煤礦井下地溝施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與施工準(zhǔn)備（一）工程基本參數(shù)本工程為煤礦井下中央水倉至井底車場排水溝施工項(xiàng)目，設(shè)計(jì)全長860米，斷面尺寸采用"梯+弧"復(fù)合型結(jié)構(gòu)（底寬1.2m×凈高1.5m×拱高0.3m），混凝土強(qiáng)度等級C30，抗?jié)B等級P6。施工區(qū)域主要穿越砂質(zhì)泥巖（占比62%）、細(xì)砂巖（28%）及煤層（10%），平均埋深580米，巷道涌水量15-25m3/h，瓦斯?jié)舛?.3-0.8%，地溫28-32℃。（二）施工前準(zhǔn)備工作地質(zhì)復(fù)核采用地質(zhì)雷達(dá)（SIR-4000型）對施工區(qū)域進(jìn)行三維掃描，圈定3處斷層破碎帶（F1-F3）及2處富水異常區(qū)，編制《地質(zhì)構(gòu)造專項(xiàng)分析報(bào)告》。對煤層段提前采取超前鉆探，控制鉆孔深度≥5m，間距≤3m，探明瓦斯賦存情況。設(shè)備配置配置ZCD-30型防爆掘進(jìn)機(jī)（截割功率55kW）、P-60B型耙斗裝巖機(jī)（容積0.6m3）、JS500型混凝土攪拌機(jī)（攪拌能力500L/次）、HBTS40型混凝土輸送泵（輸送距離300m）。所有電氣設(shè)備均通過MA認(rèn)證，安裝風(fēng)電閉鎖及瓦斯電閉鎖裝置。材料儲(chǔ)備儲(chǔ)備Φ22×2500mm螺紋鋼錨桿（屈服強(qiáng)度≥335MPa）、Φ6.5mm鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格100×100mm）、U29型鋼支架（屈服強(qiáng)度≥345MPa）、P.O42.5R水泥（初凝時(shí)間≥45min）、中粗砂（含泥量≤3%）、碎石（粒徑5-20mm）等主要材料，滿足7天連續(xù)施工用量。二、施工工藝與流程控制（一）掘進(jìn)作業(yè)鉆爆施工采用光面爆破技術(shù)，周邊眼間距450mm，抵抗線500mm，裝藥集中度0.25kg/m。掏槽方式選用楔形掏槽，眼深2.2m，循環(huán)進(jìn)尺1.8m。炸藥選用三級煤礦許用乳化炸藥（直徑32mm，長度200mm），毫秒延期電雷管（段別1-5段），實(shí)施"一炮三檢"和"三人連鎖爆破"制度。機(jī)械掘進(jìn)砂巖段采用掘進(jìn)機(jī)截割，截割速度控制在0.8-1.2m/min，截齒損耗量≤2個(gè)/循環(huán)。泥巖段啟用超前支護(hù)，采用Φ108mm×4.5mm導(dǎo)向管（長度3m），管棚間距300mm，注漿加固（水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，凝膠時(shí)間30-60s）。（二）支護(hù)體系構(gòu)建臨時(shí)支護(hù)爆破后立即采用前探梁支護(hù)，選用3根Φ108mm無縫鋼管（長度4m），間距800mm，配合液壓單體支柱（初撐力≥90kN），空頂距≤1.2m。破碎帶段增設(shè)U型鋼支架（棚距800mm），卡纜扭矩300-350N·m，背板采用20mm厚松木板（寬度150mm，搭接長度≥100mm）。永久支護(hù)錨桿支護(hù)：間排距800×800mm，鉆孔直徑28mm，錨固劑選用CK2350型樹脂藥卷（每孔2卷），攪拌時(shí)間20-30s，錨桿預(yù)緊力≥120kN，拉拔力≥80kN。噴混凝土：分兩次噴射，初噴厚度50mm（初凝后30min），復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度100mm。速凝劑摻量3-5%，噴射壓力0.3-0.5MPa，回彈率≤15%。鋼筋混凝土澆筑：支設(shè)15mm厚竹膠板模板，采用"先墻后拱、對稱澆筑"方式，分層厚度≤500mm，振搗時(shí)間15-30s。每隔15m設(shè)置變形縫（寬度20mm），填充瀝青木絲板。（三）排水系統(tǒng)建設(shè)排水管路安裝沿地溝一側(cè)安裝Φ159×4.5mm無縫鋼管（工作壓力1.6MPa），采用法蘭連接（配耐油橡膠墊片），每6m設(shè)管支架（L50×5角鋼），傾斜段增設(shè)防滑墩（C20混凝土，尺寸300×300×200mm）。管路安裝完成后進(jìn)行1.5倍工作壓力水壓試驗(yàn)，保壓30min無泄漏。排水設(shè)備配置設(shè)置三級排水系統(tǒng)：工作面安設(shè)BQW25-50-7.5型潛水泵（流量25m3/h，揚(yáng)程50m），中間轉(zhuǎn)載點(diǎn)安設(shè)D46-50×3型離心式水泵（流量46m3/h，揚(yáng)程150m），中央水倉安設(shè)MD280-43×6型主排水泵（流量280m3/h，揚(yáng)程258m）。備用水泵能力不低于工作水泵的70%，管路總排水能力≥350m3/h。三、安全技術(shù)措施（一）頂板管理監(jiān)測體系采用KJ216型礦壓監(jiān)測系統(tǒng)，布置12個(gè)測站，監(jiān)測頂板下沉量（報(bào)警值≥50mm/天）、錨桿載荷（報(bào)警值≥150kN）、支架應(yīng)力（報(bào)警值≥200MPa）。安排專職瓦檢員每班檢查頂板離層情況，采用LBY-2型頂板離層儀（量程0-300mm），深基點(diǎn)埋深5m，淺基點(diǎn)埋深2m。特殊地段措施穿越斷層破碎帶時(shí)，縮小循環(huán)進(jìn)尺至1.0m，采用"短掘短支"工藝，超前錨桿（Φ22×4000mm）+注漿加固（注漿壓力2-3MPa）聯(lián)合支護(hù)?？枕斆娣e超過2m2時(shí)，立即停止作業(yè)，采取木垛接頂（200×200×1000mm方木，"井"字形布置）。（二）瓦斯防治通風(fēng)管理采用壓入式通風(fēng)，局部通風(fēng)機(jī)選用FBDNo6.3/2×15型（風(fēng)量280-500m3/min），風(fēng)筒直徑800mm（阻燃抗靜電），出風(fēng)口距工作面≤5m。風(fēng)量按每人每分鐘4m3計(jì)算，確保工作面瓦斯?jié)舛取?.8%，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛取?.5%。監(jiān)測預(yù)警安裝KJ90X型瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，在工作面、回風(fēng)流、局部通風(fēng)機(jī)處設(shè)置甲烷傳感器（報(bào)警濃度≥0.8%，斷電濃度≥1.0%），傳感器每7天調(diào)校一次。配備2臺便攜式甲烷檢測儀（量程0-4%），精度±0.05%，每班次更換電池。（三）防治水措施超前探放水采用ZDY-650型坑道鉆機(jī)施工探放水鉆孔，孔數(shù)5個(gè)（呈扇形布置），孔深30m，超前距20m，幫距5m。發(fā)現(xiàn)涌水量≥10m3/h時(shí)，立即停止掘進(jìn)，啟動(dòng)排水系統(tǒng)，待涌水量穩(wěn)定后注漿堵水（注漿材料選用超細(xì)水泥+水玻璃，水灰比0.8:1）。排水保障水倉容積≥800m3，設(shè)置沉淀池（三級，總?cè)莘e200m3），配備自動(dòng)清淤裝置（刮板機(jī)型號SGD-320/17）。排水管路每隔50m設(shè)控制閘閥，定期進(jìn)行管路耐壓試驗(yàn)（每年雨季前），試驗(yàn)壓力1.5倍工作壓力，保壓30min無壓降。四、質(zhì)量控制與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（一）關(guān)鍵工序控制錨桿支護(hù)錨桿角度偏差≤5°，外露長度10-50mm，扭矩扳手檢測預(yù)緊力（抽檢率10%）。每300根錨桿做1組拉拔試驗(yàn)（每組3根），拉拔力≥設(shè)計(jì)值90%（即≥72kN）。混凝土工程配合比嚴(yán)格按設(shè)計(jì)執(zhí)行（水泥:砂:石:水=1:1.85:3.26:0.52），坍落度控制在180±20mm?？?jié)B試塊每50m3留置1組（6個(gè)），標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天，抗?jié)B壓力≥0.6MPa。表面平整度≤8mm/2m，軸線偏差≤15mm。（二）驗(yàn)收流程分項(xiàng)工程驗(yàn)收掘進(jìn)工程：斷面規(guī)格允許偏差0-150mm，輪廓線合格率≥90%；支護(hù)工程：錨桿安裝合格率≥95%，噴層厚度合格率≥90%；混凝土工程：強(qiáng)度合格率100%，表面蜂窩麻面面積≤0.5%?？⒐を?yàn)收提交《竣工圖》《隱蔽工程驗(yàn)收記錄》《材料出廠合格證及試驗(yàn)報(bào)告》《測量成果表》等12類資料。組織建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收，實(shí)測實(shí)量項(xiàng)目合格率≥95%，觀感質(zhì)量評分≥85分。五、安全管理與應(yīng)急保障（一）安全管理制度崗位責(zé)任制建立項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全員、班組長四級責(zé)任制，明確各崗位安全職責(zé)。實(shí)行"領(lǐng)導(dǎo)帶班下井"制度，帶班領(lǐng)導(dǎo)井下工作時(shí)間≥8h，填寫《帶班記錄》并簽字確認(rèn)。培訓(xùn)教育施工人員崗前培訓(xùn)不少于72學(xué)時(shí)，考核合格后方可上崗。特種作業(yè)人員（爆破工、焊工、電工等）持證上崗，證書復(fù)審有效期內(nèi)。每月組織1次應(yīng)急演練（火災(zāi)、瓦斯、透水等），演練記錄存檔備查。（二）應(yīng)急處置措施瓦斯超限當(dāng)瓦斯?jié)舛取?.0%時(shí)，立即切斷工作面及回風(fēng)流電源，撤出人員至新鮮風(fēng)流中。啟動(dòng)局部通風(fēng)機(jī)加大風(fēng)量，采用"逐段排放"法，控制排放量≤0.5m3/min，排放路線設(shè)置警戒崗哨。頂板冒落發(fā)生冒頂時(shí)，立即啟動(dòng)應(yīng)急救援預(yù)案，采用"先外后內(nèi)、由近及遠(yuǎn)"原則搜救被困人員。冒頂區(qū)采用木垛+注漿加固處理，恢復(fù)支護(hù)前檢查瓦斯?jié)舛龋ā?.8%）及頂板穩(wěn)定性，空頂區(qū)采用速凝混凝土回填（初凝時(shí)間≤15min）。透水事故發(fā)現(xiàn)透水征兆（掛紅、掛汗、空氣變冷等），立即發(fā)出警報(bào)，沿避災(zāi)路線撤離至地面。啟動(dòng)全部排水系統(tǒng)，關(guān)閉防水閘門，采用"先堵后排"方案，注漿材料選用水泥-水玻璃雙液漿（凝膠時(shí)間30-60s），控制注漿壓力≤2MPa。六、施工組織與進(jìn)度計(jì)劃（一）組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置項(xiàng)目經(jīng)理1人（注冊一級建造師）、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人（高級工程師）、安全總監(jiān)1人（注冊安全工程師）。下設(shè)掘進(jìn)隊(duì)（3個(gè)班組，每班組12人）、支護(hù)隊(duì)（2個(gè)班組，每班組10人）、機(jī)電隊(duì)（1個(gè)班組，8人）、運(yùn)輸隊(duì)（1個(gè)班組，6人），實(shí)行"三八"作業(yè)制（每班8h）。（二）進(jìn)度控制總工期60天，采用Project軟件編制四級進(jìn)度計(jì)劃：準(zhǔn)備階段（5天）：完成設(shè)備安裝調(diào)試、材料進(jìn)場檢驗(yàn)掘進(jìn)階段（30天）：平均日進(jìn)尺5.5m，斷層段日進(jìn)尺3m支護(hù)階段（20天）：錨桿支護(hù)與噴混凝土平行作業(yè)收尾階段（5天）：設(shè)備拆除、場地清理、竣工驗(yàn)收關(guān)鍵線路：掘進(jìn)→錨桿支護(hù)→噴混凝土→混凝土澆筑，設(shè)置3個(gè)里程碑節(jié)點(diǎn)（10天完成1/3工程量，30天完成主體工程，55天完成全部支護(hù)）。七、環(huán)境保護(hù)與文明施工（一）污染控制廢水處理施工廢水經(jīng)三級沉淀（加PAC混凝劑，投加量200mg/L）處理后回用，回用率≥80%。生活污水經(jīng)一體化污水處理設(shè)備（處理能力5m3/h）處理，達(dá)到《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20426-2006）一級標(biāo)準(zhǔn)后排放。粉塵治理掘進(jìn)工作面安裝KCS-230D型除塵風(fēng)機(jī)（風(fēng)量230m3/min），轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)置噴霧降塵裝置（霧滴直徑10-50μm）。作業(yè)人員佩戴KN100型防塵口罩，粉塵濃度控制在≤2mg/m3（總粉塵）、≤0.5mg/m3（呼吸性粉塵）。（二）文明施工材料堆放所有材料分類碼放，設(shè)置標(biāo)識牌（注明名稱、規(guī)格、數(shù)量、檢驗(yàn)狀態(tài)）。水泥庫采用防雨棚（高度≥3m），地面鋪設(shè)防潮層（聚乙烯薄膜+300m