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1、新建铁路广元至达州线巴中至达州段站前工程 I 标段瓦斯隧道瓦斯监测专项方案编 制：许三喜、左录伟复 核：张校伟、文朝伟审 核：武进广、李宁批 准：石磊中铁七局集团有限公司 巴达铁路站前 I 标段工程指挥部二一年一二月巴达铁路站前I 标瓦斯隧道瓦斯监测专项方案中铁七局集团有限公司1 目 录一、工程概况 . 1二、瓦斯的基本特征、来源和放出类型 . 1三、瓦斯预测预报技术措施. . 2四、瓦斯隧道的瓦斯监测 . 31、建立健全专职的瓦斯监测管理机构 . 32、瓦斯监测方法及监测记录. 43、瓦斯检测方法. 6五、隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施 . 7六、瓦斯隧道施工的基本安全技术措施 . 81、
2、电气设备安全技术规定. 82、照明设备安全技术规定. 93、瓦斯涌出量及施工通风风量计算 . 10 七、防止和处理瓦斯燃烧和爆炸的专项技术措施. 12 1、隧道施工中瓦斯引燃与爆炸的主要原因. . 12 2、瓦斯防治的一般技术措施. 12 3、防止爆炸的主要技术措施. 15 4、处理爆炸事故的一般技术措施. 16 5、处理爆炸事故的安全注意事项. 16 6、瓦斯突出事故处理技术措施. 16 八、本项目隧道施工的有关专项要求. 18 1、瓦斯工区钻孔作业应符合下列规定 . 18 巴达铁路站前I 标瓦斯隧道瓦斯监测专项方案中铁七局集团有限公司2 2、通风管理办法. 19 3、安全技术措施. 21
3、巴达铁路站前I 标瓦斯隧道瓦斯监测专项方案中铁七局集团有限公司1 瓦斯隧道瓦斯监测专项方案一、工程概况本隧道全长 1693米，围岩类别为、级围岩，采用台阶法开挖法和全断面开挖。隧址范围内上覆第四系全新统坡崩积层粉质粘土夹块石，冲洪积层，坡残积层粉质黏土；下伏基岩为侏罗系上统蓬莱组泥岩夹砂岩。隧道位于浅层天然气发育地区，钻孔测试结果显示有天然气溢出，为高瓦斯隧道。二、瓦斯的基本特征、来源和放出类型1、特征瓦斯是一种无色、无味、无臭的一种混合气体，主要成分为甲烷(CH4 ）与乙烯（ C2H2) ，比重为 0.554，具有能燃烧，能爆炸，能使人窒息的多种危害性，但它的最主要的危害是燃烧爆炸。瓦斯极易
4、燃烧，但不能自燃，当与空气混合到一定浓度时，遇火源能燃烧或爆炸。当坑道中的瓦斯浓度小于5或大于 16时，遇到火焰只是在火源附近燃烧而不会爆炸；瓦斯浓度在56到 1416时，遇到火源便会爆炸， 9.5左右时爆炸威力最大， 但瓦斯浓度大于43时，一般遇火也不能燃烧，瓦斯浓度爆炸界限见表1。表 1 瓦斯浓度爆炸界限瓦斯浓度（ % ）爆炸界限 56 瓦斯爆炸下界限 1416 瓦斯爆炸上界限 9.5 爆炸最强烈 8.0 最易点燃 低于 5.0 不爆炸，与火焰接触部分燃烧高于 1416 2、放出类型巴达铁路站前I 标瓦斯隧道瓦斯监测专项方案中铁七局集团有限公司2 瓦斯放出是地层中的瓦斯气体在地应力作用下沿
5、岩体构造裂隙外漏的表现。归纳起来，发生瓦斯放出有二个主要因素：地应力、瓦斯和围岩结构，而地应力和围岩中瓦斯的存在是引起瓦斯放出的主要因素。从岩层中放出瓦斯，可分为几种类型：(1 ）瓦斯的渗出：它是缓慢的地、均匀地、不停地从煤层或岩层的暴露面的空隙中渗出，延续时间很久，有时带有一种“嘶嘶”的声音。(2 ）瓦斯的喷出：比上述渗出强烈，从煤层或岩层裂隙或孔洞中放出，喷出的时间有长有短，通常由较大的响声和压力。(3 ）瓦斯的突出：在短时间内，从煤层或岩层中突然猛烈地喷出大量的瓦斯，喷出的时间，可能从几分钟到几小时，喷出时常有巨大的轰响，并夹有煤块或岩块。以上三种瓦斯放出形式，以第一种放出的瓦斯量为最大
6、。三、瓦斯预测预报技术措施根据本标段隧道施工的特点，结合铁路隧道工程施工安全技术规程，拟采用超前探孔法对瓦斯隧道实施瓦斯的预测预报。由于本标段隧道进行了有效的超前地质预报工作，我们将根据超前地质预报的数据来初步判断煤层位臵，然后再由30 米的超前探孔来进一步确定地层围岩的情况和是否会出现瓦斯。1、超前探孔布臵及个数见示意图；2、根据瓦斯涌出与地质情况决定是否再增加超前探孔及钻孔深度；3、钻孔机具：采用ZY-150液压防爆钻机；4、钻孔直径： 87；巴达铁路站前I 标瓦斯隧道瓦斯监测专项方案中铁七局集团有限公司3 5、预测项目：预测隧道未开挖掌之面前方的瓦斯压力、流量、浓度、衰减系数。根据预测出
7、以上瓦斯参数决定采用行之有效的、安全的瓦斯治理防范措施；四、瓦斯隧道的瓦斯监测1、建立健全专职的瓦斯监测管理机构瓦斯监测管理机构的作用：主管各项管理制度的贯彻实施；了解和控制全隧道的瓦斯状况，指挥安全生产；负责瓦斯防突方案的制定，并指挥实施；负责全隧道通风状态的现场量测，并进行评估和提出改进意见；检查和校正各种瓦检设备；预防瓦斯工作人员的上岗培训；管理各种通风设备；隧道瓦斯及防突工作报表填写。本项目部成立专门瓦斯监测领导小组，由分部经理任组长，安全总监任副组长，生产副经理和各部室负责人及各工班负责人为组员，主要对瓦斯的监测工作进行监督、检查和制定应对措施。下设安全监察工程师和专职检查员，安全监
8、察工程师定期对各低瓦斯隧道进行瓦斯检查，并将监测数据整理汇总后上报监测中心，专职检查员每工班两次携带便携式光学甲烷检测仪进行瓦斯巡回检查，建立检查台帐和监测数据记录，并执行日报制度。超 前 探 孔 布 置 示 意 图巴达铁路站前I 标瓦斯隧道瓦斯监测专项方案中铁七局集团有限公司4 隧道施工瓦斯监测体系见下图：瓦斯监测中心机构图见下图：隧道瓦斯监测中心机构图2、瓦斯监测方法及监测记录掌子面爆破后，在距离掌子面20cm处进行现场测量瓦斯浓度，测量位臵为掌子面开挖轮廓内20cm处以及靠近通风机通风口的100cm处，现场读数，监测前使用检测仪的基座先将检测仪清零，检测仪设定的报警点为瓦瓦斯浓度监测CH
9、4及可燃气体监测通风效果监测煤与瓦斯突出危险预测施 工 队 、 班 组 监 测 员联 合 卫 生 监 测 站施 工 总 调 度防 瓦 斯 突 出 领 导 小 组指 令供电系统供风系统施工队救护队隧道施工瓦斯监测体系图安全监察工程师专职检查员安全监察工程师专职检查员专职检查员专职检查员巴达铁路站前I 标瓦斯隧道瓦斯监测专项方案中铁七局集团有限公司5 斯浓度达到0.5%，当瓦斯浓度达到报警点时，瓦斯检测仪会自动报警，为施工提供应急保证。每日检测后及时填写监测记录，以便进行数据对比分析和全程追踪，数据记录表格如下：隧道瓦斯监测记录表巴达铁路站前I 标隧道进出口序号检测时间检测部位瓦斯浓度（% ） 其
10、他情况记录者无否瓦斯监测作业流程图立即查明原因，进行处理正常通风未超标超标加强通风制定瓦斯排放措施，严格控制送风量工作面附近20 内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行局部通风处理。停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理其他有害气体浓度无瓦斯，天然气坑道总回风流中瓦斯或二氧化碳浓度小于0.75%开挖工作面内，在体积大于0.5m3 的空间中，其局部积聚瓦斯浓度达到2%开挖工作面风流中的瓦斯浓度达到1.5 %开挖工作面回风流中瓦斯浓度大于1% 或二氧化碳浓度大于1.5%以及开挖工作面风流中的二氧化碳浓度达到1.5 %坑道总回风流中瓦斯或二氧化碳浓度大于0.75%检测外丝，天然气，二氧化碳及其它有
11、害气体浓度有开挖正常是单孔瓦斯涌出量是否大于5L/min 加强通风，自然排放。 掌子面掘进至距离瓦斯积聚位臵5m 处，停止掘进，在涌出孔附近施作排放孔，进行瓦斯天然气排放，将瓦斯压力降至1Mpa 以下，若24h内不能使其降低，则应立即封闭，另做专门处理。1Mpa0.6Mpa0.61Mpa检测孔内瓦斯天然气涌出量检测瓦斯，天然气压力及积聚位臵检测孔内是否有瓦斯天然气等有害气体超前探测孔施工准备巴达铁路站前I 标瓦斯隧道瓦斯监测专项方案中铁七局集团有限公司6 3、瓦斯检测方法3.1 瓦斯隧道每班应对开挖掌子面按规定检查，平常按1 次/2 小时频率检查，如有异常情况时应随时检测。每个断面应检查5 个
12、点，即拱顶、两侧拱脚和两侧墙脚各距坑道周边20cm处。2020202020瓦斯检测部位示意图3.2 瓦斯检测地点及范围应符合下列要求：开挖工作面风流、回风流中，爆破地点附近20m内的风流中及局部塌方冒顶处；局扇附近 10m内的风流中；各种作业台车和机械附近20m内的风流中；电动机及开关附近20m内的风流中；隧道洞室中，如变电所、水泵房、水仓、车洞、人洞等处；错车道位臵及衬砌端头；接近地质破碎带处。巴达铁路站前I 标瓦斯隧道瓦斯监测专项方案中铁七局集团有限公司7 3.3 人工检测人工监控采用便携式瓦斯检测报警仪和光干涉甲烷测定仪。光干涉甲烷测定仪由专职瓦斯检测使用，带班作业人员及安检员、工班长进
13、洞随身携带便携式瓦检仪。3.3.1 成立专门瓦斯检测班， 并由经过专业培训合格且取得证件人员组成，每班 3 人，共 9 人。3.3.2 分部定期不定期对瓦斯检测人员进行考核，杜绝“漏检” 、 “假检”和“少检”，确保瓦斯浓度记录真实、准确。3.3.3 瓦斯检测地点及范围应符合下列要求：开挖工作面，风流、回风流中，爆破地点附近20m内的风流中及局部塌方冒顶处；局扇附近 10m内的风流中；坑道总回风流中；各种作业台车和机械附近20m内的风流中；电动机及开关附近20m内的风流中；隧道洞室中，如变电所、水泵房、水仓、车洞、人洞等处；错车道的位臵、衬砌的端头；接近地质破碎带处。五、隧道内瓦斯浓度限值及超
14、限处理措施隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施见下表：巴达铁路站前I 标瓦斯隧道瓦斯监测专项方案中铁七局集团有限公司8 隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施表序号地点限值超限处理措施1 低瓦斯工区任意处0.5 超限处 20m范围内立即停工， 查明原因，加强通风监测2 局部瓦斯积聚（体积大于 0.5 立方）2.0 附近 20m停工，撤人，断电，进行 处理，加强通风3 开挖工作面风流中1.0 停止电钻钻孔4 爆破后工作面风流1.0 超限时继续通风不得进人5 局部通风机及电气开关20m范围内0.5 超限时应停机并不得启动6 钻孔排放瓦斯时回风流中1.5 超限时撤人，停电，调整风量7 竣工后洞内任何处0.5 超限时查明渗漏点， 并向设计单位 反映，增加运营通风设备六、瓦斯隧道施工的基本安全技术措施1、电气设备安全技术规定1.1. 所有洞内机电设
