103煤仓工程施工设计方案.docx
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103煤仓工程施工设计方案
淄矿集团埠村煤矿西区
103采区煤仓施工组织设计
编制单位：
埠村煤矿西区技术科
编制人：
胡利军
编制日期：
2010.7.13
淄矿集团埠村煤矿西区
103采区煤仓施工组织设计
前言
埠村煤矿位于济东煤田（章丘煤田）的中南部，地理坐标为东经117°24＇27＂～117°31＇03＂、北纬36°34＇54＂～36°42＇23＂。
矿井属暖温带大陆季风性气候。
春季干旱多风、夏季温热多雨、秋季温和凉爽、冬季寒冷干燥。
最低气温-26.8℃，最高气温41.1℃，年平均气温12.9℃，年平均降水量627.9毫米，风力最大6～7级，风向多为东南、西北。
井田围东以文祖断层（F13）为界，西以亭山断层（F1）为界，南部以各煤层露头及F29与本矿一井为界，北（深部）以采矿许可证批准的围为界。
井田走向长10.2km，倾斜宽5.0km，面积50.56km2。
本井田有二迭系组和石炭系组两个含煤地层。
其中组含1煤和3煤两个可采煤层，组含9-1、9-2、10-1、10-3煤共四个可采煤层（10-1煤为较稳定型可采煤层，其余为不稳定型局部可采煤层）。
本井田岩浆活动剧烈，对煤层破坏比较严重。
除3煤尚未发现岩浆侵入外，其余煤层都受到岩浆的侵蚀。
埠村煤矿分东、西两个生产管理区。
矿井开拓方式为立、斜井、多水平、集中运输大巷、分组石门开拓，暗斜井延深，上、下山采区布置。
采煤方法为走向长壁后退式，全部陷落法管理顶板，采煤工艺为炮采、高档普采和综采。
全矿井现在开采1煤、3煤、9煤，开拓10煤。
矿井设计能力为90万吨/年，2008年核定生产能力100万吨。
西区现有生产水平一个，即-390水平。
-260辅助水平已于2003年7月全部回采结束。
-390水平有生产采区312、313、921、101、103采区，开拓采区103采区。
103采区为101采区的接续采区，目前101采区由于受承压水的影响，剩余可采储量较少，预计采至2011年5月份结束，103采区的投产日期为2011年6月份。
为保证该采区顺利投产，根据设计，须在采区运输巷上部施工一接力煤仓，为保证该煤仓顺利施工，经研究决定，采用反井钻机凿出大口径钻孔，然后利用大口径钻孔进行刷大至设计断面，这种施工方法不但减少了以往从下部向上施工而造成的危险性，还能极大的降低劳动强度，减少煤仓施工事故多发的局面。
一、基本情况
1.工程设计特征：
该工程上部是103皮带集中巷，下部是103轨道集中巷车场。
上口底板标高为-370m，下口底板标高为-386m，煤仓形状为圆形立式，净直径为4m，荒直径为4.2m，煤仓全高13m，煤仓净断面为12.56m2，掘进断面为13.85m2，煤仓上下锁口采用C30混凝土浇筑而成。
主体采用锚网喷联合支护方式，锚杆为φ18×2000螺纹钢筋树脂锚杆，间排距900×900㎜，端部用1块MSCK28/500型树脂药包固定；金属网为φ6mm冷拔丝编制的长×宽为1500×900mm的矩形铁丝网，网格规格为100×100mm。
煤层及软岩中采用加密锚杆间排距及采用混凝土配合加强支护。
自上而下穿过的岩层为砂岩、砂质页岩，岩层倾角为8°，岩石条件较稳定。
2.地质及水文地质概况
根据地质资料得知：
煤仓穿过的岩层有砂岩、砂质页岩。
施工时需引起注意。
由下山部施工中实际揭露情况来看，围岩较稳定、为弱含水层，由现场情况看基本无水。
可提前对煤仓周围进行预注浆，保证煤仓无水。
⑴瓦斯：
本井田属于低瓦斯矿井，绝对涌出量为0.3m3/min,二氧化碳绝对涌出量最大取0.20m3/min，
⑵煤尘：
有爆炸危险，爆炸性指数为12.05％。
⑶地温：
本区属于地温正常区，其地温在17～19℃左右。
3.施工条件
煤仓上口巷道已施工完成，供风、供水、供电设施已形成。
煤仓下口巷道已施工完成，形成通风及排水系统。
二、施工方法
1.施工方案
为了简化煤仓施工期间的提升、排矸、通风、排水系统、煤仓施工采用反井钻机先行在煤仓中心位置钻出φ1000mm中心导孔，将煤仓上下硐室贯通，而后由上向下进行煤仓短段刷砌的施工方案。
仓身刷大自上而下采用钻爆法刷大,以钻出的中心孔周圈布置炮眼,实行光面爆破。
施工顺序：
钻中心导孔短段刷砌煤仓3m 安置临时封口盘 短段刷砌煤仓仓身至底部收尾及验收。
2.施工方法
⑴按要求掘出放仓躲避所。
并在煤仓下口安装工字钢，首先放震动炮，把顶放至轨面2800mm高，施工时使好临时支护，并及时打注锚杆。
然后在于轨面2600mm处两帮用风钻打成蜂窝状，风镐掘出工字钢窝。
每头必须插入墙体600mm，每组工字钢必须用两根锚索吊住固定牢固。
工字钢排距中至中900mm。
然后在工字钢上方铺好盖板，垒好浇筑墙，中间浇注煤仓漏斗口，浇注采用Ｃ30＃砼，配合比为水泥：
砂：
石子：
水＝1：
1.18:
3.19:
0.44，坍落度为3－5㎝。
每立方砼材料用量为：
水泥418㎏、砂494㎏、石子1334㎏、水184㎏。
混凝土浇注时应对称分层浇注，每层浇注厚度为300mm，并用防爆振捣器捣固密实。
砼初凝后洒水养护不少于7天。
然后安装放仓口。
⑵放炮或打钻等有危险因素时103主巷车场外100m必须站好岗禁止人员通行。
⑶仓身采取钻爆法刷大，刷大初期要浅打眼、弱爆破、分次放的方式施工，防止崩坏锁口盘，以中心导孔为中心从里向外布置炮眼，爆破后的矸石从中心孔向下溜放，在下部轨道集中巷用车皮装运。
⑷由上向下刷大仓身。
仓身采取两掘一喷的作业方式，喷厚100mm，掘喷段高2.4m，采用锚网喷砼联合支护。
⑸永久支护顺序：
初喷-打注锚杆-挂网-复喷成巷。
放炮后煤仓边缘不能直接溜放的矸石，由人工耙装到导孔中。
每次放完炮，出矸清底人员佩戴保险带处理导孔周边的浮矸，待煤仓工作面矸石全部扒完浮矸处理到实底后，用锚杆焊制φ1500mm的网盘把导孔封严，防止人员坠入导孔。
⑹103主巷煤仓车场人行道侧设置栅栏，采用2寸管路12根，高度适宜，每隔500mm支设一棵，呈一字型布置，上段固定在顶板不小于200mm，下段用水泥固定在底板不小于300mm。
2寸管路上绑有2600mm钢带10条，防止煤仓坠落矸石伤人
如有堵孔，应按下列方法处理：
煤仓刷大之前，中心导孔设一钢丝绳，上头系在牢固的位置上，下头有一部分余绳，当中心导孔有堵矸时，可及时上下联系，上、下间隔拉动钢丝绳，把中心导孔疏通，下部拉动钢丝绳的人员，不得站在煤仓下口位置，必须站在安全地点操作，以防矸石落下伤人。
3.施工工艺
⑴打眼：
先用线锤将煤仓中心线引至工作面，按设计尺寸画出轮廓线，依照爆破图表点出眼位即可开钻，采用7655型风钻、毫秒电雷管引爆二级煤矿许用乳化炸药，全断面一次性爆破，钻杆采用φ28六方型，长度1200mm、2000mm，钻头为φ32梅花型合金钻头。
钻眼时严格执行“定人、定钻、定眼位、定量、定质量”的五定制度。
钻眼结束后，高压风吹净炮眼岩粉、积水，用木橛塞住孔口，然后将风钻、管路及其它器具提至煤仓上口硐室。
⑵联线：
采用大串联的联线方式，使用MFB－200型发爆器引爆，放炮母线在使用前必须做导通试验。
联线工作由放炮员进行，其它人员撤至安全地点；联线时必须擦净手，各线头要擦净、扭紧、悬接，不得有短路或接地现象。
雷管脚线与母线联接由放炮员一人操作。
⑶放炮：
联线结束后，所有人员撤至煤仓上口100m以外的安全地点。
放炮前班长清点人数，放炮员检查爆破网络，确认无误后发出警号等5秒种后通电放炮。
⑷支护：
煤仓上口支护要求：
煤仓上口岩层为砂岩，该段锁口段周边必须采用不低于350mm的钢筋混凝土砌筑。
混凝土采用C30水泥：
砂：
石子：
水＝1：
1.18:
3.19:
0.44，坍落度为3－5㎝。
每立方砼材料用量为：
水泥418㎏、砂494㎏、石子1334㎏、水184㎏。
煤仓顶盖采用11#工字钢或不低于18kg/m的铁路按照500×500的矩型格焊接，其两端担头不低于500mm,其上采用不低于50mm木板或不低于4mm铁盖严，并留有1000×1000mm的卸料孔，卸料孔周边设置栅栏以防止人员及物料坠落。
103采区煤仓采用锚网喷作为永久支护。
每断面布置14条锚杆，躲避所每断面布置9条，锚杆采用φ18mm长2000mm的螺纹钢树脂锚杆,间、排距为900mm，锚固力≥85KN。
只要够排距就必须先打注锚杆，初喷为C20砼，厚度为70mm。
材料采用P.C32.5R普通硅酸盐水泥中粒河沙及粒径3～5mm的石子。
配合比为水泥：
沙子：
石子＝1：
2：
2（重量比）水灰比为0.4～0.45：
1。
金属网长×宽＝1500mm×1000mm，由φ6mm的冷拔丝焊接而成，网眼为正方形，边长为100mm。
网片连接时，一组网子网片的短边相连接；网片的长边与后一组的网片的长边连接，金属网安装时必须紧贴巷道岩面，网片齐直，然后压上锚杆托盘拧紧螺帽，锚杆的外露长度30～50mm。
复喷厚度100mm。
若局部压力大则采用锚索加强支护，锚索规格为φ17.8mm，全长5500mm,锚入长度5000mm，并保证锚索锚入硬岩不小于1000mm。
外露长度为100～300mm。
采用树脂锚固剂进行锚固，锚固剂为直径25mm，长度为500mm，最小锚固长度要≥1500mm（即每个锚索眼至少注3块树脂药卷）。
5.锚网喷施工
⑴锚杆安装
①每次打锚杆眼时，必须按顺序施工，然后向两侧依次分打以便于固定金属网。
多排锚杆施工时由上往下施工。
必须打一个锚杆眼安装一条锚杆并上紧托盘。
煤仓锚杆紧跟工作面，放炮前空帮距离不超过锚杆排距，每循环进度不得超过1.2m。
②打眼时，采用φ32mm的钻头配合7655型风动凿岩机，配合长1.2米、2.0米的六棱型对角φ28mm的钻杆施工炮眼和锚杆眼。
③严格控制打眼深度，打眼前要预量钎子长度，确保眼深比锚杆长度短100mm。
④打完眼后，应把眼的泥水和岩煤粉清理干净，以确保树脂药卷与眼壁的粘接力。
可采用吹杆吹眼，水冲刷锚杆眼，以保证眼的泥水和岩煤粉吹刷干净。
⑤锚杆安装时，应首先把树脂药卷依次放入锚杆眼，用锚杆顶住药卷，启动锚杆机或手持式气扳机将药卷顶入眼底位置后开始搅拌。
搅拌时间不少于40秒钟。
然后上托盘并用扳手拧紧螺母，保证托盘压紧、压正金属网并紧贴巷道表面煤岩。
⑵挂联金属网的要求
①每次放炮完毕后，先处理帮上危矸活石，将渣石扒净，后把金属网、锚杆按设计间排距布置好，网子连接采用搭接或扭结方式，并保证连接强度。
②联网时必须用专用工具将冷拔丝扣拧紧，并压紧压实，使所联网密贴、牢固。
③采用网孔为100×100mm的金属网时，要求冷拔丝穿在新挂网的网边与已挂网的第二个网孔联接，并逐个连接牢固。
④若出现巷帮不齐直时，必须用手镐顺直后，再挂网。
所有金属网在铺挂时，不准出现空露帮现象。
⑶喷浆
①喷浆前，应首先检查喷射地点的安全情况和规格尺寸，用长柄工具先摘掉待喷段浮石、活石，并按设计要求将有欠挖的部分处理掉，然后用高压水冲刷岩帮，对软岩和易风化岩石（膨胀岩石例外）要冲刷一段喷一段。
②喷浆前，所有设备必须先进行检查，无问题时再进行动力和压风试验，保证运转（指空运转）正常。
③喷浆机司机应由责任心强，了解所用喷浆机性能，并能解体检修换件受过技术培训的同志担任。
操作顺序为：
开机：
开水---开风---送电---加料
停机：
停料---停电---停风---停水
④喷射顺序：
先墙基后墙拱，先凹后凸依次进行，每两段接茬处应成斜交接茬。
⑤煤仓初喷紧跟迎头，初喷厚50—80mm，复喷达到设计规定。
⑥喷射作业时，工作人员必须佩带手套、防护眼镜、防尘口罩。
⑦拌料要均匀，人工拌料要不少于三遍，推行潮料喷浆。
⑧喷射时，喷头力求与岩面保持垂直，喷顶时其最小角度不小于65°。
喷头距岩面距离不大于1米，如遇裂隙低凹处时，应先喷填，然后再进行正常喷射。
喷头一般要按螺旋型轨迹运行，螺旋型圈直径为250mm。
喷头一圈压半圈均匀缓慢移动。
在喷浆前应划分区段，按顺序进行，区段划分一般为1.5---2米，相邻区段接茬要斜交接茬。
分层喷射时。
二次喷射前应冲洗受喷表面。
喷浆后，应对喷体进行洒水养护。
⑨当发生堵塞管子或突然停风、停电时，应先停止加料关闭喷头水阀门，喷头应向下放置，喷头前方不准站人，采用敲击法疏通。
人员要紧抱喷头，喷口要朝下方，不准对人或用眼瞧。
拆模及养护：
仓壁及墙部砼24小时后拆模，梁板及拱部砼3天以后拆模。
砼终凝后洒水养护，不少于7天。
6.施工生产辅助系统
⑴提升运输
煤仓掘进矸石经中心导孔溜至煤仓下口，由仓口装入矿车，经103主巷---390东大巷--立井--地面；施工材料由立井----390东大巷—103轨道集中巷—103皮带集中巷运至煤仓上口。
煤仓施工机具、钢筋及模板等垂直运输采用煤仓上口巷布置的25kw调度绞车提升，提升天轮由4根树脂锚杆固定在仓顶硐室顶板上。
⑵供风、供水、供电
煤仓施工利用103皮带集中巷原有的风、水、电供应系统。
⑶通讯、信号及照明
煤仓施工期间为方便上下口联系，在煤仓上下口适当位置分别安装一台矿用机做为通讯工具。
在煤仓上口、搅拌机附近及煤仓下口适当位置安设照明设施，煤仓采用矿灯照明。
⑷通风
煤仓施工时，风流从103轨道集中巷到103皮带集中巷形成通风系统，禁止大块从中孔溜下，如有堵孔，应按下列方法处理：
煤仓刷大之前，中心导孔设一钢丝绳，上头系在牢固的位置上，下头有一部分余绳，当中心导孔有堵矸时，可及时上下联系，上、下间隔拉动钢丝绳，把中心导孔疏通，下部拉动钢丝绳的人员，不得站在煤仓下口位置，必须站在安全地点操作，以防矸石落下伤人。
⑸施工设施布置
仓筒布置2寸高压胶质压风管一趟，1寸胶质供水管一趟，信号、放炮电缆各一条。
上述设施均由钢丝绳沿仓壁悬吊。
临时封口盘采用工字钢做为主梁，梁上铺设50mm厚松木板。
提升、压风、供风、供水、砼输送管、风筒、人行爬梯口在仓板适当位置留出孔洞。
7.施工测量
⑴平面控制测量：
根据井下巷道设计图纸，进行导线设计，将导线敷设到煤仓上下口巷道，对点位误差进行预计，确定导线等级，保证煤仓上下口贯通。
⑵高程控制测量：
核算高程和坡度，水准测量或经纬仪三角高程测量控制点应测设到煤仓上下口附近。
⑶中心及十字中心线的标定
煤仓中心的标定：
根据井下导线和标定要素，在煤仓上下口用极坐标法标出煤仓中心位置。
上口中心点设在巷道顶板上，下口中心点设在巷道底板上。
十字中心线的标定：
在煤仓上下口中心安设经纬仪，按设计定出十字中心线方向；沿巷道方向布点在巷道顶板上，垂直巷道方向布点在两帮上。
⑷中心及十字中心线的调整
用反井钻机在煤仓中心位置钻出φ1000mm中心导孔，上下口贯通后，对上下口中心及中心线进行联测，调整点位偏差。
重新标定煤仓中心及十字中心线的位置。
三、劳动组织及工期
1.煤仓由扩掘一队担负施工,采用“三八”工作制。
煤仓仓身掘、砌喷劳动组织表
煤仓刷大
序号
工序
工种
人数
1
仓身刷大
钻手
12
2
仓身刷大
领钎工
3
3
仓身刷大
排矸清底
9
4
仓身刷大
装岩司机
3
5
仓身刷大
搬运工
6
6
仓身刷大
班长
3
合计
36/3=12
煤仓喷浆
序号
工序
工种
人数
7
喷浆班
喷浆机司机
3
8
喷浆班
喷射手
3
9
喷浆班
拌、上料工
12
10
喷浆班
班长
3
合计
21/3=7
煤仓砌筑
序号
工序
工种
人数
11
煤仓砼砌筑
砼工兼
17
12
煤仓砼砌筑
拌料工兼
17
13
煤仓砼砌筑
班长兼
2
合计
36/3=12
注：
各工种可按安全规程和操作规程要求穿插进行，但每班总人数不得超过12人。
2.施工工期安排
煤仓施工期为30天。
四、煤仓工程质量及保证工程质量的主要措施
1.工程质量目标
单位工程质量等级：
优良。
2.工程质量标准
⑴严格按照施工图和设计文件中规定的要求和质量标准施工。
⑵严格执行GBJ213-90《矿山井巷工程施工及验收规》、MT5009-94《煤矿井巷工程质量检验评定标准》及国家现行的其它有关规、标准和规定。
3.工程质量目标控制原则
⑴坚持以质量为核心，质量第一、安全第一，把质量管理作为施工管理的中心环节。
⑵实行全面质量管理，职能部门盯靠现场，严把质量关，确保工程质量。
⑶坚持以预防为主，实行事前、事中、事后控制相结合，执行质量否决权。
4.施工中保证工程质量的主要措施
⑴施工前要组织施工人员认真学习质量标准及施工作业规程，使每个人都能掌握工程的施工方法和每道工序的质量标准和要求。
⑵施工前和施工过程中，不断开展全员技术培训和技术练兵，提高施工技术水平。
⑶建立健全现场质量管理及检查机构，配备专职质量检查人员，完善质检人员岗位责任制。
⑷加强施工计量管理，配备足够数量的计量器具，认真进行计量监测，确保计量的准确性。
⑸定期开展工程质量检查，认真做好质量自检、互检、专检工作。
严格实行工序质量控制，上道工序不合格，下道工序不施工。
对重要工程部位设置质量控制点，将质量隐患消除在施工过程中。
⑹建立质量检查验收挂牌和奖罚制度，激励职工提高质量意识。
⑺建立工程专用施工日志及检验记录，设专人保管并随时提供查阅。
发现质量问题，及时采取措施，有完整的质量记录。
五、技术安全措施
1.一般要求
⑴施工人员必须树立“安全第一、预防为主”的思想。
区队要建立安全检查机构，配有专职的安检人员，定期进行安全检查和安全汇报，定期进行安全技术培训。
⑵严格执行《煤矿安全规程》的有关规定，严格按照《施工组织设计》和《施工作业规程》以及其它操作规程进行施工，杜绝“三违”。
⑶加强通风瓦斯管理，配备合格的专职人员，爆破作业要执行“一炮三检”制度。
建立健全管理制度，瓦斯检查人员要跟班检查甲烷，一氧化碳，二氧化碳的浓度，每班至少检查三次，做到不漏检，不空班，必须填好瓦斯检查记录，如有瓦斯异常情况必须及时汇报，超限后及时撤人。
⑷施工现场必须建立健全防火管理制度。
设有防火设施。
严禁携带烟火入井。
火工口按要求进行储存和搬运。
⑸特殊工种人员必须经培训合格后，持证上岗。
各岗位责任制、操作规程、安全标志等均要悬挂在施工现场。
2.凿岩爆破安全措施
⑴爆破作业，必须遵守《煤矿安全规程》井下爆破的规定。
⑵打眼方法、工作面尺寸、炮眼布置、个数、深度、角度、装药联线及爆破等必须在施工作业规程中明确说明。
爆破前后必须符合《煤矿安全规程》井下爆破的规定。
⑶井下爆破，拒爆、残爆的处理方法以及装配引药都必须按照《煤矿安全规程》规定。
⑷建立健全炸药、雷管运输、储存、保管、领退制度。
雷管必须进行导通检查，合格后方可使用。
不同厂家、不同时期、不同规格的雷管不得混合使用。
3.装岩安全措施
⑴装岩前必须将矿车安设在煤仓下仓口正下方固定牢固。
设置挡车棍。
⑵装岩前必须检查工作区域的施工用具，将其摆放在安全位置，，以防矸石落下砸坏。
⑶装岩作业时，必须注意前后左右人员的安全和自身安全。
⑷如发现拒爆、残爆，不准装岩，必须立即停止其他工作，按要求进行处理。
⑸严禁在施工围进行其它工作和行人通过。
严禁用手扶或碰撞装中的矿车。
⑹装岩工作结束后，必须检查煤仓下仓口及周围有无危岩活石，待处理确定安全后方可离开。
4.提升运输安全措施
⑴提升钢丝绳，提升容器及连接装置、钩头，绞车制动装置等各种保护和闭锁装置，每天必须由专职人员检查，并做好记录，发现问题，及时处理。
⑵每一提升系统，都必须设有单独的信号装置。
且必须符合《煤矿安全规程》第393条之规定。
⑶人力推车时，必须遵守《煤矿安全规程》第362条规定。
⑷升降人员，应符合《煤矿安全规程》第380条规定。
5.防坠安全措施
⑴煤仓上口必须有防止人员、物料坠入的设施。
周围设置栅栏，进出口设栅栏门，只准在通过人员或车辆时打开。
⑵处理堵塞时，应遵守《煤矿安全规程》第330条规定。
⑶煤仓中心孔溜矸时，上口周围工作人员必须佩带安全带，安全带系于牢固地方。
⑷溜矸时，煤仓下方严禁有人作业。
煤仓下方人员作业时，应先与煤仓上方联系，盖严溜矸孔后，方可进入作业现场。
⑸煤仓中心钻孔后，不施工该部位或有人在钻孔周围作业时，必须用8mm厚铁板或50mm厚木板盖严。
⑹溜入煤仓下方的矸石堆距溜矸口不得大于0.5米，以免矸石飞溅。
⑺人员通过爬梯上下时，一次只能通过1人，爬梯必须设置安全护栏。
6.综合防尘
⑴采用湿式打眼，装岩洒水，潮喷，喷浆开启除尘机和水幕。
⑵加强自身保护，有粉尘和煤尘的地方必须戴防尘口罩。
7.文明施工
⑴工作面保持清洁，无杂物，工具放整齐。
风水管路用后盘好悬挂。
⑵巷道无积水，无杂物，无其他杂物。
⑶做到四不漏（风，水，油，电）四条线（管路，巷道，线路，轨道）。
⑷运送材料应有计划，硐室及巷道堆放材料要整齐、有序，不得乱堆积碎石、道木、回弹料等。
施工必须工完料净。
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