礦井大坡度巷道施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1工程基本參數(shù)本工程為26采區(qū)回風(fēng)聯(lián)巷抬頂煤施工項(xiàng)目，巷道設(shè)計(jì)長度280m，坡度范圍+18°~+42.5°，其中100m地段坡度超過30°，最大坡度達(dá)42.5°。巷道斷面采用直墻半圓拱型，掘進(jìn)寬度4.8m，高度3.6m，凈斷面積14.2m2。工程穿越"兩軟一硬"煤層地質(zhì)條件，上部為松軟泥巖（厚度2.3~4.5m），中部為中硬煤層（平均厚度3.2m），下部為堅(jiān)硬砂巖（單軸抗壓強(qiáng)度35~48MPa）。1.2地質(zhì)條件分析根據(jù)地質(zhì)勘探資料，施工區(qū)域存在3條落差0.5~1.2m的正斷層，斷層帶內(nèi)伴生裂隙水，預(yù)計(jì)最大涌水量8m3/h。煤層瓦斯含量8.6m3/t，屬高瓦斯區(qū)域。巷道頂板松散破碎，普氏系數(shù)f=0.8~1.2，易發(fā)生冒頂；底板為遇水膨脹性泥巖，浸水后抗壓強(qiáng)度降低40%，需采取特殊加固措施。1.3工程重難點(diǎn)超高坡度段（>30°）支護(hù)體系穩(wěn)定性控制施工設(shè)備防跑車及人員防滑措施斷層破碎帶涌水治理與圍巖加固高瓦斯環(huán)境下的安全施工管控上下車場與主巷道的銜接施工精度控制二、施工組織管理2.1組織機(jī)構(gòu)設(shè)置項(xiàng)目經(jīng)理部下設(shè)5個(gè)專業(yè)小組：技術(shù)組：負(fù)責(zé)施工方案編制、技術(shù)交底、測量放線施工組：分設(shè)掘進(jìn)班（3個(gè)）、支護(hù)班（2個(gè)）、機(jī)電班（1個(gè)）安全組：配備專職安全員3名、瓦斯檢查員4名（24小時(shí)輪班）物資組：負(fù)責(zé)材料采購、設(shè)備維護(hù)、備件儲備調(diào)度室：統(tǒng)籌施工進(jìn)度、協(xié)調(diào)工序銜接、應(yīng)急指揮2.2勞動(dòng)力配置采用"三八制"作業(yè)模式，每班配置：掘進(jìn)工：6人（含爆破工2名）支護(hù)工：5人機(jī)電維修工：2人信號工/把鉤工：2人專職安全員：1人、瓦斯檢查員：1人班組長：1人（兼現(xiàn)場指揮）總計(jì)配置作業(yè)人員45人，管理人員8人，實(shí)行崗位責(zé)任制與績效掛鉤考核。2.3施工進(jìn)度計(jì)劃采用"分段平行作業(yè)法"，總工期控制在90天內(nèi)：準(zhǔn)備階段（5天）：設(shè)備安裝、安全設(shè)施布設(shè)、技術(shù)交底下部巖段施工（25天）：18°~25°坡度段，日進(jìn)尺3.5m中部過渡段（30天）：25°~35°坡度段，日進(jìn)尺2.8m上部急坡段（25天）：35°~42.5°坡度段，日進(jìn)尺2.2m收尾階段（5天）：設(shè)備回撤、巷道清理、竣工驗(yàn)收關(guān)鍵線路：中部過渡段支護(hù)→上部急坡段防跑車系統(tǒng)安裝→斷層帶注漿加固三、施工關(guān)鍵技術(shù)3.1開挖工藝優(yōu)化3.1.1鉆爆參數(shù)設(shè)計(jì)采用"小進(jìn)尺、弱爆破"施工法，循環(huán)進(jìn)尺控制在1.2~1.5m，具體參數(shù)：掏槽方式：楔形掏槽，掏槽眼深度1.8m，裝藥系數(shù)0.65周邊眼間距：450mm，抵抗線500mm，采用空氣柱間隔裝藥炸藥選用：三級煤礦許用乳化炸藥，藥卷直徑32mm，單卷重150g雷管：毫秒延期電雷管，總延期時(shí)間<130ms起爆方式：串并聯(lián)起爆網(wǎng)絡(luò)，起爆器型號MFB-200型3.1.2裝巖運(yùn)輸系統(tǒng)主裝巖設(shè)備：P-60B型耙斗裝巖機(jī)（加裝防滑制動(dòng)裝置）運(yùn)輸設(shè)備：1.5m3底卸式箕斗，配套2JK-3.5/30型提升絞車輔助運(yùn)輸：在35°以上地段設(shè)置"之"字形折返軌道，軌距600mm，軌型24kg/m排矸系統(tǒng)：井口設(shè)30m3矸石倉，配套8t自卸汽車外運(yùn)3.2支護(hù)技術(shù)方案3.2.1分段支護(hù)設(shè)計(jì)根據(jù)坡度差異采用分級支護(hù)體系：18°~25°段："高強(qiáng)錨桿+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土"聯(lián)合支護(hù)錨桿：φ22×2500mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm鋼筋網(wǎng)：φ6mm鋼筋焊接網(wǎng)，網(wǎng)格100×100mm噴層厚度：100mm，C20混凝土，添加速凝劑（摻量3%）25°~35°段："錨桿+錨索+U型鋼棚"復(fù)合支護(hù)增設(shè)φ15.24×6000mm錨索，間排距1500×2000mm36U型鋼可縮性支架，棚距600mm，支架搭接長度500mm，使用4套卡纜固定35°~42.5°段："雙層支護(hù)+底梁加固"體系內(nèi)層：36U型鋼支架（棚距500mm）+雙層鋼筋網(wǎng)外層：噴射C25混凝土（厚度150mm）+注漿錨桿（φ25×3500mm，間排距1200×1500mm）底梁：20#礦工鋼，長度4.5m，每兩架支架設(shè)置1道3.2.2特殊地段加強(qiáng)措施斷層破碎帶：采用"管棚+注漿"超前支護(hù)φ108mm無縫鋼管管棚，長度6m，環(huán)向間距300mm注漿材料：水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'）注漿壓力：1.2~1.5MPa，單孔注漿量控制在80~120L涌水段治理：截水溝+集水倉+排水泵聯(lián)合排水系統(tǒng)化學(xué)注漿堵水：采用聚氨酯材料對裂隙進(jìn)行封堵圍巖加固：打設(shè)排水孔（φ50mm，深度3m）降低水壓3.3設(shè)備防滑體系3.3.1運(yùn)輸設(shè)備固定措施耙斗機(jī)：機(jī)身兩側(cè)打設(shè)2根DZ25/100型戧柱，底座采用4條φ24mm錨鏈與巷道底板預(yù)埋件連接箕斗：軌道每隔30m設(shè)置一組阻車器，上下車場安裝常閉式自動(dòng)抱閘裝置皮帶運(yùn)輸機(jī)：機(jī)尾與液壓支架底座采用10t倒鏈連接，機(jī)身每50m設(shè)置防滑地錨3.3.2人員安全保障設(shè)施巷道兩側(cè)距底板1.2m處設(shè)置防滑扶手繩（φ22mm鋼絲繩，每10m設(shè)固定點(diǎn)）臺階式人行道（踏步高度150mm，寬度300mm），鋪設(shè)防滑花紋鋼板上下車場設(shè)置躲避硐室（規(guī)格2m×1.8m×2m），配備應(yīng)急照明和通訊設(shè)備作業(yè)人員配備防墜器、防滑鞋、安全帶等防護(hù)用品四、安全技術(shù)措施4.1頂板管理嚴(yán)格執(zhí)行"敲幫問頂"制度，采用2.5m長撬棍處理危巖空頂距離控制：巖巷≤1.8m，煤巷≤1.2m，斷層帶≤0.8m支護(hù)質(zhì)量檢測：每班使用扭矩扳手檢查錨桿預(yù)緊力（≥300N·m），錨索張拉力≥150kN頂板離層監(jiān)測：每50m安裝1套頂板離層儀，監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至調(diào)度室4.2瓦斯治理通風(fēng)系統(tǒng)：采用2×55kW對旋式局部通風(fēng)機(jī)（一用一備），風(fēng)筒直徑800mm，風(fēng)量≥300m3/min瓦斯監(jiān)測：設(shè)置3處固定監(jiān)測點(diǎn)（掘進(jìn)頭、回風(fēng)流、工作面），配備便攜式瓦斯檢測儀（每班校準(zhǔn)）超限處理：瓦斯?jié)舛取?.8%時(shí)預(yù)警，≥1.0%立即停產(chǎn)撤人，采取稀釋措施爆破管理：采用毫秒延期電雷管，總延期時(shí)間<130ms，實(shí)行"一炮三檢"制度4.3防跑車措施一坡三擋系統(tǒng)：上下車場設(shè)置自動(dòng)阻車器，變坡點(diǎn)下方20m設(shè)常閉式擋車欄鋼絲繩檢查：提升鋼絲繩每天檢查1次，斷絲面積超過10%立即更換信號系統(tǒng)：采用聲光兼?zhèn)湫盘栄b置，設(shè)置"行車不行人，行人不行車"警示標(biāo)識應(yīng)急制動(dòng)：絞車配備工作閘和安全閘雙回路制動(dòng)系統(tǒng)，制動(dòng)減速度≥1.5m/s24.4爆破安全爆破參數(shù)：炮眼深度2.0m，裝藥量控制在1.2~1.8kg/眼，采用正向裝藥結(jié)構(gòu)起爆網(wǎng)絡(luò)：串聯(lián)連接方式，雷管段別控制在1~5段警戒范圍：直線距離≥100m，拐彎巷道≥75m，設(shè)置專人警戒瞎炮處理：距瞎炮眼300mm處打平行眼，重新裝藥起爆五、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)5.1巷道成形質(zhì)量斷面尺寸允許偏差：±150mm（寬度），±100mm（高度）巷道坡度偏差：≤±1°/100m中線偏差：直線段≤50mm/20m，曲線段≤100mm/20m5.2支護(hù)工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差檢查方法錨桿間排距±100mm尺量（每30m檢查5點(diǎn)）噴層厚度-50mm~+100mm鉆孔檢查（每50m1個(gè)點(diǎn)）U型鋼支架間距±50mm尺量（每10架檢查1架）混凝土強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值90%試塊試驗(yàn)（每50m1組）5.3隱蔽工程管理支護(hù)前地質(zhì)條件核查記錄錨桿（索）拉拔力試驗(yàn)報(bào)告（每300根一組，每組3根）注漿壓力與注漿量監(jiān)測曲線隱蔽工程驗(yàn)收實(shí)行"三方簽字"制度（施工、監(jiān)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人）六、施工設(shè)備配置6.1主要施工設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)鑿巖機(jī)YTP-266臺工作氣壓0.5~0.7MPa耙斗裝巖機(jī)P-60B1臺耙斗容積0.6m3，功率30kW提升絞車2JK-3.5/301臺卷筒直徑3.5m，額定拉力400kN噴漿機(jī)轉(zhuǎn)VII型2臺生產(chǎn)能力5m3/h，工作壓力0.4MPa單體液壓支柱DZ25/10050根初撐力≥90kN局部通風(fēng)機(jī)FBDNo6.3/2×552臺風(fēng)量280~500m3/min6.2監(jiān)測設(shè)備頂板離層儀：LBY-2型（10臺）錨桿測力計(jì)：ML-200型（5臺）瓦斯傳感器：KG9701型（6臺）激光指向儀：YBJ-1200型（2臺）防爆攝像機(jī)：KBA127型（4臺，覆蓋全作業(yè)面）七、應(yīng)急預(yù)案7.1冒頂事故應(yīng)急處置預(yù)警響應(yīng)：當(dāng)頂板離層速度超過5mm/d或錨桿測力計(jì)讀數(shù)驟降30%時(shí)啟動(dòng)預(yù)警搶險(xiǎn)步驟：立即切斷災(zāi)區(qū)電源，撤出受威脅人員采用木垛法臨時(shí)支護(hù)，控制頂板變形小斷面快速掘進(jìn)救援通道（寬度1.2m，高度1.8m）配備備用支護(hù)材料：圓木（φ200mm×4m）50根，板梁（200×300mm）30塊7.2瓦斯爆炸應(yīng)急措施立即啟動(dòng)井下避災(zāi)路線，人員向進(jìn)風(fēng)方向撤離切斷災(zāi)區(qū)及回風(fēng)系統(tǒng)電源啟用備用通風(fēng)機(jī)，控制風(fēng)流方向救護(hù)隊(duì)佩戴正壓氧呼吸器進(jìn)入災(zāi)區(qū)偵察采用惰氣滅火裝置控制火勢蔓延7.3設(shè)備跑車事故處理立即發(fā)出緊急停車信號，啟動(dòng)全巷道聲光報(bào)警在事故點(diǎn)下方設(shè)置臨時(shí)擋車欄（使用2根DZ31.5型單體柱+11#礦工鋼）組織專業(yè)人員使用5t倒鏈進(jìn)行車輛復(fù)位全面檢查軌道、制動(dòng)系統(tǒng)，確認(rèn)安全后方可恢復(fù)作業(yè)八、施工進(jìn)度保障8.1關(guān)鍵工序控制鉆爆作業(yè)：采用多臺鑿巖機(jī)平行作業(yè)，循環(huán)時(shí)間控制在4小時(shí)內(nèi)支護(hù)作業(yè)：與出矸工序平行進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)"掘支一體化"設(shè)備維護(hù)：實(shí)行"班檢+日檢+周檢"三級保養(yǎng)制度，保障設(shè)備完好率≥95%8.2進(jìn)度考核機(jī)制實(shí)行周進(jìn)度考核與獎(jiǎng)懲制度，超額完成計(jì)劃給予5%~10%績效獎(jiǎng)勵(lì)設(shè)置進(jìn)度控制點(diǎn)：每100m進(jìn)行一次綜合驗(yàn)收，延誤超3天啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制備用設(shè)備儲備：關(guān)鍵設(shè)備（如絞車、通風(fēng)機(jī)）配備100