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煤矿回风大巷工程施工设计

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红庆梁煤矿3-1煤回风大巷工程

施工组织设计

编制单位：

内蒙古神华建筑安装有限责任公司

时间：

2015.8.23

编写依据1

第一章工程概况1

第一节概述1

第二章地面相对位置及地质概述2

第三章施工部署及计划…………………………………………………………………3

第四章巷道布置及支护说明4

第一节巷道布置4

第二节矿压观测5

第五章施工方法及工艺6

第一节施工方法6

第二节支护工艺13

第三节管线铺设15

第四节设备配备16

第六章生产系统18

第一节运输系统18

第二节通风系统19

第三节供电系统２０

第四节供、排水系统21

第五节防灭火系统　　22

第六节综合防尘系统2

第七节喷雾洒水系统24

第七章工作面工程质量及现场管理24

第一节工作面工程质量标准24

第二节工作面文明生产管理标准27

第三节“一通三防”考核标准29

第四节机电设备、机电硐室质量管理标准34

第五节现场交接班管理35

第六节煤质指标及煤质保证措施36

第八章劳动组织及工作面主要经济技术指标36

第一节施工组织36

第二节主要经济技术指标表38

第九章工作面灾害防治38

第一节灾害预防措施38

第二节灾害应急措施42

第三节井下避灾的基本原则及要求45

第四节避灾路线47

第十章安全技术措施48

第一节综掘机掘进安全技术措施48

第二节各工种操作的安全技术措施48

第三节掘进及顶帮管理安全技术措施49

第四节敲帮问顶管理技术措施50

第五节支护安全管理措施51

第六节包角、挂网安全技术措施551

第七节人员站在综掘机上支护安全技术措施52

第八节机电管理安全技术措施53

第九节煤电钻使用安全技术措施53

第十节工作面“一通三防”安全技术措施54

第十一节过构造带安全技术措施64

第十二节探放水安全技术措施64

第十三节大型设备捆绑、吊装、下井安全技术措施69

第十四节高空作业安全技术措施70

第十五节锚固拉力试验安全技术措施70

第十六节机电运行安全技术措施71

第十七节日常检修安全技术措施72

第十八节设备检修安全技术措施73

第十九节胶带机操作安全技术措施74

第二十节辅助运输安全技术措施76

第二十一节双臂锚杆钻车操作安全技术措施77

第二十二节防爆车运煤岩安全技术措施78

第二十三节综掘机及车辆防滑安全技术措施79

第二十四节其它安全技术措施80

第十一章质量管理体系与措施81

第十二章安全文明施工及措施89

第十三章各岗位危险源及防范措施97

第十四章职业健康操作规程114

第一节综掘机司机岗位职业健康操作规程114

第二节锚杆机司机岗位职业健康操作规程116

编写依据

1、《煤矿安全规程》（2011年版）；

2、《煤矿防治水规定》；

3、《综掘机及配套设备操作规程》；

4、《煤矿井下粉尘综合防治技术规范AQ1020-2006》；

5、邻近采区或相邻矿井类比矿压观测资料；

6、《煤矿井下供电的三大保护细则》；

7、《煤炭工业设计规范》（GB50215-2005）；

8、《煤矿安全工程设计》；

9、《鄂尔多斯市昊华红庆梁矿业有限公司红庆梁煤矿3-1煤回风大巷工程》招标文件；

10、《煤矿作业规程编制指南》2005版；

11、《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》；

12、红庆梁煤矿提供的技术资料；

13、《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》，国家安全监管总局、国家煤矿安监局（安监总煤装[2011]15号文）；

14、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》，国家安全监管总局、国家煤矿安监局（安监总煤装[2011]33号文）。

第一章工程概括

一、工程概况

1、工程名称：

鄂尔多斯市昊华红庆梁矿业有限公司红庆梁煤矿3-1煤回风大巷工程

2、建设单位：

鄂尔多斯市昊华红庆梁矿业有限公司红庆梁煤矿

3、设计单位：

中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司

4、工程地址：

内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗昭君镇

5、施工范围及工程量

1、红庆梁煤矿3-1煤回风大巷工程。

工程量：

煤巷1080m，岩巷130m，半煤岩20m。

其中，煤巷巷道净断面尺寸为5400x3600mm，喷厚150mm，铺底厚度为150mm，掘进断面尺寸为5700x3900mm；永久支护形式为锚网索+钢带喷永久支护形式；锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢高强度树脂锚杆，直径为20mm，长度为2400mm，金属网采用Φ6.5mm的圆钢焊接网格100×100mm，网片压茬不小于100mm；钢筋梯子梁采用Φ12mm圆钢焊接；锚索索体采用φ17.8mm×7300mm高强度低松弛预应力钢绞线；喷射混凝土厚度为150mm，强度为C25，铺底厚度为150mm，强度为C30。

3-1煤回风大巷（岩巷、半煤岩）巷道为半圆拱形净断面尺寸为5400x4100mm，喷厚150mm，铺底厚度为150mm，掘进断面尺寸为5700x4400mm；永久支护形式为锚网索+钢带喷永久支护形式；锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢高强度树脂锚杆，直径为20mm，长度为2400mm；金属网采用Φ6.5mm的圆钢焊接网格100×100mm，网片压茬不小于100mm；钢筋梯子梁采用Φ12mm圆钢焊接；锚索索体采用φ17.8mm×7300mm高强度低松弛预应力钢绞线；喷射混凝土厚度为150mm，强度为C25，铺底厚度为150mm，强度为C30。

第二章地面相对位置及地质概述

一、3-1煤顶底板地质条件

位于3煤组顶部，煤层全区发育且可采。

煤层自然厚度0.00～6.85m，平均3.88m。

可采厚度1.50～6.85m，平均4.89m。

该煤层结构简单，大多含1层夹矸，在局部含2层0.15～0.62m的夹矸。

3-1煤层层位稳定，厚度在井田中部较厚，而向四周渐变，相对较薄，厚度变化不大，规律较明显，该煤层在H01号钻孔向北在沉积之后，遭受后期剥蚀，使煤系地层变薄，被志丹群地层所覆盖，煤层产生隐伏露头见图3-5：

3-1煤层可采范围及厚度等值线图。

煤层厚度变异系数28%，点数可采系数99%，面积可采系数99%。

3-1煤层为对比可靠、全区发育且可采的稳定煤层。

与上部的2-2下煤层间距最小22.44m，最大47.87m，平均36.04m；与下部的4-1煤层间距最小13.79m，最大46.92m，平均32.63m。

顶板岩性主要为砂质泥岩和粉砂岩，局部为细粒砂岩或粗粒砂岩，底板岩性主要为砂质泥岩、泥岩。

二、3-1煤顶底板水文地质条件

（1）3-1煤层顶板砂岩裂隙含水层（J1-2y3）

岩性主要由灰白色中细粒砂岩组成，裂隙顶层面发育，含水层厚度23.42～71.25m，含水层平均厚度47.34m，在区内分布广泛，地下水位标高1384.79～1451.21m，钻孔涌水量Q=0.200～0.278Ls，单位涌水量q=0.00466～0.00646Ls·m，渗透系数K=0.00815～0.0186md，含水层的富水性弱，含裂隙承压水。

（2）3-1煤层底板至4-2煤层顶板砂岩裂隙含水层（J1-2y2）

岩性主要为灰白色中粗粒砂岩，夹细粒砂岩、粗粒砂岩中顶层裂隙较为发育，含水层厚度17.14m，全区赋存，分布广泛，地下水位标高1446.32m，钻孔涌水量Q=0.185Ls，单位涌水量q=0.00727Ls·m，渗透系数K=0.0387md，含水层的富水性弱，含裂隙承压水。

三、所掘巷道部分涌水量及全矿涌水量

所掘巷道部分涌水量

目前主斜井井筒、副井井筒、风井井筒已经完成，井筒涌水量大约在50m³，锚杆钻车用水量30Lmin，按照降尘要求，巷道内需设置2道喷雾，喷雾降尘用水按最大50Lmin计算，总用水量为153Lmin，煤矿供水压力为3Mpa，一般情况下按流速2m秒估算，供水采用DN108水管供水即可满足要求。

供水管使用Φ108焊管用托架沿巷道左帮铺设。

供水管根据消防喷雾系统要求每50m安设一个Φ108DN25的三通同时安装DN25截门和相应的截止阀，每隔300m安设一个DN159截止阀。

Φ108焊管敷设至工作面20m内，设Φ108KG25的变头及相应的截至阀，随后通过变头以高压胶管分别为综掘机、锚杆机供水。

引水胶管吊挂在电缆钩最下方的钩子上。

掘进过程中可根据工作面的出水压力，在管线上安设加压系统，以保证综掘机和锚杆机供水。

二、排水系统

1、排水方式及设施

（1）根据资料显示，工作面正常涌水量为20m3h，16kw水泵排水量为100m3h，工作面排水使用2寸胶管排水，正常情况下，掘进头设置2台16KW水泵即可满足排水要求，设置水泵排入排水管，在日常工作中备用16KW水泵2台。

（2）应在距掘进头30m范围内及时施工小水窝，设置水泵排入排水管。

2、排水设施

排水管使用Φ108焊管，在巷道紧靠供水管敷设，敷设时使用水管托架将供、排水管上下分开，其中排水管布置在托架最上侧。

每500m安设一个DN100闸阀，水窝或巷道淋水低洼处安设Φ108DN40三通，并配备排水设备一套（DN40截止阀，Φ40钢管，16kW水泵），30开关靠右帮安设。

3、排水设备

巷道低洼处所用排水设备为16kw水泵，其技术特征详见表5-6。

表5-1316KW水泵的技术特征表

型号

功率（KW）

排水量（m3h）

扬程（m）

BQW15-30-16N-K

16

100

30

第四节照明、通讯和控制系统

工作面所有移动设备自带照明系统。

1、保证各设备自身灯具的完好。

2、材料硐室安设2盏防爆照明灯。

3、交接班地点安设1盏防爆127V高压钠灯。

4、临时配电点地点（联巷内）安设4盏防爆照明灯。

5、保证照明系统的完好，如果发现有照明灯不亮的情况及时处理。

6、在工作面安装一部防爆抗噪音电话。

表5-14照明、通讯及控制设施统计表

设备名称

型号

数量

照明综保

ZBZ-4.0M

1台

防爆照明灯

DGS48

7盏

第五节防灭火系统

一、管理范围

生产区域及所辖施工生产区域、材料硐室及配电硐室。

二、管理要求

1、利用DN50mm高压胶管兼作消防管路，每50m安装KJ25mmKJ10mm三通1件（垂直向下），三通安装KJ10mm的截止阀。

通过KJ10mm高压胶管，KJ10mm球型截止阀常开，保证随时有水，过巷管路必须贴顶吊挂。

工作面的供水压力保证在1.5MPa以上，管路要安设平直、吊挂牢固，不拐死弯，接头严密不漏水。

2、电气焊作业必须审批落实专门安全技术措施，坚持一焊一批。

3、巷道的浮煤必须及时清理，必要时按照矿综合防尘管理制度要求撒布岩粉。

4、防止电气火花引起火灾，机电设备应正确选用电子保护器件、正确使用好漏电继电器，以便电源短路、过载、接地时能及时切断电源。

严禁使用不防爆和防爆性能不合格的电器设备，电缆接头必须使用防爆接线盒，防止产生电气火花引起火灾。

5、防止摩擦火花引起火灾，应做好井下机械运转部分的保养和维护工作。

综掘机掘进时要喷雾洒水，防止因摩擦生热引起火灾。

6、综掘机和双臂锚杆机上必须备有专用灭火器材。

7、移动硐室、配电点、风机开关处和电缆框各配备2具8kg手提式干粉灭火器和2个沙箱，不能失效，沙箱充沙量不少于0.2m3并备有20个沙袋。

灭火器材配置情况详见下表：

8、工作面采用灭火器和沙土来防灭火，为了防止设备缆线火灾，在移动设备上配备两具灭火器。

每部皮带机头配备两具灭火器和一个沙箱；集中放油脂的地方配备两具灭火器和两个沙箱；移动变压器硐室内配备两具灭火器和两个沙箱。

9、使用阻燃胶带，每部皮带机头设置了烟雾自动洒水系统。

表5-17灭火器材配置情况表

序号

设备名称

器材名称

数量

1

综掘机

干粉灭火器（MFDZ8型）

2具

2

双臂锚杆机

干粉灭火器（MFDZ8型）

2具

3

风机开关处

砂箱、干粉灭火器（MFDZ8型）

砂箱1个、灭火器2具

4

移变硐室

砂箱、干粉灭火器（MFDZ8型）

砂箱2个、灭火器4具

5

材料硐室

砂箱、干粉灭火器（MFDZ8型）

砂箱1个、灭火器2具

6

电缆框

砂箱、干粉灭火器（MFDZ8型）

砂箱1个、灭火器2具

第六节综合防尘系统

一、管理范围

生产区域及所辖施工生产区域、材料硐室及配电硐室。

二、管理要求

1、消尘管理要求

（1）利用DN25mm高压胶管兼作消防管路，每50m安装DN25mmKJ10mm三通1件（垂直向下），三通安装KJ10mm的截止阀。

通过KJ10mm高压胶管，KJ10mm球型截止阀常开，保证随时有水，过巷管路必须贴顶吊挂。

工作面的供水压力保证在1.5MPa以上，管路要安设平直、吊挂牢固，不拐死弯，接头严密不漏水；

（2）检修班负责对辖区范围内的巷道每月至少冲洗三次。

冲洗时要对巷道的顶、底、两帮、管线、电缆、风筒、调车硐室的煤（岩）尘冲洗干净。

粉尘超标（连续长度大于5m，厚度超过2mm的粉尘为堆积）的作业地点，必须立即进行洒水消尘，作业人员必须佩戴防尘口罩；

（3）在距工作面50m范围内和大巷开口位置往里10m处各设置1道全断面水幕；

（4）掘进机应使用内、外喷雾装置，内喷雾装置的使用水压不得小于3MPa，外喷雾装置的使用水压不得小于1.5MPa；如果内喷雾装置的使用水压小于3MPa或无内喷雾装置，则必须使用外喷雾装置和除尘器。

我队正在使用的综掘机内喷雾装置水压为0.45MPa，达不到内喷雾装置水压不得小于3MPa的相关规定。

所以，则使用外喷雾装置和除尘装置，并且外喷雾装置的水压要大于1.5MPa；

（5）喷雾洒水管路及时跟进工作面，管路安装、吊挂严格执行《煤矿巷道管路安装、吊挂标准》；

（6）对喷雾效果不好的及时更换喷雾头；

（7）检修班负责对工作面各喷雾设备进行维护，保证完好；

（8）工作面内至少安设两道能够笼罩巷道全断面的水流净化水幕进行消尘；紧跟工作面的喷雾滞后工作面不超过50m；回风流喷雾距回风口不超过50m；大于500m时，每隔200m加设一道喷雾。

在生产过程中，要做到“开机开水、停机停水”；

（9）综掘机外喷雾与综掘机掘进同步开、停；

（10）及时清扫巷道浮煤（矸石）和积尘，定期冲洗巷道，并有巷道冲洗记录；

（11）冲洗巷道时要对巷道顶、底、两帮、管线和风筒上的煤尘冲洗干净，防止粉尘堆积；

（12）因综掘机有内喷雾装置，根据《煤矿安全规程》规定，综掘机要安装外喷雾，外喷雾水压不小于1.5Mpa。

2、个体防护管理

所有入井人员必须佩戴有效的3M防尘口罩，对于粉尘浓度大的作业地点，作业人员要及时更换口罩滤棉。

队材料员负责按规定配备、发放防尘保护用品。

第七节喷雾洒水系统

一、防尘系统设计和设施位置布置

1、综掘机的内外喷雾应保持正常使用，外喷雾使用的水压不得小于1.5MPa。

2、所施工巷道有消尘管路，并每隔50m设一道全断面水流净化水幕进行消尘。

3、粉尘超标的作业地点，必须立即进行洒水消尘，作业人员必须佩戴防尘口罩。

4、距离掌子头50m设置一道全断面喷雾，保证完好。

二、防尘设施安全质量要求及安全技术措施

1、巷道内不得有厚度超过2mm，连续长度超过5m的岩尘堆积。

2、综掘机在截割过程中，喷雾必须打开，使雾化水幕完全笼罩截割头。

3、巷道要求冲洗降尘且保证雾化良好，彻底清除顶帮及设备、电缆上的浮尘，对不适宜用洒水方法除尘的电气设备必须用干燥的棉纱擦拭除尘，严禁用湿棉纱擦拭，洒水消尘时所有电气设备用塑料布遮盖。

4、按设备检修要求对现有设备除尘系统进行维护保养，以保证正常使用。

5、加强个人防尘管理，工作面施工人员必须佩戴防尘口罩。

第七章工作面工程质量及现场管理

第一节工作面工程质量标准

一、掘进工程质量标准

1、巷道掘进必须严格按照地测站所放线进行施工，并严格按照本规程设计施工层位掘进施工。

2、巷道抹角要严格按照规程的规定执行，综掘机开口抹角尺寸不小于5×3m（两角最大距离不超过8m），抹角要上下垂直，无伞檐存在，交叉口顶板无大于100mm台阶。

3、掘进后要保证巷道顶、底、帮平整，观感良好，台阶不得超过100mm，顶、底板不能有明显的起伏、台阶（包括底角形成正、倒台阶）和“搓板”，台阶不得超过50mm。

4、巷道掘进坡度必须保持平缓，严禁大起大落。

5、要求路面平整、无淤泥、无搓衣板、车辆行走方便。

表6-1掘进工程质量标准

序号

项目

要求

允许偏差

优良

合格

1

宽度

巷道全宽

≤+50

≤+100

2

高度

有腰线测全高

≤+50

≤+100

二、支护工程质量

1、锚杆成排成行、托盘紧贴顶板、放正、托盘不得有损坏。

2、锚杆、锚索、树脂、金属网材质要符合设计要求。

3、网片铺设平整，网片要求搭接100mm，并每隔200mm用14#铅丝进行绑扎，绑扎铅丝头必须弯进网片内。

4、详见表6-1支护工程质量标准。

5、锚索极限拉断力370KN。

6、锚杆扭矩：

顶锚杆不小于120N·m，帮螺纹钢锚杆不小于100N·m。

7、锚杆方向：

应垂直于顶板或在75°～105°之间，遇裂隙时，锚杆要尽量垂直于裂隙面；帮锚杆垂直巷帮布置，托盘垂直于顶底板，外露长度从螺母外算起不得大于50mm。

8、树脂：

顶、帮均使用CK2350mm型树脂，每孔使用2支树脂。

9、间排距：

锚杆、锚索的间、排距误差不大于±100mm。

10、锚索眼深7850mm，树脂搅拌时间10～12秒，严禁随意截短树脂或钢绞线。

锚索应尽量与岩面层面垂直布置，外露长度从锁具算起不得大于150mm。

表6-2锚杆支护质量标准

序号

项目

要求

允许偏差

1

安装质量

安装牢固

合格

优良

托板基本密贴顶板,不松动。

托板密贴顶板

2

抗拔力

顶锚杆8T

顶锚杆不小于8T

帮锚杆5T

帮锚杆不小于5T

3

排距

见支护图

±100mm

4

锚杆孔深

2350mm

0～+50mm

5

锚杆角度

锚杆方向与巷道顶板垂直

与顶板垂直方向夹角≤15°

6

锚杆外露长度

露出螺母，从螺母外算不超过50mm

7

锚杆扭矩

顶锚杆≥120N·m

帮螺纹钢锚杆≥100N·m

表6-3锚索支护质量标准

序号

项目

要求

允许偏差

1

安装质量

安装牢固

托盘紧贴顶板

2

间距

1500mm

±100mm

3

排距

1600mm

±100mm

4

锚索孔深

7850mm

0～50mm

5

锚索角度

锚杆方向与巷道顶板垂直

与顶板垂直方向夹角≤15°

6

锚索外露长度

≤150mm

7

锚索破断涨力

337KN

≥337KN

8

锚索初涨力

18T

≥18T

9

锚索抗拔力

224KN

≥224KN

三、联网要求

1、顶网间搭接要求：

钢筋网之间压茬部分为100mm，顶网应在巷道中间铺设，要求网片搭接要严密，无漏顶处，帮网与顶网链接处无网兜。

2、帮网搭接要求：

帮网与帮网之间搭接100mm，帮网搭接处每200mm间距用14＃双股铁丝绑扎一道，并且绑扎后多余的铁丝露头部分应折回朝向帮壁。

3、顶、帮网搭接及绑扎要求：

两帮网要求向上与顶网搭接，压茬部分不少于100mm，搭接部分必须不大于200mm绑扎一道14＃双股铁丝。

4、凡巷道挂过网的地方，严禁有暴露的帮、顶。

四、其它要求

1、巷道内的各种设施安装必须符合安装标准，管线吊挂平整，设备摆放整齐，物料分类码放，设备卫生整洁。

2、掘进过程中巷道底板必须掘进平整,倒机时应及时清理巷道浮矸,由于巷道底板起伏导致巷道积水时，应及时设泵排水。

3、巷道内的浮矸由装载机司机及时清理装到防爆车上系统，杂物必须及时清理到垃圾箱内，实现动态达标。

4、各检修工应将自己在检修过程中所产生的杂物及时清理，旧件及时回收，巷道内各种物料由杂工码放整齐，且挂好标志牌。

第二节工作面文明生产管理标准

一、作业地点综合防尘措施

1、综掘机机有外喷雾及除尘风机，外喷雾水压力不小于4Mpa，除尘风机完好,滤网定期清理。

2、作业人员必须佩戴个人防护用品。

3、设备除尘与维护规定

（1）设备实行包机制度，包机人负责设备的日常检修与维护；

（2）设备内外要保持干净，外部无浮尘，内部积尘及时清理，各滑动面、齿条、齿轮箱、油孔等处无油污，各部位无漏油现象，设备要清扫干净达到内外洁净、无死角、无锈蚀，周围环境整洁；

（3）工具、零件、要放置整齐，管道、电缆要有条理，外部积尘定期清扫并有记录；

（4）按时加油或换油，不断油，无干摩现象，油压正常，油标明亮，油路畅通，油质符合要求；

（5）设备定期进行大检查，消除一切隐患，保证生产班设备正常运行；

（6）遵守安全操作规程，不超负荷使用设备，防护装置齐全可靠，及时消除不安全因素。

4、巷道内净化水幕规定

（1）掘进工作面设置全断面防尘水幕，距离工作面的距离不超过50m；

（2）实行开机开水，停机停水；

（3）安排专人负责看护，根据巷道内岩尘大小调节水幕的流量；

（4）水幕紧跟工作面向前移动；

（5）落实专人负责水幕的检查和维护，及时处理喷嘴上的淤泥，保证水路畅通。

二、巷道卫生

1、巷道内无杂物、淤泥、积水和浮煤（矸）（淤泥和积水长度不超过5000mm，深度不超过100mm）；

2、浮煤（矸）不超过100mm；

3、材料、工具码放整齐，挂牌管理；

4、管线吊挂整齐，符合作业规程规定；

5、工具箱内外干净、整洁，各种牌板保持清洁；

6、工作面内杂物垃圾及废物品及时升井回收。

三、局部通风阿

1、通风系统符合《规程》规定；

2、风筒吊挂整齐，风筒逢环必挂，不漏风；

3、工作面风筒不落地，风筒出风口距工作面正头距离不超过15m；

4、通风设施完好，标识清楚；

5、工作面瓦斯探头安设到位，距工作面正头不大于5m。

四、顶板管理

1、掘进工作面空顶距离符合作业规程规定，严禁超循环作业；

2、支护不到位不生产；

3、及时处理离层顶板，伞檐，片帮煤；

4、遇到构造带及时加强支护；

5、及时按规定安装顶板离层仪，定期观测顶板离层量变化并做好相关记录并及时汇报。

五、图表标识、牌板管理

1、作业场所设有施工平面图和避灾路线图等（五图一表），且与现场实际相符。

交接班管理制度明确；

2、工作面材料码放整齐，标识清晰、准确且干净整洁；

3、避灾路线、警示标识悬挂位置醒目、内容齐全明确；

4、掘进工作面要求吊挂工作面情况及危险源牌板。

六、机电设备管理

1、巷道内无失爆电气设备；

2、机电设备定期检查维护，达到完好标准，各种保护齐全；

3、设备安装位置合理，卫生清洁，挂牌管理，开关上架；

4、井下各工种司机必须持证上岗。

七、记录管理

1、各种记录要按时填写；