- 編制說明:
主要運輸大巷于1548.3m處受斷層帶影響造成圍巖異常破碎, 1559-1606.9m段已施工巷道來壓造成幫頂金屬棚嚴重變形。當前支護形式由11#工字鋼棚改為架設29#U型鋼棚支護,并對斷層架棚段進行錨注工作,為確保施工安全與質量,特編制本措施予以指導施工。
- 工程概況:
1、施工目的:主要運輸大巷巷道加強支護。
2、施工地點:主要運輸大巷。
- 施工方案:
1、施工方案:
由1559m處至1606.9m段對原有的工字鋼棚兩棚之間套入29#U型鋼棚,棚距中對中608mm。
1559m處至1606.9m段套棚完成后,方可繼續向前架設29#U型鋼棚,608mm為一個施工循環,直至進入穩定圍巖后方可變為原設計支護。
按設計中施工,巷道起伏不得大于±2度。
當工作面圍巖穩定后,對所有架棚段進行壁后錨注工作。
2、施工方法:
1)、1559m處至1606.9m架棚段采用風鎬擴刷。
2)、如果圍巖條件允許采用鉆爆法施工,采用YT-29A型風錘,φ42㎜一字型鉆頭打眼,爆破采用煤礦許用毫秒延期電雷管,煤礦許用乳化炸藥,MFB-200型發爆器爆破,放炮過程中嚴格控制裝藥量,裝藥量為正常的一半。如遇圍巖特別松軟,則采用風鎬掘進,裝巖采用綜掘機裝巖,皮帶出矸。
3)、通過采用錨注施工工藝,對變形破壞巷道的破碎松散圍巖或地壓較大的巷道及硐室,采用壁后注漿加固處理以后,使漿液充填和膠結圍巖的裂隙,在巷道的外圍形成完整的注漿帷幕,并與圍巖、錨噴、支護共同形成有效承壓組合拱。由于注漿使得巷道外圍組合拱厚度加大,有效地提高了支護結構的承載能力,阻止巷道的變形破壞,從而確保了巷道的長期安全使用的穩固性。
3、工藝流程:
(1)套棚噴工序:
1559m處至1606.9m段采用架全封閉29#U型鋼棚+鋼筋網+鋼筋砼背板+噴砼支護。
??? ????檢查后方架棚段的棚子→找線→挖棚腿窩→栽棚腿→上棚梁→校正棚梁、棚腿位置→打棚撐→腰幫、接頂(上鋼筋網、充填水泥背板)→初噴→復噴。
在架設第一架U型鋼棚時,要與第二架U型鋼棚同時架設,棚梁用拉鉤連接固定,并在每根棚腿的兩側打上錨桿固定。按設計要求安裝好,并噴砼固定。然后方可進入下一道工序施工。
?? (2)架棚噴工序:
?檢查加固好迎頭10m內的棚子→看線畫輪廓線→工作面截割→臨時支護竄前探梁→按中腰線及棚距上棚梁、過頂→灑水、出煤(矸)→刷幫、安設護幫板→挖棚腿窩→栽棚腿→看線、校正棚梁、棚腿位置→打棚撐→腰幫 (上鋼筋網、充填水泥背板)→初噴→復噴。
(3)錨注段工序:
搭設腳手架→打錨注管→自下而上逐排進行錨注,每一排先注下部后注上部。
- 架棚技術方案設計及技術要求
(一)巷道斷面及尺寸
巷道斷面形狀:直墻三心拱
斷面:掘寬×高=4160×3790mm?
????? 凈寬×高=3800×3500mm?
(二)巷道支護及參數
1、支護形式:29#U型棚+鋼筋網+鋼筋砼背板+噴砼支護
2、巷道支護:
臨時支護:采用三根滑移絲杠式前探梁,前探梁采用長4m的11#槽鋼制作,每根前探梁用兩個φ50mm鋼筋制作的鋼筋鉤對鎖吊掛于已施工棚梁上,接茬處用木墊板固定牢固,前探梁不得生根于迎頭第一棚。截割后進入迎頭敲幫找頂并及時竄前探梁、放棚梁、過頂,以起到臨時支護作用。巷道截割施工中,前探梁臨時支護最大控頂距0.6m。前探梁上一次放棚梁1根。支護前必須進行“四位一體”安全檢查,確認安全后,方可操作。
永久支護:巷道永久支護采用29#U型鋼棚+鋼筋網+鋼筋砼背板+噴射砼聯合支護。鋼棚間距(中-中)為608mm,每架鋼棚分三節,搭接長度為400mm,每個搭接使用限位卡固定,棚腿和棚梁各用兩根拉桿連接固定。U型棚內(靠近巖壁處)用雙層鋼筋網覆蓋綁扎(鋼筋網1×2m,網格80×80mm,采用φ4mm冷拔鋼筋制作),全斷面腰幫被頂。巷道空幫空頂處用鋼筋砼背板背實,水泥背板呈插花布置,水泥背板規格為:長×寬×厚=1100×200×50mm;在施工冒頂部位,接頂前必須待頂板穩定或漏成尖頂狀后,進行初噴,防止瓦斯涌出,再派有經驗的工人上去用水泥背板搭“井”字剁接頂。U型棚外噴砼強度等級為C20,噴厚50mm。
3、永久支護距迎頭:架棚噴支護距離迎頭不超過0.3m,臨時支護必須緊跟迎頭。
- 錨注技術參數及技術要求
1、注漿前,必須根據巷道凈高進行臥底,清除臥底雜物,找平底板,而后進行下步工作。
2、注漿鉆孔的布置:鉆孔間排距為1500mm×1800mm,每排布置9根注漿錨桿,從巷中頂部向兩幫均勻布置9根,巷道兩幫底角孔外扎角為45°孔深為2500mm,外露100mm,詳見(注漿錨桿布置圖)。
3、錨桿規格:注漿錨桿采用Ф25mm×2500mm中空注漿錨桿。托盤采用150mm×150mm×10mm錨桿托盤。每根錨桿孔底部使用二根K2335型樹脂藥卷、封口使用一根水泥藥卷。
4、注漿材料:注漿材料以單液水泥漿為主,注漿水泥采用P.O。 42.5標號普通硅酸鹽水泥,水灰比為1:1.
5、壁后注漿鉆孔的規格:注漿鉆孔的深度為2.5m,每排打9個鉆孔,間排距1500mm×1800mm;每根注漿錨桿均與巷道周邊輪廓垂直布置,角度不小于75°。
6、注漿擴散半徑及注漿壓力:注漿擴散半徑按巷道圍巖裂隙考慮,取3.5-4.0m;注漿壓力:根據錨注經驗,頂部注水泥漿壓力為1.5-2Mpa,幫部注水泥漿壓力為1.0-1.5Mpa;穩壓時間15-20min。
7、漿液配置:
1)、單液水泥漿的配置:配置水泥漿時,按設計配合比,力求加料嚴格準確,并攪拌均勻,純水泥漿液的配置表見表1
表1:純水泥漿液(不加附加劑)現場配置表:
水灰比 |
水泥(袋) |
水(升) |
制成漿量(m3) |
備注 |
1:1 |
15 |
750 |
1.00 |
每袋水泥重50kg |
? |
? |
? |
? |
2)、每桶漿液配置(以水灰比1:1為例)
攪拌桶容積0.3立方,滿桶時:用水300kg;水泥6袋。2/3處:用水200kg、水泥4袋。
注漿一周后,安裝錨桿盤對注漿錨桿進行二次緊固,使其扭矩達到200N·M。
- 注漿設備及施工方法:
1、注漿施工設備
?
?
?
?
?
施工設備如下表所示:
序號 |
設備名稱 |
規格 |
單位 |
數量 |
備注 |
1 |
注漿泵 |
2TGZ-60/210 |
臺 |
1 |
風動 |
2 |
攪拌機 |
HJ-250 |
臺 |
1 |
風動 |
3 |
風錘 |
YT-29 |
臺 |
4 |
? |
4 |
錨桿鉆機 |
風動 |
臺 |
2 |
120型 |
5 |
錨索機 |
風動 |
臺 |
1 |
? |
6 |
? |
? |
? |
? |
? |
2、施工方法:
(1)施工準備工作
????? A、施工前風水管路接到位置、備好施工機具:如注漿機、攪拌桶、清水桶、漿液桶及管路、風鎬、風錘、錨索機、手鎬、鏟子。
???? B、清除巷道雜物,保證作業場所有良好的作業環境、安全環境。
????? C、備足注漿材料,確保施工連續性。
(2)鉆注施工
????? A、鉆眼工作:頂部使用錨桿鉆機鉆眼,兩幫鉆眼使用YT-29型鑿巖機,鉆頭使用一字型鉆頭,鉆頭直徑Ф27-42mm。施工前,按錨注孔的設計間排距用顏色標出眼位,在按設計孔深鉆出注漿孔,并且隨后把鉆孔清洗干凈。
????? B、安裝錨桿:為了滿足注漿錨桿的承壓要求,現場安裝錨注桿時,采用礦用樹脂藥卷,藥卷規格:K2335型樹脂藥卷,每孔底部2卷,封口使用水泥卷1卷,對其錨頭外端纏繞麻絲(棉絲),使其膨脹固定,錨注管外露100mm。
????? C、注漿順序:注漿順序為先注底,后注巷幫,自下而上的注漿。
- 注漿一周后,對注漿錨桿進行二次緊固,使其扭矩達到300N·M。
七、注漿作業的技術質量管理工作
- 錨注孔施工技術要求
錨注孔在施工時,要嚴格按照設計間排距和角度布置,間排距最大誤差控制在±100mm范圍以內,孔深誤差控制在±50mm范圍以內。
2、注漿系統的調試技術要求:
注漿前,要先對各連接管路、閥門、設備等進行檢查后用清水調定注漿壓力,打到需要規定的壓力。
3、漿液制作及注漿技術要求:
漿液制作時,要嚴格掌握注漿參數、漿液配比,水灰比和注漿終壓,滿足設計要求。注漿中,當注漿孔達到設計終壓后,降壓流量10分鐘,即可停機關閉注漿閥,再開啟泄壓閥后方可換孔注漿。注漿閥待漿液處凝約半小時后,方可拆卸。
漿液需要充分攪拌均勻,并在放漿口處設置過濾網,以防結塊水泥等雜物吸入漿管內。
注漿拱部的球閥應待注漿后三小時拆除,拆下的閥門要及時清洗干凈,然后涂抹機油備用。
4、注漿作業的質量管理工作:
1)、組織成立技術工種專業隊伍
注漿設備由專人負責管理。負責觀察和控制注漿壓力及注漿泵的操作和日常維修工作,錨注孔內注漿由專人負責,負責裝卸錨桿與注漿泵出漿管的鏈接,以觀察并處理滲液和漏漿。其余工種配合注液工工作,確保其施工質量。
2)、加強注漿作業的質量管理:
注漿前,在同一地點的噴漿和注漿的間隔時間必須在7天以上。注漿作業中,其注漿量的大小,注漿質量的好壞均具有隱蔽性強的特點。因此,質量控制的日常管理工作尤為重要。要求專人負責對注漿孔號、注漿壓力、漿液量作好原始資料記錄和整理,以便于以后分析和評估注漿效果。
5、漿液效果檢查:
注漿工作結束后,在二排注漿孔中間打檢查孔,壓入清水,在設計壓力下,注水量0.1m3/min以下時為合格。
- 安全生產技術措施
(一)架棚施工安全技術措施
1、加強頂板管理,嚴禁空頂作業,堅持“敲幫問頂”制度。打眼前、裝藥前、放炮后、接頂前,必須首先敲幫問頂,將活矸處理掉,在確保安全的前提下,方可作業。
2、敲幫問頂必須由班長及有經驗的工人進行作業,一人作業,一人監護。敲幫問頂順序:由外向里、由頂到幫再迎頭。用長柄工具找頂時,應防止矸石順桿滑落傷人。
3、頂板破碎時,要縮小循環進度,控制迎頭頂板裸露面積,以防冒頂事故發生。永久支護必須緊跟迎頭,夠一棚、架一棚、噴一棚,接實背嚴幫頂,打齊木楔和永久棚撐,支護順序:先頂板、后兩幫。
4、頂板破碎時可采用打密集超前撞楔通過,撞楔采用直徑1寸鋼管加工,長3.0m做成一頭尖端,管棚沿迎頭橫梁上沿按200mm間距布置,外露700mm。撞楔必須打在迎頭第一、二棚之間,并及時噴砼封閉。(安裝撞楔時必須使用銅錘以防撞擊火花,打一個撞楔孔安裝一根撞楔,嚴禁撞楔孔全部打好后再安裝撞楔)。
5、施工中如出現冒頂應迅速撤人至安全地點,待頂板穩定或漏成尖頂狀后由班長站在安全地點,先用長尖槍找頂,確認安全后,先由瓦檢員檢查冒頂區的瓦斯濃度,,當瓦斯濃度≥1%時,必須采用風筒對冒頂區進行通風稀釋,待瓦斯濃度降到<0.8%時,方可派人用半圓木架“井”字型木垛快速接頂。
6、接頂工作由班長安排3名經驗豐富的工人聯合作業,一人觀頂、一人遞料、一人接頂。接頂后再用木楔打緊,使之與頂梁接上勁,接頂時,接頂人員必須要隨身攜帶瓦斯警報儀。其他人員撤至安全地點待命。冒頂較高時可在鋼棚下采用道木搭“井”字剁支撐鋼棚,防止水泥背板壓垮鋼棚。
7、迎頭施工期間要堅持“有疑必探,先探后掘”原則:如迎頭煤層松軟片幫,掉頂嚴重等情況,應立即停止作業,檢查瓦斯濃度并注意觀察。待幫、頂穩定后方可施工。
8、冒頂區成巷后要標明冒頂區的位置和高度。
9、如果圍巖條件允許采用鉆爆法施工,爆破時必須對爆破點后10m的棚子進行檢查加固,防止放炮倒棚,將所有支架的棚梁、棚腿必須噴嚴、噴實且待漿體凝固后方可裝藥放炮。放炮后,對崩倒、崩壞的支架應及時修復或更換。修復支架前,應先清除危石、活矸,做好臨時支護;扶棚或更換支架,必須從外向里逐架依次進行。
10、施工前先將迎頭的浮矸、雜物清理干凈,保證退路暢通。材料堆放整齊,并備有足夠的接頂材料。迎頭往后50m內必須備有接頂材料(水泥背板)及應急材料(道木、半圓木),道木、半圓木數量不少于100塊,水泥背板數量不少于400塊,暫備10架支架。
11、加強通風管理,風筒口距巷道迎頭不超過5m,接頂時必須保證照明充足,風流通暢。
12、應密切注意觀察已掘巷道幫、頂,發現變化異常應立即停止掘進,將變化異常段巷道支護好后,方可繼續作業,并匯報調度。
13、加強隊干跟班指揮,隊干要密切注意圍巖情況,發現問題要及時匯報和處理。
14、棚梁、棚腿架好后,要嚴格背好幫頂,做到無空隙,使棚子受力均勻。
15、運輸、裝卸金屬支架必須由一人統一指揮,以防止在運輸、裝卸過程中傷人。抬棚子時,要相互呼應,動作一致,兩個人抬料時要順肩。
16、對現場各項數據做好記錄,以備后期注漿補強支護及巷道修復參考使用。
17、嚴格執行 “先探后掘”制度,確保無水患后方可向前掘進。
(二)注漿施工安全技術措施
1、注漿設備下井前,要認真進行檢查各部件要齊全。
2、注漿機具裝卸過程中要有專人指揮,起吊要用專用起吊工具,所裝設備嚴禁超出車輛寬度。在運輸過程中要綁扎牢固,井下運輸要嚴格按照井下運輸管理規定執行。
3、施工前,要在施工地點后50m處設置醒目警示標志,提醒過往行人及車輛注意安全。
4、定期檢查、維修設備,保證設備始終處于完好狀態。
5、施工中要愛護巷道中的各種管線、電纜,不得帶電搬移、檢修電器設備。
6、設專人負責制備漿液,采用42.5#普通硅酸鹽水泥,同時掌握好注漿和攪拌速度,盡可能的縮短漿液擱置時間。
7、吸漿口處要設置過濾網,防止結塊水泥和水泥袋等其他雜物進入漿液。
8、注漿時要注意觀察壓力表的升壓情況,及時調整泵的流量,壓力超過5Mpa時要及時停機,查明原因,進行處理,同時設專人觀察巷道頂板,觀察孔口管等處是否有異?,F象,發現問題及時停機處理。
9、注漿中如需暫時停機,應向孔內壓入一定量的清水,以保證注漿通道的暢通。
10、注漿期間,應注意泵的運轉情況,吸排漿情況,每次注漿結束后應用清水沖洗管路和機具,并及時進行檢查維修。
11、所有注漿孔的注漿終孔壓力,必須達到設計技術要求,注漿作業嚴格按照操作規程執行。
12、注漿期間,各班要作好原始記錄,并及時匯報工作進度情況,以便掌握施工進度。
13、注漿期間,應注意觀察巷道頂板、兩幫的變化情況,嚴格控制注漿壓力,防止因壓力過大而造成頂幫大面積開裂脫落。
14、處理管路、閘閥、或泵時,需先停機泄壓,再做處理。
15、注漿期間,所有人員不得站在孔口管或閘閥下面。
16、注漿人員要佩戴眼鏡,手套等個人防護用品,防止竄漿傷眼或燒毀皮膚。
17、注漿閘閥要側向操作,防止噴漿傷人。
18、要保持壓力表完好,嚴禁無壓力控制注漿。
19、每班要及時清理跑露漿液,搞好文明施工,工程完好后要做到工完料凈、場地清。
20、施工人員下井前,要熟悉井下作業點、行人路線和礦井避災路線,掌握自救互救知識。
- 避災路線
主要運輸大巷→總回風大巷(東側)→回風立井→地面(附圖)
其他未盡事宜,遵照《主要運輸大巷作業規程》和2011版《煤礦安全規程》規定執行。