煤礦借道施工綜合技術(shù)方案一、工程概況（一）項目背景與建設(shè)必要性本借道工程位于XX煤礦二采區(qū)，設(shè)計全長1860米，連接主井運輸大巷與新建回風(fēng)立井系統(tǒng)，承擔(dān)過渡期煤炭運輸、輔助通風(fēng)及設(shè)備材料轉(zhuǎn)運功能。原設(shè)計方案需新建專用聯(lián)絡(luò)巷投資約1200萬元，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比選后采用借道既有巷道改造方案，可節(jié)約投資620萬元，縮短工期140天。工程實施后將形成"一主兩輔"的井下運輸網(wǎng)絡(luò)，提升礦井抗災(zāi)能力及生產(chǎn)效率。（二）地質(zhì)水文條件巖性特征：借道段穿越巖層以灰色中粒砂巖（占比65%）、深灰色頁巖（25%）為主，局部含薄層煤層（10%），巖石普氏系數(shù)f=6-8，屬中等穩(wěn)定巖層。巷道揭露3條落差0.8-2.3m的正斷層，斷層帶發(fā)育破碎帶寬度1.5-3.2m。水文情況：預(yù)計最大涌水量12m3/h，主要水源為砂巖裂隙水及老空區(qū)積水。根據(jù)物探資料顯示，巷道K0+820-K0+950段存在富水異常區(qū)，需提前采取疏排水措施。瓦斯參數(shù)：區(qū)域瓦斯絕對涌出量0.42m3/min，屬低瓦斯區(qū)域，但穿越2#煤層段需按高瓦斯管理標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，煤塵爆炸指數(shù)32.6%，具有強爆炸性。（三）工程技術(shù)參數(shù)項目設(shè)計指標(biāo)備注巷道全長1860m含3處彎道（曲率半徑15m）斷面形式直墻拱形凈寬4.2m×凈高3.8m支護方式錨網(wǎng)噴+鋼帶聯(lián)合支護局部破碎帶采用U型鋼棚加強設(shè)計坡度3‰-8‰最大坡度處設(shè)置防滑裝置軌道規(guī)格30kg/m鋼軌混凝土整體道床通風(fēng)要求風(fēng)速≤6m/s需設(shè)置2處調(diào)節(jié)風(fēng)窗二、施工總體部署（一）施工組織架構(gòu)采用三級管理模式：決策層：成立由礦長任組長的借道工程指揮部，統(tǒng)籌安全、技術(shù)、物資等資源調(diào)配。管理層：設(shè)置工程技術(shù)組（5人）、安全監(jiān)察組（3人）、物資保障組（4人）三個專業(yè)小組。作業(yè)層：組建2個掘進隊（各30人）、1個支護隊（25人）、1個機電安裝隊（20人），實行"三八"制作業(yè)。（二）施工分區(qū)劃分A段（K0+000-K0+600）：全巖段施工，采用綜掘機掘進，日進尺計劃4.5m。B段（K0+600-K1+200）：半煤巖段，需實施瓦斯抽采，日進尺控制在3.2m。C段（K1+200-K1+860）：穿越斷層破碎帶，采用短掘短支工藝，日進尺1.8-2.5m。（三）施工平面布置地面設(shè)施：在工業(yè)廣場設(shè)置材料周轉(zhuǎn)庫（300㎡）、混凝土攪拌站（HZS35型）、設(shè)備維修車間（150㎡），安裝2套JKB-2.5×2.0提升絞車。井下布置：在K0+300處設(shè)臨時水倉（容積50m3），配備2臺MD85-45×3水泵；K0+900處設(shè)掘進工作面變電所，安裝KBSGZY-500/6型移動變電站。三、施工關(guān)鍵技術(shù)方案（一）巷道掘進工藝綜掘作業(yè)流程：割煤：采用EBZ-160型綜掘機，截割深度0.8m/循環(huán)，截割頭轉(zhuǎn)速38r/min。裝運：配備SGB-630/150C刮板輸送機，鏈速0.86m/s，與掘進機聯(lián)動控制。支護：滯后掘進工作面不大于2.5m，采用MQT-130型錨桿鉆機施工，樹脂藥卷錨固（K2350+Z2360雙速凝固）。特殊段處理：斷層破碎帶：采用"超前管棚+注漿加固"措施，Φ42mm×5mm無縫鋼管，長度6m，環(huán)向間距300mm，注漿壓力2.5-3.0MPa。煤層段：實施順層鉆孔預(yù)抽，孔徑94mm，孔深15m，孔間距2.0m，抽采時間不少于15天，瓦斯?jié)舛冉抵?%以下方可掘進。（二）支護體系設(shè)計初期支護：錨桿：頂部Φ22×2400mm左旋無縱筋錨桿，間排距800×800mm梅花形布置；幫部Φ20×2000mm錨桿，間排距900×800mm。網(wǎng)片：Φ6.5mm鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格100×100mm，搭接長度100mm，雙絲綁扎。噴射混凝土：C25混凝土，厚度100mm，初凝時間≤15min，終凝時間≤2h。二次加強：斷層帶：采用U29型鋼棚支護，棚距500mm，背板采用200×100×50mm防腐木背板，棚間設(shè)置2道拉桿。交叉點：采用"錨索+鋼帶"組合支護，Φ17.8mm鋼絞線錨索，長度6.3m，預(yù)緊力≥120kN。（三）機電安裝工程軌道鋪設(shè)：道床施工：采用C30混凝土整體澆筑，厚度200mm，每隔10m設(shè)置伸縮縫，填充瀝青木板。軌道連接：采用魚尾板連接，接頭間隙≤2mm，軌面高低差≤5mm/2m。運輸系統(tǒng)：安裝DSJ80/40/2×45型帶式輸送機，帶寬0.8m，帶速2.0m/s，配套設(shè)置6處跑偏保護、3處拉線急停裝置。在K1+500處設(shè)置調(diào)度絞車房，安裝JD-25型調(diào)度絞車，用于材料轉(zhuǎn)運及車輛調(diào)度。監(jiān)控系統(tǒng)：布置KJ90X型安全監(jiān)控系統(tǒng)，安裝瓦斯傳感器（T1≤0.8%報警，T2≤1.2%斷電）、風(fēng)速傳感器（0.25-8m/s）、CO傳感器（≤24ppm）各3臺。采用ZigBee技術(shù)實現(xiàn)人員定位全覆蓋，定位精度≤3m，數(shù)據(jù)更新周期≤30s。四、施工輔助系統(tǒng)（一）通風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成：采用壓入式通風(fēng)，在距掘進工作面50m處安裝FBDNo6.3/2×15型局部通風(fēng)機，配Φ800mm阻燃風(fēng)筒，風(fēng)筒百米漏風(fēng)率≤8%。風(fēng)量計算：按同時作業(yè)人數(shù)（30人）、瓦斯涌出量、爆破排煙三因素計算，需風(fēng)量480m3/min，實際配風(fēng)600m3/min，滿足1.2倍安全系數(shù)要求。風(fēng)筒管理：實行"雙風(fēng)機、雙電源"自動切換裝置，風(fēng)筒出口距工作面距離≤5m，每50m設(shè)置風(fēng)筒編號及檢查記錄牌。（二）排水系統(tǒng)排水路線：工作面→臨時水倉→主排水系統(tǒng)，在K0+300、K1+200處各設(shè)置1個臨時水倉，總?cè)莘e120m3。設(shè)備配置：工作面：配備2臺BQF-III型風(fēng)動潛水泵（1用1備），揚程30m，流量50m3/h。臨時水倉：安裝MD85-45×3型離心式水泵2臺，配套Φ108mm排水管路，形成二級排水系統(tǒng)。防水措施：對富水異常區(qū)實施"探放水"措施，采用ZLJ-350型坑道鉆機施工超前探水孔，孔深30m，超前距10m，幫距5m。（三）供電系統(tǒng)采用三級供電方式：地面35kV變電所→井下中央變電所（6kV）→工作面移動變電站（1140V/660V）關(guān)鍵設(shè)備配置雙回路電源，掘進機、局部通風(fēng)機等一級負(fù)荷設(shè)置UPS不間斷電源（續(xù)航≥2h）。供電線路采用MYJV22-8.7/10kV型交聯(lián)電纜，按允許載流量的80%選擇截面，設(shè)置完善的過流、短路、漏電保護。五、安全保障體系（一）頂板管理措施監(jiān)測手段：采用"離層儀+應(yīng)力傳感器"聯(lián)合監(jiān)測，每50m安裝1組頂板離層儀，監(jiān)測深度10m，預(yù)警值設(shè)為50mm；在斷層帶增設(shè)3處應(yīng)力傳感器，實時監(jiān)測礦壓變化?？刂拼胧簢?yán)格執(zhí)行"敲幫問頂"制度，掘進前必須清除活矸危巖。空頂距離不得超過1.2m，破碎帶實行"掘一棚、支一棚"作業(yè)。巷道交叉點采用"扇形"錨索加固，錨索間距縮小至600mm。（二）瓦斯治理專項措施預(yù)防措施：煤層段施工前實施區(qū)域預(yù)抽，采用"三花眼"布置鉆孔，孔深15m，抽采半徑1.5m。爆破作業(yè)使用煤礦許用三級乳化炸藥，毫秒延期電雷管，總延期時間≤130ms。監(jiān)測預(yù)警：掘進面設(shè)置3個瓦斯傳感器，T1（距迎頭≤5m）、T2（回風(fēng)流10-15m）、T3（總回風(fēng)巷），數(shù)據(jù)實時上傳監(jiān)控中心。配備2臺便攜式光學(xué)瓦斯檢測儀，每小班至少檢測3次，爆破前必須進行"一炮三檢"。（三）防治水安全措施探放水原則：堅持"預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采"十六字方針，編制專項探放水設(shè)計。應(yīng)急處置：配備2套應(yīng)急排水設(shè)備（QY25-25-4型潛水泵），確保突水時能快速啟動。編制水害應(yīng)急預(yù)案，每季度組織1次實戰(zhàn)演練，配備400m應(yīng)急排水管及快速接頭。（四）爆破安全管理爆破參數(shù)：采用楔形掏槽，掏槽眼深度1.8m，輔助眼1.6m，周邊眼1.5m，炮眼利用率≥90%。起爆網(wǎng)絡(luò)：采用串聯(lián)起爆方式，雷管段別1-5段，起爆順序：掏槽眼→輔助眼→周邊眼→底眼，總裝藥量控制在45kg/循環(huán)以內(nèi)。警戒設(shè)置：爆破時設(shè)置三級警戒，直線距離≥100m，曲線距離≥150m，各警戒點配備對講機及警戒旗。六、施工進度計劃（一）里程碑節(jié)點準(zhǔn)備階段（1-15天）：完成施工方案審批、設(shè)備進場、測量放線等準(zhǔn)備工作。A段施工（16-75天）：K0+000-K0+600段掘進及支護，計劃工期60天。B段施工（76-155天）：K0+600-K1+200段瓦斯抽采及掘進，計劃工期80天。C段施工（156-215天）：K1+200-K1+860段特殊段處理，計劃工期60天。機電安裝（216-255天）：軌道鋪設(shè)、設(shè)備安裝及調(diào)試，計劃工期40天。竣工驗收（256-270天）：分部分項工程驗收及聯(lián)合試運轉(zhuǎn)。（二）進度保障措施資源保障：儲備3個月用量的錨桿、炸藥等關(guān)鍵材料，設(shè)備配件庫存滿足20天更換需求。技術(shù)保障：對斷層破碎帶等關(guān)鍵工序采用BIM技術(shù)模擬施工，提前優(yōu)化支護參數(shù)?？己藱C制：實行周進度考核，完成計劃獎勵2萬元/隊，滯后5%以上罰款1萬元/隊。七、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（一）分項工程驗收標(biāo)準(zhǔn)掘進工程：巷道中心線偏差≤150mm/100m，腰線偏差≤100mm/100m。斷面規(guī)格允許偏差：-50mm~+150mm，不允許出現(xiàn)欠挖。支護工程：錨桿拉拔力：頂部≥120kN，幫部≥80kN，抽檢合格率≥95%。噴射混凝土厚度：平均厚度≥設(shè)計值，最小厚度≥設(shè)計值的80%。軌道工程：軌距偏差：直線段+5mm/-2mm，曲線段+6mm/-2mm。軌面平整度：≤5mm/2m，接頭上下錯差≤2mm。（二）質(zhì)量通病防治錨桿角度偏差：采用角度定位器控制，確保錨桿與巖面夾角≥75°，每排抽查3根。噴砼空鼓：嚴(yán)格控制骨料含水率（5%-7%），采用潮噴工藝，噴頭距巖面1.0-1.5m。巷道底鼓：底板采用Φ20mm×1800mm錨桿加固，間排距1000×1000mm，配合混凝土反拱澆筑。八、應(yīng)急管理預(yù)案（一）重大風(fēng)險辨識根據(jù)JSA工作安全分析法，識別出5項重大風(fēng)險：頂板冒落（可能性3級，后果4級，風(fēng)險等級重大）瓦斯爆炸（可能性2級，后果5級，風(fēng)險等級重大）突水事故（可能性2級，后果4級，風(fēng)險等級較大）火災(zāi)事故（可能性2級，后果4級，風(fēng)險等級較大）運輸事故（可能性3級，后果3級，風(fēng)險等級一般）（二）應(yīng)急組織機構(gòu)成立應(yīng)急指揮部，下設(shè)：搶險救援組（20人）：負(fù)責(zé)現(xiàn)場搶險救災(zāi)醫(yī)療救護組（5人）：配備急救箱及擔(dān)架，與礦醫(yī)院建立綠色通道物資保障組（8人）：儲備自救器（100臺）、應(yīng)急照明（50套）等物資通訊聯(lián)絡(luò)組（3人）：確保應(yīng)急通訊24小時暢通（三）典型事故處置頂板冒落應(yīng)急處置：立即啟動"撤、設(shè)、探、支"四步處置法：撤離危險區(qū)人員→設(shè)置警戒→探明冒落范圍→采用撞楔法恢復(fù)支護。冒落高度超過2m時，必須制定專項恢復(fù)方案，采用注漿加固后再進行處理。瓦斯超限處置：當(dāng)瓦斯?jié)舛取?.8%時，立即切斷工作面電源，組織人員撤離至新鮮風(fēng)流中。啟動局部通風(fēng)機加大風(fēng)量，采用風(fēng)筒分支法稀釋瓦斯，嚴(yán)禁"一風(fēng)吹"。瓦斯?jié)舛冉抵?.5%以下，經(jīng)檢測確認(rèn)安全后方可恢復(fù)作業(yè)。九、綠色施工措施（一）粉塵控制掘進工作面采用"濕式鑿巖+高壓噴霧+除塵器"三級降塵，粉塵濃度控制在2mg/m3以下。運輸巷道每50m設(shè)置自動噴霧裝置，轉(zhuǎn)