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論煤礦井巷工程的質(zhì)量管理

作者:李和金 2012-08-19 17:17 來(lái)源:煤礦安全網(wǎng)

煤礦井巷工程的質(zhì)量管理

摘要: 煤礦井巷工程質(zhì)量的優(yōu)劣,直接關(guān)系到煤礦的生產(chǎn)安全,而煤礦的開采開拓方案確定之后,大量的井巷工程是由各礦井自己設(shè)計(jì)、自己施工、自己驗(yàn)收、自己使用。那么,如何提高井巷工程的質(zhì)量?本文結(jié)合煤礦井下人工開掘井巷的實(shí)際情況,從煤礦井巷工程的支護(hù)入題,分析在井巷工程的建設(shè)中,影響井巷工程質(zhì)量的因素,并指出了提高井巷工程施工質(zhì)量的具體措施和方法。目的在于與廣大同行相互交流、共同探討,不斷總結(jié)和提升煤礦企業(yè)的管理水平。

關(guān)鍵字: 煤礦   井巷工程    質(zhì)量管理

一、煤礦井巷工程的支護(hù)介紹

煤礦井巷工程的支護(hù)可分為巷道支護(hù)和交岔點(diǎn)支護(hù),下面分別進(jìn)行介紹、分析和說(shuō)明。

(一)巷道支護(hù)

巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)形式多樣,一般有支架支護(hù)、柱子支護(hù)、石材整體支護(hù)、錨噴支護(hù)及聯(lián)合支護(hù)。而可縮支架、錨噴支護(hù)屬于剛度較小的支護(hù)結(jié)構(gòu),可允許巷道有較大的位移,能充分發(fā)揮圍巖自身支護(hù)作用。目前最常用的巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)是錨噴支護(hù)和金屬棚式支架支護(hù)。

1、錨桿支護(hù):錨噴支護(hù)實(shí)際上是以錨桿和混凝土噴層為主要支護(hù)結(jié)構(gòu)的一系列支護(hù)形式的總稱。其中,錨桿是錨噴支護(hù)中的支護(hù)主體,在錨桿的作用下,圍巖既是支護(hù)載荷來(lái)源、又是特殊的支護(hù)結(jié)構(gòu),它對(duì)于充分發(fā)揮圍巖自承能力、減少支護(hù)結(jié)構(gòu)材料等具有現(xiàn)實(shí)和理論意義;混凝土是用噴射機(jī)以壓縮空氣為動(dòng)力,噴射覆蓋到需要維護(hù)的巖面上,凝結(jié)硬化后發(fā)揮支護(hù)作用。

混凝土也可以單獨(dú)使用,在巖石、土層或結(jié)構(gòu)面上形成護(hù)壁結(jié)構(gòu)。

通過(guò)噴射混凝土的支護(hù),主要起到四個(gè)方面的作用:一是加固與防止風(fēng)化;二是改善圍巖應(yīng)力狀態(tài);三是發(fā)揮柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用;四是與圍巖構(gòu)成共同承載的整體結(jié)構(gòu)。

由于混凝土需要通過(guò)噴射機(jī)進(jìn)行噴射,因此,使用的材料和性能、噴射操作、噴射厚度都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),在后面還將介紹。

2、石材整體支護(hù):石材支護(hù)是指用料石、混凝土或鋼筋混凝土砌筑成的整體支護(hù)。主要形式是直墻拱頂式,它是由拱、墻和基礎(chǔ)構(gòu)成,特點(diǎn)是拱可以充分發(fā)揮料石、混凝土抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度低的特性。另外,拱的作用是承受頂壓應(yīng)力、并將它傳給側(cè)墻和兩幫,而墻的作用是支撐拱并且抵抗側(cè)壓,基礎(chǔ)的作用是把墻傳來(lái)的荷載及自重均勻地傳給底板。

值得注意的是,能夠使用錨噴支護(hù)的井巷,盡量不要使用石材整體支護(hù)。

3、聯(lián)合支護(hù):在實(shí)際工程中,隨著礦井地質(zhì)條件的變化,單一的錨桿支護(hù)或噴射混凝土支護(hù)技術(shù)已經(jīng)不能滿足井巷穩(wěn)定及安全的需要,因此,在巖巷支護(hù)中采用以錨桿、金屬網(wǎng)、鋼帶、噴射混凝土等組成的錨噴支護(hù);在煤巷支護(hù)中采用以錨桿、金屬網(wǎng)、鋼帶等組成的錨網(wǎng)支護(hù);還有預(yù)應(yīng)力錨素支護(hù)和錨桿衍架支護(hù),它們統(tǒng)稱為聯(lián)合支護(hù)。

在具體施工建設(shè)中,必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際、選擇采用相適應(yīng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。

(二)交岔點(diǎn)支護(hù)

1、交岔點(diǎn)支護(hù)的一般原則:

1)錨噴支護(hù)交岔點(diǎn)的支護(hù)參數(shù),應(yīng)按交岔點(diǎn)最大寬度選取,并要取上限值。

2)交岔點(diǎn)分岔巷道的加強(qiáng)支護(hù)長(zhǎng)度,應(yīng)根據(jù)圍巖性質(zhì)確定,一般情況要求宜取2 ~ 5m。

3)砌碹支護(hù)的交岔點(diǎn),砌碹厚度應(yīng)按交岔點(diǎn)最大寬度選取。分岔巷道的砌碹厚度,也應(yīng)按各自的寬度或交岔點(diǎn)的最大寬度選取。

4)交岔點(diǎn)柱墻是兩條分岔巷道的支撐點(diǎn),應(yīng)采用料石或混凝土砌筑。錨噴支護(hù)的交岔點(diǎn)若不用混凝土或料石砌筑柱墻時(shí),其柱墻處應(yīng)采取措施加強(qiáng)支護(hù)。

2、交岔點(diǎn)支護(hù)可分為現(xiàn)澆整體混凝土支護(hù)和錨桿組合支護(hù)。現(xiàn)澆混凝土支護(hù)一般由拱頂和側(cè)墻兩部分組成;錨桿組合支護(hù)包括錨桿與混凝土支架、金屬拱形支架、梯形木材棚子等結(jié)構(gòu)形式。

二、影響煤礦井巷工程質(zhì)量的因素分析

根據(jù)多年來(lái)的實(shí)際總結(jié),影響煤礦井巷工程質(zhì)量的因素有以下幾個(gè)方面:

(一)井巷工程的施工設(shè)計(jì)  施工設(shè)計(jì)是井巷工程質(zhì)量的理論基礎(chǔ),如果設(shè)計(jì)合理,在建設(shè)中能嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工、驗(yàn)收,井巷工程質(zhì)量就有了先天性的保障;反之,如果設(shè)計(jì)不合理,施工建設(shè)出來(lái)的井巷工程就注定了質(zhì)量低劣,既增加了井巷維修的經(jīng)濟(jì)成本、又影響使用安全

(二)井巷工程的實(shí)際施工作業(yè)  對(duì)于新開掘的井巷工程,各作業(yè)工序是否正確,直接決定了井巷工程質(zhì)量的好壞。基本作業(yè)工序涵蓋的內(nèi)容是:學(xué)習(xí)貫徹《作業(yè)規(guī)程》及相關(guān)安全技術(shù)措施;中線和腰線的測(cè)量確定和控制;鉆炮眼作業(yè);裝藥結(jié)構(gòu)與起爆;巷道支護(hù)、裝運(yùn)煤矸、清理現(xiàn)場(chǎng)。下面分別介紹。

1、任何一條將要開掘的巷道,在施工前必須認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹工程技術(shù)人員編制的施工設(shè)計(jì)、作業(yè)規(guī)程及相關(guān)安全技術(shù)措施,從理論上使作業(yè)人員掌握設(shè)計(jì)要求及相關(guān)內(nèi)容。否則,盲目開掘出來(lái)的巷道肯定是不合格的、甚至可能存在安全隱患。

2、實(shí)際施工過(guò)程中,中線和腰線的測(cè)量確定和控制,直接影響到巷道的起伏與曲直。如果中線和腰線的測(cè)量正確、控制合理(允許偏差在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)),那么,開掘出來(lái)的巷道肯定是又平又直,能夠保證后期使用的安全;反之,如果中線和腰線的測(cè)量和確定不合理(允許偏差超出了設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍),那么,開掘出來(lái)巷道就難于滿足安全使用。

3、在進(jìn)行鉆炮眼作業(yè)中,炮眼直徑、炮眼深度、炮眼布置的是否合理,直接關(guān)系到爆破效果、巷道成形、成本高低。

4、裝藥結(jié)構(gòu)與起爆作業(yè)。裝藥結(jié)構(gòu)有連續(xù)裝藥、耦合裝藥和不耦合裝藥、正向起爆裝藥和反向起爆裝藥之區(qū)別。裝藥結(jié)構(gòu)與起爆方法是影響爆破效果的重要因素。

5、巷道支護(hù)、裝運(yùn)煤矸、清理現(xiàn)場(chǎng)各工序都是影響井巷工程質(zhì)量的部分因素。

6、在錨噴巷道施工建設(shè)中,相關(guān)工序處理操作不恰當(dāng),也直接影響巷道的工程質(zhì)量。

7、在砌碹巷道建設(shè)中,料石的接茬壓茬、壁后充填、重縫、瞎縫、干縫、砌碹體厚度等,都是直接影響工程質(zhì)量的因素。

(三)影響交岔點(diǎn)的工程質(zhì)量,主要有兩個(gè)方面  一是交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)不合理;二是實(shí)際施工沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求。

(四)支護(hù)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)與檢測(cè)、以及工程質(zhì)量的驗(yàn)收  巷道支護(hù)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)與檢測(cè),主要借助一些儀器儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)。而工程質(zhì)量的驗(yàn)收則是要求質(zhì)量驗(yàn)收人員班班親臨現(xiàn)場(chǎng),按照《作業(yè)規(guī)程》的設(shè)計(jì)要求,逐項(xiàng)進(jìn)行驗(yàn)收。驗(yàn)收工作是否認(rèn)真、細(xì)致和嚴(yán)格,決定了整體的巷道工程質(zhì)量的好與差,因此,需要質(zhì)量驗(yàn)收人員在日常工作中認(rèn)真把關(guān)。

三、提高煤礦井巷工程質(zhì)量的措施和辦法

通過(guò)上述的分析,可以總結(jié)出提高煤礦井巷工程質(zhì)量的有效措施和辦法,有三個(gè)方面:

(一)合理進(jìn)行施工設(shè)計(jì)

在前面已經(jīng)說(shuō)過(guò),井巷工程的設(shè)計(jì)是工程質(zhì)量的理論基礎(chǔ)。如果設(shè)計(jì)合理,井巷工程質(zhì)量就有了先天性的理論基礎(chǔ)和保障;反之,如果設(shè)計(jì)不合理,施工建設(shè)出來(lái)的井巷工程就注定了質(zhì)量低劣、難于保證使用,并且在后期的使用中既增加了經(jīng)濟(jì)投入、又影響安全。因此,工程技術(shù)人員在做設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該做到井巷布局科學(xué)、參數(shù)合理準(zhǔn)確、支護(hù)形式選擇正確。

1、在考慮井巷布局時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟悉將要設(shè)計(jì)的井巷位置周圍其它巷道分布情況,同時(shí)要充分考慮到以后的整體發(fā)展,盡量避免出現(xiàn)巷道之間互相影響、出現(xiàn)重復(fù)多余巷道、無(wú)效巷道和出現(xiàn)影響后期發(fā)展的巷道,做到井巷整體布局科學(xué)、合理。

2、對(duì)于巷道幾何斷面的選擇、相關(guān)參數(shù)的確定,設(shè)計(jì)人員應(yīng)借鑒以往的歷史經(jīng)驗(yàn),根據(jù)設(shè)計(jì)巷道所在位置的地質(zhì)巖層情況,反復(fù)推敲、精確計(jì)算。最終合理準(zhǔn)確選擇巷道的斷面、相關(guān)參數(shù)。

3、在確定了巷道的斷面和相關(guān)參數(shù)之后,相應(yīng)的支護(hù)形式和支護(hù)材料也就隨之可以做出確定。

(二)嚴(yán)格進(jìn)行實(shí)際施工

井巷工程的實(shí)際施工作業(yè)中,特別是各作業(yè)工序是否正確操作,直接決定了井巷工程質(zhì)量的好壞。對(duì)于開掘的井巷工程,必須正確完成以下七個(gè)方面的基本作業(yè)程序:

1、在施工前,必須由工程技術(shù)人員認(rèn)真貫徹學(xué)習(xí)《施工設(shè)計(jì)》、《作業(yè)規(guī)程》及相關(guān)安全技術(shù)措施,從理論上使作業(yè)人員掌握設(shè)計(jì)技術(shù)要求、如何操作和相關(guān)安全的實(shí)際措施等內(nèi)容。

2、通過(guò)測(cè)量,準(zhǔn)確給定中線和腰線,并且要始終控制中線和腰線,使中線和腰線的偏差在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)。因此,一是要求現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員班班按中線和腰線施工;二是測(cè)量技術(shù)人員要定期到現(xiàn)場(chǎng)跟蹤測(cè)量、延伸中線和腰線,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。

3、在進(jìn)行鉆炮眼作業(yè)中,要求嚴(yán)格按照《作業(yè)規(guī)程》設(shè)計(jì)要求,做到兩個(gè)方面:一是合理確定炮眼的深度;二是合理布置掏槽眼、輔助眼、周邊眼、幫眼、頂眼、底眼。

4、在進(jìn)行裝藥結(jié)構(gòu)與起爆作業(yè)時(shí),首先必須將炮眼中的巖粉和水吹洗干凈;其次,把按照規(guī)定制作好的藥包進(jìn)行安裝,并且用1:3的泥沙混合炮泥(濕度為18% ~ 20%)填塞炮眼;然后,按照爆破圖表規(guī)定的全斷面一次起爆要求(不能全斷面一次起爆的必須采取安全技術(shù)措施),把雷管腳線聯(lián)接起來(lái),并與放炮母線聯(lián)接起來(lái),聯(lián)接時(shí)必須確保按照掏槽眼、輔助眼、幫眼、頂眼、底眼的順序依次先后起爆;最后進(jìn)行起爆作業(yè)。

為了確保作業(yè)的安全,實(shí)際操作中還必須執(zhí)行下列規(guī)定:

1)爆破作業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢制”。

2)炮眼深度小于0.6m時(shí),不得裝藥爆破;炮眼深度為0.6 ~ 1m時(shí),填塞炮泥長(zhǎng)度不得小于炮眼深度的1/2;炮眼深度超過(guò)1m時(shí),填塞炮泥長(zhǎng)度不得小于0.5m;炮眼深度超過(guò)2.5m時(shí),填塞炮泥長(zhǎng)度不得小于1m;光面爆破時(shí),周邊光爆炮眼應(yīng)用炮泥封實(shí),且填塞炮泥長(zhǎng)度不得小于0.3m。

3)在有瓦斯的工作面起爆時(shí),所有電雷管的總延期時(shí)間不得超過(guò)130ms,并且必須采用正向起爆。

4)現(xiàn)場(chǎng)的爆破人員、瓦斯檢查人員、班(組)長(zhǎng)要緊密配合,認(rèn)真執(zhí)行放炮三人聯(lián)鎖制度

5、巷道支護(hù)、裝運(yùn)煤矸、清理現(xiàn)場(chǎng)。在實(shí)際施工作業(yè)中,要求爆破作業(yè)一旦結(jié)束,首先必須認(rèn)真檢查通風(fēng)、瓦斯、煤塵、頂板、支架、拒爆、殘藥等情況。如有危險(xiǎn)情況,必須立即處理;然后采取可靠的臨時(shí)支護(hù)措施(前探樑),才能進(jìn)行煤矸的裝運(yùn);最后進(jìn)行永久性的支護(hù)。在進(jìn)行永久性的支護(hù)作業(yè)時(shí),必須按照《作業(yè)規(guī)程》的要求形式進(jìn)行支護(hù)。工作徹底結(jié)束后才能撤除臨時(shí)支護(hù)措施(前探樑),清理現(xiàn)場(chǎng),做到“工完、料盡、場(chǎng)地清”和保持文明生產(chǎn)。

6、對(duì)于錨噴巷道的施工,錨桿安裝完畢時(shí),首先應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行第一次混凝土噴射,并且噴射后要采取行之有效的養(yǎng)護(hù)措施,避免被揭露的圍巖巖層因?yàn)轱L(fēng)化而松散、造成自承能力下降而影響支護(hù)強(qiáng)度;其次,錨噴的厚度必須符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。這樣,才能確保巷道的支護(hù)質(zhì)量。

7、對(duì)于砌碹巷道的施工,一是料石的接茬、壓茬必須認(rèn)真、不得出現(xiàn)重縫;二是壁后充填必須飽滿、不得存在空幫空頂;三是砌碹體厚度必須達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);四是不得出現(xiàn)瞎縫和干縫。

(三)對(duì)于巷道交岔點(diǎn)的工程質(zhì)量,必須做到兩個(gè)方面  一是要求工程技術(shù)人員合理設(shè)計(jì)交岔點(diǎn),包括交岔點(diǎn)的位置、斷面、參數(shù)、支護(hù)形式、支護(hù)材料等都必須反復(fù)斟酌和分析確定;二是實(shí)際施工作業(yè)中,必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行施工建設(shè)。

(四)嚴(yán)格進(jìn)行工程質(zhì)量的驗(yàn)收工作  要求質(zhì)量驗(yàn)收人員班班親臨現(xiàn)場(chǎng),按照《作業(yè)規(guī)程》的設(shè)計(jì)要求,逐條逐項(xiàng)進(jìn)行驗(yàn)收,對(duì)驗(yàn)收中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,及時(shí)進(jìn)行整改。并且驗(yàn)收人員要收集相關(guān)基礎(chǔ)資料,認(rèn)真做好記錄,形成巷道工程質(zhì)量驗(yàn)收的原始檔案。

結(jié)束語(yǔ)

為了煤礦的安全發(fā)展,必須管理好井巷的工程質(zhì)量。本文結(jié)合煤礦井下人工開掘井巷的實(shí)際,介紹煤礦井巷工程的支護(hù),分析了影響煤礦井巷工程質(zhì)量的因素,總結(jié)出了提高井巷工程施工質(zhì)量的具體措施和方法。目的在于起到拋磚引玉的作用,引起從事煤礦行業(yè)的廣大同仁的共鳴、并相互交流、共同探討,加強(qiáng)工程質(zhì)量的管理,提升煤礦企業(yè)的安全水平,促進(jìn)煤礦安全發(fā)展。

由于本文作者的理論知識(shí)受限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足,因此不當(dāng)之處所在難免,真誠(chéng)地懇求廣大同仁給予批評(píng)指正!

 

 

二〇一二年五月十八日

 

參考文獻(xiàn):

1、《煤礦安全規(guī)程》,煤炭工業(yè)出版社出版。

2、《煤礦總工程師技術(shù)手冊(cè)》,煤炭工業(yè)出版社出版。

3、《煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”文件匯編》,云南省安全生產(chǎn)監(jiān)督局、云南省煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局出版。

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