2106探水硐室施工方案.docx
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2106探水硐室施工方案
2106掘进面探水硐室施工方案
为了施工2106回采工作面井下超前瞬变电磁勘探及对上覆岩层富水区及采空水进行疏放，我部门计划在2106运输顺槽和2106回风顺槽施工期间掘进探水硐室，为保证施工期间的安全及工程质量，特制定该施工方案及施工安全技术措施。
一、工程概况
2106运输顺槽和回风顺槽上覆存在2#煤层采空区，按照临汾市老空水害防治工作方案，工作面回采前必须先物探后钻探，为了探水施工期间不影响其他作业，特设计探水硐室，硐室深度为5米，高度3米，宽4米。
二、硐室布置
施工地点分别为2106运输顺槽和2106回风顺槽，具体位置如下：
序号
地点
序号
地点
1
2106运输顺槽
1
2106回风顺槽
2
2106运输顺槽
2
2106回风顺槽
3
2106运输顺槽
3
2106回风顺槽
4
2106运输顺槽
4
2106回风顺槽
5
2106运输顺槽
三、施工方法
掘进至探水硐室位置时，先使用综掘机进行开口，采用横向往复式截割，并按照先上后下、先中间后四周的原则截割，为了确保硐室成形，最后人工刷帮。
施工工艺流程：
掘进机操作顺序：
闭合电磁开关→开动液压泵→开动第二运输机→开动第一运输机→开动爬爪→按响截割警报→开动截割电机→开动喷雾→截割→人工刷帮
截割时:
1、利用截割头左、右、向下移动截割出初步断面形状，然后根据激光束指定的断面形状进行修正。
2、当截割较软煤层时，采用左右循环向下截割；当截割较硬煤层时，采用由上向下、左右循环截割。
3、最后对断面采用人工刷帮修整。
三、支护要求
一、临时支护
1、临时支护规格
（1）护顶装置规格：
采用2根4.5m长的3寸钢管做前探梁，穿在专用圆环状的前探梁卡内，圆环顶端设有螺纹座与顶锚杆尾部的螺纹连接，前后两排前探梁卡的间距为排距的2倍，然后用一片永久支护使用的顶部金属网配合300×50×4000mm木板进行临时护顶，并用大木楔进行绞顶。
如出现顶板高低不平、前探梁无法前穿，可用煤溜大链穿过专用前探梁梁爪，然后用马蹄环配合螺栓上紧大链并拧紧螺丝，完成临时支护。
巷道在开口无法使用前探梁时，采用直径不小于140mm点柱进行临时支护，点柱必须穿鞋戴帽，帽为1m长刹杆，鞋为1.5m长道木，点柱为3m长圆木。
护帮装置规格：
构件一：
使用长700mm的2.5寸钢管，在一端焊接厚度为8mm的扇形钢板，在其中部打直径14mm的连接孔，边缘侧打设调节孔。
构件二：
使用长1.5m的1寸钢管，在距端头300mm、1400mm处用直径10mm的圆钢焊制挂钩，距端头40mm处打一直径16mm的连接孔。
构件三：
使用1寸钢管焊制边框，将规格为3.0×1.5m的菱形网片焊接在边框中。
2、临时支护架设方法
（1）掘进后，在专人监护下，作业人员站在支护完好，退路畅通的安全地点，利用长柄工具进行敲帮问顶确认无问题后，方可进行临时支护。
（2）断面形成后，作业人员站在自制高凳上将前探梁卡扭结在靠近工作面两根顶锚杆上。
（3）在最后一排永久支护下作业人员摆放自制高凳充当工作台使用。
高凳摆放位置应合理稳定，便于临时支护的架设，保证作业人员的安全。
（4）将临时支护网片的一边与永久支护网局部联网，在左、中、右各联一处，每处3扣以上。
高凳上人员将绞顶大板放到前探梁上。
此时，将护帮装置网片的边框挂于2寸弯管的外挂钩上，两人协作托起菱形网片同时将两个长500mm的弯头分别插入前探梁管中。
（5）前面两人将临时支护网用钢带推起，后面两人用钢带顶住前探梁，将前探梁窜入空顶区直至将护帮装置顶住工作面迎头煤，高凳上人员将手臂伸入空顶区，用大木楔绞实顶板，然后将临时支护网与永久支护网孔孔相连。
（6）承载前探梁的锚杆外露长度为50-80mm，并间隔一排打设成直线，以利于前探梁的安设。
（7）前探梁卡要保证丝扣完好，无磨损，否则必须更换，螺丝必须满丝满扣。
（8）临时支护绞顶必须及时有效，严禁任何人进入空顶区。
（9）锚杆支护完毕后，前探梁后退并卸下临时护帮装置避免影响下一道工序。
注意事项：
1、前探梁、吊环变形、螺帽滑丝或存在其它影响安全使用的情形，必须及时更换或及时补打锚杆、重新上吊环。
2、临时支护前，必须在支护完好处进行敲帮问顶，消除顶、帮及迎头的危岩活石，并对后巷清理，保持退路畅通。
进行临时支护时，必须设专人照看顶板和巷帮，如有危险情况，及时发出警号，撤出人员。
第二节永久支护
（一）、支护形式选择
采用锚（索）网+钢带支护。
（二）、巷道永久支护情况
1、顶板支护
断面顶板支护每排均采用Ф20×2400mm的螺纹钢锚杆5根，间排距为900×1000mm,铺设10#铁丝网和Ф14mm圆钢焊制的长3800mm钢带；每根锚杆采用K2335、Z2360树脂锚固剂各一支。
断面锚索采用Ф17.8×6300mm的预应力锚索，锚索间排距：
1800×3000mm，每排2根；每根锚索采用树脂锚固剂K2335一支，Z2360两支，并采用一块300×300×16mm钢板托盘及锁具一套。
2、两帮支护
两帮支护均采用Ф20×2000mm的螺纹钢锚杆，间排距850mm×1000mm，每排4根锚杆；两帮均铺设10#铁丝网和Ф14mm圆钢焊制的2800mm长钢带。
每根锚杆使用树脂锚固剂锚固，每根锚杆采用树脂锚固剂K2335、Z2360各一支。
3、经纬网铺设
联网用16#铁丝联网，双丝双扣，不少于3圈，孔孔相联，顶网与顶网、帮网与帮网之间采用搭接方式联网，搭接宽度为100mm，顶网与帮网之间采用对接方式联网；网间采用钢带压茬。
断面顶网规格：
4000×1100mm；帮网规格：
均采用3000×1100mm。
顶、帮网片均用10#铁丝制作，网格为50×50mm。
表1：
巷道支护参数表
巷道支护参数表
顶锚杆
帮锚杆
锚索
材质
螺纹钢
钢绞线
规格
Φ20×2400mm
Φ20×2000mm
Φ17.8×6300mm
药卷规格
每孔K2335、Z2360各1支
每孔K2335、Z2360各1支
每孔1支K2335和2支Z2360
托板
10mm厚钢板制作，长宽各150mm
16mm厚钢板制作，长宽各300mm
锚固力
≥100kN（31MPa）
≥70kN（22MPa）
≥120kN（35MPa）
孔径/孔深
Φ28×2350mm
Φ28×1950mm
Φ28×6000mm
预紧力
≥300N·M
≥120kN
外露长度
螺母外10mm—50mm（固定前探梁的外露50—80mm）
钢绞线露出锁具150-250mm
打设角度
顶角锚杆80°，其余垂直巷道顶板
垂直巷道两帮
垂直巷道顶板
第三节：
锚杆（索）施工工艺
1、顶锚杆
①标眼位：
临时支护将顶背实绞牢后，按照设计位置要求标定眼位，并用洋镐将眼口刨平。
②打眼：
掌钎工用左手抓住处于直立状态的锚杆钻机护绳板，右手将1.2m钻杆插入钻机夹盘内，操作者抓紧锚杆钻机T型把手，然后顺时针旋转支腿控制钮，直到钻尖对准眼位，然后慢慢给马达控制加压，当钻尖钻入顶板后，操作者用右手拇指逆时针旋转控制阀，钻杆同时溢水冲刷清孔，钻孔到位后，下缩钻机并关水。
照上述操作程序完成2.4m钻杆打眼。
安装锚杆：
安好梯子梁后，先把搅拌器、锚垫及半球垫套在锚杆上，再把树脂锚固剂依次装入钻孔并用锚杆将药卷送到孔底，并将搅拌器插入钻机夹盘内，然后边搅拌边推进，直到将锚杆送入孔底。
④紧固锚杆：
卸下搅拌器，等待一分钟，待验收量取中线合格后，使用钻机紧固器或力矩扳手旋转螺母，使其紧固达到要求。
2、帮锚杆
①联网：
先用洋镐敲掉两帮活煤矸，铺网并将帮网与顶网及上一排帮网孔孔相联。
②标眼位打眼：
标出眼位后，一人将钻杆对准眼位，然后放开钻杆，另一人辅助操作钻机将帮眼打设至规定位置。
③安装锚杆：
刨平眼口并将搅拌器、锚垫及半球垫套在锚杆上，再把锚固剂装入钻孔内，安好梯子梁后用锚杆将药卷送入孔底，然后将搅拌器插入钻机内边推进边搅拌，直到将锚杆送入孔底。
④紧固锚杆：
卸下搅拌器，等待一分钟，使用力矩扳手旋紧到规定要求。
3、锚索施工工艺
①钻孔：
采用气动锚杆钻机完成。
平整工作面，钻孔时要保持钻机底部不挪动，以保证钻孔成一条直线，一人扶钻杆，接长钻杆，一人扶钻机，第三人负责操作钻机，其他无关人员均应远离至钻机半径2m以上范围之外，接钻杆时，任何人身体不得正对钻孔或站在钻孔下方。
②钻到预定孔深后下缩锚杆钻机，同时清孔。
③锚固：
采用树脂药卷锚固，按先后顺序用钢绞线轻轻将树脂药卷送入孔底，用搅拌器将钢绞线和钻机连接起来，拧紧载丝，两人扶钻，保持钻机与钻孔成一直线，边推进边搅拌，搅拌30秒，同时将钢绞线送入孔底，等待2分钟，回落钻机，卸下搅拌器。
④张拉：
树脂药卷锚固至少40分钟后，再装托板、锁具，并使它们紧贴顶板，挂上张拉千斤顶，开泵张拉，观察压力表读数，达到设计预紧力35MPa以上,停止张拉，卸下张拉千斤顶。
⑤张拉前，两人配合安装张拉千斤顶，安装好后，微动油泵至压力表读数为2MPa停止张拉，人员全部撤至被张拉锚索下方半径5m以外后，负责开泵人员方可继续张拉。
若张拉千斤顶行程不够，必须停止张拉，两人扶住千斤顶，开泵将千斤顶回零，按本条规定继续张拉。
⑥张拉过程中，若发现锚索受力异常，要停止张拉，重新补打锚索。
⑦锚索安设的间距误差不超过设计值±100㎜，锚索钢绞线露出锁具长度150mm—250mm。
第四节：
安全技术措施：
（一）、顶板管理安全措施
1、施工过程中严格执行敲帮问顶制度，开工前、放炮前、后，必须及时处理帮、顶活煤（矸），确认无危险时，方可进行其它工作；出煤期间，专人监护。
2、顶压较大、节理发育、顶帮破碎或出现高顶时，必须缩小循环进尺，监护迎头及两帮情况，防止片帮伤人。
3、施工中严格按要求使用临时支护，严禁空顶作业。
4、如高顶片帮严重时应打设超前锚杆控制，此时帮锚杆必须紧跟掘进工作面打设，另外必须使用加长的梯子梁，保证锚杆打设在梯子梁上。
5、局部顶板破碎或片帮时，必须补打锚杆，锚杆成五花眼布置，且锚杆与节理面垂直或斜交。
6、出现高顶时，高顶第一架采用五花眼布置，第二架采用超前锚杆控制，必要时采用锚索补强，补打的锚杆必须采用铁托板，严禁使用木托板。
7、做好矿压监测工作，在地质条件或支护发生变化时及时设置矿压测站，发现问题及时采取措施。
8、锚网质量必须符合规程要求，有问题必须当班处理。
9、跟班队干、班组长主要负责监护顶帮情况和搞好现场互联保。
10、顶板破碎，片帮严重恶化，无法达到规程要求时，停产汇报有关部室，由生产技术部确定更改支护。
11、当班锚索必须当班打设。
12、打锚索过程中，如发现钻孔内出现喷水等现象，不得立即拔出钻杆。
13、锚索安装完毕应采取防坠措施，用10#铁丝将锚索与顶网绑接，防止锚索失效坠落伤人。
14、施工时，如发现高顶，煤体较为破碎、顶板离层较大等特殊情况，应进行套设铁柱大板棚加强管理。
15、工作面要坚持使用好护帮装置。
（二）、临时支护安全措施
1、掘进工作面必须备有专用的敲帮问顶工具；敲帮问顶必须由班组长进行，敲帮问顶时严禁站在空顶下进行。
2、班长负责承载前探梁的锚杆的打设质量,保证锚杆外露长度介于10mm--50mm，否则必须重新补打锚杆。
3、居中顶锚杆必须间隔两排打设成直线，间距误差小于50mm，以利于控制前探梁挑头间距。
4、前探梁卡上置必须中间隔一排，严禁上置前探梁的永久支护与裸顶出现1：
1现象。
5、每班由班长负责检查前探梁卡（丝扣）是否完好，如有损坏立即更换，前探梁卡与锚杆扭接必须满丝紧扣，严禁利用前探梁卡扭结长度调节前探梁挑头高度。
6、采用绞顶木板、大木楔绞顶时，大木楔必须绞紧背实，严禁该设施不齐全。
采用前探木板绞顶时，必须采用木楔将刹杆背紧背牢。
7、人员站在破落的煤体上前移前探梁时，前探梁下严禁人员站立；人员站在掘进机上前移前探梁时，必须闭锁掘进机电源，将操作手把打到“0”位，安排专人看护掘进机电源开关，严禁擅自合闸送电，现场人员必须搞好自保与互联保。
8、临时支护绞顶必须及时有效，绞顶过程中严禁任何人进入空顶区。
（三）、顶板岩性变化管理安全措施
1、加强掘进地段的地质调查工作，根据所掌握的地质资料（包括地质构造分布情况与产状以及岩性变化的可能地段），及时制定具体的施工方法与安全措施。
对于特殊地段，要制定针对性措施，否则不能开工。
2、在破碎带中掘进，应做到一次成巷，尽可能缩短围岩暴露时间，减小顶板出露后的挠曲离层，提高顶板的稳定性。
3、施工中要严格执行操作规程、交接班和安全检查制度。
要经常观察围岩稳定状况的变化，及时掌握断层、裂隙带、岩性突变带出露的时间。
一旦发现异常要及时处理，防患于未然。
4、采用爆破法落煤岩时，要尽量多打眼、少装药，放小炮，尽量保持围岩的稳定性。
如果放炮中顶板难以控制与管理、有冒顶的危险，应改用洋镐进行刷帮掘进。
5、减小空顶距离，及时架设临时支护，永久支护要紧跟工作面迎头。
6、当顶板特别松软破碎时，可打撞楔控制破碎顶板。
有条件时，也可采用对顶板注浆锚固的方法，增强破碎顶板的稳定性与承载能力。
7、在顶板岩性突变地段，要及时打点柱支护突变带顶板。
对伞檐状危岩要及时敲掉，敲不下来时，要在伞檐下打上撑柱，并在下面加密柱棚，或加打台板棚。
8、巷道临近断层等构造时，要加强对瓦斯的检查以及断层水的疏排工作。
（四）、风动锚杆钻机操作安全措施
1、操作者要熟练掌握钻机的性能、原理和操作方法。
2、打眼前必须先进行敲帮问顶，注意巷道周围支护情况，发现问题及时处理。
3、打眼前首先检查钻机各部位是否完好，各操作手把是否灵活，钻机开关是否灵敏可靠，风动锚杆机油量是否充足，风、水管路长度是否充足，各接头联接是否牢固可靠，发现问题及时处理，严禁钻机带病运转。
4、试运转时，气门不宜过大，以防气腿伤人。
5、操作人员操作钻机不得站在梯子上，要站在退路畅通的底板上：
严禁迎向钻机倾斜的方向，应在钻机无伸缩趋势的方向扶钻，距离保持在400～600mm左右。
钻杆对眼位时，扶钻人严禁戴手套。
钻机要保证在所施工锚杆空位的正下方，不得前倾后仰；打眼工待钎工在上好钻杆或锚杆后要撤离以钻机手把为半径的圆周范围以外，然后钻机才能开始工作。
掌钎工不得戴手套且袖口要扎紧。
6、操作人员要始终保持平衡，气腿的推力不可过大过猛，要缓缓顶起，缓缓开动钻机，以免发生卡钻和操作手柄伤人事故；钻机的升降要稳当操作，防止猛升猛降左右摆动。
打眼时，其它人员站在控制臂为水平状态时的半径之外，搞好互联保。
打斜眼时，不可仅用气腿的推力来稳固钻机，必须有两个人来扶住钻机，以免发生断杆伤人事故。
7、打眼时，操作人员必须保持注意力高度集中，双手紧握操作手把，两脚分开，直立站稳，随时注意钻进及附近情况，发现异常应先停钻，后处理。
8、打眼过程中发现夹钻、有透水征兆、瓦斯超限时必须立即停止打眼，进行处理或撒到安全地点，并向有关部门汇报。
9、不得跨骑气腿，严禁无水打眼；严禁用钻杆在钻机上敲击；当钢带不贴面时，严禁使用钻机带钻杆顶钢带。
10、打眼期间，要经常检查钻杆的垂直度及接头完好情况。
11、安装锚杆时，操作人员要分腿站立，握紧把手，防止拧锚杆螺母时失去平衡。
12、供风软管口不准对准人，勿用压风吹身体或衣服，所用软管接头要使用U型销连接，禁止用破损软管。
13、钻机出现故障时要停风处理，确需开风处理的，除钻机操作人员和跟班队干外，其他人员撤离以钻机手把为半径的圆周范围以外，处理故障时跟班队干要做好现场安全监护。
14、打完锚杆后，要关掉总风门，卸去钻机里的剩余风压，将风动锚杆机规范摆放在规定位置，风水管盘好，并搞好工作面文明生产。
15、检修工必须每天给钻机加注相应标号的油脂进行润滑。
16、使用风动锚杆机打眼具体操作执行《风动锚杆机锚杆工操作规程》中有关规定。
（五）、掘进机掘进安全措施
1、掘进机必须由专职正、副司机各一名持证操作，副司机负责监护，同时负责副司机侧的从工作面往外20m范围内的设备和人员安全，同时要协助正司机搞好非操作侧的巷道成形。
正、副司机要严格执行《煤矿工人技术操作规程》中“掘进机司机操作规程”及《岗位标准化作业标准》中“掘进机司机作业标准。
2、掘进机开机割煤期间，除正、副司机，看机尾人员外，其他人员必须撤至安全地点。
在开机期间，皮带机尾往里，掘进机组两侧严禁有人。
3、在掘进机非操作侧必须装有能紧急停止运转的按扭，并灵敏可靠。
4、掘进机必须装有前照明灯和尾灯。
5、开动掘进机前，必须发出警报，待人员全部撤出后方可开机，割煤时机组前方及左右不得有人逗留或作业，割完煤后，将掘进机退至规定位置，司机离开操作台时，必须断开掘进机上的电源开关。
6、大炭卡溜时，应将截割头抬起，切断机组电源后，由副司机用大锤破碎。
7、掘进机停止工作和检修以及交班时，必须将掘进机切割头点地，并断开掘进机上的电源。
8、坚持日常的维护，严禁掘进机带病运转或甩保护运转。
9、锚网作业前，掘进机必须退至工作面5m以外，炮头点地，切断机组电源，并闭锁。
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