井下單體柱巷道施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1巷道基本參數(shù)本巷道設(shè)計長度860m，凈斷面12.6m2，采用直墻半圓拱斷面形式，掘進寬度4.2m，掘進高度3.8m。巷道沿煤層走向布置，煤層平均厚度2.8m，傾角8-12°，頂?shù)装鍘r性主要為砂質(zhì)泥巖，普氏系數(shù)f=3-4。1.2地質(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)資料顯示，施工區(qū)域存在2條落差0.5-1.2m的正斷層，斷層帶附近巖體破碎。預(yù)計巷道施工期間最大涌水量15m3/h，瓦斯絕對涌出量0.8m3/min，屬低瓦斯礦井。煤層自燃傾向性等級為Ⅱ類，煤塵具有爆炸危險性。1.3工程用途該巷道主要作為采區(qū)進風(fēng)巷及運輸巷，服務(wù)年限5年，需承受采動影響。巷道內(nèi)將鋪設(shè)軌道、風(fēng)水管路及電纜，設(shè)計采用錨網(wǎng)索+單體液壓支柱聯(lián)合支護形式。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備完成施工圖紙會審，編制詳細的作業(yè)規(guī)程及安全技術(shù)措施，組織施工人員進行三級安全教育培訓(xùn)，考核合格后方可上崗布設(shè)巷道中線和腰線控制網(wǎng)，采用全站儀按50m間距設(shè)置永久測點，激光指向儀導(dǎo)向進行地質(zhì)超前預(yù)測預(yù)報，采用地質(zhì)雷達和鉆探相結(jié)合的方法，超前探測距離不小于30m2.2設(shè)備準(zhǔn)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途掘進機EBZ-1601臺巷道掘進單體液壓支柱DW35-250/100X180根臨時支護乳化液泵站BRW40/202臺支柱供液刮板輸送機SGW-40T2臺煤矸運輸局部通風(fēng)機FBDNo6.3/2×152臺通風(fēng)排煙錨桿鉆機MQT-130/3.23臺錨桿施工混凝土噴射機PZ-5B1臺噴漿作業(yè)2.3材料準(zhǔn)備支護材料：Φ20×2200mm螺紋鋼錨桿、Φ15.24×6300mm錨索、Φ6mm鋼筋網(wǎng)（100×100mm網(wǎng)格）、3.5m長π型鋼梁爆破材料：2#巖石乳化炸藥、毫秒延期電雷管、起爆器支護材料儲備量滿足5天施工需求，建立材料臺賬，實行專人管理2.4現(xiàn)場準(zhǔn)備平整施工場地，清理障礙物，修筑臨時排水溝安裝雙回路供電系統(tǒng)，敷設(shè)一趟Φ108mm供水管和Φ50mm壓風(fēng)管設(shè)置躲避硐室、材料庫、工具房等輔助設(shè)施，配備合格的消防器材安裝完善監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，包括瓦斯傳感器、風(fēng)速傳感器和視頻監(jiān)控設(shè)備三、施工工藝3.1施工方法采用"三八"制作業(yè)制，掘進循環(huán)進尺1.8m，日循環(huán)3個，預(yù)計月進尺150m。施工采用掘進機割煤與鉆爆法相結(jié)合的工藝，斷層破碎帶段采用人工風(fēng)鎬掘進。3.2掘進作業(yè)割煤作業(yè)：掘進機截割順序：先割巷道中部，后刷幫，最后割頂部截割速度控制在0.8-1.2m/min，截深0.6m，循環(huán)截割3次割煤時保持截齒完好，每割50m檢查更換截齒爆破作業(yè)：采用光面爆破技術(shù)，周邊眼間距450mm，抵抗線600mm炮眼布置：掏槽眼6個、輔助眼12個、周邊眼18個，眼底距設(shè)計輪廓線200mm裝藥結(jié)構(gòu)：正向裝藥，掏槽眼裝藥量0.45kg/眼，周邊眼0.2kg/眼起爆順序：掏槽眼→輔助眼→周邊眼，毫秒延期時間差50ms3.3裝巖運輸掘進機鏟板收集煤矸，通過轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)運至刮板輸送機刮板輸送機搭接長度不小于0.5m，鋪設(shè)平直，運行時鏈速控制在1.2m/s運輸系統(tǒng)配備過載保護裝置，設(shè)置擋煤板和行人通道，寬度不小于0.8m四、支護工程4.1臨時支護掘進工作面采用前探梁+單體液壓支柱聯(lián)合支護，前探梁采用3根Φ108mm無縫鋼管，長度4.5m每循環(huán)掘進后立即支設(shè)臨時支柱，柱距1.0m，排距1.2m，初撐力不小于90kN斷層破碎帶段縮小支護參數(shù)，柱距0.8m，排距1.0m，增設(shè)木背板護幫4.2永久支護錨桿支護：頂部錨桿：Φ20×2200mm螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm，樹脂藥卷錨固，錨固長度1200mm幫部錨桿：Φ18×1800mm螺紋鋼錨桿，間排距900×800mm，采用端頭錨固錨桿安裝扭矩不小于300N·m，外露長度10-40mm錨索支護：頂部錨索：Φ15.24×6300mm鋼絞線，間排距1600×1600mm，每排3根采用2卷CK2350和1卷Z2350樹脂藥卷錨固，錨固長度1500mm錨索預(yù)緊力不小于150kN，安裝后48h內(nèi)進行二次張拉網(wǎng)片鋪設(shè)：采用Φ6mm鋼筋焊接網(wǎng)，規(guī)格1000×2000mm，網(wǎng)格100×100mm網(wǎng)片搭接寬度100mm，每隔200mm用14#鐵絲綁扎牢固頂網(wǎng)鋪設(shè)應(yīng)超前幫網(wǎng)150mm，網(wǎng)片鋪設(shè)平整，緊貼巖面噴漿支護：噴射混凝土強度等級C20，配合比水泥:黃沙:碎石=1:2:2，水灰比0.45噴射厚度：頂部100mm，幫部80mm，分兩次噴射完成噴射作業(yè)時噴頭距巖面0.8-1.2m，噴射角度75-90°，回彈率控制在15%以內(nèi)4.3單體支柱支護永久支護完成后，在巷道兩幫布設(shè)單體液壓支柱，柱距1.5m，排距1.8m支柱型號DW35-250/100X，活柱行程不小于250mm，初撐力≥11.5MPa支柱與頂?shù)装褰佑|處墊100×100×50mm鋼板，柱帽采用10mm厚鋼板制作每小班檢查支柱初撐力，采用測力計測量，不合格支柱立即補液或更換五、通風(fēng)管理5.1通風(fēng)系統(tǒng)采用壓入式通風(fēng)，局部通風(fēng)機安裝在距掘進工作面30m以外的新鮮風(fēng)流中，風(fēng)筒選用Φ800mm阻燃風(fēng)筒，接口嚴(yán)密，百米漏風(fēng)率不超過8%。5.2風(fēng)量計算按工作面最多人數(shù)計算：Q=4N=4×25=100m3/min按瓦斯涌出量計算：Q=100×q×K=100×0.8×1.5=120m3/min按最低風(fēng)速驗算：Q≥60×S×0.25=60×12.6×0.25=189m3/min確定工作面配風(fēng)量為200m3/min5.3通風(fēng)管理局部通風(fēng)機實行"三專兩閉鎖"，配備雙電源自動切換裝置風(fēng)筒出風(fēng)口距工作面距離不大于5m，風(fēng)筒吊掛平直，逢環(huán)必掛每日測定風(fēng)速、風(fēng)量及瓦斯?jié)舛?，建立通風(fēng)管理臺賬，發(fā)現(xiàn)問題及時處理六、防治水措施6.1排水系統(tǒng)掘進工作面設(shè)置臨時水倉，容量50m3，配備2臺Φ100mm水泵（1臺工作1臺備用）排水管路采用Φ108mm無縫鋼管，沿巷道一幫鋪設(shè)，每隔50m設(shè)置管座固定管路連接采用法蘭盤連接，密封嚴(yán)密，排水能力不小于25m3/h6.2防治水措施超前鉆探：采用ZDY-650型鉆機施工超前探水孔，孔深30m，孔徑75mm，每循環(huán)保留5m超前距斷層破碎帶段采用注漿加固，注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力2-3MPa巷道兩幫設(shè)置排水溝，斷面尺寸300×300mm，坡度3‰，定期清理淤泥七、安全技術(shù)措施7.1頂板管理采用敲幫問頂制度，每班開工前由班組長和安全員共同檢查頂板情況距掘進工作面10m范圍內(nèi)設(shè)置頂板離層儀，監(jiān)測數(shù)據(jù)每小班記錄一次發(fā)現(xiàn)頂板來壓或離層值超過50mm時，立即停止作業(yè)，撤出人員，采取加固措施7.2瓦斯管理掘進工作面設(shè)置3個瓦斯傳感器，T1安裝在距工作面5m內(nèi)，T2安裝在回風(fēng)巷10-15m處，報警濃度0.8%，斷電濃度1.0%配備2臺便攜式瓦斯檢測儀，每小班檢測次數(shù)不少于3次，瓦斯?jié)舛瘸^0.5%時加強檢測頻率嚴(yán)禁無風(fēng)、微風(fēng)作業(yè)，瓦斯?jié)舛冗_到1.0%時立即停止作業(yè)，斷電撤人7.3防滅火措施工作面配備2臺滅火器、200m消防軟管和0.5m3消防砂機電設(shè)備設(shè)置短路、過負荷及漏電保護裝置，嚴(yán)禁失爆設(shè)備入井巷道內(nèi)嚴(yán)禁存放易燃物品，焊接作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行"一炮三檢"制度，清理作業(yè)點20m范圍內(nèi)可燃物7.4爆破安全爆破作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行"一炮三檢"和"三人連鎖"制度爆破警戒距離：直線巷道100m，拐彎巷道75m，設(shè)置警戒牌和崗哨爆破后等待15min，經(jīng)瓦斯檢查合格后方可進入工作面，發(fā)現(xiàn)瞎炮按規(guī)定處理八、機電管理8.1設(shè)備管理機電設(shè)備實行包機責(zé)任制，建立設(shè)備臺賬和檢修記錄，每月進行一次全面檢修掘進機、刮板輸送機等設(shè)備安裝防護裝置，轉(zhuǎn)動部分設(shè)置防護罩電纜懸掛高度不低于1.8m，間距0.3m，采用電纜鉤懸掛，高度一致8.2供電系統(tǒng)采用10kV高壓入井，井下設(shè)移動變電站，變壓至660V供采掘設(shè)備使用供電系統(tǒng)實行"三大保護"，接地電阻不大于2Ω，漏電保護動作時間不大于0.1s乳化液泵站壓力控制在18-20MPa，乳化液濃度3-5%，每班檢測并記錄九、質(zhì)量控制9.1工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)巷道斷面規(guī)格：允許偏差±150mm，中線偏差不超過100mm，腰線偏差不超過50mm錨桿支護：安裝角度不小于75°，外露長度10-40mm，扭矩不小于300N·m噴射混凝土：表面平整度不大于50mm，強度達到設(shè)計值的90%以上9.2質(zhì)量檢測每循環(huán)檢查巷道規(guī)格，采用激光投點法檢測斷面尺寸，不合格必須返工處理錨桿抗拔力試驗每300根錨桿抽樣一組（3根），最低抗拔力不小于80kN混凝土試塊每50m制作一組，進行28d強度試驗，確保達到設(shè)計要求9.3質(zhì)量保證措施建立質(zhì)量管理體系，實行班組長、質(zhì)檢員、技術(shù)員三級質(zhì)量驗收制度加強工序控制，上道工序不合格不得進入下道工序，做好質(zhì)量記錄開展質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化競賽活動，實行質(zhì)量與工資掛鉤考核十、施工組織10.1勞動組織采用"三八"制作業(yè)制，每班配備：掘進工6人、支護工5人、司機3人、信號工2人、電工1人、安全員1人、班組長1人，共計19人，另設(shè)管理人員3人，總定員60人。10.2循環(huán)作業(yè)工序名稱作業(yè)時間(min)備注安全檢查30班前檢查割煤60掘進機作業(yè)臨時支護40支設(shè)單體支柱出矸50刮板輸送機運輸永久支護90錨桿網(wǎng)索施工噴漿70混凝土噴射準(zhǔn)備工作20設(shè)備檢查、材料準(zhǔn)備循環(huán)總時間3606小時10.3進度計劃施工準(zhǔn)備期：15天正常掘進期：5個月（860m÷150m/月≈5.7個月）竣工驗收期：10天總工期控制在6個月內(nèi)完成十一、應(yīng)急預(yù)案11.1頂板事故應(yīng)急處置發(fā)生冒頂事故時，立即啟動應(yīng)急預(yù)案，撤出受威脅區(qū)域人員采用木垛法維護冒頂區(qū)，由外向里逐步清理，嚴(yán)禁冒險作業(yè)備足搶險材料：圓木20m3、木板500塊、單體支柱50根11.2瓦斯爆炸應(yīng)急處置立即切斷災(zāi)區(qū)電源，組織人員沿避災(zāi)路線撤離至安全區(qū)域佩戴自救器，逆風(fēng)方向撤離，無法撤離時進入避難硐室等待救援救援人員到達后，先恢復(fù)通風(fēng)，檢測瓦斯?jié)舛?，再進行搶險11.3水災(zāi)應(yīng)急處置發(fā)現(xiàn)突水征兆立即撤出人員，向調(diào)度室報告，關(guān)閉防水閘門啟動排水系統(tǒng)，增加排水設(shè)備，控制水位上漲采用注漿堵水或引流措施，防止事故擴大十二、文明施工材料分類碼放整齊，距軌道不小于0.5m，設(shè)置材料標(biāo)識牌巷道內(nèi)無雜物、無積水、無淤