礦山馬頭門(mén)施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1設(shè)計(jì)參數(shù)本工程為豎井馬頭門(mén)施工項(xiàng)目，主提升井井筒凈直徑3.0m，地表絕對(duì)標(biāo)高531.9m，首個(gè)馬頭門(mén)軌面標(biāo)高420m，采用直墻三心拱結(jié)構(gòu)形式。馬頭門(mén)設(shè)計(jì)凈寬4.5m，墻高2.2m，拱高1.5m，支護(hù)厚度400mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。連接通道采用直墻半圓拱斷面，凈寬800mm，墻高1900mm，支護(hù)厚度300-450mm，與主馬頭門(mén)形成弧形連接結(jié)構(gòu)。1.2地質(zhì)條件施工段巖層主要由混合花崗片麻巖及黑云變粒巖組成，巖石單軸抗壓強(qiáng)度60-80MPa，裂隙不發(fā)育。井筒涌水量預(yù)計(jì)5m3/h，主要表現(xiàn)為井壁淋水，無(wú)集中出水點(diǎn)。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，未見(jiàn)大的斷層及破碎帶，屬Ⅲ類穩(wěn)定圍巖。1.3工程特點(diǎn)本馬頭門(mén)施工具有"一高兩復(fù)雜"特征：施工精度要求高（井筒與巷道連接偏差需控制在±50mm內(nèi)）；空間轉(zhuǎn)換復(fù)雜（從圓形井筒向矩形巷道過(guò)渡）；受力條件復(fù)雜（承受井筒豎向荷載與巷道水平荷載的復(fù)合作用）。施工需重點(diǎn)解決井筒與馬頭門(mén)的結(jié)構(gòu)銜接、爆破振動(dòng)控制及混凝土澆筑密實(shí)度等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。二、施工總體部署2.1施工順序采用"先井筒后巷道、分層分段、由內(nèi)向外"的施工順序：井筒掘至馬頭門(mén)頂板以上3m位置時(shí)，停止井筒掘進(jìn)，完成上段井壁支護(hù)井筒繼續(xù)下掘至馬頭門(mén)底板以下2m，形成施工操作空間馬頭門(mén)主體施工分三層進(jìn)行：第一層掘進(jìn)高度2.0m（拱部），第二層1.5m（墻部上半段），第三層1.0m（墻部下半段及基礎(chǔ)）滯后主體施工5m進(jìn)行連接通道開(kāi)挖，實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)2.2施工平面布置地面布置攪拌站（JS-1000型攪拌機(jī)）、材料堆場(chǎng)（分水泥罐、砂石料倉(cāng)）、鋼筋加工區(qū)（配備切斷機(jī)、彎曲機(jī)）及空壓機(jī)房（2臺(tái)20m3/min空壓機(jī)）。井口設(shè)置封口盤(pán)、固定盤(pán)及雙層吊盤(pán)，下層吊盤(pán)作為主要操作平臺(tái)，上層吊盤(pán)兼作安全防護(hù)層。井筒內(nèi)布置φ159mm溜灰管、風(fēng)筒及信號(hào)電纜，采用分區(qū)域布置確?；ゲ桓蓴_。2.3施工進(jìn)度計(jì)劃總工期控制在60天，具體里程碑節(jié)點(diǎn)：施工準(zhǔn)備：5天（含測(cè)量放線、設(shè)備調(diào)試）井筒預(yù)處理：7天（井筒掘進(jìn)及臨時(shí)支護(hù)）馬頭門(mén)掘進(jìn)：20天（平均日進(jìn)尺1.2m）支護(hù)施工：20天（鋼筋綁扎10天，模板安裝5天，混凝土澆筑5天）收尾驗(yàn)收：8天三、主要施工方法3.1測(cè)量放線采用"雙控網(wǎng)"測(cè)量體系：地面建立獨(dú)立控制網(wǎng)（四等導(dǎo)線精度），井下設(shè)置永久導(dǎo)線點(diǎn)。使用全站儀按極坐標(biāo)法放樣，在井筒內(nèi)壁標(biāo)出馬頭門(mén)輪廓線，每5m設(shè)置一組中腰線控制點(diǎn)。關(guān)鍵部位采用三維掃描技術(shù)進(jìn)行空間定位，確保馬頭門(mén)與井筒的連接偏差≤30mm。具體操作步驟：從地面控制點(diǎn)向井下傳遞坐標(biāo)和高程，在吊盤(pán)上建立臨時(shí)測(cè)量站按設(shè)計(jì)方位角放出馬頭門(mén)中心線，用紅漆標(biāo)注在井壁上每隔2m設(shè)置一道腰線，采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程傳遞爆破前對(duì)輪廓線進(jìn)行復(fù)核，偏差超過(guò)50mm時(shí)重新放線3.2掘進(jìn)施工3.2.1鉆爆設(shè)計(jì)采用光面爆破技術(shù)，炮孔布置遵循"密打眼、少裝藥、弱振動(dòng)"原則：掏槽形式：采用直眼掏槽，掏槽眼深度2.2m，比其他炮眼超深200mm炮孔參數(shù)：周邊眼間距400mm，抵抗線500mm，裝藥集中度0.25kg/m；輔助眼間距700mm，排距600mm裝藥量：掏槽眼裝藥系數(shù)0.8（φ32mm藥卷），輔助眼0.7，周邊眼0.6（間隔裝藥）起爆網(wǎng)絡(luò)：采用非電毫秒雷管起爆，段別設(shè)置：掏槽眼1-3段，輔助眼4-6段，周邊眼7-9段，底眼10段3.2.2鑿巖作業(yè)配置4臺(tái)YT28型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，分上下兩個(gè)作業(yè)組：鉆具組合：φ38mm一字型合金鉆頭，中空六角鋼鉆桿（長(zhǎng)度2.5m）操作工藝：采用"定人、定機(jī)、定位"分工，拱部眼由上而下施工，幫眼由下而上施工，底眼距底板150mm質(zhì)量控制：炮孔角度偏差≤2°，深度偏差±50mm，眼底間距偏差≤100mm3.2.3出矸系統(tǒng)采用"耙?guī)r機(jī)+吊桶"聯(lián)合出矸工藝：在馬頭門(mén)工作面布置P-60B型耙?guī)r機(jī)，將矸石耙至井筒內(nèi)井筒內(nèi)設(shè)置中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)，抓取矸石裝入3m3吊桶提升系統(tǒng)采用2JK-3.5/20型提升機(jī)，提升速度控制在4m/s以內(nèi)矸石經(jīng)地面翻矸臺(tái)卸入自卸汽車(chē)，運(yùn)至指定排矸場(chǎng)3.3支護(hù)施工3.3.1臨時(shí)支護(hù)針對(duì)Ⅲ類圍巖條件，采用錨網(wǎng)噴臨時(shí)支護(hù)：錨桿：φ20mm×2200mm螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm，梅花形布置，錨固力≥80kN金屬網(wǎng)：φ6mm鋼筋焊接網(wǎng)，網(wǎng)格100×100mm，搭接長(zhǎng)度100mm，用扎絲綁扎牢固噴射混凝土：C20混凝土，厚度100mm，分兩次噴射（初噴50mm封閉圍巖，復(fù)噴50mm增強(qiáng)支護(hù)）3.3.2鋼筋工程鋼筋加工在地面完成，井下綁扎成型：鋼筋配置：主筋采用φ25mm螺紋鋼，間距200mm；分布筋φ12mm，間距250mm；保護(hù)層厚度50mm連接方式：直徑≥22mm的鋼筋采用直螺紋連接，其余采用綁扎搭接（搭接長(zhǎng)度35d）安裝工藝：先立拱部鋼筋架，再立墻部鋼筋，設(shè)置"井"字形鋼筋支撐控制間距，采用砂漿墊塊保證保護(hù)層厚度3.3.3模板工程采用"鋼拱架+組合鋼模板"體系：拱架：[14槽鋼制作，間距800mm，與井筒預(yù)埋鋼板焊接固定模板：15mm厚鋼模板，規(guī)格1000×500mm，采用U型卡連接，背楞用雙根φ48mm鋼管支撐系統(tǒng)：滿堂腳手架（立桿間距800×800mm，掃地桿距地面200mm，步距1500mm）模板驗(yàn)收：檢查標(biāo)高（允許偏差±10mm）、軸線（±5mm）、截面尺寸（+5mm,-3mm）及穩(wěn)定性3.3.4混凝土工程采用"地面攪拌、溜灰管輸送、分層振搗"的施工方法：配合比：水泥:砂子:石子:水=1:2.1:3.8:0.45，摻加1%高效減水劑澆筑工藝：分三段澆筑，先墻部（分層高度500mm），后拱部（從兩側(cè)向中間對(duì)稱澆筑），采用φ50mm插入式振搗器，振搗時(shí)間20-30s養(yǎng)護(hù)措施：澆筑完成12h后覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14d，保持混凝土表面濕潤(rùn)四、關(guān)鍵技術(shù)措施4.1井筒與馬頭門(mén)銜接技術(shù)預(yù)留連接鋼筋：在井筒施工至馬頭門(mén)位置時(shí)，按設(shè)計(jì)間距預(yù)埋L型連接鋼筋（φ25mm×1500mm），外露長(zhǎng)度500mm臺(tái)階式接頭：井筒井壁與馬頭門(mén)連接處做成臺(tái)階形（臺(tái)階寬度200mm），增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性漸變段施工：在馬頭門(mén)與井筒連接處設(shè)置3m長(zhǎng)漸變段，鋼筋逐步過(guò)渡，混凝土分兩次澆筑完成4.2光面爆破控制技術(shù)參數(shù)優(yōu)化：周邊眼采用φ25mm小直徑藥卷，空氣柱間隔裝藥，線裝藥密度控制在0.25kg/m起爆控制：周邊眼滯后輔助眼100ms起爆，確保形成平整輪廓面振動(dòng)監(jiān)測(cè)：在井筒井壁設(shè)置振動(dòng)傳感器，控制爆破振動(dòng)速度≤15cm/s，單次起爆藥量不超過(guò)50kg4.3混凝土防裂技術(shù)原材料控制：選用低水化熱水泥（礦渣硅酸鹽水泥），摻加20%粉煤灰替代水泥溫度控制：控制混凝土入模溫度≤30℃，夏季施工時(shí)對(duì)砂石料灑水降溫抗裂措施：在混凝土中摻加聚丙烯纖維（摻量0.9kg/m3），提高早期抗裂性能監(jiān)測(cè)預(yù)警：在混凝土內(nèi)部埋設(shè)溫度傳感器，監(jiān)測(cè)內(nèi)外溫差，當(dāng)溫差超過(guò)25℃時(shí)采取保溫措施4.4排水防塵技術(shù)排水系統(tǒng)：吊盤(pán)設(shè)置2m3集水箱，配置2臺(tái)BQW20-50型潛水泵（一用一備），揚(yáng)程50m截水措施：在井筒井壁設(shè)置環(huán)形截水槽，將淋水導(dǎo)入集水箱綜合防塵：采用"濕式打眼、爆破噴霧、裝巖灑水、風(fēng)流凈化"的綜合防塵措施，作業(yè)面粉塵濃度控制在2mg/m3以下五、施工設(shè)備配置5.1主要施工設(shè)備設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量功率/能力用途提升機(jī)2JK-3.5/201臺(tái)315kW物料提升鑿巖機(jī)YT284臺(tái)2.8kW炮孔施工耙?guī)r機(jī)P-60B1臺(tái)30kW矸石轉(zhuǎn)運(yùn)攪拌機(jī)JS-10001臺(tái)55kW混凝土攪拌空壓機(jī)20m3/min2臺(tái)132kW風(fēng)動(dòng)工具動(dòng)力電焊機(jī)BX1-5002臺(tái)38.6kVA鋼筋焊接振搗器φ50mm4臺(tái)1.1kW混凝土振搗5.2設(shè)備管理設(shè)備進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收：所有設(shè)備需進(jìn)行性能測(cè)試，合格率100%方可投入使用定期維護(hù)：制定"三定"（定人、定機(jī)、定崗）責(zé)任制，按計(jì)劃進(jìn)行保養(yǎng)（鑿巖機(jī)每工作8h注油一次，提升機(jī)每周檢查制動(dòng)系統(tǒng)）備用設(shè)備：關(guān)鍵設(shè)備（如提升機(jī)、空壓機(jī)）設(shè)置備用設(shè)備，保證故障時(shí)30min內(nèi)恢復(fù)運(yùn)行六、質(zhì)量安全控制6.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)掘進(jìn)工程：輪廓線偏差≤150mm，超挖量≤100mm/m2，欠挖嚴(yán)禁出現(xiàn)支護(hù)工程：錨桿錨固力≥80kN，噴射混凝土厚度允許偏差±10mm，鋼筋保護(hù)層厚度±5mm混凝土工程：表面平整度≤8mm，垂直度≤5mm/m，強(qiáng)度達(dá)標(biāo)率100%，抗?jié)B等級(jí)≥P66.2質(zhì)量保證措施原材料控制：水泥、鋼筋等主要材料需有出廠合格證，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣送檢，合格后方可使用工序控制：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），關(guān)鍵工序（如鋼筋綁扎、混凝土澆筑）需經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收簽字后方可進(jìn)行下道工序試驗(yàn)檢測(cè)：每50m3混凝土制作一組試塊，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；每100m錨桿進(jìn)行一次錨固力抽檢6.3安全技術(shù)措施頂板管理：采用"敲幫問(wèn)頂"制度，每班開(kāi)工前由班組長(zhǎng)檢查頂板情況，危石處理后方可作業(yè)爆破安全：嚴(yán)格執(zhí)行"一炮三檢"（裝藥前、爆破前、爆破后檢查瓦斯）制度，爆破警戒距離直巷≥100m，拐彎巷道≥75m提升安全：吊桶運(yùn)行時(shí)，嚴(yán)禁人員在井筒內(nèi)作業(yè)，設(shè)置聲光信號(hào)系統(tǒng)，做到"信號(hào)不清不開(kāi)車(chē)，信號(hào)不明不開(kāi)車(chē)"用電安全：井下采用380V/220V三相五線制供電，設(shè)置漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA），設(shè)備金屬外殼可靠接地6.4應(yīng)急管理應(yīng)急預(yù)案：制定頂板冒落、瓦斯突出、火災(zāi)等專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，每季度組織一次應(yīng)急演練應(yīng)急物資：配備急救箱、擔(dān)架、自救器（每人1臺(tái)）、滅火器等應(yīng)急物資通訊聯(lián)絡(luò)：井口與井下工作面設(shè)置直通電話，配備對(duì)講機(jī)（4臺(tái)）作為備用通訊工具七、施工組織管理7.1組織機(jī)構(gòu)成立項(xiàng)目經(jīng)理部，設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理1人，技術(shù)負(fù)責(zé)人1人，施工員3人，安全員2人，質(zhì)量員2人，各班組長(zhǎng)5人，總?cè)藬?shù)45人。實(shí)行"項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制"，明確各崗位職責(zé)，建立健全各項(xiàng)管理制度。7.2勞動(dòng)組織采用"三八制"作業(yè)方式（早班8:00-16:00，中班16:00-24:00，夜班24:00-8:00），每個(gè)作業(yè)班配置掘進(jìn)工6人，支護(hù)工5人，司機(jī)3人，信號(hào)工2人，安全員1人。7.3成本控制材料控制：實(shí)行限額領(lǐng)料制度，鋼材損耗率控制在3%以內(nèi)，水泥損耗率≤2%工期控制：優(yōu)化施工組織，減少工序銜接時(shí)間，確保關(guān)鍵線路工期不延誤技術(shù)節(jié)約：推廣使用光面爆破（可減少矸石量15%）、混凝土回收利用（清理落地灰重新攪拌使用）等節(jié)約措施八、施工監(jiān)測(cè)8.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容圍巖收斂監(jiān)測(cè)：在馬頭門(mén)拱頂及兩幫布設(shè)收斂測(cè)點(diǎn)，每5m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，采用測(cè)桿進(jìn)行量測(cè)，初期每天監(jiān)測(cè)1次，穩(wěn)定后每周1次混凝土應(yīng)力監(jiān)測(cè)：在混凝土內(nèi)部埋設(shè)應(yīng)力傳感器，監(jiān)測(cè)溫度應(yīng)力及結(jié)構(gòu)應(yīng)力，確保不超過(guò)設(shè)計(jì)值井壁位移監(jiān)測(cè)：在井筒與馬頭門(mén)連接處設(shè)置位移觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)相對(duì)位移量，控制在5mm以內(nèi)8.2數(shù)據(jù)分析建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)臺(tái)賬，繪制變化曲線，當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)啟動(dòng)預(yù)警：圍巖收斂速率超過(guò)0.1mm/d混凝土表面出現(xiàn)寬度≥0.2mm的裂縫井壁相對(duì)位移超過(guò)5mm九、工程驗(yàn)收9.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《礦山井巷工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50213-2010），具體標(biāo)準(zhǔn)：主控項(xiàng)目：混凝土強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)尺寸、錨桿錨固力等指標(biāo)必須全部合格一般項(xiàng)目：表面平整度、預(yù)埋件位置等允許有少量偏差，但合格率需≥80%9.2驗(yàn)收程序施工單位自檢：工程完工后，施工單位組織內(nèi)部驗(yàn)收，合格后提交驗(yàn)收申請(qǐng)監(jiān)理驗(yàn)收：監(jiān)理工程師對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，