15第五章施工方案及施工方法.docx

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15第五章施工方案及施工方法

第五章施工方案及施工方法

沙巴台煤矿建井设计工期为32个月（首次工作面投产时），英力特煤业有限公司根据现场实际施工条件，根据矿井工程排队，施工工期为30.5个月，施工准备期为1.5个月。

第一节施工方案及施工方法

根据矿井初步设计，矿井首采工作面选在一采区。

首采工作面投产时，总计完成井巷工程量28151米和2537米3煤仓硐室，其中一采区完成11391米和1644米3煤仓硐室，同时二采区完成8380米和893米3煤仓硐室。

一采区完成煤巷200米，完成岩巷3218米，完成半煤岩巷7973米。

截止2009年底一采区已完成79米，2010年计划完成2594米；2011年计划完成5407米；2012年计划完成3311米；剩余井巷工程将在矿井投产以后施工。

一、形成首次工作面主要矿建工程

1、主斜井井筒：

设计1070m，坡度240，井筒施工方法采用激光指向仪定向，中深孔光面爆破，3台锚杆钻机和3台风钻打眼支护，迎头掘支单行作业，喷浆与打眼平行作业，耙斗装岩机装碴，主运输采用2JK-2.0型绞车6m³箕斗轨道提升运输，辅助运输是轨道提升“V”型矿车运输。

2、副斜井井筒：

设计1020m，坡度240，井筒施工方法采用激光指向仪定向，中深孔光面爆破，2台锚杆钻机和3台风钻打眼支护，迎头掘支单行作业，喷浆与打眼平行作业，耙斗装岩机装碴，主运输采用2JK-2.0型绞车6m³箕斗轨道提升运输，辅助运输是轨道提升“V”型矿车运输。

3、斜风井井筒：

设计1024m，坡度240，井筒施工方法采用激光指向仪定向，中深孔光面爆破，2台锚杆钻机和3台风钻打眼支护，迎头掘支单行作业，喷浆与打眼平行作业，耙斗装岩机装碴，主运输采用2JK-2.0型绞车6m³箕斗轨道提升运输，辅助运输是轨道提升“V”型矿车运输。

4、一采区＋1238m回风车场及石门设计长度230m，掘进工艺采用炮掘光面爆破，2台锚杆钻机和3台风钻打眼支护，迎头掘支单行作业，喷浆与打眼平行作业，耙斗装岩机装碴，主运输经斜风井“U”型矿车排渣至地面，辅助运输利用斜风井2JK-2.0型绞车提升“V”型矿车提升运输。

5、一区段运输石门设计长度175m，掘进工艺采用炮掘光面爆破，2台锚杆钻机和3台风钻打眼支护，迎头掘支单行作业，喷浆与打眼平行作业，耙斗装岩机装碴，主运输经斜风井“U”型矿车排渣至地面，辅助运输利用斜风井2JK-2.0型绞车提升“V”型矿车提升运输。

6、首采面运输巷和回风巷道全部为半煤岩巷，施工方法选用综掘机掘进，锚杆钻机打眼支护，掘支单行作业，主运输利用顺槽皮带至煤仓，进入主斜井皮带运输到地面排矸系统。

7、工作面开切眼：

因为煤层倾角较大、巷道断面跨度大，为了确保安全，便于施工，根据顶板情况可采用小断面炮掘方式施工，再扩帮至设计断面，扩帮采用炮掘方式掘进，也可采用全断面一次成巷炮掘方式，工作面用电扒子出渣至运顺皮带运输至一区段煤仓，进入主斜井皮带运输到地面排矸系统。

锚杆钻机打眼支护，掘支单行作业。

二、主要安装工程

沙巴台煤矿主要安装工程有：

锅炉房及供热管网安装、工业场地35KV及二采区10KV变电所安装、副斜井、轨道上山绞车房安装、通风机房安装、主斜井皮带安装、驱动机房安装、井下污水处理站设备安装、井下中央变电所安装、主排水泵房安装、供排水管路安装、安全监测系统安装、投产前首采工作面安装等。

针对以上主要安装工程，在施工前通过招标确定具有成熟安装经验，综合协调能力强，安装工序排队周密严谨、能够实现工序零衔接的矿山机电安装一级施工资质的施工单位进行安装施工。

特别是主斜井皮带及驱动机房、锅炉房安装、工业广场变电所安装、副斜井、轨道上山绞车房安装、综采工作面安装等，不但要有齐全的安装工器具，而且要有强有力的安全及质量保证措施。

在主斜井皮带安装施工中，严格皮带硫化接头质量控制，严格工序质量及操作环境的质量要求。

综采工作面安装要编制安装施工组织设计及作业规程，要有详细的工序安排及规范要求。

安装之前，在地面要进行设备联合试运转，制作支架模型，对运输线路进行运输模拟试验，并成立安装领导小组，现场跟班，随时协调运输、安装中存在的问题，监督检查安装质量及安全规范、规程执行情况，为投产后正常生产创造良好的条件。

另外，为了加快工程进度，确保工期目标的实现，施工中应尽可能创造条件，实现多头平行交叉作业，并抓好矿、土、安三类工程的综合平衡。

其安装的重点及难点工作有以下一点。

主斜井井口驱动机房。

学习神华宁煤集团及其它矿井的成熟技术后组织施工。

三、土建主要工程

根据初步设计中土建工程设计情况，采用常规施工方案即可满足施工需要。

对一些建筑面积大、层位高、跨度大的工程，如主斜井井口驱动机房、锅炉房、行政办公楼、浴室灯房联合建筑、机修车间、设备库等在施工准备招标时，要求施工经验丰富，技术水平高，质量管理体系健全，施工装备配套先进，施工机械化程度高的单位进行竟标。

对于基础开挖量大的工程全部采用挖掘机开挖、自卸式汽车运输的方法进行施工。

混凝土浇筑应设集中配料搅拌站。

建筑面积大的工程采用预留伸缩缝、分段平行施工。

对于行政办公楼及浴室灯房联合建筑等层位比较高的建筑，全部采用安装塔吊施工，以保证工期及工程质量，确保安全施工。

第二节主要施工设备选型及永久设备利用

一、主要施工设备的选型

根据英力特煤业有限公司安排，矿、土、安三类工程的施工主要是以主斜井、副斜井、斜风井、三条井筒施工为主线进行施工组织。

因此要围绕三条井筒施工进度、工期要求对主要施工设备进行选型。

1、主、副、斜风井施工设备选型

基岩段施工选用2-4台风镐，打眼用2-4台YT-28型风钻，激光指向仪定向，中深孔光面爆破，MQT-130C型气动锚杆钻机打眼支护。

装矸用P-60B耙斗装岩机，2台LGFD300/077A固定压风机，主运输采用2JK-2.0型绞车提升，4-6m3箕斗运矸，辅助运输是轨道提升“V”型矿车运输；地面设简易栈桥及翻矸漏斗，翻斗汽车排碴，地面砼集中搅拌站拌料，箕斗运输至工作面，采用ZPC－V型喷浆机喷射支护。

变配电设备井下使用二台KBSGZY-315/10型移动变电站配套KBZ-400型矿用隔爆型真空馈电开关，随着掘进延伸，移动变电站随之迁移，排水设备采用三台DM280-65×6多级离心泵直接排至地面.

2、其它巷道施工及设备选型

根据巷道条件不同和采用的掘进方式不同，回采巷道采用S150J型半煤岩掘进机掘进时，配套可伸缩带式输送机运输。

供电采用防爆移动变电站向各掘进工作面供电，井下设置临时变电所，保证各掘进工作面正常供电。

目前，煤仓施工方法很多，为了实现了优质、快速、安全、高效施工，采用反井钻机配合爆破法的施工方法。

该方法就是利用反井钻机导硐作为通风、溜矸，再自上而下进行掘、锚、喷的方法施工，一次成巷。

每次掘进段的高度根据岩性情况具体确定,一般取1.5米左右，采用人工抱钻打眼,按设计确定钻孔个数，一次起爆。

采用光面爆破,合理选择破爆参数,使破碎的矸石能顺利经煤仓导峒溜入下部装车点峒室,然后用耙斗机装矿车运走。

煤仓口设置封口盘.为便于提升物料和保护仓筒内施工人员的安全,在仓口上方设置粱架结构简易封口盘,封口盘由人工启闭。

人员由安全梯上下，安全梯由角钢制成,分若干节挂接,铁梯下端挂有钢丝绳和园钢制成的软梯.整个安全梯悬挂在锁口予埋的铁道镢子上,每节铁梯用预埋仓壁内的铁丝固定,使之不左右摆动。

施工用具用提升吊蓝每班提至仓口以外。

仓壁支护按照设计要求执行，随掘随支，掘、锚、喷、浇筑一步到位，支护紧跟工作面。

二、永久设施的利用

因为矿井工业广场总平面布置非常紧凑，为了避免临时设施与永久建筑的相互干扰，节省投资，应尽量利用永久工程及设备为施工服务。

建井期间计划利用的永久工程有：

副斜井、轨道上山绞车房、工业场地35kv变电所及10KV变电所、工业广场锅炉房、材料库、综采设备库、机电设备修理车间、排矸系统翻车机房、矸石仓及皮带栈桥、浴室灯房联合建筑等。

施工期间逐步利用的永久设备有：

副斜井、轨道上山绞车、工业场地35kv变电所及10KV变电所设备、工业广场锅炉房设备、生活生产供水泵房配电设备、材料库、综采设备库、机电设备修理车间、液压支架调试库、入井主电源电缆、主要巷道的管线、主排水管路等。

第三节施工中采用的新技术、新工艺、新方法

1、为了加快施工进度，缩短建井周期，在各条井筒的施工中利用先进的“两光三斗”装备。

“两光”即：

光面爆破、激光定向；“三斗”即：

耙斗机出碴、大箕斗提升、大翻矸漏斗装运。

2、推广中深孔爆破技术和小班核算制。

3、在区段煤仓施工中采用反井钻机导硐法施工，在仓口加强钢板锚索联合支护。

4、在条件允许下，尽可能采用无轨胶轮车运输。

5、光爆锚喷技术的应用。

光爆成形的保证施工安全的质量的前提，根据不同的岩性和巷道断面，制定合理的爆破参数。

6、所有作业面全部采用液压锚杆钻机安装锚杆，此工艺既能保证锚杆支护质量，又加快了施工进度，并减轻了作业人员的劳动强度，提高了作业效率。

7、在大跨度的单位工程中（如：

车场、交岔点），采用锚网索喷联合支护。

8、地面采用砼搅拌站集中拌料，用箕斗或1.1m3侧卸式矿车运至施工地点喷射作业。

9、为了加快施工进度，缩短建井周期，在工程量大且沿煤层布置的单位工程中，全部采用综掘机掘进，配套皮带机运输新工艺进行施工。

10、在+1238m水平车场等地点使用CCG8.0／600FB型矿用防爆柴油机电机车进行运料及矸石运输。

第四节矿井提升及过断层安全技术措施

一、沙巴台煤矿提升运输安全技术措施

沙巴台煤矿为保证施工安全顺利进行，特制定以下安全技术措施：

1、绞车司机必须经过专业技术培训、考试合格，并取得操作资格证的专职人员担任，并持证上岗。

2、井筒上、下把钩信号工必须由经过专业技术培训、考试合格，取得操作资格证的专职人员担任。

3、每班开工前，把钩信号工必须检查箕斗的联接装置、保险绳、钩头及其以上25m内钢丝绳、挡车栏、道岔、轨道等安全设施是否完好信号是否灵敏、可靠，发现问题必须及时处理，否则，不得发送信号进行提升作业，并作好检查记录，此记录必须交给跟班队干审核签字。

4、绞车提升必须按规定使用保险绳，保险绳规格为6×19—ф22.5，严禁甩掉保险绳不用。

5、提升必须严格执行“行车不行人，行人不行车”的制度，由主斜井上、下部把钩信号工负责监督执行，严禁任何人员随车上下。

信号工向井筒内发出绞车运行信号前，必须通知井筒内提升线上的所有人员撤离后，方可发出绞车运行信号。

绞车停止运行后，只有挡车栏关闭后，经上下把钩信号工许可，人员方可通行。

6、绞车提升地段的“一坡三挡”设施必须齐全、灵敏、可靠，经常处于关闭状态，只有箕斗通过时，方准打开。

（1）、在井口向下5米处安设一档钢管内穿双根钢丝绳的挡车栏，（钢丝绳规格6×19－ф18.5）挡车栏必须动作灵活、可靠，井口煤台信号工必须能够在信号房内操作。

（2）、在井口向下40米处安设一档摆杆式跑车防护装置；摆杆与挡车器之间距离25米，摆杆式跑车防护装置要求动作灵敏、可靠。

（3）、在耙斗机向后10米处安设一档钢管内穿双根钢丝绳的挡车栏，（钢丝绳规格6×19－ф18.5）挡车栏必须动作灵活、可靠。

随耙斗机移动而移动。

（4）、主斜井井口、井下必须设置红、绿灯，并悬挂“红灯亮，严禁行人”，提升机运行时，红灯亮。

7、绞车提升信号为语言声光电铃信号，并要有回铃信号，信号规定为：

一声停、二声上提、三声下放，四声慢提，五声慢放，信号听不清时，必须重新联系。

8、把钩信号工发出开车信号前，必须要再检查一遍钩头、连接装置、保险绳等确认无误后，方可发出开车信号。

井筒上部煤台栈桥上的把钩信号工接到下部把钩信号工发出的开车信号后，要仔细检查上部栈桥道岔及其他设施是否完好齐全、灵敏可靠，确认安全后，方可向绞车房发出开车信号。

9、连接装置应完好，符合标准要求，钢丝绳钩头与箕斗之间的联接必须使用不能自行脱落的连接装置。

10、绞车提升运输时，严禁人员蹬乘箕斗，严禁人员随箕斗上下。

11、箕斗运行过程中或制动在斜坡上时，提升机司机必须精力集中手不得离开操作手把，司机操作期间不得与其它人闲谈。

卸料人员必须等待箕斗停稳后，用特制三角钢梁支架阻车器掩稳矿车后，人员方可站在矿车的侧上方，且距巷帮较宽的一侧进行作业，严禁站在下方作业。

12、提升运行中，如发现箕斗掉道等异常情况信号工要立即发送紧急停车信号（一长声）。

13、发生箕斗掉道时，必须按以下措施进行处理：

1）、必须由当班跟班队领导和工长在现场亲自指挥，其他人员无权随意进入事故地点指挥处理事故。

2）、处理掉道事故的工作人员必须由有经验的老工人担任，信号工必须是有丰富经验的信号工担任。

3）、处理掉道事故前，工作人员必须与绞车司机及上下信号工联系好，首先发送慢车信号用绞车拉紧余绳，再将绞车停稳并闭锁。

4）、箕斗掉道后和处理掉道事故时，在掉道箕斗没有采取防止下滑措施前，井下信号工必须禁止任何人员由下部进入事故地点。

5）、发生掉道事故时，由当班跟班队领导和工长对事故地点的安全情况进行细致全面的检查，检查人员必须站在掉道箕斗的上方，根据事故性质，拿出事故处理方案，并亲自指挥事故处理的全过程。

6）、处理事故的人员必须站在巷道较宽的一侧且必须站在掉道箕斗的上方。

严禁站在巷道较窄的一侧，不允许处理箕斗掉道人员同时站在巷道的两侧。

7）、处理箕斗掉道时，必须使用一些辅助工具（如千斤顶、起道器）复轨，使用前，应对这些工具的可靠性进行认真细致的检查，确认无问题后方可使用。

8）、箕斗复轨的顺序为：

先使前轮复轨，再使后轮复轨。

9）、传递工具时，必须互叫互应，手接手送。

严禁抛扔，以防误伤人员。

10）、利用千斤顶或起道器起箕斗时，应将千斤顶或起道器放在箕斗底梁的中间，防止箕斗向两边倾斜，千斤顶或起道器放置的方向必须与箕斗底梁垂直，并有防滑措施，防止打滑。

11）、事故处理完毕后，必须将事故现场清理干净，由处理事故负责人下达命令后，方可继续提升。

14、绞车不允许急开急停，运转时要平稳、匀速，不得忽快忽慢，往下放车时，要带电放车，严禁不带电放车。

15、箕斗后部附挂矿车提放物料安全技术措施：

1）、提放物料前，把钩信号工必须详细检查箕斗与矿车的联接装置、保险绳与矿车的连接是否可靠，发现问题必须及时处理，否则，不得发送信号进行提升作业，

2）、矿车在提升运输线上停放时，严禁摘钩。

3）、矿车制动在斜坡上时，司机必须精力集中手不得离开操作手把，司机操作期间不得与其它人闲谈。

井筒内装、卸料人员必须等待矿车停稳后，用特制三角钢梁支架阻车器掩稳矿车后，人员方可站在矿车的侧上方，且距巷帮较宽的一侧进行作业，严禁站在下方作业。

任何人员严禁箕斗或矿车没有停稳前进行装卸料工作。

4）、井口装、卸料，应将箕斗及附挂矿车放在井口车场内进行。

16、主斜井井筒内安设的“一坡三挡”装置每天必须由队派专职人员检查，每班由井底把钩信号工和当班组长在开工前进行检查，并做好各种检查记录。

二、沙巴台煤矿斜井过浅部小煤矿采空区、废弃小井、断层施工安全技术措施

沙巴台煤矿为确保施工安全顺利进行，特制定以下安全技术措施：

（一）施工技术要求：

1、探明浅部小煤矿采空区、废弃小井、断层的准确位置和积水量。

2、根据探眼对浅部小煤矿采空区、废弃小井、断层的探明情况，先在揭露采空区、废弃小井、断层提前5m进行排水或预注浆堵水后，然后根据实际情况采取2.2m的螺纹钢锚杆、锚索、U型钢金属支架进行锚网喷、锚网锁喷、U型钢金属支架加强临时支护，永久支护可根据设计单位设计的支护方式进行钢筋混凝土浇筑等的方式强行通过，预注浆堵水另行制定安全技术措施。

3、从废弃小井、断层揭露前5m处开始，循环进度缩短为0.8米，减小控顶距离，及时进行临时支护。

掘进时要多打眼、少装药、放小炮，尽量保持围岩的稳定性。

掘进打眼、装药前，必须由班组长亲自进行敲帮问顶，安监员负责观察顶板情况，清除顶帮的活矸及伞檐，确认安全后方可进行打眼、装药。

4、加强临时支护质量管理，过废弃小井、断层段需用锚网喷、锚网锁喷支护时必须做锚杆抗拔力实验。

为保证断层下盘不下沉，安装在下盘的锚杆、锚索应垂直于井筒轮廓线，使其端头能处于断层上盘不得小于0.8m。

确保锚杆、锚索支设质量符合规定。

5、井筒拱顶部锚杆、锚索、混凝土初喷必须紧跟迎头，及时封闭围岩，缩短围岩暴露时间，提高顶板的稳定性。

6、废弃小井、断层揭露后，若充填带松软，顶板难于管理，再根据揭露废弃小井、断层的具体情况制定针对性措施。

9、过浅部小煤矿采空区根据揭露的具体情况制定针对性措施。

（二）施工安全要求：

1、探水安全技术要求：

1）、钻探前，清理巷道浮渣，挖好水窝，保证排水系统畅通。

2）、探水钻孔的位置、方向、角度必须由监理单位、施工单位、建设单位现场共同确定，且向钻工交代清楚钻孔的深度，并做好现场涌水量记录工作。

3）、钻进过程中如发现岩层松软、片帮、来压或钻眼中水压水量突然增大时，要停止钻进，但不得拔出钻杆，并立即进行检查。

孔内压力很大时，应立即将钻杆固定，严禁移动和拔起，并立即向调度室汇报，同时派人监测水情。

钻机后严禁站人，以免钻杆伤人。

4）、钻探过程中，施工技术负责人要及时对水情作出判断，并做到判断准确。

5）、钻孔打到设计位置时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量，作好记录。

遇到水量变化，要及时汇报，以防排水不及时淹没巷道或设备。

6）、钻工要严格按操作规程作业，不得穿松大服装，不得戴手套，袖口扎紧，以防钻杆缠住衣服和手套。

7）、稳定钻机前，首先清理巷道顶帮的活矸，并用4根金属摩擦支柱将钻机固定牢固。

摩擦支柱柱头必须用铁丝捆绑并与顶部钢筋网相连，防止倒柱伤人。

8）、开钻前，司机要认真检查钻机的完好情况，只有在钻机完好，安装可靠的情况下方可钻进。

9）、在钻探过程中，探水区域不得有其他闲杂人员，若发现危险，应立即撤离作业地点，然后采取措施进行处理。

2、采取锚索加强支护措施:

1）、锚索支护间距3.0m、排距2.0m。

2）、锚索为Ф15.24mm的钢绞索，长度分别为7000mm。

托梁采用12＃槽钢加工，长度600mm，中部开孔Φ20mm。

铁托板规格150×150mm，用10mm厚钢板加工。

锚固剂为树脂药卷，规格为：

Ф23×350mm。

树脂药卷必须有出厂合格证，无变质、破损现象。

每根锚索装树脂药卷7节。

3）、锚索安装质量要求及标准：

（1）、锚索钻孔方向应与井筒轮廓线垂直，并符合以下规定：

合格：

钻孔轴线与设计轴线的偏差角不应大于3°

优良：

钻孔轴线与设计轴线的偏差角不应大于2°

（2）、锚索安装深度应符合以下规定：

合格：

不小于6500mm。

优良：

不小于6700mm。

（3）、锚索索定后的预应力应符合以下规定：

设计达到200KN。

优良达到设计要求，合格达到180KN以上

（4）、锚索外露井筒轮廓线长度：

≤300mm。

（5）、锚索孔距：

2000mm，允许偏差±100mm。

（6）、锚索孔深：

7000mm，允许偏差0～+200mm。

4）、锚索的安装要求：

（1）、锚索采用7节规格为Φ23×350mm的树脂药卷，严禁少装药卷。

（2）、锚索安装要求：

锚索安装前，先将锚索穿入锚索孔，检查眼孔深度是否合格，不合格的眼孔必须处理合格或重新打眼。

（3）、安装前，先将树脂药卷放入眼孔后，用锚索将药卷缓缓推入眼底，将专用搅拌器尾部插入锚杆钻机，并与锚索相连，开启钻机，一边推进，一边搅拌药卷，搅拌时间为30～50秒。

停止搅拌后，锚杆钻机保持推力状态两分钟再放下钻机。

（4）、药卷搅拌后，过15分钟，安装托梁、托板、锚具。

将锚索张拉器套在锚索上，拴好安全链，手动操作高压油泵，进行张拉，同时注意观察压力表指针达到预紧力或行程时，迅速换向回程。

卸下锚索张拉器，用液压切割器截下锚索外露超长部分。

（5）、锚索张拉预紧力控制在150～200KN,锚索的锚固力大于200KN。

（压力表指针指示在43.6～58MPa）

（6）、张拉时，发现锚固力不合格的锚索，必须在其附近补打合格的锚索。

（7）、锚索必须严格按设计要求的间、排距施工，锚索排列成排成行，严禁将锚索散乱排列施工。

5）、锚索切割机操作要求：

（1）、每次切割必须有三人协作，将锚索钢绞线穿入切割机后，其中一人一手拖住切割机，一手握住手把，一人拿专用套管，将钢绞线套好，第三人操作手动油泵进行切割。

（2）、切割时，切割机周围5.0米范围内不得有人员，防止钢绞线散开伤人。

6）、锚索张拉器操作要求：

（1）、张拉锚索时，张拉油缸要保持在同一轴线上。

（2）、加压后用锚具卡住钢绞线后方能松手，并用10＃铅丝将张拉千斤牢固绑在顶网上。

（3）、人员要避开张拉油缸受力方向，以确保安全。

第五节施工中的主要问题

沙巴台煤矿主、副、斜风井、轨道上山、回风上山、+1238m运输大巷、10501回顺等巷道掘进过程中将穿过浅部小煤矿采空区、废弃小井，或将从+1250m上部废弃、生产的小煤窑下方通过，小窑积水及有毒有害气体的问题贯穿以上井巷施工过程,安全隐患大，针对以上主要问题，英力特煤业有限公司采取了瞬变电磁法和直流电法等物探手段对小窑积水等情况进行勘探并根据勘探结果对施工前方的异常情况进行预测预报，掌握浅部小煤矿矿井积水情况，加强矿井水情水害预测预报工作，做好矿井防治水规划，提高矿井防治水能力，施工单位必须加强探放水管理、通风瓦斯管理，保证安全施工。