井下煤礦斜巷施工方案一、工程概況1.1巷道基本參數(shù)本工程為煤礦井下運輸斜巷，設(shè)計長度450m，傾角18°，采用直墻半圓拱斷面，凈斷面尺寸4.8m×3.6m（寬×高），凈斷面積12.6m2。巷道穿越巖層主要為砂巖、頁巖互層，局部含斷層破碎帶，最大埋深650m，設(shè)計服務(wù)年限15年，支護等級為一級。1.2地質(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，巷道圍巖分級為Ⅲ-Ⅵ級，其中斷層破碎帶區(qū)域巖體完整性系數(shù)Kv<0.3，存在局部涌水風(fēng)險（預(yù)計最大涌水量15m3/h）。煤層瓦斯含量8.2m3/t，屬高瓦斯區(qū)域，需采取專項瓦斯治理措施。巷道穿越3條落差0.5-2.0m的正斷層，斷層帶附近巖體穩(wěn)定性差，易發(fā)生冒頂、片幫事故。1.3工程特點與難點施工空間受限：最小作業(yè)凈空僅2.8m，大型設(shè)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)方案地質(zhì)條件復(fù)雜：斷層破碎帶需采用超前支護，高地應(yīng)力區(qū)域存在巖爆風(fēng)險安全風(fēng)險突出：瓦斯、水害、頂板事故風(fēng)險并存，需建立多重防護體系二、施工組織設(shè)計2.1施工隊伍配置項目經(jīng)理部下設(shè)3個專業(yè)作業(yè)隊，具體配置如下：掘進作業(yè)隊：18人，負(fù)責(zé)巷道開挖、爆破作業(yè)支護作業(yè)隊：15人，負(fù)責(zé)錨桿、錨索及噴砼施工機電運輸隊：12人，負(fù)責(zé)設(shè)備維護及物料運輸各隊設(shè)專職安全員1名，質(zhì)量檢查員1名，形成"三隊九崗"管理體系。2.2施工設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要用途掘進機EBH-1201臺煤巖掘進作業(yè)液壓錨桿鉆機MQT-120/2.73臺錨桿錨索施工濕噴機PZ-5B2臺噴射混凝土支護刮板輸送機SGW-40T3臺煤矸運輸局部通風(fēng)機2×15kW2臺工作面通風(fēng)潛水泵Φ100mm4臺排水作業(yè)全站儀TS061臺施工測量放樣2.3施工進度計劃準(zhǔn)備階段（15天）：完成設(shè)備調(diào)試、材料進場檢驗及安全技術(shù)交底主體施工（180天）：表土段施工：20天（25m）基巖段施工：140天（385m）斷層帶施工：20天（40m）驗收整改（20天）：分區(qū)域進行質(zhì)量評定與缺陷修復(fù)日均進尺2.5m，月計劃進尺75m，采用"四·六"制作業(yè)制（每日4班作業(yè)，每班6小時）。三、施工工藝3.1掘進施工3.1.1鉆爆作業(yè)采用光面爆破技術(shù)，炮孔布置如下：掏槽眼：8個，深度2.5m，直徑42mm，裝藥量1.2kg/孔輔助眼：24個，深度2.4m，裝藥量0.8kg/孔周邊眼：32個，深度2.2m，裝藥量0.3kg/孔，間距450mm底眼：6個，深度2.5m，裝藥量1.0kg/孔爆破參數(shù)優(yōu)化：炸藥：選用煤礦許用三級乳化炸藥，藥卷直徑32mm雷管：毫秒延期電雷管，總延期時間≤130ms裝藥結(jié)構(gòu)：正向裝藥，連續(xù)裝藥，炮泥封孔長度≥0.5m起爆網(wǎng)絡(luò)：串聯(lián)起爆，起爆電流≥2.5A3.1.2掘進循環(huán)作業(yè)采用"三八"制循環(huán)作業(yè)方式，循環(huán)進度2.0m，循環(huán)工序如下：交接班及安全檢查（30min）打眼作業(yè)（180min）裝藥爆破（60min）通風(fēng)排煙（30min）安全檢查及敲幫問頂（20min）出矸作業(yè)（120min）臨時支護（40min）永久支護（180min）循環(huán)率控制在85%以上，正規(guī)循環(huán)率≥90%。3.2支護施工3.2.1臨時支護采用前探梁+金屬網(wǎng)臨時支護，具體參數(shù)：前探梁：Φ108mm無縫鋼管，長4.5m，每排3根金屬網(wǎng)：Φ6mm鋼筋焊制，規(guī)格1.0m×2.0m，網(wǎng)格100×100mm吊環(huán)：Φ20mm圓鋼加工，每2m設(shè)置1組，每組3個最大空頂距≤2.4m，最小空頂距≥0.4m，放炮后15min內(nèi)必須完成臨時支護。3.2.2永久支護采用"錨桿+錨索+金屬網(wǎng)+噴射混凝土"聯(lián)合支護體系：錨桿支護：頂板：Φ20×2500mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm，樹脂加長錨固（K2335+Z2360錨固劑各1支），錨固力≥100kN，預(yù)緊力≥120N·m幫部：Φ18×2000mm螺紋鋼錨桿，間排距1000×1000mm，樹脂端部錨固（Z2360錨固劑1支），錨固力≥70kN，預(yù)緊力≥80N·m角錨桿：與水平線成30°夾角，防止邊角失穩(wěn)錨索支護：規(guī)格：Φ15.24×6300mm鋼絞線，每排3根，排距2.0m錨固方式：樹脂加長錨固（K23351支+Z23602支）預(yù)緊力：≥150kN，錨固力≥200kN特殊地段：斷層帶、巷道開口及貫通處增設(shè)鎖口錨索，形成"井"字形加強支護噴射混凝土：材料配比：水泥:黃沙:碎石=1:2:2，水灰比0.45厚度：150mm（基巖段）、200mm（斷層帶）強度等級：C25，初凝時間≤15min，終凝時間≤3h施工工藝：潮噴作業(yè)，分兩次噴射，初噴50mm封閉圍巖，復(fù)噴至設(shè)計厚度3.3特殊地質(zhì)段施工3.3.1斷層破碎帶施工采用"超前管棚+注漿加固"施工方案：管棚：Φ108mm無縫鋼管，長6m，環(huán)向間距300mm，外插角3-5°注漿材料：水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，注漿壓力2.0-3.0MPa施工步驟：超前鉆探探明斷層位置及產(chǎn)狀施打管棚孔，安裝管棚鋼管分段注漿加固（每段2m）滯后管棚3m進行開挖作業(yè)縮小循環(huán)進尺至1.0m，加密支護參數(shù)3.3.2高瓦斯段施工采取"先抽后掘"治理措施：瓦斯抽放：施工Φ75mm抽放鉆孔，孔深15m，超前距5m，抽放時間≥72h通風(fēng)管理：采用雙風(fēng)機雙電源通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)筒直徑800mm，風(fēng)量≥300m3/min監(jiān)測監(jiān)控：距工作面5m內(nèi)設(shè)置甲烷傳感器，報警濃度≥0.8%，斷電濃度≥1.0%爆破管理：使用煤礦許用三級炸藥，采用毫秒延期電雷管，總延期時間≤130ms四、運輸系統(tǒng)設(shè)計4.1運輸方式選擇采用"刮板輸送機+膠帶輸送機"聯(lián)合運輸系統(tǒng)，具體布置如下：工作面：SGW-40T刮板輸送機（2臺，搭接布置）斜巷段：DSJ80/40/2×40膠帶輸送機（1臺，長度450m）轉(zhuǎn)載點：設(shè)置緩沖倉（容積10m3），減少物料沖擊4.2軌道運輸系統(tǒng)鋪設(shè)22kg/m鋼軌，軌距600mm，具體參數(shù)：道岔：ZDK622-4-12型單開道岔3組軌枕：混凝土軌枕，間距800mm，每節(jié)鋼軌接頭處增設(shè)2根道床：碎石道床，厚度150mm，軌距偏差±5mm，水平偏差≤5mm4.3提升系統(tǒng)選用JTP-1.6×1.2型提升絞車，配套Φ21.5mm鋼絲繩，具體配置：提升容器：1.5t礦車，每次提升2輛安全保護：設(shè)置過卷保護、過速保護、閘瓦磨損保護等8項保護裝置信號系統(tǒng)：采用聲光兼?zhèn)湫盘栄b置，實現(xiàn)"一坡三擋"安全控制五、安全技術(shù)措施5.1頂板管理成立頂板管理小組，每班設(shè)專職觀山工1名，實行"敲幫問頂"制度距工作面10m內(nèi)的支護在爆破前必須加固，爆破后先修復(fù)崩壞支架采用"十字布點法"進行頂板離層監(jiān)測，監(jiān)測點間距50m，數(shù)據(jù)實時傳輸至地面監(jiān)控中心斷層帶施工時，縮小循環(huán)進尺至1.0m，采用超前錨桿+金屬網(wǎng)聯(lián)合支護儲備足夠的搶險材料（道木200根、金屬網(wǎng)500m2、錨桿300套），設(shè)置專用材料庫5.2瓦斯管理嚴(yán)格執(zhí)行"一炮三檢"制度（裝藥前、爆破前、爆破后），瓦斯?jié)舛取?.0%時嚴(yán)禁爆破工作面及回風(fēng)流中設(shè)置甲烷傳感器，監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至監(jiān)控系統(tǒng)配備2臺便攜式甲烷檢測儀，每小班更換電池，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確爆破作業(yè)必須使用煤礦許用炸藥和雷管，嚴(yán)禁使用不合格爆破器材局部通風(fēng)機實行"三專兩閉鎖"（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路，風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖）5.3防治水措施堅持"有疑必探，先探后掘"原則，超前鉆探孔深度30m，超前距5m沿巷道兩側(cè)設(shè)置排水溝（寬300mm×深200mm），坡度3‰，配備2臺Φ100mm潛水泵（一用一備）斷層帶施工前，采用鉆探+物探（地質(zhì)雷達）相結(jié)合方法查明富水情況建立水情水害預(yù)測預(yù)報制度，每日分析涌水量、水質(zhì)變化情況配備應(yīng)急排水管路（Φ150mm），與礦井主排水系統(tǒng)相連，確保排水暢通5.4爆破安全爆破作業(yè)實行"三人聯(lián)鎖"放炮制（班組長、放炮員、瓦檢員）裝藥前切斷工作面動力電源，爆破母線長度≥300m，躲炮距離≥300m炮眼封泥必須使用水炮泥，封泥長度≥0.5m，嚴(yán)禁用煤粉、巖粉代替瞎炮處理：距瞎炮眼300mm處打平行眼，裝藥爆破，嚴(yán)禁手拉、鎬刨爆破后通風(fēng)時間≥30min，待瓦斯?jié)舛冉抵?.8%以下方可進入工作面5.5機電安全所有電氣設(shè)備實行"包機到人"制度，掛牌管理，每月進行1次全面檢修嚴(yán)格執(zhí)行停送電制度，停電必須掛"有人作業(yè)，禁止送電"標(biāo)志牌，設(shè)專人監(jiān)護電氣設(shè)備的金屬外殼必須可靠接地，接地電阻≤2Ω電纜懸掛高度≥1.8m，間距300mm，與風(fēng)筒分掛巷道兩側(cè)采用"三無、四有、二齊、三全、三堅持"電氣管理標(biāo)準(zhǔn)（無雞爪子、無羊尾巴、無明接頭；有過流和漏電保護裝置、有螺絲和彈簧墊、有密封圈和擋板、有接地裝置；電纜懸掛整齊、設(shè)備硐室清潔整齊；防護裝置全、絕緣用具全、圖紙資料全；堅持使用漏電繼電器、堅持使用煤電鉆綜合保護、堅持使用風(fēng)電和瓦斯電閉鎖）六、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)6.1掘進工程質(zhì)量巷道中心線偏差≤50mm，腰線偏差≤30mm斷面規(guī)格：允許偏差+150mm，-50mm巷道坡度：偏差±1‰，局部最大偏差≤3‰爆破成形：周邊眼痕率≥60%，超挖量≤150mm，欠挖量≤50mm6.2支護工程質(zhì)量錨桿：錨固力頂錨桿≥100kN，幫錨桿≥70kN，預(yù)緊力達標(biāo)率≥95%錨索：預(yù)緊力≥150kN，錨固力≥200kN，安裝角度偏差≤3°噴砼：強度等級C25，厚度偏差-5mm，表面平整度≤50mm/2m鋼筋網(wǎng)：搭接長度≥100mm，聯(lián)網(wǎng)牢固，不得有松動現(xiàn)象6.3工程驗收分部分項工程驗收：每50m進行1次，邀請監(jiān)理單位共同參與隱蔽工程驗收：支護前、注漿后等關(guān)鍵工序必須留存影像資料竣工驗收：巷道完工后30日內(nèi)完成，包括實體檢測、資料審查等內(nèi)容質(zhì)量評定：采用百分制，分優(yōu)良（≥90分）、合格（70-89分）、不合格（<70分）三個等級七、應(yīng)急預(yù)案7.1冒頂事故應(yīng)急處置立即啟動頂板事故應(yīng)急預(yù)案，撤出受威脅區(qū)域人員采用"由外向里、先支后拆"的原則進行處理，設(shè)置臨時支護冒頂區(qū)兩端打設(shè)木垛維護，防止事故擴大配備2臺備用液壓支架，確保能快速控制頂板制定詳細的救援路線圖，每季度組織1次應(yīng)急演練7.2瓦斯爆炸應(yīng)急處置立即切斷災(zāi)區(qū)電源，撤出人員至新鮮風(fēng)流中啟動應(yīng)急通風(fēng)系統(tǒng)，控制風(fēng)流方向，防止瓦斯擴散救護隊佩戴氧氣呼吸器進入災(zāi)區(qū)偵察，搜救遇險人員在安全地點設(shè)置臨時避難硐室，配備自救器、食品和飲用水采取"先堵后抽"措施控制瓦斯?jié)舛龋乐苟伪?.3水災(zāi)應(yīng)急處置立即啟動排水系統(tǒng)，切斷受水威脅區(qū)域電源采用"探、放、堵、截、排"綜合措施治理水害沿巷道腰線鋪設(shè)應(yīng)急排水管，確保排水能力≥20m3/h儲備足夠的防水閘門材料，必要時構(gòu)筑防水閘門與氣象部門建立預(yù)警機制，提前做好雨季"三防"工作八、施工監(jiān)測8.1圍巖變形監(jiān)測采用"十字布點法"設(shè)置測站，監(jiān)測點間距50m，斷層帶加密至20m監(jiān)測內(nèi)容：頂?shù)装逡平?、兩幫移近量、頂板離層量監(jiān)測頻率：掘進期間1次/天，穩(wěn)定后1次/周，持續(xù)3個月預(yù)警值：頂?shù)装逡平俊?00mm/月，兩幫移近量≥80mm/月8.2瓦斯監(jiān)測工作面及回風(fēng)流中設(shè)置甲烷傳感器，報警濃度≥0.8%，斷電濃度≥1.0%配備便攜式甲烷檢測儀，每小班檢查次數(shù)不少于3次瓦斯抽放參數(shù)監(jiān)測：流量、濃度、壓力，數(shù)據(jù)每小時記錄1次建立瓦斯?jié)舛茸兓厔輬D，預(yù)測瓦斯涌出規(guī)律8.3水文監(jiān)測沿巷道每隔100m設(shè)置涌水量觀測點，每日測量2次水質(zhì)監(jiān)測：每周取樣1次，分析pH值、礦化度等指標(biāo)水壓監(jiān)測：在斷層帶附近設(shè)置測壓孔，監(jiān)測水壓變化建立水情水害預(yù)測預(yù)報臺賬，及時分析研判水害風(fēng)險九、文明施工9.1施工環(huán)境管理材料堆放：分類存放，設(shè)置標(biāo)識牌，距軌道不小于0.5m巷道衛(wèi)生：每班清理浮矸雜物，保持水溝暢通，無積水、無淤泥照明系統(tǒng)：采用36V安全電壓，每5m設(shè)置防爆照明燈，照度≥100lux通風(fēng)除塵：采用濕式作業(yè)，轉(zhuǎn)載點設(shè)置噴霧降塵裝置，粉塵濃度≤2mg/m39.2設(shè)備管理設(shè)備擺放：實行"定置管理"，設(shè)備間距≥0.8m，通道寬度≥1.0m維護保