煤礦斜井三級排水系統(tǒng)施工方案一、工程概況（一）水文地質(zhì)條件本礦井屬水文地質(zhì)條件復(fù)雜礦井，根據(jù)地質(zhì)勘察報告顯示，礦井正常涌水量為807m3/h，最大涌水量達1234m3/h?？紤]井下灑水和黃泥灌漿析出水增加50m3/h排水量，設(shè)備選型按正常涌水量857m3/h、最大涌水量1284m3/h設(shè)計，水處理需額外增加15m揚程。礦井采用主斜井、副立井、回風(fēng)立井綜合開拓方式，主斜井井口標高+922m，井底車場最低標高+205m，排水總垂高732m，管路敷設(shè)總長度約5800m。（二）工程范圍本工程包括主排水系統(tǒng)及采掘工作面排水系統(tǒng)兩部分，具體涵蓋：井底主排水泵房建設(shè)（含設(shè)備基礎(chǔ)、防水設(shè)施）、5800m排水管路敷設(shè)（主斜井井筒及井下巷道段）、21604運輸順槽局部排水系統(tǒng)（水倉、水泵安裝）、配套供電與控制系統(tǒng)安裝調(diào)試、疏干巷道及放水孔施工（非工作幫上部）。（三）工程目標工期目標：總工期90天，其中主排水系統(tǒng)60天，確保6月底前完工投入雨季使用質(zhì)量目標：符合《煤礦安全規(guī)程》《排水泵站設(shè)計規(guī)范》GB50161等標準，系統(tǒng)排水能力滿足最大涌水量1284m3/h要求安全目標：實現(xiàn)"零重傷、零事故"，杜絕透水、觸電、高處墜落等風(fēng)險二、施工準備（一）技術(shù)準備圖紙會審工作需組織技術(shù)人員重點審核水泵房與井筒相對位置、管路坡度、設(shè)備基礎(chǔ)尺寸等關(guān)鍵參數(shù)，形成會審記錄并及時解決設(shè)計疑問。針對特殊工序編制專項方案，包括井筒管路吊裝專項方案（含受力計算、吊裝序列）、防水閘門安裝工藝（門框澆筑、密封試驗流程）、潛水泵抗災(zāi)排水系統(tǒng)調(diào)試方案。技術(shù)交底采用"三級交底"制度，項目總工向施工隊長交底，隊長向班組長交底，班組長向作業(yè)人員交底，留存書面交底記錄并簽字確認。測量放樣采用全站儀進行中心線放樣，直線段每50m設(shè)置一個中心樁，曲線段20m一個樁，高程控制按四等水準測量標準執(zhí)行，閉合精度控制在20mm以內(nèi)。對排水坡度進行重點控制，主斜井段坡度3‰-5‰，確保排水通暢。（二）資源配置1.人員配置管理及技術(shù)人員：項目經(jīng)理1人、技術(shù)負責人2人、安全員3人、施工員5人特種作業(yè)人員：機電安裝工25人（持特種作業(yè)證）、起重工5人（含信號工）、防水工8人（持防水專業(yè)證書）、測量工2人（中級以上職稱）、爆破工4人、焊接工6人普工：40人（負責土方開挖、混凝土澆筑等輔助工作）2.設(shè)備配置主要施工設(shè)備：挖掘機PC200型3臺、空壓機VY-12/7型4臺、混凝土攪拌機JS500型2臺、振搗器ZN50型8臺、全站儀TS60型1臺、激光指向儀YBJ-1000型3臺、履帶式起重機50t型1臺排水設(shè)備：潛水泵BQS150-120/2-90型6臺（施工排水用）、QY25-222/11-30kW型潛水電泵4臺（21604順槽排水）加工設(shè)備：切斷機2臺、套絲機3臺、電焊機5臺、氬弧焊機2臺3.材料準備鋼材：HRB400E級鋼筋（φ12-φ25mm）、無縫鋼管D325×21mm（6000m）、角鋼∠100×8mm（用于管路支架）混凝土：C30P8抗?jié)B混凝土（主泵房及水倉）、C25混凝土（分區(qū)排水溝）防水材料：3mm厚SBS改性瀝青防水卷材、高分子復(fù)合防水卷材（1.5mm厚）、中埋式止水帶（寬300mm）預(yù)制構(gòu)件：混凝土蓋板（1.2m×0.6m×0.15m）、HDPE防滲膜（厚度1.5mm）（三）現(xiàn)場準備場地布置在主斜井井口50m范圍內(nèi)設(shè)置材料堆放區(qū)，劃分鋼管存放區(qū)（用枕木墊起離地30cm）、設(shè)備存放區(qū)（搭設(shè)防雨棚）、加工區(qū)（配置切斷機、套絲機），各區(qū)設(shè)置明顯標識牌。施工用電從地面變電所引接660V臨時電源，安裝2臺315kVA移動變壓器，設(shè)置三級配電兩級保護。通風(fēng)系統(tǒng)在水泵房掘進工作面安裝2×55kW局部通風(fēng)機，采用"雙風(fēng)機雙電源"自動切換裝置，確保風(fēng)量≥150m3/min。臨時排水系統(tǒng)需提前施工，在泵房基坑周邊設(shè)置排水溝（寬300mm×深400mm），配置2臺22kW潛水泵（揚程≥30m）。材料運輸通道寬度不小于3.5m，坡度不大于8°，安裝專用配電箱采用雙回路供電，工作面照明采用隔爆型LED燈具（照度≥50lux）。三、三級排水系統(tǒng)設(shè)計（一）一級排水系統(tǒng)（工作面排水）一級排水系統(tǒng)設(shè)置于掘進工作面，主要應(yīng)對掌子面積水。當工作面涌水量在5m3/h以內(nèi)時，利用提升容器配合壓氣或電動潛水泵進行排水；涌水量超過20-30m3/h時，采用臥泵排水。為減少臥泵向下移動次數(shù)，用噴射泵將水排至距工作面一定距離的中間轉(zhuǎn)水站，再用臥泵將水排至地表，或用裝在專設(shè)平臺車上的臥泵直接排至地面，另設(shè)一條岔道專供臥泵隨工作面推進而下放。在21604運輸順槽設(shè)置局部排水系統(tǒng)，在回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷距密閉5m處開挖水倉，規(guī)格為4m（寬）×1.5m（深）×18m（長），采用錨噴支護（錨桿Φ20×2000mm，間排距800×800mm，噴砼厚度100mm）。安裝HDPE防滲膜（厚度1.5mm），接縫采用熱熔焊接（搭接寬度100mm，焊接溫度180-200℃），焊接后進行氣壓檢測（壓力0.2MPa，保壓30s無壓降）。排水設(shè)備選用流量50m3/h、揚程222m的多級離心泵，安裝在混凝土平臺上（高出倉底500mm），吸水管設(shè)置濾網(wǎng)（20mm×20mm鋼絲網(wǎng)，尺寸比籠頭大200mm）。備用潛水泵（22kW）采用40T鏈條吊掛（頂板生根采用M24膨脹螺栓），使用花蘭螺絲調(diào)節(jié)高度，確保泵體離淤積面≥200mm，電纜懸掛高度不低于1.8m。（二）二級排水系統(tǒng)（區(qū)段轉(zhuǎn)水站）二級排水系統(tǒng)沿斜井每150m設(shè)置一個中間轉(zhuǎn)水站，每個轉(zhuǎn)水站配備2臺QY25-222/11-30kW型潛水電泵（1用1備），流量50m3/h，揚程222m。轉(zhuǎn)水站水倉規(guī)格為3m×2m×2m，采用C30混凝土澆筑，內(nèi)壁敷設(shè)1.5mm厚高分子復(fù)合防水卷材，底部設(shè)置沉淀池（尺寸1m×1m×1m）。管路采用D325×21mm無縫鋼管，每10m設(shè)置一組管路支架（∠100×8角鋼制作），支架埋入井壁深度≥300mm，采用M20膨脹螺栓固定（每支架4套），安裝后做防腐處理（底漆+面漆兩道）。管路連接采用法蘭連接（使用耐油橡膠墊片），安裝偏心異徑管（頂平安裝），每個轉(zhuǎn)水站進出口安裝閘閥（Z41H-16C型）及逆止閥（阻力系數(shù)≤5）。（三）三級排水系統(tǒng)（井底主排水）主排水泵房建設(shè)在井底車場最低標高+205m處，采用爆破法開挖基坑，周邊眼距500mm，裝藥量控制在0.3kg/m，人工清底至設(shè)計標高，邊坡按1:0.5放坡，基底鋪設(shè)200mm厚碎石墊層并夯實?；炷翝仓秩芜M行：底板（C30P8，厚度500mm，內(nèi)配Φ16@200雙層鋼筋）、設(shè)備基礎(chǔ)（預(yù)留螺栓孔位置偏差≤10mm）、墻體及頂板（連續(xù)澆筑，采用泵送混凝土，振搗棒插入間距≤500mm）。防水處理采用墻體迎水面敷設(shè)3mm厚SBS改性瀝青防水卷材（滿粘法施工），變形縫處設(shè)置中埋式止水帶（寬300mm），穿墻管采用剛性防水套管（翼環(huán)厚度≥10mm）。泵房設(shè)置兩個出口，一個通過斜巷與井筒相連（底部高度超過泵房底板7m以上），另一個通向井底車場，車場出口處安裝防水防火密閉門。主要水倉分為主倉和副倉，有效容量按V=2(Q+3000)公式計算（Q=857m3/h），總?cè)萘?2314m3，確?？諅}容量保持50%以上。水倉進口處設(shè)置箅子過濾雜質(zhì)，在水砂充填區(qū)域增設(shè)沉淀池，采用錨噴支護（錨桿Φ20×2000mm，間排距800×800mm，噴砼厚度100mm），安裝HDPE防滲膜（厚度1.5mm）。四、主要施工流程（一）主排水系統(tǒng)施工1.水泵房建設(shè)基坑開挖采用挖掘機配合人工進行，巖層段采用光面爆破施工，炮孔布置參數(shù)：孔深2.0m，間距0.8m，排距0.6m，裝藥量控制在0.3kg/m3以內(nèi)。松散土層采用噴錨支護，噴射混凝土厚度10cm，錨桿采用φ20mm螺紋鋼，長度2.0m，間距1.0m×1.0m；穩(wěn)定巖層采用素噴混凝土支護，厚度5cm?；炷翝仓皺z查模板支撐系統(tǒng)穩(wěn)定性，清理模板內(nèi)雜物并灑水濕潤。模板采用組合鋼模板，接縫處粘貼5mm厚海綿條，支撐系統(tǒng)采用φ48mm鋼管腳手架，立桿間距60cm，橫桿步距120cm，掃地桿距地面20cm。模板安裝允許偏差：軸線位置±5mm，截面尺寸±10mm，表面平整度≤5mm/2m。混凝土運輸采用防爆型混凝土罐車，運輸時間控制在1.5h以內(nèi)，按規(guī)定制作試塊（每100m3制作1組抗壓試塊，3組抗?jié)B試塊）。澆筑采用分段連續(xù)施工，每段長度不大于10m，分層厚度控制在30cm以內(nèi)，使用插入式振搗器振搗（間距不大于50cm，時間15-30s）。澆筑完成后12h內(nèi)覆蓋土工布灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于14d，表面溫度與環(huán)境溫度差控制在25℃以內(nèi)。2.設(shè)備安裝主水泵選用MDS420-96×9型多級離心泵7臺（3工2備2檢修），流量420m3/h，揚程864m，配套YB2-4極10kV/1600kW防爆電機。水泵就位使用50t汽車吊吊至基礎(chǔ)，通過墊鐵找平（水平度偏差≤0.1mm/m），緊固地腳螺栓（采用扭矩扳手按300N·m力矩分三次擰緊）。電機與水泵采用彈性聯(lián)軸器連接，調(diào)整同心度（徑向偏差≤0.05mm，軸向間隙2-4mm），安裝防護罩（高度≥1.8m，網(wǎng)孔≤50mm）。吸水管路采用D377×20mm復(fù)合鋼管，法蘭連接（耐油橡膠墊片），安裝偏心異徑管（頂平安裝）；壓水管路安裝壓力表（量程1.5倍工作壓力）、閘閥及逆止閥。井筒管路敷設(shè)采用"從上至下"分段吊裝法，每段12m，使用2臺5t卷揚機同步起吊，管口設(shè)置臨時封堵（塑料端蓋），對口時采用導(dǎo)向桿定位，焊接采用氬弧焊打底、電弧焊蓋面（焊縫高度≥管壁厚）。分段進行水壓試驗（試驗壓力1.5倍設(shè)計壓力），保壓30min壓力降≤0.05MPa為合格，不合格焊縫需重新焊接并復(fù)試。（二）分區(qū)排水系統(tǒng)施工1.疏干巷道施工在非工作幫上部施工疏干巷道，斷面3m×2.5m，采用炮掘施工，支護形式為U型鋼支架（29U，間距800mm）。巷道兩幫施工水平放水孔，孔徑Φ110mm，孔深30m，間距5m，安設(shè)Φ108mmPVC濾水管（帶孔率15%），管外包裹透水土工布。2.排水溝施工主排水溝沿井下主要運輸大巷敷設(shè)，全長3200m，采用C30混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，設(shè)計斷面尺寸為1.2m×1.5m（寬×深），排水坡度3‰-5‰。分區(qū)排水溝總長4800m，采用C25混凝土預(yù)制構(gòu)件鋪設(shè)，直線段每50m設(shè)置一個中心樁，曲線段20m一個樁，高程控制按四等水準測量標準執(zhí)行，閉合精度控制在20mm以內(nèi)。土方開挖土層段采用挖掘機開挖，人工配合修整邊坡，開挖斷面比設(shè)計寬出30cm（考慮支護需要）；巖層段采用光面爆破施工。松散土層采用噴錨支護（噴射混凝土厚度10cm，錨桿Φ20×2000mm，間排距1.0m×1.0m）；穩(wěn)定巖層采用素噴混凝土支護（厚度5cm）?；滋幚硇枞斯て秸瑝簩嵍冗_到90%以上，巖石基底進行鑿毛處理，軟弱地基采用級配砂石換填（厚度不小于50cm，分層夯實每層20cm）?；炷翝仓捎媒M合鋼模板，模板接縫粘貼5mm厚海綿條，支撐系統(tǒng)采用φ48mm鋼管腳手架。采用分段連續(xù)澆筑，每段長度不大于10m，澆筑厚度分層控制在30cm以內(nèi)，使用插入式振搗器振搗（間距不大于50cm，時間15-30s）。排水溝底板與側(cè)墻澆筑間隔時間不超過2h，施工縫處設(shè)置止水帶（300mm寬橡膠止水帶）。（三）自動化控制系統(tǒng)安裝供電系統(tǒng)采用雙回路供電，從地面變電所引接10kV高壓電纜（MYJV22-10kV3×120mm2）至井下中央變電所，再分接至主排水泵房和各轉(zhuǎn)水站?？刂葡到y(tǒng)采用PLC集中控制，支持遠程監(jiān)控和無人值守操作，安裝圖像監(jiān)視系統(tǒng)和專人巡檢制度。水位監(jiān)測采用投入式液位傳感器，在各水倉、轉(zhuǎn)水站設(shè)置水位自動監(jiān)測點，實時監(jiān)測水位變化并上傳至控制中心。當水位達到預(yù)警值時，系統(tǒng)自動啟動備用泵；達到停泵水位時，自動關(guān)閉水泵。水泵啟動采用軟啟動方式，避免啟動電流過大對電網(wǎng)造成沖擊。五、質(zhì)量控制措施（一）原材料控制進場材料需查驗出廠合格證、材質(zhì)單，并按規(guī)定進行抽樣送檢：水泥每200t為一批次檢驗強度和安定性；鋼筋每60t為一批次檢驗屈服強度、抗拉強度及伸長率；防水材料每1000㎡為一批次檢驗不透水性、拉伸強度；鋼管需進行壁厚檢測和耐壓試驗。材料存儲應(yīng)符合要求：水泥存儲時間不超過3個月，受潮結(jié)塊水泥嚴禁使用；鋼筋架空堆放避免銹蝕，使用前進行除銹處理；防水材料需架空存放，距離地面不小于30cm，避免陽光直射和雨淋。（二）施工過程控制測量控制建立施工控制網(wǎng)，定期復(fù)核中線和高程控制點，每50m設(shè)置一個坡度檢查點，偏差控制在±1‰以內(nèi)?；炷临|(zhì)量控制嚴格控制配合比，坍落度損失超過30mm時需重新調(diào)整，試塊留置數(shù)量符合規(guī)范要求（每100m3制作1組抗壓試塊，3組抗?jié)B試塊），同條件養(yǎng)護試塊與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護。隱蔽工程驗收需經(jīng)監(jiān)理工程師驗收簽字后方可進行下道工序，包括基底處理、防水層施工、管道接口焊接等關(guān)鍵工序，驗收資料及時歸檔（含影像資料和檢測報告）。防水層施工前需檢查基層處理情況，混凝土表面平整度控制在5mm/2m以內(nèi)，陰陽角做成圓弧角（半徑50mm），清理表面浮灰和油污，確保干燥度達到要求（含水率≤9%）。（三）試驗與驗收管道安裝完成后進行水壓試驗，試驗壓力1.5倍設(shè)計壓力，保壓30min壓力降≤0.05MPa為合格。試驗合格后進行管道沖洗，直至出水清澈無雜物。防水層完成后進行閉水試驗，水位高度200mm，浸泡24h無滲漏為合格，對針孔、氣泡等缺陷采用割補法修補（修補范圍超出缺陷邊緣100mm）。每年雨季前需對所有水泵進行聯(lián)合啟動試驗，驗證泵房在最大涌水情況下的排水能力，試驗過程中水倉空倉容量應(yīng)降至最低，確保雨季期間有足夠的緩沖空間。水泵單機試運行時間不少于2h，檢查軸承溫度（不超過75℃）、振動值（不超過0.08mm）、電流（不超過額定值）等參數(shù)。六、安全保障措施（一）施工安全管理建立健全安全生產(chǎn)責任制，明確項目經(jīng)理為安全生產(chǎn)第一責任人，配備3名專職安全員負責現(xiàn)場安全監(jiān)督。實行"三級安全教育"制度，特種作業(yè)人員必須持證上崗，嚴禁無證操作。施工前編制專項安全技術(shù)措施，對爆破、吊裝、高處作業(yè)等危險工序進行風(fēng)險評估，制定防范措施。施工現(xiàn)場設(shè)置明顯安全警示標志，在斜井井筒、水泵房等危險區(qū)域設(shè)置防護欄桿和警示燈。電氣設(shè)備必須有可靠接地，使用漏電保護器（動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s）。爆破作業(yè)嚴格執(zhí)行"一炮三檢"和"三人連鎖"放炮制度，爆破前清理警戒區(qū)域內(nèi)人員，設(shè)置警戒標志和崗哨。（二）防水與排水安全施工期間必須保持臨時排水系統(tǒng)暢通，配備足夠數(shù)量的備用水泵（揚程≥100m，流量≥150m3/h），確保突水時能及時排水。定期檢查水倉淤積情況，及時清理淤泥，保證空倉容量始終保持在總?cè)萘康?0%以上。雨季來臨前對所有排水設(shè)備進行全面檢修和試運行，確保設(shè)備處于良好狀態(tài)。在可能發(fā)生透水的地段，必須堅持"預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采"的原則，施工放水孔超前探測，探明前方水文地質(zhì)情況。發(fā)現(xiàn)透水征兆（如掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等），立即停止作業(yè)，撤出人員并報告調(diào)度室。（三）應(yīng)急保障編制水害應(yīng)急預(yù)案，成立應(yīng)急救援小組，配備必要的救援設(shè)備和物資（如防水沙袋、速凝劑、潛水泵等）。定期組織應(yīng)急演練，提高應(yīng)急處置能力。一旦遇到暴雨或紅色預(yù)警情況，立即停產(chǎn)并撤離人員，同時啟用備用排水系統(tǒng)，確保危險區(qū)域的電源已被切斷。建