懸臂掘進(jìn)機(jī)施工方案設(shè)計一、工程概況本工程為某煤礦井下巷道掘進(jìn)項目，設(shè)計巷道總長度2800m，斷面形狀為直墻半圓拱形，凈斷面尺寸為寬×高=5.0m×4.2m，掘進(jìn)斷面6.2m×4.8m。巷道穿越巖層主要為砂質(zhì)泥巖和中粒砂巖，巖石普氏硬度系數(shù)f=4-6，局部斷層破碎帶f=2-3。根據(jù)地質(zhì)勘察報告，施工區(qū)域地下水位埋深-35m，巷道頂板存在0.5-1.2m厚的松散含水層，需采取超前治水措施。工程采用EBZ260型懸臂掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行機(jī)械化作業(yè)，設(shè)計月進(jìn)尺450m，計劃總工期7個月。二、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備完成施工圖紙會審與技術(shù)交底，編制《懸臂掘進(jìn)機(jī)操作規(guī)程》《特殊地質(zhì)條件施工預(yù)案》等專項文件布設(shè)三級導(dǎo)線控制網(wǎng)，采用全站儀進(jìn)行中線、腰線標(biāo)定，每50m設(shè)置永久測點開展地質(zhì)雷達(dá)超前探測，圈定3處斷層破碎帶（K0+420、K1+180、K2+050）及2個富水區(qū)域（二）設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)懸臂掘進(jìn)機(jī)EBZ2601臺切割功率260kW，截割直徑5.5m刮板輸送機(jī)SGB630/150C2臺運輸能力350m3/h錨桿鉆機(jī)MQT-130/3.24臺額定扭矩130N·m混凝土噴射機(jī)PZ-5B2臺工作壓力0.4-0.6MPa激光指向儀YBJ-12002臺有效射程300m，光斑直徑≤50mm（三）材料儲備支護(hù)材料：Φ20×2200mm螺紋鋼錨桿（屈服強(qiáng)度≥335MPa）、Φ15.24mm鋼絞線錨索、C25噴射混凝土（配比水泥:砂:石=1:2:2.5）掘進(jìn)耗材：截齒（U95型硬質(zhì)合金）、耐磨襯板、液壓油（N46抗磨液壓油）輔助材料：Φ89mm地質(zhì)鉆桿、Φ42mm超前管棚、速凝劑（摻量3%-5%）（四）作業(yè)面布置掘進(jìn)作業(yè)面采用"三八制"循環(huán)作業(yè)：切割班（8h）、支護(hù)班（8h）、檢修班（8h）設(shè)置雙回路供電系統(tǒng)，配置2臺315kVA移動變電站安裝KCS-200D型除塵風(fēng)機(jī)2臺，形成壓抽混合式通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)量≥300m3/min三、掘進(jìn)工藝（一）截割作業(yè)切割程序：采用"由下向上、由外向內(nèi)"的切割順序，先切底槽后刷頂幫循環(huán)進(jìn)尺控制：砂巖段1.2m/循環(huán)，泥巖段1.5m/循環(huán)，破碎帶0.8m/循環(huán)截割速度：正常段30-40cm/min，斷層段降至15-20cm/min截割參數(shù)：切割頭轉(zhuǎn)速：45r/min（硬巖）、60r/min（軟巖）牽引速度：0.8-1.2m/min臥底量控制在150-200mm，避免出現(xiàn)臺階形底板（二）裝載運輸掘進(jìn)機(jī)鏟板收料角度調(diào)整為15°，星輪轉(zhuǎn)速25r/min采用"掘進(jìn)機(jī)→橋式轉(zhuǎn)載機(jī)→刮板輸送機(jī)"三級運輸系統(tǒng)運輸巷道設(shè)置自動噴霧降塵裝置，每50m安裝1組旋轉(zhuǎn)噴頭（三）循環(huán)作業(yè)正規(guī)循環(huán)流程：安全檢查→截割作業(yè)→臨時支護(hù)→出矸運輸→永久支護(hù)→質(zhì)量驗收循環(huán)時間控制：砂巖段120min/循環(huán)，泥巖段90min/循環(huán)每日完成8個作業(yè)循環(huán)，月有效作業(yè)天數(shù)25天四、支護(hù)技術(shù)（一）臨時支護(hù)采用前探梁+臨時錨桿聯(lián)合支護(hù)：3根Φ108mm無縫鋼管前探梁（長4.5m），配合4根Φ16mm臨時錨桿（間排距1.0×1.0m）破碎帶段增設(shè)Φ20mm鋼絲繩網(wǎng)（網(wǎng)格100×100mm），與前探梁形成整體防護(hù)（二）永久支護(hù)錨桿支護(hù)：頂錨桿：Φ22×2400mm左旋螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm，樹脂藥卷K2350+Z2360雙卷錨固幫錨桿：Φ20×2000mm等強(qiáng)錨桿，間排距900×800mm，采用1卷Z2360樹脂藥卷錨索支護(hù)：布置方式："三花"型布置，每2排錨桿打設(shè)1排錨索參數(shù)規(guī)格：Φ15.24×6300mm鋼絞線，間排距1600×1600mm，張拉預(yù)緊力≥150kN噴混凝土支護(hù)：分兩次噴射：初噴50mm（掘進(jìn)后2h內(nèi)完成），復(fù)噴至設(shè)計厚度100mm配合比：水泥:砂:碎石=1:2:2.5，水灰比0.45，摻加聚丙烯纖維（摻量0.9kg/m3）（三）特殊地段支護(hù)斷層破碎帶采用"管棚+注漿"超前支護(hù)：Φ42mm無縫鋼管（長6m），環(huán)向間距300mm，外插角5°水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，凝膠時間30-60s）富水段實施"截水+疏排"措施：打設(shè)Φ89mm排水孔（深度10m），安設(shè)KDJ250型排水泵（揚程50m）噴射混凝土中摻加水泥用量8%的防水劑五、安全措施（一）頂板管理執(zhí)行"敲幫問頂"制度，作業(yè)前由班長使用2.5m長撬棍處理活矸危巖采用YHD2型頂板離層儀監(jiān)測，每100m布設(shè)1個監(jiān)測點，臨界值設(shè)為10mm/d空頂距離嚴(yán)格控制：砂巖段≤1.8m，泥巖段≤1.5m，破碎帶≤0.8m（二）瓦斯防治安裝KJ90X型瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，T1傳感器（距迎頭≤5m）報警濃度≥0.8%配備2臺2BEC-42型真空泵進(jìn)行瓦斯抽采，抽采率≥85%掘進(jìn)面風(fēng)流中瓦斯?jié)舛取?.0%時，必須停止電鉆作業(yè)；≥1.5%時立即撤人（三）防滅火措施采用阻化劑防火技術(shù)，每50m設(shè)置1個阻化劑噴灑點配備2臺BGP-400型高倍數(shù)泡沫滅火裝置，泡沫倍數(shù)≥500倍電氣設(shè)備使用MA認(rèn)證產(chǎn)品，電纜懸掛高度≥1.8m，過路處加設(shè)防護(hù)套管（四）粉塵控制掘進(jìn)機(jī)配置內(nèi)外噴霧系統(tǒng)，外噴霧壓力≥8MPa，內(nèi)噴霧壓力≥3MPa作業(yè)人員佩戴自吸式防塵口罩（KN100級別），每班次更換濾棉實施煤層注水預(yù)處理，注水壓力2-4MPa，濕潤半徑≥1.5m六、質(zhì)量控制（一）掘進(jìn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)巷道中心線偏差：≤±100mm/200m腰線偏差：≤±50mm/200m斷面尺寸允許偏差：0-+150mm（寬度），0-+100mm（高度）（二）支護(hù)質(zhì)量檢測錨桿拉拔力試驗：頂錨桿≥180kN，幫錨桿≥120kN，抽檢頻率5%噴射混凝土：厚度采用鉆孔法檢測（每10m檢測1點），強(qiáng)度采用回彈儀測定錨索預(yù)緊力：使用MSJ-150型錨索測力計，每30m檢測1組（3根）（三）過程控制措施實行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），每循環(huán)填寫質(zhì)量驗收單建立質(zhì)量追溯體系，所有支護(hù)材料張貼二維碼標(biāo)識，實現(xiàn)全流程跟蹤對不合格項實施"四不放過"原則（原因、責(zé)任、措施、驗證未落實不放過）七、設(shè)備管理（一）日常維護(hù)建立"三定"責(zé)任制（定人、定機(jī)、定崗），實行機(jī)長負(fù)責(zé)制每日"十字作業(yè)"：清潔、潤滑、緊固、調(diào)整、防腐關(guān)鍵部件檢查周期：截割頭：每班檢查截齒磨損情況（磨損量＞10mm必須更換）液壓系統(tǒng)：每日檢測壓力（工作壓力16-18MPa），每周更換濾芯減速器：每500h更換齒輪油（N320極壓齒輪油）（二）故障處理常見故障應(yīng)急預(yù)案：截割電機(jī)過熱：立即停機(jī)檢查冷卻系統(tǒng)，清理散熱片灰塵液壓系統(tǒng)泄漏：采用帶壓密封技術(shù)，使用SK315型密封膠棒臨時封堵運輸機(jī)斷鏈：使用專用接鏈器連接，張緊度調(diào)整為下垂量20-30mm建立設(shè)備故障數(shù)據(jù)庫，采用FMEA（故障模式與影響分析）方法進(jìn)行風(fēng)險評估（三）備品備件管理設(shè)立二級備件庫，儲備關(guān)鍵備件（截割頭、液壓馬達(dá)、減速器等）20套實施ABC分類管理：A類（關(guān)鍵件）：庫存周轉(zhuǎn)率≤30天B類（常用件）：安全庫存量≥5套C類（一般件）：采用JIT補(bǔ)貨模式八、應(yīng)急預(yù)案（一）頂板事故應(yīng)急冒頂處理"四步法則"：第一步：立即啟動聲光報警系統(tǒng)，撤出受威脅區(qū)域人員第二步：采用木垛+注漿加固形成臨時支護(hù)，控制冒頂范圍擴(kuò)大第三步：安裝窺視儀探查頂板松散范圍，制定專項處理方案第四步：采用"由外向內(nèi)、分層支護(hù)"方式逐步恢復(fù)掘進(jìn)配備專用搶險設(shè)備：2臺QY-200型液壓起吊裝置、10m3應(yīng)急木垛材料（二）透水事故處置"三級排水"體系：一級：迎頭設(shè)置2臺Φ150mm潛水泵（揚程60m）二級：距迎頭50m設(shè)臨時水倉（容積50m3）三級：中央水倉配置4臺200D-43×5型多級泵透水征兆處置流程：發(fā)現(xiàn)掛紅、掛汗、空氣變冷等征兆→立即停止作業(yè)→發(fā)出警報→按避災(zāi)路線撤離→啟動排水系統(tǒng)（三）瓦斯突出應(yīng)對采用"四位一體"綜合防突措施：預(yù)測預(yù)報、防治措施、效果檢驗、安全防護(hù)突出預(yù)兆處置：立即切斷電源→佩戴隔離式自救器→沿逆風(fēng)方向撤離至避難硐室避難硐室配備：4h氧氣供應(yīng)系統(tǒng)、食品儲備（≥72h）、通訊設(shè)備（KTT103型礦用電話）（四）應(yīng)急演練計劃每月開展1次桌面推演，每季度組織1次實戰(zhàn)演練演練內(nèi)容覆蓋：頂板冒落、瓦斯爆炸、透水、火災(zāi)等7類事故演練評估采用PDCA循環(huán)，形成《應(yīng)急能力評估報告》并持續(xù)改進(jìn)九、施工組織（一）人員配置成立項目經(jīng)理部，設(shè)項目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全礦長等管理崗位8人作業(yè)班組配置：掘進(jìn)班：班長1人+司機(jī)2人+支護(hù)工6人+信號工2人檢修班：機(jī)電維修工4人+液壓工2人+鉗工2人輔助班：通風(fēng)工3人+測量工2人+爆破工2人（二）進(jìn)度計劃關(guān)鍵線路控制：K0+000-K0+420（斷層段）→K1+180-K1+300（富水段）→K2+050-K2+200（破碎帶）進(jìn)度保障措施：采用平行作業(yè)法：掘進(jìn)與支護(hù)工序交叉進(jìn)行實施"小班進(jìn)尺考核"，超額完成部分給予計件工資1.2倍獎勵建立設(shè)備"包機(jī)制"，完好率≥90%時給予維護(hù)班組獎勵（三）成本控制材料消耗指標(biāo)：錨桿≤