煤礦井下機械化掘進施工綜合方案一、工程概況1.1項目基本信息本工程為XX礦井3號煤層機械化掘進工程，位于華北煤田西部，設(shè)計生產(chǎn)能力150萬噸/年，服務(wù)年限45年。工程范圍包括主運輸大巷（長度1800m，斷面規(guī)格5.0m×4.2m）、回風(fēng)巷道（長度1600m，斷面規(guī)格4.5m×3.8m）及8條聯(lián)絡(luò)巷（總長720m），采用綜合機械化掘進工藝，計劃總工期240天。施工區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，揭露巖層以砂巖、泥巖互層為主，局部含煤層及斷層破碎帶，平均瓦斯?jié)舛?.6%，煤塵具有爆炸危險性，最大涌水量200m3/h，地溫梯度2.5℃/100m。1.2編制依據(jù)本方案編制嚴格遵循《煤礦安全規(guī)程》（2022版）、《煤礦井巷工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50213-2010、《煤礦機電設(shè)備檢修質(zhì)量標(biāo)準》及2025年最新《礦井施工組織設(shè)計規(guī)范》要求，結(jié)合地質(zhì)勘察報告（G2024-086）及施工設(shè)計圖紙（S2024-112）進行編制，確保各項技術(shù)參數(shù)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準及行業(yè)規(guī)定。二、施工組織架構(gòu)2.1管理團隊配置項目經(jīng)理：1人（一級建造師+安全資格證），全面負責(zé)施工組織與資源調(diào)配，具備10年以上煤礦施工管理經(jīng)驗技術(shù)負責(zé)人：1人（采礦工程高級職稱），負責(zé)施工方案制定與技術(shù)難題攻關(guān)，持有煤礦特殊工種培訓(xùn)合格證安全總監(jiān)：1人（注冊安全工程師），建立安全管理體系，組織日常隱患排查與應(yīng)急處置施工隊長：3人（5年以上井下掘進經(jīng)驗），分班負責(zé)現(xiàn)場作業(yè)組織，每班配備專職安全員1名專業(yè)工程師：機電工程師2人、測量工程師2人、地質(zhì)工程師1人，分別負責(zé)設(shè)備管理、施工測量與地質(zhì)預(yù)報2.2作業(yè)班組構(gòu)成掘進班組：3個班組（每班12人），配置掘進機司機2名（持證上崗）、支護工4名、出矸工3名、信號工2名、班組長1名機電班組：2個班組（每班8人），負責(zé)設(shè)備安裝調(diào)試、日常維保及故障排除，包含電工3名、鉗工3名、焊工2名輔助班組：通風(fēng)班6人、排水班4人、運輸班8人，保障施工系統(tǒng)穩(wěn)定運行三、施工機械設(shè)備配置3.1主要施工設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量核心技術(shù)參數(shù)布置位置懸臂式掘進機EBZ260H2臺截割功率260kW，截割直徑5.5m，最大截割斷面32m2掘進工作面液壓錨桿鉆機MQT-130/3.26臺額定扭矩130N·m，鉆孔直徑42-50mm，推進力3.2kN距工作面30m混凝土噴射機PZ-7B2臺生產(chǎn)能力7m3/h，工作壓力0.5-0.7MPa，骨料最大粒徑15mm轉(zhuǎn)載點后50m刮板輸送機SGZ764/3204臺輸送量600t/h，鏈速1.3m/s，電機功率2×160kW掘進迎頭至轉(zhuǎn)載機帶式輸送機DSJ100/63/2×1603臺帶寬1000mm，輸送長度600m/臺，帶速2.0m/s主運輸巷道局部通風(fēng)機FBDNo7.1/2×458臺風(fēng)量400-600m3/min，風(fēng)壓3500-6000Pa，雙電源自動切換距掘進頭30m處3.2安全監(jiān)測設(shè)備環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)：KJ90X型瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，在掘進面（T1）、回風(fēng)流（T2）設(shè)置甲烷傳感器（報警值≥1.0%CH?）、CO傳感器（報警值≥24ppm）、溫度傳感器（報警值≥34℃），數(shù)據(jù)每10秒刷新一次人員定位系統(tǒng)：KJ237型人員定位裝置，在巷道入口及工作面設(shè)置識別基站，實現(xiàn)人員位置實時追蹤與超時預(yù)警視頻監(jiān)控系統(tǒng)：在掘進工作面、轉(zhuǎn)載點等關(guān)鍵位置安裝KBA127型防爆攝像頭，存儲時間≥96小時，圖像分辨率1920×1080四、施工技術(shù)與工藝4.1掘進作業(yè)流程4.1.1截割作業(yè)采用EBZ260H掘進機實施"由下向上、由里向外"的分層截割工藝，循環(huán)進尺1.2m。截割前由測量工程師使用激光指向儀校準巷道中線，確保斷面尺寸誤差≤±150mm。遇斷層破碎帶時采用"短掘短支"工藝，循環(huán)進尺縮短至0.8m，同時降低截割速度至1.5m/min，減少圍巖擾動。截割參數(shù)設(shè)置為：截割頭轉(zhuǎn)速30r/min，牽引速度2-4m/min，截割電流控制在350-400A范圍內(nèi)。4.1.2支護作業(yè)臨時支護：采用掘進機自帶前探梁支護，伸出長度1.8m，支護強度≥200kN，每循環(huán)前移一次，滯后工作面距離≤1.5m永久支護：采用"錨桿+金屬網(wǎng)+錨索+噴射混凝土"聯(lián)合支護體系。錨桿選用φ22×2500mm左旋螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm，錨固力≥85kN；錨索選用φ17.8×6300mm鋼絞線，每2m設(shè)置1排，每排3根；金屬網(wǎng)采用φ6mm鋼筋焊接，網(wǎng)格規(guī)格100×100mm；噴射混凝土強度等級C25，厚度100mm，配合比為水泥:砂子:石子=1:2:2.5，水灰比0.454.1.3出矸運輸截割矸石經(jīng)掘進機鏟板裝入刮板輸送機，轉(zhuǎn)運至帶式輸送機系統(tǒng)。運輸過程中實施三級降塵：工作面噴霧（壓力≥8MPa）、轉(zhuǎn)載點霧炮（覆蓋率100%）、巷道凈化水幕（每50m設(shè)置1道）。刮板輸送機運行時保持鏈速1.2m/s，帶式輸送機空載啟動，滿載停機，實現(xiàn)自動化控制。4.2特殊地質(zhì)段處理斷層破碎帶：當(dāng)揭露f≤3的軟弱巖層時，采用U29型鋼支架加強支護，支架間距0.6m，背板采用20mm厚木板，支架與圍巖之間充填混凝土。超前支護采用φ42mm超前管棚，長度5m，環(huán)向間距300mm，外插角5°高瓦斯區(qū)域：當(dāng)瓦斯?jié)舛取?.8%時，啟動雙風(fēng)機雙電源通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)量提升至500m3/min，同時增設(shè)2臺局部通風(fēng)機實現(xiàn)"三專兩閉鎖"。瓦斯?jié)舛取?.0%時立即停產(chǎn)撤人，采取瓦斯抽采措施后再恢復(fù)施工涌水地段：工作面配備2臺BQW250-30-37型潛水泵（流量250m3/h，揚程30m），設(shè)置臨時水倉（容量50m3），排水管路采用Φ159×8無縫鋼管，確保排水能力大于涌水量1.5倍五、施工進度計劃5.1關(guān)鍵節(jié)點控制施工階段起止時間工程量進度保障措施施工準備第1-15天-完成設(shè)備下井、安裝調(diào)試及供電系統(tǒng)建設(shè)，組織安全技術(shù)交底主運輸巷掘進第16-105天1800m雙機組平行作業(yè)，日進尺≥20m，配置2套截割頭輪換使用回風(fēng)巷掘進第46-145天1600m與主巷形成流水作業(yè)，滯后主巷300m施工，共享運輸系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)巷施工第106-185天720m優(yōu)先施工通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷，采用單機組施工，日進尺≥10m設(shè)備安裝調(diào)試第186-210天-分系統(tǒng)進行單機調(diào)試、聯(lián)動調(diào)試及負荷試車竣工驗收第211-240天-分部分項工程驗收，資料整理歸檔，系統(tǒng)聯(lián)合試運轉(zhuǎn)5.2進度保障體系資源保障：儲備2套掘進機關(guān)鍵部件（截割頭、液壓油缸、齒輪箱），柴油、液壓油等耗材儲備量滿足20天需求，在井下設(shè)置備件庫（溫度15-25℃，濕度≤60%）技術(shù)保障：建立BIM技術(shù)應(yīng)用小組，對復(fù)雜地段進行三維建模與施工模擬，每周召開技術(shù)交底會，提前解決施工難點。配置2臺備用掘進機，確保故障時4小時內(nèi)完成替換考核機制：實行"日考核、周兌現(xiàn)"的獎懲制度，基礎(chǔ)單價1200元/m，超額完成部分按50元/m獎勵，未完成計劃80%扣除當(dāng)日績效20%六、安全管理體系6.1風(fēng)險分級管控重大風(fēng)險（紅色）：瓦斯爆炸、透水、冒頂事故。管控措施：建立實時監(jiān)測系統(tǒng)，實施"預(yù)測預(yù)報-效果檢驗-安全評估"循環(huán)管理，每日進行瓦斯等級鑒定，每周開展頂板離層監(jiān)測較大風(fēng)險（橙色）：機械傷害、火災(zāi)。管控措施：設(shè)備轉(zhuǎn)動部位安裝防護罩，配備35kg泡沫滅火器8臺、CO?滅火器4臺，電氣設(shè)備采用ExdⅠ級防爆型，電纜懸掛高度≥1.8m一般風(fēng)險（黃色）：滑倒摔傷、物體打擊。管控措施：設(shè)置防滑走道（敷設(shè)花紋鋼板），材料堆放高度≤1.5m，通道寬度≥1.2m，作業(yè)人員佩戴反光標(biāo)識6.2安全技術(shù)措施通風(fēng)管理：采用壓入式通風(fēng)，風(fēng)筒選用Φ800mm阻燃風(fēng)筒，末端距工作面距離≤5m，百米漏風(fēng)率≤8%。每月進行1次通風(fēng)阻力測定，確?？傋枇Α?000Pa瓦斯防治：在掘進面（T1）、回風(fēng)流10-15m處（T2）各設(shè)置1臺甲烷傳感器，報警濃度≥1.0%，斷電濃度≥1.5%。配備2臺光干涉瓦斯檢定器（精度0.01%），每小班檢測3次防滅火管理：井下動火實行"三不動火"原則（無證不動火、措施不落實不動火、監(jiān)護不到位不動火），動火作業(yè)前清理20m范圍內(nèi)可燃物，配備專職監(jiān)護人員及滅火器材爆破管理：采用毫秒延期電雷管，起爆器型號MFB-200，爆破母線長度≥100m。爆破前必須撤出300m范圍內(nèi)所有人員，爆破后等待15min方可進入工作面檢查6.3應(yīng)急管理應(yīng)急預(yù)案：編制12項專項預(yù)案，重點包含瓦斯突出、透水、冒頂事故應(yīng)急處置程序，明確撤退路線（設(shè)置反光標(biāo)識，每50m設(shè)置1個避災(zāi)路線指示牌）應(yīng)急物資：在距工作面50m處設(shè)置應(yīng)急硐室，儲備自救器60臺（有效期3年）、隔離式呼吸器10臺、急救箱2套、應(yīng)急食品和飲用水（滿足30人72小時需求）演練計劃：每月開展1次桌面推演，每季度組織1次實戰(zhàn)演練（瓦斯突出、冒頂事故交替進行），演練記錄保存3年，參演人員覆蓋率100%七、質(zhì)量控制措施7.1過程質(zhì)量控制測量控制：采用全站儀按"三級導(dǎo)線"精度控制巷道軸線，每50m設(shè)置1個永久導(dǎo)線點，閉合差≤15mm√L（L為導(dǎo)線長度，以km計）。腰線采用水準儀施測，誤差控制在±50mm以內(nèi)工序檢驗：實行"三檢制"（自檢、互檢、專檢），每循環(huán)填寫《掘進工作面質(zhì)量驗收表》。重點檢查項目：巷道斷面（寬度允許偏差0~+150mm，高度允許偏差-30~+150mm）、錨桿角度（與巖面夾角≥75°）、噴射混凝土厚度（允許偏差-5mm~+10mm）隱蔽工程：支護前留存影像資料（采用防爆相機，像素≥1200萬），監(jiān)理工程師驗收簽字后方可隱蔽，隱蔽工程驗收記錄保存至工程竣工后5年7.2質(zhì)量通病防治錨桿錨固力不足：采用風(fēng)動攪拌器（轉(zhuǎn)速≥300r/min）攪拌錨固劑，攪拌時間控制在20-30s，錨固劑在25℃以下保存，使用前檢查有效期（距過期日期≥30天）噴射砼空鼓：控制骨料含水率≤5%，采用變頻調(diào)速空壓機保持風(fēng)壓穩(wěn)定（0.4-0.6MPa），噴射前清理巖面浮矸，噴頭與受噴面保持1.0-1.5m距離，呈90°夾角均勻噴射巷道超挖：安裝激光指向儀（精度±10mm/100m），司機崗前培訓(xùn)80學(xué)時，考核合格后方可上崗。截割時由專人監(jiān)護，發(fā)現(xiàn)超挖立即調(diào)整截割參數(shù)7.3質(zhì)量驗收標(biāo)準分項工程合格率：100%，優(yōu)良率≥90%錨桿支護：錨固力抽檢頻率1%，最低值≥設(shè)計值90%，扭矩力達標(biāo)率100%（設(shè)計值300N·m）噴射混凝土：抗壓強度抽檢每50m一組，每組3塊試塊，平均強度≥設(shè)計值1.15倍，最小值≥設(shè)計值0.95倍巷道成形：平均線性偏差≤100mm，表面平整度≤50mm/2m八、設(shè)備維護與管理8.1保養(yǎng)計劃日常保養(yǎng)：每班檢查掘進機截齒磨損情況（磨損量＞10mm必須更換），清理過濾器濾芯（精度25μm），檢查液壓系統(tǒng)壓力（工作壓力16-18MPa）。填寫《設(shè)備運行日志》，記錄運行時間、故障情況及處理結(jié)果定期保養(yǎng)：周保養(yǎng)：更換液壓油濾芯，檢查履帶張緊度（下垂量150-200mm），緊固連接螺栓（扭矩值按說明書執(zhí)行）月保養(yǎng)：檢測電機絕緣電阻（≥1MΩ），齒輪箱油樣分析（鐵含量≤200ppm），更換截割頭潤滑油（N320極壓齒輪油）季保養(yǎng)：解體檢查行星齒輪箱，更換密封件（骨架油封型號TC40×60×10），測量截割臂伸縮量（允許偏差±2mm）8.2故障應(yīng)急處理建立"15分鐘響應(yīng)、2小時處置"的機電維修機制，常見故障處理預(yù)案：截割電機過熱：立即停機檢查，測量繞組溫度（≤155℃），檢查冷卻系統(tǒng)，清理散熱片灰塵，必要時更換軸承（型號32220）液壓系統(tǒng)泄漏：關(guān)閉故障回路截止閥，采用堵頭臨時封堵，攜帶備用軟管（長度5m，耐壓31.5MPa）及接頭到現(xiàn)場更換運輸機斷鏈：立即停機閉鎖，檢查斷鏈位置及原因，使用專用接鏈環(huán)（破斷強度≥1200kN）連接，張緊鏈條使下垂量保持在20-30mm8.3設(shè)備管理制度臺賬管理：建立設(shè)備全生命周期臺賬，記錄設(shè)備型號、購置日期、維修記錄、配件更換等信息，實行"一機一檔"管理備品備件：制定備件最低儲備量標(biāo)準，關(guān)鍵備件（如截割頭、液壓泵）儲備量≥2套，常用備件（如截齒、密封圈）儲備量滿足30天需求技術(shù)檔案：收集設(shè)備說明書、圖紙、維修手冊等技術(shù)資料，建立電子檔案庫，確保施工期間可隨時查閱。設(shè)備大修后需進行性能測試，測試數(shù)據(jù)存入檔案九、綠色施工措施9.1粉塵控制在掘進工作面、轉(zhuǎn)載點設(shè)置4道噴霧降塵裝置，霧滴直徑20-50μm，覆蓋率100%采用濕式除塵風(fēng)機（風(fēng)量300m3/min），除塵效率≥95%，出風(fēng)口粉塵濃度≤2mg/m3作業(yè)人員佩戴防塵口罩（KN95級別），每班次更換1次，建立發(fā)放登記臺賬9.2噪聲控制掘進機、運輸機等設(shè)備設(shè)置隔音罩，噪聲源控制在90dB(A)以下作業(yè)人員佩戴防噪聲耳塞（降噪值≥25dB），每半年進行1次聽力檢測合理安排作業(yè)時間，避免多臺高噪聲設(shè)備同時運行，減少噪聲疊加9.3廢水處理設(shè)置三級沉淀池（總?cè)莘e150m3），廢水經(jīng)沉淀、過濾后回用，回用率≥80%中央水泵房安裝pH值在線監(jiān)測儀