煤矿井下主排水泵房及通道施工安全技术措施

煤矿井下主排水泵房及通道施工安全技术措施一、地质概况

灵北煤矿井下中央变电所施工完毕后即进入主排水

泵房即通道得施工。根据中央变电所及副斜井井底车场所揭露的地

质构状可预知，该水泵房通道整体位于10#煤层下部的砂质泥岩之中，围岩稳定性一般。主排水泵房硐室大部分位于10#煤煤层中，10#煤

层厚度约4.5m，施工过程中要加强顶板及一通三防管理，确保施工

的安全。

二、工程概况

主排水泵房硐室的掘进方向与副斜井井底车场平行，工程量为43.5m。泵房通道方位角为204°30′，与水泵房硐室垂直，工程量为24.4m，以1°12′25″下坡与副斜井井底车场贯通，贯通

位置为井底车场里程0+20.4m。

根据设计要求，泵房通道、泵房硐室及其附属工程

均为砼碹支护。泵房通道掘进宽度为3100mm，掘进高度为3100mm，

掘进断面积为8.58m2；净宽度为2500mm，净高度为2700mm，净断面为6.08m2；砼浇注厚度设计为250mm；泵房硐室掘进宽度为6800mm，掘进高度为6500mm，掘进断面积为37.2m2；巷道净宽度为5600mm，掘进净高度为6500mm，净断面为33.03m2，砼浇筑厚度设计为

400mm。

在泵房硐室与内外水仓的连接处，设计三个吸水井，两个配水井，吸水井净深1900mm，净宽2400mm，配水井净深5000mm，净宽2400mm，吸水井及配水井在泵房硐室永久底板上净高2600mm，

永久底板下净高5000mm，吸水井、配水井的永久支护方式为砼碹支护，砼碹厚度为250mm。

在吸水井及配水井内、泵房硐室永久底板下3000mm 处，设计有一连通吸水井及配水井的配水巷，配水巷的掘进宽度为2100mm，掘进高度为2500mm，掘进断面为4.78m2；净宽度为1600mm，净高度为2100mm，净断面为3.09m2；砼碹支护，砼碹的厚度为

250mm。

泵房通道、泵房硐室、吸水井、配水井和配水巷均设计有永久底板硬化，泵房通道及泵房硐室铺底厚度为100mm；其余设计铺底厚度均为300mm，混凝土设计强度为C20。

三、支护形式

1、永久支护

水泵房通道、及硐室附属工程的永久支护形式均为混凝土浇筑，混凝土设计强度为C20，配合比以工程技术部门下发配合比通知单为准。水泵房硐室的永久支护形式为扶设U29金属棚+混凝土浇筑。

2、临时支护

临时支护液压支柱不少于3根，水泵房通道、硐室及其附属工程在永久支护前均有锚网喷+锚索临时支护。（泵房硐室增加锚索支护）

1）锚喷网支护材料选型及规格布置

①锚杆为Φ20×2200mm树脂螺纹钢锚杆，配套使用K2355和Z2355型树脂药卷各一支，呈矩形布置，所有锚杆均垂直于巷道掘进轮廓线，间排距800×800mm，锚杆紧固力为60Nm；当煤（岩）层的层理、节理发育时，锚杆应尽可能与主要层理、裂隙面垂直。

②金属网为Φ6.5mm钢筋自制钢筋网，网幅为

2m×1m，网格为100×100mm，网与网之间搭接宽度不小于100mm，联网时选用12#铁丝剪成的长400mm的小段，双股对折，扭结圈数不小于3圈，要联结密实，联结点间距不大于200mm；

③锚索选用Φ17.8×12000mm钢绞线，配套使用

K2355一支和Z2355型树脂药卷两支，泵房通道锚索间排距为

1200×1200mm，每排打设3根，泵房硐室锚索间排距为

1200×1200mm，每排打设5根。锚索托盘规格为

δ20×400mm×400mm的钢板。

④临时初喷厚度不小于50mm，砼强度C20。

附：泵房通道断面支护图；泵房硐室断面支护图、吸水井、配水井断面支护图；配水巷支断面护图

四、施工方法

一）工艺流程

1、泵房通道：

在水泵房硐室施工至8m时进行泵房通道的反掘，泵房通道采用光面爆破全断面一次掘进，一次装药、一次起爆的方法掘进。

2、泵房硐室：

采用光面爆破法台阶法，台阶法掘进时，上台阶距下台阶保持在5-6m范围。按照作业工艺要求，采取“三八”作业制，两个掘进班，一个喷浆班。

掘进班一：

交接班→安全质量检查→轮尺→打上下台阶眼、平行出矸→扒上台阶迎头、平行出矸→扒下台阶迎头、平行打上台阶眼、出矸→打下台阶眼→装药、联线、放炮→吹炮烟→安全质量检查→安装水压支柱打拱部锚杆、挂网。

掘进班二：

交接班→安全质量检查→迎头初喷→轮尺→打上下台阶眼、平行出矸→扒上台阶迎头、平行出矸→扒下台阶迎头、平行打上台阶眼、出矸→打下台阶眼→装药、联线、放炮→吹炮烟→安全质量检查。

喷浆班：

交接班→安全质量检查→安装水压支柱、打拱部锚杆、挂网→迎头初喷→耙矸机前后刷帮→打帮部锚杆、挂网→耙矸机前后帮部初喷→清理

（1）泵房硐室采用光面爆破、台阶法掘进，上台阶高度3000㎜，下台阶高度3195㎜，上台阶超前下台阶4～6m，可实现多种工序平行作业，充分利用自由面，提高爆破效率。

（2）因岩石稳定性较差且断面较大，故掘进中采用短掘短支，多打眼少装药，每炮进尺控制在1.5m以内。

（3）上台阶每施工1～1.5m时，及时按要求进行临时支护。喷砼强度为C20；采用锚杆规格为Φ20×2200mm的树脂钢锚杆，间排距为800×800mm；网为自制钢筋网，采用Φ6.5mm钢筋自制，网幅为2m×1m，网格为100mm×100mm，搭接宽度不小于

100mm。锚索采用Φ17.8×12000mm钢绞线，间排距1200×1200mm，每排打设5根。

下台阶在掘进过程中，可根据具体情况，在巷道两

帮部的局部，采用上述锚网喷的方式进行临时支护。

（4）泵房硐室掘进完毕后，根据测量人员给定的中

腰线进行吸水井、配水井及配水巷的施工。

待整个泵房及其附属工程全部掘进完毕后，根据设

计要求进行扶棚及一次性整体浇筑，施工顺序为先墙部后拱部。

二）主要施工工艺如下：

1、扶棚

⑴扶棚腿

待耙矸机前移后在耙矸机后进行扶棚施工，扶棚之

前先由工程科在扶棚段给出“十”字线，确定扶棚的起始位置，扶

棚时根据中腰线先扶腿子，棚腿下面用300×300×20mm的钢板穿鞋，