2煤总回风巷从马头门开始过全岩冒顶区,冒顶区最高处14.5m,最宽处13.5;左侧见老空(长28m,宽20m,高3m),右侧有不明老空区。经设计院、建设单位等多方研究协商,左侧老空区内全部打锚索支护,巷道左侧顶板采用料石砌墙接顶支护;冒顶区顶板离层,采用上下分段分层法施工,施打锚网索并喷砼支护,最后架设U29型钢棚喷砼封闭永久支护,钢棚上方采用枕木全部背顶结实。U29型钢棚间距0.6m,喷砼厚200mm,砼强度C25;为做好回风立井井筒和2煤总回风巷工程的保护工作,特编制本措施。
编制依据:《2煤总回风巷施工图》,《2煤总回风巷施工作业规程》,《煤矿井巷工程质量验收规范》,《煤矿安全规程》。
一、现场概况:
(1)巷道架设U29钢棚断面为半圆拱形,净宽5600mm,净高4450mm;
(2)左侧老空区(区域一)长28m,宽20m,高3m,需充填砼空间约1700m³;右侧老空区空间不明(区域二);为保护回风立井井筒,两处老空区需进行砼充填;(附图)
(3)我单位已在0-27m段,顶板锚网索喷砼施工,左帮砌筑料石墙至顶板,巷道内架设U型钢棚并喷砼封闭,喷砼厚200mm,砼强度C25;2煤总回风巷现巷道27m向前段,施工采用锚网索+U型钢喷砼支护;
现所有已施工U型钢棚巷道的两帮及顶板需要壁后注浆加固。
加固方案
1、老空区(区域一,区域二)采用充填砼施工,充填砼强度C15,骨料最大颗粒20mm,水泥为矿渣硅酸盐32.5,充填砼配合比已实验室返回结果为准;
老空区(区域一)充填,采用预留观察孔内敷设管路充填砼,管道内径Φ127mm;
老空区(区域二),采用地质钻机钻孔,钻孔Φ150mm,孔深5000mm,钻孔内敷设Φ127管路进行注浆施工,为增加(区域二)的浆液流动性,达到更好的充填效果,该处注1:1水泥砂浆(与巷道内加固注浆料相同),水泥为矿渣硅酸盐42.5。
2、巷道加固采用水泥砂浆注浆加固,水泥砂浆注浆压力6Mpa,水泥砂浆配合比(重量比)水泥:砂为1:1。水泥为矿渣硅酸盐42.5,注浆量约为23.6m³/m。
巷道内注浆加固,采用Φ42 L=3000中空注浆锚杆,拱部布设5根,帮部从底板起650mm处各布设1根,锚杆间排距1800×1800mm(附图)
三、施工顺序及方法:
1、施工顺序:
老空区(区域一)充填砼施工→老空区(区域二)止浆墙施工→巷道帮部注浆施工→巷道顶部注浆施工。
对距井筒150m范围巷道的左右两帮不明老空区进行钻探,探明老空区后,继续对其进行注浆充填。
2、巷道内注浆加固施工顺序:
标定眼位→钻孔→清孔→插入注浆锚杆→封孔→连接注浆系统、逐孔注浆至终压→进行注浆→达到终止压力→关闭注浆泵。
3、施工方法:
老空区(区域一)充填砼施工方法:先打开预留观察孔,安装充填管路后开始充填砼,充填过程中及时检查充填效果,直至充填结束,再对观察孔进行封堵。(充填管路不回撤);
老空区(区域二)注浆充填施工方法:先用ZY650钻机施工钻孔,孔径φ150mm,距底板1000m起,斜向上45°,孔深5000mm,孔间距3600mm,开始敷设注浆管路并注浆,先施工止浆墙。
巷道内注浆孔施工方法:两帮钻孔采用风动凿岩机钻孔,钻头直径φ60mm,孔深3000mm,拱部钻孔采用ZY650探水钻机钻孔,钻孔直径φ60mm,注浆孔全部垂直于巷道围岩表面。待钻孔施工完毕后,钻孔内安装中空注浆锚杆,注浆锚杆安装结束后,采用先下部,后拱顶部注浆的方式进行注浆;下部注浆时要对称注浆,一次注浆2排共8个孔,待帮部水泥砂浆全初凝后,方可进行拱部注浆,拱部注浆时,一次注浆2排共6个孔。
四、所需设备及材料
1、多功能细石砼输送泵HBMD15/6-22S,输送最大骨料颗粒20mm,注浆压力6Mpa,及配套搅拌机一台,地面搅拌机一台。
2、中空注浆锚杆Φ42 L=3000,及配套注浆管路Φ127无缝钢管120m,Φ50无缝钢管60m。
3、ZY650型探水钻机,风动凿岩机,锚杆钻机。
4、矿渣硅酸盐42.5水泥,矿渣硅酸盐32.5水泥、砂、石子,输料管、棉纱等。
五、设备安装位置及送料系统
细石砼输送泵和砼搅拌机安装于2煤总回风巷内,地面搅拌机进行干料搅拌,搅拌后,再通过井筒内敷设的管路进行送料,巷道内安装一台矿车用于接料;矿车接料后,人工推至搅拌机附近,再人工倒运至搅拌机内,加水和水泥搅拌后,再输送至细石砼输送泵,通过细石砼输送泵将充填料或注浆料泵送至加固位置。输送料管两端必须安装灵敏可靠的信号装置,送料时,必须少量均匀送料,每次输送料为一矿车量,矿车欲装满前,接料人员必须提前发出停止下料信号;下料时,下料管口不允许对准人和其他设备;料管停止下料后,料管下口必须垂直向下固定于巷道内,防止料管内余料突然窜出伤人。
运料系统:
地面搅拌机→井筒内下料管→回风巷内矿车接料→回风巷内搅拌机→细石砼输送泵→加固区域
六、供电系统
该工程施工中,电源来自地面变电所,供电方式为集中供电,经KBSGZY-630变压器,用不同电缆,经过综合保护开关,供各机械设备用,电缆要吊挂整齐,电缆钩每1.5m一个,电缆的悬挂要符合《煤矿安全规程》要求,开关等设备等的安装要符合《煤矿设备安装质量施工规范》,《山西省煤矿机电设备安全质量标准化》标准要求。
细石砼输送泵开关整定值26A,搅拌机开关整定值9A。
附:供电系统图
七、人员配备及劳动组织
每班地面搅拌机设司机一名,装料工3名,井下搅拌机设司机1名,细石砼输送泵设司机1名,井下接管路工3名,井下送料工3名,打眼工3名(生产区队人员兼职),班长1名,合计12人/班。
充填注浆作业采用“三八制”连续作业。
八、安全技术措施:
1、施工前必须准备好加固所需的所有材料、机具,并保证质量。
2、对施工队伍进行技术培训,使其了解加固目的,施工工艺和要求,掌握有关机具的操作,以便在井下施工中保证质量。
3、充填左侧老空区前,先打开预留观察孔,先检查观察孔处瓦斯含量,再对内猛吹3个小时以上,确认瓦斯无异常后,往里面插入管路,并固定牢固;充填施工时,观察孔处设专职瓦检员和安全员,每隔2小时对观察孔口处检查瓦斯含量,并及时向调度室汇报;施工人员严禁进入观察孔内。
4、混凝土输送泵操作安全技术措施
①开机前,应检查液压油、机油、齿轮油及冷却油等,检查动力装置,液压传动装置是否正常,检查砼搅拌装置及砼泵送装置磨损情况。 ②泵送前,向料斗加入适量清水和砂浆,开机泵送至料斗搅拌轴轴线,待混凝土加入料斗后再一起泵送。 ③泵送作业中,料斗内的混凝土平面应保持在搅拌轴轴线上,同时,注意清除料斗网格上的超粒径骨料。 ④发现进入料斗的混凝土有分离现象时,要暂停泵送,待搅拌均匀后再泵送。廊直向上泵送申断后再次泵送时,要先反泵,待回料被搅拌后再正泵送。 ⑤供料中断时一般不宜超过半个小时,停泵期间应每隔10分钟作2至3个冲程反泵——正泵运行,再次拨入泵送则应先搅拌。 ⑥任何时候不得把手伸入分配阀箱内。 ⑦泵送作业中发现故障,应及时排除,较严重的故障,应停机排除。 ⑧要采取措施防止油温过高,油温高达70度时,应停止运行。 ⑨作业完毕必须清洗泵机及管路 。
5、注浆加固施工安全技术措施:
①施工时如顶板板或帮部出现塌孔、溢浆现象,必须立即停止注浆,对注浆孔进行封堵后再注浆。
②注浆时,人员必须远离注浆孔口,防止高压水泥砂浆或注浆管突然推出伤人,施工人员必须小心操作。
③注浆人员必须佩带劳动保护用品,配浆、注浆人员均要求带口罩、手套等,谨防浆液对口、眼及皮肤造成伤害。
④注浆时如需使用高凳或脚手架时,要摆放平稳人员必须系安全带,无隐患方可作业。
⑤严格控制水泥砂浆配比,保证注浆效果。
⑥每次注浆施工前,要由当班负责人检查验收临时注浆设备的牢固情况,并对供水、供电、搅拌、注浆设备等进行严格检查,对管路系统进行耐压检验。
⑦注浆过程精力集中,注意观察机具运行情况,钻孔过程操作人员要站在风钻旁侧,防止喷出物伤人;开放阀门、拆卸注浆管路时,要将管路泄压后再进行,并要避开正面方向。
⑧单个钻孔注浆压力达到设计终压;所有注浆孔均符合单孔结束条件,无漏注,注浆时,必须对每个孔注浆量及注浆时间进行详细记录,注浆结束后必须对注浆效果进行检查,若未达到设计要求,应进行补孔注浆。
⑨注浆检查:除在注浆前进行钻孔质量,材料质量检查、注浆后对注浆效果检查外,注浆过程中应密切注意现场情况,包括:围岩变化、表面漏浆及注浆压力等,发现问题应立即处理。
⑩注浆锚杆必须施打牢固,不得在注浆过程中松动或漏浆。注浆锚杆松动或漏浆造成注浆失败的必须补打注浆孔。
注浆过程系统运行必须可靠,随时检查压力表是否正常,发生故障及时更换,禁止在压力表故障状态下进行注浆施工。
开始施工前进行注浆试验,初步掌握浆液充填率,注浆量,浆液扩散半径,注浆终压等指标。注浆前检查注浆泵及系统管路,确认畅通后连接注浆系统。注浆前向孔内压注清水,冲刷清洗岩体内裂隙。注浆结束后,关闭球阀,卸下注浆系统,并用清水清洗干净。
注浆过程中,压力突然升高,应停止注浆,检查后,再行注浆;
为防止注浆料将U型钢棚压坏而出现事故,拱部注浆时,采用定量分层多次注浆方式。每次拱部注浆量最多为3t。
6、打眼、钻孔时的安全技术措施:
①钻孔前,必须进行安全检查,作业人员进入施工地点,要先仔细检查周围环境的安全情况,进行敲帮问顶工作,确认安全后,方可作业。
②钻机必须平置底板,以防一旦误操作后造成伤害或设备损坏。
③钻眼时,禁止用手握钻杆,开钻打眼时,应扶稳钻机,操作者必须注意站位,以免造成伤害。
⑤打眼必须采用湿式打眼,严禁干打眼。
⑥地质钻机使用安全技术措施:地质钻机开钻前要检查钻机是否安装平稳牢靠,各部紧固件有无松动情况,检查变速箱内、油箱内的油面高低,不足时应予以补充,检查抱闸的松紧程度是否合适,点动电机,检查电机旋转方向,送水器转动是否灵活、输水胶管是否固定,以防止转动。
⑦手动卡盘卡紧钻杆后,要检查齿瓦螺栓两边露出的是否均匀,以免齿瓦螺栓与给进油缸相碰。
⑧在运转过程中有不正常的声音、震动、发热及漏油情况,应立即停车检查。
⑨弹簧卡盘在松开状态时,不允许使立轴回转。
⑩钻孔时开孔位置要准确,用清水钻进,慢速,大水量,减压开孔,以保证钻孔质量;换接钻杆应注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤,中心水孔是畅通。
打好钻眼后注浆采用隔2排跳跃施工,由两帮底部向上分序施工,兼顾相邻两排注浆位置趋于同一高度;中间未注浆2排钻眼,作为注浆效果观察孔,施工前必须组织并详细安排每孔注浆施工顺序,并对当班注浆钻孔进行核实,不得遗漏钻孔。
施打拱部钻孔时,需架设平台进行。
7、平台的施打方法:
施工搭设施工平台时,施工平台必须牢固可靠,其平台高度为2.5m,施工平台采用施打腰梁和大板搭设而成,平台长度为6m,腰梁上面铺设厚50mm、长度不小于3000mm的大板,大板间隙不大于30mm,平台宽度以满足施工需要为准,平台有四道腰梁组成,平台大板与腰梁之间搭接长度均不小于200mm,且用双股φ8mm尼龙绳捆扎牢固,木板间用扒钉固定牢固,平台下方采用4根圆木点柱作为支撑腿,圆木点柱均匀布置,但不影响行人运输。圆木点柱和平台大板之间用扒钉固定牢固。人员上下平台,必须使用专用行人梯。梯子采用DN30钢管加工,宽400mm,高度高于平台上平面不小于200mm,与水平成70~80°夹角斜靠在平台上,人行梯腿必须支在实底且在同一水平上,并用φ8mm尼龙绳将梯子与平台间绑扎牢固。
8、其它安全技术措施
①施工人员必须认真开好班前会,对本班任务及各项安全注意事项与施工人员交代清楚,做到心中有数,所有作业人员必须按规定穿戴好工作服、佩带好安全帽、矿灯和自救器保证顶板在稳定的情况下,进行施工作业。
②每道工序都必须经过当班安检工、现场负责人的检查验收后,方可进行下一道工序。
③安检工现场监督检查,发现“三违”立即制止。
④各岗位人员必须严格执行其《岗位操作规程》,施工人员必须执行相关操作口令,必须认真执行各种岗位责任制,严格现场交接班制度,按章作业,搞好工程质量,严禁任何职工违章作业。
⑤班长必须携带便携仪,进入施工地点作业前,班长必须检查巷道支护情况,发现问题及时处理,只有瓦斯浓度在0.8%以下时,确认安全后,方可作业。
⑥施工所需要的风水管路就近接出,风管、水管、注浆管路必须绑扎牢固,连接处要使用专用的“U”型卡,严禁用铁丝代替。
⑦施工前在施工地点悬挂便携式瓦斯检定仪,检定仪悬挂位置距顶板不大于0.3m,距帮不小于0.2m。瓦斯检定仪不得悬挂在有淋水或顶板破碎的地点。当作业地点瓦斯浓度达到0.8%时,立即停止作业,采取措施进行处理。只有当瓦斯浓度降到规定的浓度以下时才允许作业。
⑧施工时在施工地点附近10米范围内必须设置安全警戒,拉警戒线挂警戒牌,禁止无关人员进入,施工地点材料按规定码放、电缆吊挂整齐。
⑨施工完毕,要搞好现场标准化工作,做到无杂物,无淤泥,无积水,材料码放整齐,标准化达标。
施工的所有人员必须持证上岗。
施工帮部孔时,帮部钻孔要将电缆从电缆钩上移开且要用风筒布将电缆包裹,避免施工过程中,划伤电缆或淋水淋湿电缆。
所有使用的机电设备、设施必须符合防爆要求,接火时必须打停电报告,并在现场作业过程中严格执行停电、验电、放电有关规定。
施工前,在巷道的两侧设置一组观测点,并记录观测数据(净高,净宽),待注浆完毕15天内,再进行检测一次。
注浆完毕后,施打检测孔,检查注浆效果。
九、发生水灾、火灾、瓦斯等事故的避灾路线:
工作面→回风立井→地面
附:避灾路线图
所有参加施工人员必须认真学习执行本措施,其他未尽事宜严格按照现行《煤矿安全规程》,《2煤总回风巷施工作业规程》及《2煤总回风巷过旧巷施工安全技术措施》执行。