·八"制循環(huán)作業(yè)：準(zhǔn)備工序（30min）：安全檢查、瓦斯檢測（≤0.5%）、工具準(zhǔn)備鉆眼作業(yè)（240min）：分區(qū)定人定位，4臺風(fēng)鉆同時作業(yè)爆破作業(yè)（30min）：裝藥、聯(lián)線、警戒、起爆通風(fēng)排煙（20min）：風(fēng)機(jī)全力通風(fēng)，待炮煙吹散出矸作業(yè)（120min）：耙斗機(jī)裝矸，電機(jī)車運(yùn)輸至硐外支護(hù)作業(yè)（120min）：臨時支護(hù)+永久支護(hù)施工3.2裝巖運(yùn)輸系統(tǒng)裝巖工藝：P-60耙斗裝巖機(jī)作業(yè)，耙斗容積0.6m3，最大扒取距離30m，距工作面保持8-15m安全距離運(yùn)輸線路：鋪設(shè)18kg/m鋼軌，軌距600mm，采用6t蓄電池電機(jī)車牽引1.5m3礦車，列車編組3輛/列矸石處理：地面采用ZL50裝載機(jī)裝至20t自卸汽車，運(yùn)至指定棄渣場，分層碾壓堆放四、支護(hù)工程施工4.1砌碹段施工采用混凝土預(yù)制塊砌筑，施工工序：基礎(chǔ)施工：人工開挖基槽（寬×深=800mm×500mm），C15混凝土澆筑，埋設(shè)Φ16mm地腳螺栓（間距1.5m）墻部砌筑：采用250mm×250mm×500mm混凝土預(yù)制塊（C30），M10水泥砂漿砌筑，每3m設(shè)置一道伸縮縫（20mm厚瀝青木板）拱部施工：采用鋼模板（1.2m×0.6m）拼裝，滿堂腳手架支撐，模板安裝偏差≤5mm，混凝土分段澆筑（每段≤6m），振搗采用插入式振搗器（Φ50mm）4.2錨噴支護(hù)施工4.2.1支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)圍巖類別噴射混凝土錨桿鋼筋網(wǎng)Ⅱ類（砂巖）C20，厚100mmΦ20×1600mm螺紋鋼樹脂錨桿，間排距800×800mmΦ6.5@200×200mmⅢ類（泥巖）C20，厚120mmΦ22×1800mm螺紋鋼樹脂錨桿，間排距700×700mmΦ6.5@150×150mmⅣ類（破碎帶）C25，厚150mmΦ25×2000mm中空注漿錨桿，間排距600×600mmΦ8@100×100mm+格柵拱架（11#礦工鋼，間距1.0m）4.2.2施工工藝錨桿施工：鉆孔：采用YT28風(fēng)鉆配Φ28mm鉆頭，孔深誤差±50mm安裝：樹脂藥卷（CK2335型），攪拌時間20-30s，錨桿外露長度10-50mm錨固力：Ⅱ類巖≥80kN，Ⅲ類巖≥100kN，Ⅳ類巖≥120kN（每30根抽檢1根）噴射混凝土：配合比：水泥:砂:石=1:2:2（重量比），水灰比0.45，速凝劑摻量3%（初凝≤5min，終凝≤10min）工藝參數(shù)：工作風(fēng)壓0.4-0.6MPa，水壓0.5-0.7MPa，噴頭距巖面0.8-1.2m，噴射角度75-90°分層噴射：拱部一次噴射厚度30-50mm，邊墻50-70mm，分層間隔時間15-20min鋼筋網(wǎng)安裝：加工：在地面預(yù)制，網(wǎng)片尺寸2m×1m，搭接長度100mm，采用18#鐵絲綁扎安裝：緊貼巖面，與錨桿焊接固定，保護(hù)層厚度≥30mm五、輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1通風(fēng)系統(tǒng)采用壓入式通風(fēng)方式：主風(fēng)機(jī)：在硐口外20m處安裝FBDNo6.3/2×15型對旋軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量280-500m3/min，風(fēng)壓1500-3200Pa風(fēng)筒布置：采用Φ800mm阻燃風(fēng)筒，每節(jié)10m，搭接長度150mm，吊環(huán)間距3m，風(fēng)筒口距工作面≤10m風(fēng)量計(jì)算：按最多作業(yè)人數(shù)（65人）計(jì)算需風(fēng)量65×4=260m3/min，按爆破排煙計(jì)算需風(fēng)量300m3/min，取最大值300m3/min5.2排水系統(tǒng)設(shè)置三級排水體系：一級排水：工作面設(shè)臨時水倉（5m3），配置BQW25-50-7.5潛水泵（揚(yáng)程50m，流量25m3/h）二級排水：在硐內(nèi)500m處設(shè)固定水倉（30m3），安裝D46-50×5水泵（揚(yáng)程250m，流量46m3/h）三級排水：硐口設(shè)主排水泵房（60m3），安裝D46-50×7水泵3臺（2用1備），敷設(shè)Φ159×4.5mm無縫鋼管至地面沉淀池5.3供電系統(tǒng)地面供電：引自10kV高壓線路，設(shè)500kVA變壓器2臺（1用1備）井下供電：采用380V/660V雙回路供電，沿硐壁架設(shè)MYJV22-0.6/1kV電纜，每隔100m設(shè)照明燈具（127V防爆白熾燈）六、關(guān)鍵工序質(zhì)量控制6.1掘進(jìn)工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)斷面尺寸：允許偏差0~+150mm（拱部），0~+100mm（邊墻）巷道坡度：偏差≤±1‰，每100m拉線檢查中線偏差：≤50mm/100m，采用激光指向儀導(dǎo)向表面平整度：巖面起伏差≤150mm（爆破后）6.2支護(hù)工程質(zhì)量控制噴射混凝土：厚度檢測：每10m檢查一個斷面，采用鉆孔法，合格率≥80%強(qiáng)度檢測：每50m制作1組（3塊）試塊，28d抗壓強(qiáng)度≥20MPa粘結(jié)強(qiáng)度：≥1.5MPa（抽檢頻率1次/100m）錨桿支護(hù)：孔位偏差：≤100mm，孔深偏差+50mm~0mm抗拔力試驗(yàn)：每300根錨桿抽樣1組（3根），最低值≥設(shè)計(jì)值的90%外露長度：10~50mm，絲扣完好率100%6.3混凝土工程控制原材料檢驗(yàn)：水泥（P.O42.5）、砂子（中砂，含泥量≤3%）、石子（5-15mm，級配連續(xù)）配合比控制：每班檢查2次，坍落度控制在80-120mm養(yǎng)護(hù)措施：噴射混凝土終凝后2h開始灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期≥7d七、施工安全保障措施7.1頂板管理空頂控制：最大空頂距≤2.4m，采用3根Φ50mm×4.5m前探梁臨時支護(hù)，間距800mm，背板采用100mm×100mm方木敲幫問頂：每班開工前由安全員用2m長撬棍處理危巖，確認(rèn)安全后方可作業(yè)地質(zhì)預(yù)報(bào)：距斷層破碎帶30m前，加密超前探孔（每5m一個，孔深5m）7.2爆破安全措施爆破警戒：設(shè)置三級警戒，警戒半徑：井下300m，地面500m瓦斯監(jiān)測：爆破前、后30min測定瓦斯?jié)舛龋^0.8%嚴(yán)禁爆破瞎炮處理：距瞎炮孔300mm處打平行孔裝藥起爆，嚴(yán)禁手拉藥包7.3通風(fēng)防塵措施風(fēng)量監(jiān)測：每班測定3次，工作面風(fēng)量≥3m3/s粉塵控制：采用濕式鑿巖（水壓力0.3MPa），爆破后灑水降塵，作業(yè)人員佩戴防塵口罩氣體檢測：配備多參數(shù)氣體檢測儀，CO濃度≤24ppm，O2含量≥19.5%7.4應(yīng)急預(yù)案透水事故：立即啟動三級排水，撤出人員，按避災(zāi)路線（迎頭→主巷→硐口）逃生瓦斯爆炸：切斷災(zāi)區(qū)電源，佩戴自救器，沿逆風(fēng)方向撤離頂板冒落：立即啟動臨時支護(hù)，采用木垛接頂，嚴(yán)禁冒險(xiǎn)作業(yè)八、施工進(jìn)度計(jì)劃8.1關(guān)鍵線路施工準(zhǔn)備（10d）→砌碹段施工（15d）→雙軌段掘進(jìn)支護(hù)（60d）→單軌段掘進(jìn)支護(hù)（90d）→設(shè)備安裝調(diào)試（15d）→竣工驗(yàn)收（10d）8.2進(jìn)度保障措施資源保障：備用耙斗機(jī)1臺，風(fēng)鉆4臺，確保設(shè)備故障2h內(nèi)恢復(fù)工序銜接：掘進(jìn)與支護(hù)平行作業(yè)，滯后距離控制在30-50m加班機(jī)制：遇關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)可采用"四·六"制作業(yè)（4班輪換，每班6小時）獎懲制度：設(shè)立進(jìn)度獎（5萬元/月），延誤處罰（2000元/天）九、環(huán)境保護(hù)措施9.1粉塵控制地面攪拌站設(shè)置全封閉攪拌樓，安裝布袋除塵器（除塵效率≥95%）運(yùn)輸?shù)缆酚不幚恚?00m長，C20混凝土150mm厚），配備灑水車（1輛）棄渣場周邊設(shè)置2m高擋墻，表面覆蓋防塵網(wǎng)（2000m2）9.2廢水處理井下排水經(jīng)三級沉淀（3個串聯(lián)沉淀池，總?cè)莘e100m3）后排放生活污水采用一體化處理設(shè)備（5m3/d），處理后用于道路灑水施工機(jī)械沖洗廢水經(jīng)隔油池處理，含油量≤10mg/L9.3噪聲控制空壓機(jī)安裝消聲器，機(jī)房采用隔音板圍護(hù)（降噪量≥25dB）夜間（22:00-6:00）禁止爆破作業(yè)，風(fēng)鉆作業(yè)控制在6臺以內(nèi)敏感區(qū)域設(shè)置隔聲屏障（高度3m，長度50m）十、竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)10.1工程驗(yàn)收內(nèi)容實(shí)體工程：全斷面尺寸、支護(hù)質(zhì)量、水溝及附屬設(shè)施工程資料：施工日志、隱蔽工程記錄材料出廠合格證及試驗(yàn)報(bào)告分項(xiàng)工程檢