瓦斯隧道施工方案

湘桂铁路扩能改造工程XG-1标

陡岭山隧道瓦斯地段施工方案

中国中铁

编制： 胡 平

审核： 陈文龙

批准： 邓 凌

中铁五局湘桂铁路XG-Ⅰ标第二项目部

二○○九年四月

目 录

1 工程简介 .............................................. 1

2 编制依据 .............................................. 1

3 瓦斯段施工方法 ........................................ 1

3.1 一般规定 ............................................ 1

3.2 超前探测施作要求 .................................... 2

3.3 瓦斯检测 ............................................ 2

3.4 瓦斯排放 ............................................ 3

3.5 施工方法及施工工艺 .................................. 3

3.6 质量控制要点 ........................................ 4

4 安全措施 .............................................. 5

陡岭山隧道瓦斯地段专项施工方案

1 工程简介

陡岭山隧道湘桂铁路XG-1标内的长大隧道，是本标段的控制性工程之一，起迄里程DⅡK170+745～DⅡK174+101，隧道总长3.356km。主要工作内容包括：进出口明洞，洞身开挖、支护、衬砌、大型临时设施等工程。

DⅡK170+745～DⅡK171+200.05段位于直线上，DⅡK171+200.05～DⅡK174+101位于曲线上，左线曲线半径为6000m，纵向坡度4.6%。Ⅳ、Ⅴ级围岩共计2462m，占全隧73.3%。。Ⅴ级围岩采用台阶法施工，必要时采用台阶法+临时仰拱法施工，Ⅳ级围岩采用台阶法施工，Ⅲ级围岩采用全断面开挖法施工。

根据工期要求和现场地质条件，全隧道除安排进口、出口两个口施工外，增加两个斜井（DⅡK171+500及DⅡK172+500处）。根据现场情况，必要时对DⅡK171+050～+150、DⅡK172+650～+800、DⅡK173+550～+650等三个浅埋段进行地表固结注浆处理。

2 编制依据

《中华人民共和国安全生产法》、《特别重大事故调查程序暂行规定》、《铁路工程质量事故处理办法》、《铁路工程施工安全技术规程》、《铁路瓦斯隧道技术规范》等法律法规和湘桂铁路指挥部的有关文件要求。

设计文件、图纸等相关资料

现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。

3 瓦斯段施工方法

设计资料显示，在隧道进口端DⅡK171+000～+150段存在煤层，此段埋深较浅，瓦斯突出可能性较小，但应充分做好瓦斯防治的准备，存在瓦斯时按如下方法组织施工。

在接近煤层地段时，采用超前探孔进行超前探测，同时便携式瓦斯检测仪对洞内空气进行检测，如有瓦斯气体溢出，应严格按本方案中的要求进行施工和监测。

3.1 一般规定

⑴、在煤层地段隧道内的所有人员，必须经过强制性的瓦斯隧道安全技术培训，经考核合格后方可允许上岗。

⑵、建立专职的瓦斯安检机构，加强对瓦斯气体的监测，采用便携式瓦斯检测仪、超前钻孔等手段进行检测，特别注意拱顶、开挖凹凸处等易产生积聚部位的监测。安检人员必须执行巡检制度。

⑶、各种电气设备和施工机械必须使用防爆型，且防爆性能必须经专职人员检查，确认合格后方可进洞使用。

⑷、加强火源管理，建立洞口安检制度，严禁将火柴、打火机及其他易燃物品带入洞内，严禁穿化纤衣物进洞。

3.2 超前探测施作要求

⑴、在接近煤层地段时，应加深炮眼探测是否有瓦斯，每个断面加深的炮眼数量不少于5个，均匀分布于掌子面，炮眼加深长度不小于3m（见下图）。

⑵、当加深炮眼探测到有瓦斯后，应在瓦斯涌出孔附近施作孔径76cm，单根长度为25m的超前探孔，当需要进行全断面探测时，探孔按下图进行布置，并在超前探孔处设置检测点，以检测是否有有害气体涌出。若探测到有有害气体，应根据记录确定涌出位置。

3.3 瓦斯检测

检测地点应符合下列要求：

⑴、开挖工作面风流、回流中，

爆破地点附近20m内的风流及局部塌方冒顶处。

⑵、坑道总回风的风流中。

⑶、局扇及电气开关前后10m的风流中。

⑷、各种作业台车和机械附近20m内的风流中。

⑸、电动机及其开关附近20m内的风流中。

⑹、隧道洞室中，如变压器、水泵站、水仓等瓦斯易于积聚处。

⑺、煤线或接近地质破碎带处。

3.4 瓦斯排放

⑴、在瓦斯等有害气体涌出孔附近施作排放孔，排放孔钻孔直径φ89，排放孔设置应根据瓦斯涌出部位、涌出量、涌出压力等确定。

⑵、实施排放后，必须进行排放效果检验。

3.5 施工方法及施工工艺

隧道通过煤层瓦斯的原则:短进尺,弱爆破、强支护，勤监测，加强通风，快喷锚。

⑴、短进尺：

隧道通过煤层地区,因煤层有沼气溢出,围岩软弱,应力较大。每次开挖进尺控制在2m以内，采用台阶法开挖。保持每次开挖面积小，瓦斯溢量不大，开挖轮廓能够迅速得到支护。

⑵、强支护:

采用长锚杆超前支护。开挖后采用型钢钢架支护，两次喷射砼，提高模注砼衬砌刚度。形成“加固围岩，改善变形，先柔后刚，先放后抗，变形留够，底部加强”的支护原则。

⑶、勤监测:

采用“双保险”监测措施。即建立遥控自动化监测系统与人工现场监测相结合。遥控自动化系统由洞口监测中心（配置主控计算机）和洞内的控制分站以及在洞内各工作面，各巷道、塌方空洞，巷道转角等处瓦斯浓度设探头，风速探头，自动报警器，远程断电仪组组成。通过各探头，洞口和监测中心随时了解洞内各处瓦斯浓度和风速情况，如有超标立即报警并通过断电器关闭洞内电器电源。各工作面和瓦斯情况可及时地被监控人员掌握，提高对事故的应变能力，特别是揭煤放炮期间，监测人员能立即观察到炮后瓦斯浓度变化曲线和涌出量，节省施工间隙。但设置自动监测系统的探头须离开挖面有一定的距离，还要人工配合检查，实行装药前，放炮前，爆破后人工进行瓦斯检查（即一炮三检查）。

⑷、弱爆破:

采用低爆力部份露煤震动放炮方案。即采用低爆力的矿用安全炸药（目前大量生产和使用的2号和3号煤矿许用炸药以及相应的抗水型，其对瓦斯的安全性随号数递增，威力则随号数递减）与安全雷管（煤矿许用毫秒电雷管最后一段延期小于130ms），装药系数与普通掘进爆破相同，只在岩石段装药，煤段不装药，在揭开煤层前的安全岩柱开始，直到进入煤层2m时的全过程，均须采取以下安全措施。

①预探(通过煤层之前先通过打探孔探测煤层位置);

②预测(施钻预测孔,取样试验确定是否有突出危险);

③预排(对有突出危险的煤层预先排放瓦斯);

④检验(打孔取样检验预排效果);

⑤震动放炮揭石门(用震动放炮把煤层之前的岩柱揭开);

⑥超前支护下掘进煤巷及半煤巷;

⑦设置加强的初期支护;

通过以上措施防止突出,防止软岩巷道出现坍方等失稳。

⑸、加强通风:

瓦斯隧道施工期间设置合理的机械通风系统，其需要的风量应根据下列要求分别计算，并取其最大值作为设计风量。

①按隧道内同时工作最多人数以每人每分钟供给新鲜空气量4m3计算风量; ②按隧道内同时放炮使用的最多炸药量计算风量;

③按隧道内同时各工作面瓦斯涌出量计算风量;

④按瓦斯隧道所需的最小风速(防止瓦斯积聚的最小风速)计算风量;

⑤取以上四种计算中的最大者作为设计风量。

瓦斯隧道在施工期间，设专门的通风管理机构，负责通风系统各种设备的管理和检修，定期测试洞内风速、风量、气温、气压、瓦斯浓度等并作出详细记录，计算有效风量。

施工期间，保证连续通风，在特殊情况下停风时，应同时停止工作，撤出人员，切断一切电源，恢复通风前首先检查瓦斯深度。

⑹、快锚喷:

由于煤层软弱松散,爆破后往往不等支护产生坍塌冒顶,因此必须设置超前支护。采用自进式注浆锚杆作为超前支护，利用中空立杆身注浆（带止浆塞）注浆压力须达到2.0MPa,水泥浆固结半径达到15～20cm,锚杆间距为0.25～30cm,胶结煤粉,使得环型相对稳定,不发生煤粉散落。

3.6 质量控制要点

⑴、瓦斯隧道施工的关键是控制空气的瓦斯含量,隧道的各部允许浓度指标。各部位允许浓度见下表

瓦 斯 容 许 浓 度 指 标

⑵、严格瓦斯隧道的风速,正常通风巷道或采煤工作面,煤壁涌出的瓦斯与风流的将近,将为因风量(或风速)的变化而变化,此时风流携带的瓦斯量等于煤壁的瓦斯量,最小风速的取值对于风量计算关系极大。

⑶、瓦斯隧道施工过程中,穿过煤系层,隧道揭煤层对瓦斯涌出量最大,危害最严重,准确计算瓦斯涌出量,配备相应的通风设备至关重要,揭煤前预探、预测、预钻,排放瓦斯，检验开挖支护，安全防护均进行严格控制。

⑷、隧道通过的煤系地层,围岩等级都较低,且地应力较高，其初期支护要求平整、光滑，不能有造成瓦斯聚集的死角。

4 安全措施

在此只作原则上的简单规定，详细方案见《陡岭山隧道安全专项施工方案》。 ⑴、瓦斯隧道施工管理,要坚决贯彻“安全第一，预防为主，依靠科学，综合管理”的方针，施工中的各项管理工作必须在此方针的基础上做到科学、简便、严密、系统。

⑵、建立安全管理网络，对瓦斯的管理实行三级管理制：

①、建立项目部级通风防爆组,组织各施工队的瓦斯检测工作;

②、建立队通风防爆室, 各施工工点配备台便携式瓦斯检测仪，监测施工．．．．．．．2．．．．．．．．．．

期间是否有瓦斯溢出，设专人日夜实施瓦斯检测和通风防爆工作。

⑶、进行职工安全教育及上岗培训:

①、凡从事瓦斯隧道工作的干部、工人都必须进行瓦斯的安全技术培训，并经考试合格后发给《安全工作合格证》。未经培训及培训未取得合格证人员，班干部不许指挥生产，工人不准上岗作业；

②、电工、爆破工、瓦斯检测人员，电器设备防爆检查员及仪器、仪表校正人员和突出措施效果检查人员等特别作业人员，必须经地方劳动局、煤矿矿务局等有关部门培训，取得合格证后，方准上岗。”

③、调换工种人员及参与技术革新的有关人员，必须重新进行安全技术培训。

④、结合揭煤施工和安全教育，每揭一道突出煤层前，必须对干部工人进行防突防爆教育，工程队每周安全检查进行周安全教育，组织学习事故案例，分析事故发生原因及预防措施，提高防止事故的能力。

⑷、所有洞内机电设备,不论移动式或固定式都必须采用安全防爆类型.进风巷道中采用安全照明灯,在工作面或回风巷中,必须采用矿用防爆型照明灯。禁止洞内电气设备接零，检修和迁移电气设备必须停电进行，不准带电作业。普通型携带测量仪表只准在瓦斯劳动保护浓度1%以下地点使用。

⑸、瓦斯隧道供电,须采用双回路直供电源线路。经由地成架空线路引入隧道中心的供电线路，须在隧道洞口外安设避雷装置。由于地面直接接入隧道的露天架空引入（出）的管理，都必须在隧道附近将金属不小于两处的良好的集中接地。每月必须测定一次接地电阻值。

⑹、洞内使用的各种机电设备，必须安设自动检测报警断电装置。

⑺、工作人员进入隧道前,必须进行登记和接受洞口值班人员进入隧道前,必须进行登记和接受洞口值班人员的检查,不准将火柴、打火机、损坏的烊灯及其它易燃物品带入洞内。严禁穿化纤衣服进洞。

⑻、进洞实习或参观人员,应先进行有关防治瓦斯劳动保护安全常识的学习,并遵守有关防爆知识。

⑼、建立安全施工的各项作管理制度，细化到每个工序，每一作业程序，做到全标准化。使之作业人员有章可循，不给违章者留下一点空隙。

⑽、施工注意事项

①、临时停工的地点不得停风。否则，必须切断电源，设置栅栏和警示牌，恢复通风后，需经检测人员进行检测，达到允许浓度后，方可复工，否则施工人员不得进入。

②、停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3%，必须在24h内封闭完毕。

③、瓦斯探测孔各循环搭接长度不得小于5m。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/m63e.html