煤矿井下主排水泵房及通道施工安全技术措施.docx

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煤矿井下主排水泵房及通道施工安全技术措施

煤矿井下主排水泵房及通道施工安全技术措施

　　一、地质概况

　　灵北煤矿井下中央变电所施工完毕后即进入主排水泵房即通道得施工。

根据中央变电所及副斜井井底车场所揭露的地质构状可预知，该水泵房通道整体位于10#煤层下部的砂质泥岩之中，围岩稳定性一般。

主排水泵房硐室大部分位于10#煤煤层中，10#煤层厚度约4.5m，施工过程中要加强顶板及一通三防管理，确保施工的安全。

　　二、工程概况

　　主排水泵房硐室的掘进方向与副斜井井底车场平行，工程量为43.5m。

泵房通道方位角为204°30′，与水泵房硐室垂直，工程量为24.4m，以1°12′25″下坡与副斜井井底车场贯通，贯通位置为井底车场里程0+20.4m。

　　根据设计要求，泵房通道、泵房硐室及其附属工程均为砼碹支护。

泵房通道掘进宽度为3100mm，掘进高度为3100mm，掘进断面积为8.58m2；净宽度为2500mm，净高度为2700mm，净断面为6.08m2；砼浇注厚度设计为250mm；泵房硐室掘进宽度为6800mm，掘进高度为6500mm，掘进断面积为37.2m2；巷道净宽度为5600mm，掘进净高度为6500mm，净断面为33.03m2，砼浇筑厚度设计为400mm。

　　在泵房硐室与内外水仓的连接处，设计三个吸水井，两个配水井，吸水井净深1900mm，净宽2400mm，配水井净深5000mm，净宽2400mm，吸水井及配水井在泵房硐室永久底板上净高2600mm，永久底板下净高5000mm，吸水井、配水井的永久支护方式为砼碹支护，砼碹厚度为250mm。

　　在吸水井及配水井内、泵房硐室永久底板下3000mm处，设计有一连通吸水井及配水井的配水巷，配水巷的掘进宽度为2100mm，掘进高度为2500mm，掘进断面为4.78m2；净宽度为1600mm，净高度为2100mm，净断面为3.09m2；砼碹支护，砼碹的厚度为250mm。

　　泵房通道、泵房硐室、吸水井、配水井和配水巷均设计有永久底板硬化，泵房通道及泵房硐室铺底厚度为100mm；其余设计铺底厚度均为300mm，混凝土设计强度为C20。

　　三、支护形式

　　1、永久支护

　　水泵房通道、及硐室附属工程的永久支护形式均为混凝土浇筑，混凝土设计强度为C20，配合比以工程技术部门下发配合比通知单为准。

水泵房硐室的永久支护形式为扶设U29金属棚+混凝土浇筑。

　　2、临时支护

　　临时支护液压支柱不少于3根，水泵房通道、硐室及其附属工程在永久支护前均有锚网喷+锚索临时支护。

（泵房硐室增加锚索支护）

　　1）锚喷网支护材料选型及规格布置

　　①锚杆为Φ20×2200mm树脂螺纹钢锚杆，配套使用K2355和Z2355型树脂药卷各一支，呈矩形布置，所有锚杆均垂直于巷道掘进轮廓线，间排距800×800mm，锚杆紧固力为60N?

m；当煤（岩）层的层理、节理发育时，锚杆应尽可能与主要层理、裂隙面垂直。

　　②金属网为Φ6.5mm钢筋自制钢筋网，网幅为2m×1m，网格为100×100mm，网与网之间搭接宽度不小于100mm，联网时选用12#铁丝剪成的长400mm的小段，双股对折，扭结圈数不小于3圈，要联结密实，联结点间距不大于200mm；

　　③锚索选用Φ17.8×12000mm钢绞线，配套使用K2355一支和Z2355型树脂药卷两支，泵房通道锚索间排距为1200×1200mm，每排打设3根，泵房硐室锚索间排距为1200×1200mm，每排打设5根。

锚索托盘规格为δ20×400mm×400mm的钢板。

　　④临时初喷厚度不小于50mm，砼强度C20。

　　附：

泵房通道断面支护图；泵房硐室断面支护图、吸水井、配水井断面支护图；配水巷支断面护图  

　　四、施工方法

　　一）工艺流程

　　1、泵房通道：

　　在水泵房硐室施工至8m时进行泵房通道的反掘，泵房通道采用光面爆破全断面一次掘进，一次装药、一次起爆的方法掘进。

　　2、泵房硐室：

　　 采用光面爆破法台阶法，台阶法掘进时，上台阶距下台阶保持在5-6m范围。

按照作业工艺要求，采取“三八”作业制，两个掘进班，一个喷浆班。

　　掘进班一：

　　交接班→安全质量检查→轮尺→打上下台阶眼、平行出矸→扒上台阶迎头、平行出矸→扒下台阶迎头、平行打上台阶眼、出矸→打下台阶眼→装药、联线、放炮→吹炮烟→安全质量检查→安装水压支柱打拱部锚杆、挂网。

　　掘进班二：

　　交接班→安全质量检查→迎头初喷→轮尺→打上下台阶眼、平行出矸→扒上台阶迎头、平行出矸→扒下台阶迎头、平行打上台阶眼、出矸→打下台阶眼→装药、联线、放炮→吹炮烟→安全质量检查。

　　喷浆班：

　　交接班→安全质量检查→安装水压支柱、打拱部锚杆、挂网→迎头初喷→耙矸机前后刷帮→打帮部锚杆、挂网→耙矸机前后帮部初喷→清理

（1）泵房硐室采用光面爆破、台阶法掘进，上台阶高度3000㎜，下台阶高度3195㎜，上台阶超前下台阶4～6m，可实现多种工序平行作业，充分利用自由面，提高爆破效率。

（2）因岩石稳定性较差且断面较大，故掘进中采用短掘短支，多打眼少装药，每炮进尺控制在1.5m以内。

　　（3）上台阶每施工1～1.5m时，及时按要求进行临时支护。

喷砼强度为C20；采用锚杆规格为Φ20×2200mm的树脂钢锚杆，间排距为800×800mm；网为自制钢筋网，采用Φ6.5mm钢筋自制，网幅为2m×1m，网格为100mm×100mm，搭接宽度不小于100mm。

锚索采用Φ17.8×12000mm钢绞线，间排距1200×1200mm，每排打设5根。

　　下台阶在掘进过程中，可根据具体情况，在巷道两帮部的局部，采用上述锚网喷的方式进行临时支护。

　　（4）泵房硐室掘进完毕后，根据测量人员给定的中腰线进行吸水井、配水井及配水巷的施工。

　　待整个泵房及其附属工程全部掘进完毕后，根据设计要求进行扶棚及一次性整体浇筑，施工顺序为先墙部后拱部。

　　二）主要施工工艺如下：

　　1、扶棚

　　⑴扶棚腿

　　待耙矸机前移后在耙矸机后进行扶棚施工，扶棚之前先由工程科在扶棚段给出“十”字线，确定扶棚的起始位置，扶棚时根据中腰线先扶腿子，棚腿下面用300×300×20mm的钢板穿鞋，扶好一架，在腿子向上400mm处、起拱线位置腿子左右两侧各打设打两根树脂锚杆固定，锚杆螺丝拧紧上实托板紧贴棚腿，棚与棚之间用Φ16mm的圆钢拉钩固定，墙部4根，拱部4根，形成一个整体。

　　⑵扶棚拱

　　待扶好棚腿后扶棚拱，扶棚拱之前先用Φ50mm钢管及木板搭设脚手架，人员站在脚手架上进行扶棚拱，拱部分为两段，先把拱部棚分别与两侧棚腿用卡缆连接牢固，最后把拱部用卡缆固定。

　　U29金属棚扶好后喷砼将其覆盖，外保护层厚度不低于50mm，砼强度C20,最后浇注C20混凝土成巷。

砼浇筑时掺入水泥量12%的BR-4防水剂。

　　⑶、检验标准

　　1）卡缆螺栓扭距不得低于100N·m。

　　2）U型钢搭接长度为400mm，卡缆距端头为100mm，两个卡缆间距为200mm，每个接头处不得低于2个卡缆。

　　3）棚子必须垂直底板架设，间距偏差+50mm。

　　4）棚腿下方必须穿鞋，300×300×20mm钢板。

　　5）棚与棚之间联接拉杆不得少于8根，位置：

墙部在距腿上下两端各500mm处，拱部4根均匀分布开。

　　2、稳模浇筑

　　①根据测量人员给定的中、腰线，先对巷道两墙部进行一次性稳模。

碹腿及碹股采用【20槽钢加工而成，横撑采用【16槽钢制作。

每面墙的碹腿与碹腿之间用Φ50mm的钢管绑扎固定，其标准间距为1.0m，同一架碹股的两根碹腿之间必须打设三道横撑，碹腿下部应加焊钢板。

　　②稳好碹腿后，加墙部碹板。

碹板为建筑用钢模板。

墙部碹板上好后，开始浇筑，先从基础开始，然后墙部。

应左右同时浇筑，每向上浇筑300～500㎜深时，用电动振捣器捣实，然后逐层下料，逐层捣实。

　　③墙部浇筑完毕后，在每个碹腿上加碹股，碹股拱部与拱部、拱部与腿部之间采用螺栓联结，要求联结紧密。

每相邻两道碹股上分布均匀的5道拉杆相连接。

碹股稳固好后，开始加拱部碹板。

拱部碹板采用【10槽钢，每根槽钢长度为6m。

拱部碹板每上好一圏后，开始浇筑，即拱部每浇一段其段长为6m。

碹股间排距1.5×1.5m，浇筑拱部时，也应左右同时浇筑，每向上浇筑300～500㎜深时，用电动振捣器捣实，然后逐层下料，逐层捣实。

拱部在浇筑下一段长时，接茬处的杂物必须冲洗干净，并且在接茬处要加强振捣，使该处的料充实饱满。

　　④二次浇筑或接茬处在间隔浇筑前，先冲洗再上一薄层灰浆，以确保接茬的密实性。

顶部合拢前，利用人工上足砼料，闭合固定合拢模板后，振动合拢模板至模板缝出浆为止。

第一段长浇筑结束后即进行第二段长立模浇筑工序，如此循环。

每次搅拌机使用后，应对搅拌机进行清理。

每班必须测定砼塌落度，及时调整水泥和水的用量，确保砼的配合比和强度。

　　⑤上模板时，每块碹板必须涂好油，且碹板必须排列紧密。

　　⑥脱模时间不小于24h，砼养护方法为每12小时用压力水浇一次。

　　3、拆除模板

　　模板拆除时间24小时，拆除时砼强度应能保证其表面及棱角不受损伤。

　　先拆碹股再拆腿子，不得一次将拱部碹股全部拆除，以免发生钢模在自重载荷下一次性大面积脱落。

拆除拱部背板时，人员站在上端搭设好的脚手架上，用长钎轻振，以免损坏壁面。

人员站在脚手架上应注意安全，避免碹股、背板脱落伤人。

拱部拆除完毕以后，再拆除下部横撑、腿子。

全部拆除完后，检查壁面的表面质量，发现问题立即处理。

模板拆除后要对混凝土壁面定时喷水养护，保证混凝土强度。

　　拆下来的腿子、碹股、模板，若有变形的立即整改，整改不合格的严禁再次使用。

模板表面均匀刷隔离剂，摆放整齐，以备再次使用。

　　三）各工序作业形式及注意事项

　　1、钻眼工作

（1）准备工作

　　①备修好钻眼机具，并检查风水管路是否有漏损现象，发现问题应及时处理，以保证钻眼工作顺利进行；

　　②用“三点延线法”测定硐室的掘进方向，并画出掘进轮廓线；

　　③根据《炮眼布置图》的要求，用炮泥在工作面点好眼位。

（2）钻眼工作

　　采用YTP-26型风钻分区、分片湿式钻眼。

点眼时，必须严格按照《炮眼布置图》中所示尺寸进行点眼，眼必须点在实体岩石上；应先在工作面中上部打一标准眼，插好炮棍，然后再打其它眼；打眼工应严格按照巷道的中、腰线方向进行钻眼。

　　2、装药、联线、放炮作业

（1）装药前的准备工作

　　放炮员必须在规定的安全地点装配引爆药卷，以减少意外事故的影响范围；将放炮母线妥善挂在巷道侧帮上，与其它金属体、电缆及电线保持一定距离，待检查确认放炮母线不带电时再装药；检查钻好的炮眼符合爆破图表规定后，用扫眼器将炮眼中的岩粉和水吹净；检查距工作面20米范围内的瓦斯浓度若达1％时，必须采取措施使瓦斯浓度降低后，方可装药。

（2）装药工作

　　装药时，放炮员应严格按照设计的《装药量及起爆顺序表》进行装药；装药时应细心将药卷放进眼内，并用炮棍将其送到眼底，要防止擦破药卷，弄错引爆药卷的雷管段别或拉断雷管脚线。

有水的炮眼，必须使用防水药卷或在药卷外加防水套，以防炸药受潮拒爆而影响爆破效果。

装好药的炮眼必须炮泥和水炮泥封堵。

　　装药结构为正向装药。

　　雷管采用毫秒延期电雷管，要求起爆总延期时间不超过130ms。

　　（3）联线工作

　　联线方式为串并联。

　　联线时须将雷管脚线的接头刮净并扭结牢固；与放炮母线联接前，两根放炮母线要触碰一下，检查母线是否有电，若发现有电，一定要查明原因，将其电流排除后，才能与雷管脚线相联；联线前，远离工作面一端的母线应扭结起来，以防止井下杂散电流经母线而形成通路；联线过程中，无关人员应撤离工作面。

　　（4）放炮工作

　　①放炮前，必须设专人在所有可能进入放炮地点的通道口上设置警戒，放炮最小警戒距离为120米；

　　②放炮器的钥匙必须由放炮员随身携带，不得转交他人；

　　③放炮过程中，必须严格执行“一炮三检”制度，以及“三人联锁放炮”制度；

　　④放炮时，如通电不爆，至少要等15分钟，方可沿线检查，找出不爆的原因并进行处理；