梯形棚架棚安全技术措施

五里堠煤业公司

下组煤集中回风下山(南)架棚施工安全技术措施

中煤二处五里堠项目部

二○一二年十二月

下组煤集中回风下山(南)架棚

施工安全技术措施

一、工程概况

下组煤集中回风下山（南）开口段巷道采用炮掘按-20°下山施工，施工至104m时以270°方位角进入下组煤集中回风下山（南），开口段采用炮掘施工，待巷道进入15#煤后采用综掘沿15#煤层顶板施工，根据地质资料及矿方钻探资料分析，巷道向前施工时会揭露DX14陷落柱，为确保施工安全，项目部决定在开口段向里施工6m后开始架设梯形棚，为确保能安全、优质、快速的施工，特编制本措施以指导施工。要求参与施工人员认真学习并遵照执行。

二、水文地质条件

该巷道根据矿打钻资料分析：向前施工巷道沿15#煤层顶板掘进，施工至30m时揭露断层，断层向前施工50m巷道岩石为中粒砂岩然后揭露15#煤，巷道沿煤层顶板施工，煤层顶板向上依次为中粒砂岩、泥岩、K2石灰岩，含水。

根据资料分析，现工作面以接近DX14陷落柱，顶板岩石破碎、有涌水。

三、施工方案及工艺

（一）施工方案

待将巷道施工至6米时，采用12#矿用工字钢架棚，施工时将原设计矩形断面5300×3650mm，改为梯形断面4700\6000×3650mm，梯形棚采用12#矿用工字钢加工，梯形棚在地面按照图纸加工成型，架棚时在井下拼组安装。矿用工字钢棚规格为：顶部（梁）×墙部（腿子）=4600mm×3650mm，梯形棚每架棚间距为750mm，若顶板较为破碎时，棚间距可缩小为600mm（视现场情况而定），若顶板压力较大，

要在现有支护棚架之间进行套棚以加强支护，全断面用金属网紧贴岩面，网片采用16#铁丝双股双丝孔孔相连，然后顶、帮用背板背实（插花背设），背板采用规格为1500×50×70 mm，顶部距梁头900mm处上撑杆，安装棚腿时需挖下150mm深的腿窝，安装完成后灌注350mm 深的C20混凝土台，每架梯形棚，必须采用锚杆、钢板将两帮腿子分别固定牢固，每架梯形棚顶梁和棚腿之间采用8#槽钢配合U型卡连接，梯形棚顶梁与棚腿之间的岔角为100°，然后棚腿与棚腿之间采用连接板配合U型卡固定，连接板采用8mm厚的钢板加工，以固定棚腿。拉杆采用Ф20mm圆钢加工，棚与棚之间采用8根拉杆固定，架棚施工长度根据现场岩层情况确定，待全断面进入煤层后使用锚网索+梯子梁支护。

（二）炮掘工艺流程：

交接班、安检→打眼→瓦检→装药→洒水降尘→瓦检→爆破→通风吹炮烟→洒水降尘→瓦检→敲帮问顶→永久支护、架棚→文明生产→进行下一循环。

1、打眼：采用YT-28型气腿式风钻，配备Φ22mm×2200mm的中空六角钢钎杆及Φ42mm一字形活钎头湿式凿岩，炮眼孔径为45mm。

2、装药：

使用3#煤矿许用防水乳化炸药，药卷规格为Φ35×200mm，重150g，1～5段毫秒延期电雷管引爆，毫秒延期电雷管的最后一段延时不超过130ms。装药时必须使用水炮泥且长度不得小于0.5m，水炮泥之外剩余部分必须用粘土炮泥封实。

3、联线：

采用串并联方式联线。井下使用专用高频起爆器。联线时必须切断电源。放炮前，脚线的连接工作只能由经过专门培训的班队长协助

进行。但是爆破母线的连接脚线、检查线路和通电工作，只准爆破工一人操作。爆破员必须最后离开爆破工作面。人员全部撤至警戒范围外安全地点(直巷放炮地点距警戒点不小于100m,弯道放炮地点距警戒点不小于70m)

4、爆破：

采用全断面一次起爆的的方式进行爆破。爆破员、班组长、瓦检员都必须在现场执行“一炮三检”制和“三人联锁放炮”制。必须使用合格的发爆器，发爆器的引爆能力不得小于100发。

1）、一炮三检制：在装药前、放炮前、放炮后检查放炮地点附近20m以内瓦斯浓度，（瓦斯浓度小于1.0%），瓦斯超限严禁爆破。

2）、三人联锁放炮制：

①放炮前，放炮员将警戒牌交给班组长；

②班组长派人警戒，下达放炮命令，同时将自己携带的放炮命令牌交给瓦检员；

③瓦检员检查瓦斯合格后，再将放炮牌交给放炮员，放炮员发出放炮口令进行放炮；

④放炮后三牌各归其主。

（三）架棚施工工艺

安全确认→前移前探梁→清理顶帮活矸、出矸→架设顶梁→挖腿窝→架设棚腿→加固、背帮接顶→安全检查。

1、掘进清理出矸

冒落区矸石采用人工配合风镐清理，清理出的矸石由人工转运至原皮带机运输系统输送至地面。

2、架棚施工工艺

（1）上梁前，首先按照中线检查巷道断面宽度，测量巷道高度，不符合设计要求时必须先进行处理。

（2）上梁时，先将顶梁一头放在前探梁上，然后用力上抬顶梁

往帮上移动，再把顶梁另一端放在前探梁上，顶梁上好后校对中线，根据中线把顶梁调正。用水平尺调整好顶梁的水平，量取棚距，固定顶梁两端，上拉杆固定牢固。

（3）顶梁上部用半圆木（δ50mm大板）严密背实。

（4）施工棚腿基础。施工前找掉帮部活矸、危岩。

（5）施工帮部锚杆，固定棚腿，使棚腿与棚梁牙口接口严密，调整腿子的角度及尺寸必须达到设计要求。

（6）梯形棚对中、找平、扶正后，安装拉杆及辅助梁加固牢固。

（7）帮部背放半圆木，充填背实。依次类推施工，直至架棚结束。

3、支护技术要求

（1）架棚支护工必须经专业技术培训，考试合格后，方可上岗。

（2）架棚支护工必须认真学习作业规程，掌握规定的支护方式、支护技术参数、质量标准要求等情况。

（3）架棚间距严格控制为750mm,误差不超过±20mm。

（4）架棚用的前探梁为3根，每根不得少于2付挂钩，且挂钩须均匀布置在前探梁上，挂钩用25＃的圆钢加工，用作前探梁托板的钢板厚度不得小于10mm。每架棚顶梁上好后要用铁丝固定在前探梁上，并上好拉杆，以免清理矸石作业时棚梁滑落伤人。

（5）严格按中线架设固定棚梁、棚腿，拉杆必须按要求挂设。

（6）已架好的钢棚，必须用半圆木背板搭背密实牢固。

（7）腿窝深度不得小于设计深度,且不得大于设计深度的50mm，架棚施工时, 棚腿严禁悬空。

（8）架设好的钢棚严禁存有明、暗腿；迈步、吊斜等现象。

（9）钢棚帮顶必须接实，严禁出现孔洞现象。

（10）每架棚下井之前要在地面组装检验,检查是否符合设计要

求,以避免影响架棚速度和质量。

（11）迎山角施工控制

斜巷的支架既要承受垂直压力，又要承受下推力。因此斜巷的支架就不能按垂直于巷道顶底板的方向去架设，而必须向上迎一个角度，我们把棚腿中心线与顶底板垂线之间的夹角，叫做迎山角。支架迎山角是为了克服下推力，防止支架向下倾倒的措施之一。

A、迎山角的计算方法：

支架的迎山角（β）是按照巷道的倾角（α）来计算的，一般迎山角等于倾角的1/6～1/8，即β=(1/6～1/8)α,该巷道的倾角为－20°，则迎山角计算为：β=(1/6～1/8)α＝3.3°～2.5°，取平均值2.9°，迎山角度为17°。迎山角过大、过小都会降低支架的支撑能力。迎山角过大叫过山，迎山角给反了叫退山，都是不允许的。

B、迎山角的质量要求及检查方法：

1、质量要求

合格品：不超过设计值+1°，不得退山。

优良品：不超过设计值+0.5°，不得退山。

2、检查方法

用半圆仪仅靠立柱与底板构成锐角的立柱侧面量测

煤矿迎山角=斜巷设计角度-（90°-半圆仪读数）

五、辅助系统

1、通风

通风系统同原综掘正常施工段相同。

2、供水、排水

供水：进风井→1001m水平马头门→进回措施巷→回风东大巷→回风措施巷→回风大巷西（北段）→回风下山（南）→工作面。

排水：迎头积水经潜水泵排至临时水仓，再经临时水仓潜水泵排至副回措施巷水仓，再经大泵排至地面。

3、供电

供电系统同原炮掘正常施工段相同。

六、避灾路线

下组煤集中回风下山（南）发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸、冒顶、水灾时的避灾路线：

工作面→下组煤集中回风下山（南）→下组煤集中回风大巷西（北段）→回风措施巷→下组煤集中回风大巷东→进回措施巷→下组煤集中进风大巷西→进风井马头门→地面。

工作面→下组煤集中回风下山（南）→下组煤集中回风大巷西（北段）→回风措施巷→副回措施巷→副斜井→地面。

七、架棚安全技术措施

1、施工中不得使用下列支护材料及支架：

（1）腐朽、劈裂、折断、过度弯曲的坑木。

（2）露筋、折断、缺损的混凝土棚。

（3）严重锈蚀或变形的金属支架。

2、施工时，必须按照作业规程规定采用前探梁支护或其他临时支护形式，严禁空顶作业，其支护材料、结构形式、质量应符合作业规程规定。

3、严禁棚腿架设在浮煤矸上。

4、放炮崩倒、崩坏的支架应及时修复或更换。修复支架前，应

先找掉危石、活矸，做好临时支护；扶棚或更换支架；应从外向里逐架依次进行。

5、工程质量必须坚持班检和抽检制度，隐蔽工程要填写“隐蔽工程纪录”单。

6、架棚后应对以下项目进行检查，不合格时应进行处理。

（1）梁和柱腿接口处是否严密吻合；

（2）梁、腿接口处及棚腿两端至中线的距离；

（3）支架帮、是否按规定背紧、背牢。

7、背帮背顶材料要紧贴围岩，不得松动或空帮空顶。顶部和两帮的背板应与巷道中线或腰线平行，其数量和位置应符合作业规程规定。梁腿接口处的两肩必须加楔打紧，背板两头必须超过梁（柱）中心。

8、采用人工上梁时，必须手托棚梁，稳抬稳放，不要将手伸入柱梁借口处；采用机械上梁时，棚梁在机具上应放置平稳，操作人员不得站在吊升梁的下方作业。

9、架设梯形棚时应遵守下列规定：

（1）严禁混用不同规格、型号的金属支架，棚腿无钢板底座的不得使用。

（2）严格按中、腰线施工，要做到高矮一致、两帮整齐。

（3）柱腿要靠紧梁上的挡块，不准打砸梁上焊接的扁钢或矿工钢挡块。

（4）梁腿接口处不吻合时，应调整梁腿倾斜度和方向，严禁在缝口处打入木楔。

（5）按作业规程规定背帮背顶，前后棚之间，必须上紧拉钩和

打上撑木。

10、要加强水文地质观测，发现异常现象应立即停掘，待查明前方水文地质情况后方可向前掘进。

11、掘进过程中要加强顶板管理，严格执行敲帮问顶制度，及时找掉活矸，敲帮问顶应在顶板完好且永久支护下进行。

12、掘进过程中随时观察迎头顶板以及岩体的稳定情况，及涌水情况，一旦发现顶板有响声、迎头岩体坍塌、涌水增大时，应及时撤人。根据现场实际情况合理调整循环进度，确保支护安全有效。

13、作业时，派专人监视顶板情况，发现异常情况必须立即通知作业人员停止作业，经处理确认安全后方可恢复作业。

14、支护完成后将前探梁前移，整理巷道，搞好文明生产，将工具放到安全地点，进行下一循环。

15、掘进过程中，当发现顶板压力大，出现顶板坠包、离层、难以支护时，二次支护必须及时跟上，防止出现冒顶及其它事故。

16、金属前探梁固定点每根不少于3处，固定方式要牢固可靠，结构简单、便于操作。每两个固定点之间至少应间隔一棚，两端固定点处的前探梁要余出不少于l00mm的长度。

17、金属前探梁要等距离均匀对称布置。共三根，正顶一根，两边800mm处各一根，前探梁窜好后及时挂梁并与顶板间要背严接实。

18、挖腿窝：先量取棚距，按中线和下宽定腿窝位置，按腰线确定其深度。控制好顶帮后，再把腿窝挖至设计深度。挖腿窝时，须有专人监护。

19、立棚腿：竖上棚腿，调整好扎角，并稳固好棚腿。

20、合棚梁：前探梁上的棚头与棚腿合口，先合一头后，再合另一头。禁止人员在下方逗留或通过。

21、合口后将支架找正，压肩初步固定。

22、检查支架的架设质量，符合质量标准后，再背顶背帮，楔紧打牢，并按设计位置使好拉杆稳固装置。

23、上顶梁时，应搭设操作平台，平台搭设要牢固，人员在平台上安装顶梁时，下部严禁有人。

24、架棚时，必须由班长亲自协调指挥，抬棚、扶棚人员应用力一致，相互配合，防止棚子倾倒砸人。

25、拉杆要严格按设计要求安装挂设。

八、其他

1、未及事项仍按《下组煤集中回风下山（南）作业规程》、《煤矿安全规程》执行。

2、所有作业人员必须认真学习本措施后方可上岗作业。