礦山支護安裝施工方案一、工程概況1.1項目背景與工程范圍本工程為金屬礦山井下巷道支護安裝工程，涉及主運輸巷道、采場聯(lián)絡巷及回風巷等關鍵區(qū)域，支護總長度約2800米。工程區(qū)域地質(zhì)條件復雜，巖性以砂巖、頁巖互層為主，局部含斷層破碎帶，最大埋深650米，存在高地應力、局部涌水等不良地質(zhì)條件。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，巷道穿越Ⅲ-Ⅵ級圍巖段占比分別為25%、40%、25%、10%，需針對性采用差異化支護方案。1.2工程技術參數(shù)巷道類型斷面形式凈斷面尺寸(寬×高)設計服務年限支護等級主運輸巷直墻半圓拱4.8m×3.6m15年一級采場聯(lián)絡巷三心拱3.8m×3.2m8年二級回風巷梯形3.2m×2.8m10年二級1.3工程特點與難點地質(zhì)條件復雜：斷層破碎帶區(qū)域巖體完整性系數(shù)Kv<0.3，需采用超前支護措施施工空間受限：最小作業(yè)凈空僅2.8m，大型設備需解體運輸交叉作業(yè)頻繁：與掘進、運輸?shù)裙ば蚱叫凶鳂I(yè)，需制定專項協(xié)調(diào)方案質(zhì)量要求嚴格：支護結構需承受最大靜荷載120kPa，動荷載系數(shù)1.3二、施工組織設計2.1組織機構與職責項目經(jīng)理部下設5個專業(yè)部門：工程技術部：負責支護設計優(yōu)化、技術交底、施工方案編制施工管理部：統(tǒng)籌現(xiàn)場施工組織，配置3個專業(yè)支護作業(yè)隊（每隊15人）質(zhì)量安全部：實施全過程質(zhì)量監(jiān)控與安全監(jiān)督，配備專職質(zhì)檢員3名、安全員2名物資設備部：保障材料采購與設備管理，建立支護材料追溯系統(tǒng)測量監(jiān)測組：負責施工放樣與圍巖變形監(jiān)測，配置全站儀等精密儀器2.2施工部署施工分區(qū)：按巷道編號劃分為A、B、C三個作業(yè)區(qū)，采用平行作業(yè)模式進度計劃：準備階段（15天）：完成設備調(diào)試、材料進場檢驗主體施工（180天）：日均支護進度≥15米驗收整改（20天）：分區(qū)域進行質(zhì)量評定與缺陷修復資源配置：主要設備：液壓錨桿鉆機3臺、濕噴機2臺、鋼拱架彎曲機1臺材料儲備：超前儲備錨桿2000套、噴射混凝土300m3，建立72小時應急儲備庫2.3施工平面布置材料堆放區(qū)：設置分類存儲棚3處，每處面積≥50㎡，配備防雨防潮設施加工區(qū)：配置鋼拱架加工平臺（長6m×寬2m），設置焊接煙塵收集裝置臨時排水：沿巷道兩側設置排水溝（寬300mm×深200mm），配備2臺Φ100mm潛水泵照明系統(tǒng)：采用36V安全電壓，每5m設置防爆照明燈（≥100lux）三、支護設計方案3.1支護類型選擇根據(jù)圍巖分級采用復合支護體系：圍巖級別支護方案主要參數(shù)Ⅲ級錨噴支護Φ20mm螺紋鋼錨桿，L=2.5m，間排距800×800mm；C25噴射混凝土厚100mmⅣ級錨網(wǎng)噴支護Φ22mm中空注漿錨桿，L=3.0m，間排距700×700mm；Φ6.5mm鋼筋網(wǎng)@150×150mm；C25噴砼厚120mmⅤ級錨網(wǎng)噴+鋼拱架I18工字鋼拱架，間距800mm；Φ25mm組合錨桿，L=3.5m；雙層鋼筋網(wǎng)；C30噴砼厚150mmⅥ級超前管棚+復合支護Φ108mm管棚L=10m，環(huán)向間距300mm；格柵拱架+注漿錨桿+噴射混凝土3.2關鍵支護結構設計中空注漿錨桿：采用Φ22mm×5mm無縫鋼管，桿體抗拉強度≥500MPa，注漿壓力控制在1.5-2.0MPa鋼拱架連接節(jié)點：采用10mm厚連接板+4顆M20高強螺栓，節(jié)點抗剪承載力≥200kN噴射混凝土配合比：水泥:砂:碎石:水=1:2.2:1.8:0.45，摻加8%速凝劑（初凝≤5min）超前小導管：Φ42mm×3.5mm熱軋鋼管，前端呈錐形，管壁梅花形布孔（Φ8mm@150mm）3.3特殊地質(zhì)段處理方案斷層破碎帶支護（長度約120m）：超前管棚支護：Φ108mm×6mm鋼管，環(huán)向間距300mm，外插角15°注漿加固：采用水泥-水玻璃雙液漿，凝膠時間控制在30-60s加強支護參數(shù)：鋼拱架間距加密至500mm，增設Φ20mm縱向連接筋（間距1.0m）四、施工工藝與技術措施4.1施工總體流程graphTDA[施工準備]-->B[測量放線]B-->C[超前支護]C-->D[錨桿施工]D-->E[鋼筋網(wǎng)鋪設]E-->F[鋼拱架安裝]F-->G[噴射混凝土]G-->H[質(zhì)量檢測]H-->I[圍巖監(jiān)測]4.2關鍵工序施工工藝4.2.1錨桿施工工藝鉆孔作業(yè)：采用液壓錨桿鉆機，鉆頭直徑Φ28mm，孔深誤差控制在±50mm鉆孔角度：頂錨桿15°俯角，幫錨桿10°仰角，允許偏差±3°清孔：采用高壓風（0.6MPa）吹孔，確?？變?nèi)無巖粉錨桿安裝：樹脂藥卷選用CK2350型，攪拌時間20-30s，等待固化時間≥10min錨桿預緊力：頂錨桿≥120kN，幫錨桿≥80kN，采用扭矩扳手檢測外露長度控制在10-50mm，超出部分采用機械切割4.2.2鋼拱架安裝工藝加工制作：采用數(shù)控彎曲機加工，拱架分3段制作，弧度誤差≤30mm連接板采用數(shù)控切割，螺栓孔位偏差≤2mm安裝流程：基底處理：清除浮矸，鋪設200mm×200mm×10mm鋼板墊層吊裝就位：采用5t手拉葫蘆吊裝，中線偏差≤50mm，高程偏差≤30mm固定連接：先臨時固定，調(diào)整垂直度（偏差≤2°）后終擰螺栓（扭矩≥350N·m）鎖腳加固：每側拱腳打設2根Φ25mm×2.5m鎖腳錨桿，與拱架焊接牢固4.2.3噴射混凝土施工工藝濕噴作業(yè)：配比控制：采用自動計量拌合站，骨料含水率控制在5%-7%噴射參數(shù)：工作風壓0.4-0.6MPa，噴頭距巖面1.0-1.5m，噴射角度75°-90°分層噴射：拱部一次噴射厚度≤60mm，邊墻≤100mm，層間間隔≥2h養(yǎng)護措施：噴射完成2h后開始灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間≥14d環(huán)境溫度低于5℃時采用冬季施工措施（摻加防凍劑+覆蓋保溫）4.3特殊工序控制超前管棚施工：導向墻施工：C25混凝土澆筑（厚500mm），內(nèi)置2榀I18工字鋼導向架鉆孔作業(yè)：采用地質(zhì)鉆機，孔位偏差≤100mm/m，孔深≥設計長度95%管棚安裝：采用絲扣連接，每節(jié)長3m，頂進力≤100kN，防止管身彎曲注漿工藝：分段注漿（每段5m），注漿壓力由0.5MPa逐步升至2.0MPa，當注漿量達到設計80%且壓力穩(wěn)定10min可結束五、質(zhì)量控制與驗收標準5.1質(zhì)量控制體系材料質(zhì)量控制：錨桿：每批次取樣3根做抗拉強度試驗（≥500MPa）鋼材：按60t為一批次進行力學性能檢驗噴射混凝土：每50m3制作1組（3塊）試塊，28d抗壓強度≥25MPa工序質(zhì)量控制：實行"三檢制"（自檢、互檢、專檢），關鍵工序設置質(zhì)量控制點錨桿施工實行"五不"原則：孔深不夠不安裝、清孔不凈不安裝、藥卷失效不安裝、扭矩不夠不驗收、外露過長不隱蔽檢測方法：錨桿拉拔試驗：按1%比例抽樣，最低值≥設計值90%噴射混凝土厚度：采用鉆孔法檢測（每10m一個點），合格率≥90%鋼拱架間距：采用測繩檢查，允許偏差±100mm5.2驗收標準分項工程驗收合格率：錨桿施工：孔位偏差≤150mm，角度偏差≤15°，扭矩合格率≥95%鋼拱架安裝：中線偏差≤50mm，高程偏差≤30mm，垂直度≤2°噴射混凝土：表面平整度≤50mm/2m，強度達標率100%整體支護：凈空斷面合格率≥90%，無露筋、空洞等缺陷隱蔽工程驗收：錨桿錨固力檢測記錄鋼拱架連接節(jié)點探傷報告噴射混凝土厚度檢測數(shù)據(jù)注漿壓力-流量曲線記錄六、安全管理與環(huán)境保護6.1安全防護措施頂板管理：采用敲幫問頂制度，作業(yè)前清除危巖活石，設置臨時支護（超前托梁）空頂距離嚴格控制：Ⅲ級圍巖≤1.5m，Ⅳ級≤1.0m，Ⅴ級≤0.5m作業(yè)安全：高空作業(yè)（≥2m）設置安全平臺，佩戴雙鉤安全帶爆破作業(yè)：支護完成段與爆破點安全距離≥300m，設置防震棚設備安全：機電設備定期檢查（每周1次），接地電阻≤4Ω空壓機等壓力容器安全閥定期校驗（每半年1次）6.2重大危險源控制危險源控制措施應急準備頂板冒落加密支護+實時監(jiān)測儲備20m3搶險木料瓦斯超限瓦斯傳感器（報警值≤0.8%）配備4臺自救器涌水突泥超前探水+排水系統(tǒng)備用2臺大功率水泵火災事故嚴禁易燃材料堆積設置消防砂箱（≥2m3）6.3環(huán)境保護措施粉塵控制：濕式鑿巖（粉塵濃度≤2mg/m3），爆破后噴霧降塵（≥30min）運輸?shù)缆酚不幚恚渲?臺灑水車（每2h灑水1次）噪音防治：高噪音設備設置隔音罩（降噪量≥25dB）作業(yè)人員佩戴耳塞（降噪值≥30dB），日接觸噪音≤8h廢棄物處理：建筑垃圾分類回收（鋼筋回收率≥95%）廢注漿液經(jīng)沉淀池處理（pH值6-9）后排入礦井水處理系統(tǒng)七、施工監(jiān)測與應急管理7.1監(jiān)測方案設計監(jiān)測內(nèi)容與頻率：圍巖收斂：采用測桿儀（精度0.1mm），Ⅲ級圍巖1次/3d，Ⅴ級1次/1d拱頂下沉：水準儀測量（精度1mm），與收斂監(jiān)測同步進行支護應力：在關鍵斷面布設鋼筋應力計（量程0-200MPa），數(shù)據(jù)自動采集預警指標：日收斂速率≥5mm/d或累計收斂≥150mm拱頂日下沉≥3mm/d或累計下沉≥100mm支護應力達到設計值80%7.2應急處置預案冒頂事故應急：立即啟動Ⅰ級響應，撤離危險區(qū)域人員采用"先支后清"原則，設置臨時木垛支護（間距≤1.0m）監(jiān)測穩(wěn)定后實施注漿加固（水泥-水玻璃漿液）突水事故應急：啟動排水系統(tǒng)，設置擋水墻（高度≥1.2m）采用速凝混凝土封堵集中出水點，配合管棚注漿截水當涌水量≥50m3/h時，啟動備用排水系統(tǒng)并上報八、施工進度計劃與保證措施8.1進度計劃編制采用Project軟件編制四級進度計劃體系：總進度計劃：明確關鍵線路（總工期215天）月進度計劃：分解至各作業(yè)區(qū)，設置3個關鍵里程碑節(jié)點周進度計劃：細化至各工序，采用滾動計劃法調(diào)整日作業(yè)計劃：明確各班組任務（錨桿安裝≥30根/班，噴砼≥50m2/班）8.2進度保證措施資源保障：備用設備：儲備1臺液壓錨桿鉆機、1套鋼拱架加工設備材料供應：建立3家以上供應商備選名錄，確保材料到場及時率≥98%技術保障：采用"平行作業(yè)+交叉施工"模式，關鍵線路工序采用兩班制優(yōu)化支護參數(shù)（如斷層帶采用預制混凝土塊填充）縮短循環(huán)時間管理保障：實行周進度考核（獎懲制度），延誤超3天啟動預警機制建立進度協(xié)調(diào)會制度（每日1次現(xiàn)場會，每周1次專題會）九