《瓦斯隧道专项施工方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《瓦斯隧道专项施工方案（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 赣龙铁路扩能改造工程梓山隧道瓦斯专项施工方案编 制：复 核：项目总工：项目经理：指挥部总工：指 挥 长：中铁二十五局赣龙铁路GL-1标工程指挥部二0一一年一月十日目 录1.说明31.1编制依据31.2主要技术规*、标准、规则、规程31.3工程概况31.4施工特点42.瓦斯基本知识42.1瓦斯的定义42.2瓦斯的特性42.3瓦斯爆炸的必要条件52.4瓦斯突出63施工方案83.1总体施工方案83.2 重、难点施工方案83.2.1 通风要求93.2.2 瓦斯含量93.2.3 通风的连续性93.3施工组织机构103.4仪器设备的型号及数量103.5拟投入专业人员的数量及能力114方案概述124.1
2、.通风管要求124.2 隧道风机配置数量表124.3 瓦斯监控方案12瓦斯监控要求12监控方案总述12瓦斯监控管理134.4 机械的防爆性能改装方案134.4.1 机械要求134.4.2 机械的改装134.5供电方案144.5.1 供电要求144.5.2 供电设计144.6施工通讯方案155关键岗位的岗位职责155.1门岗岗位职责155.2通风工岗位职责165.3瓦检员岗位职责165.4 爆破管理17爆破材料175.4.2 设计依据185.4.3 爆破设计186施工预案186.1 地质超前预报与超前钻探186.2 瓦斯提前排放196.3瓦斯塌方处理措施207施工应对措施207.1 瓦斯地段施工
3、技术措施207.1.1 建立健全监控组织机构，明确管理责任207.1.2 瓦斯施工技术措施237.1.3 防火措施247.2 安全保证措施277.2.1 安全保证体系27安全保障检查程序29安全保证技术措施29附录： 开挖钻爆设计图梓山隧道瓦斯专项施工方案1.说明1.1编制依据（1）国家有关的法律法规及国家标准、规*。（2）现场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。1.2主要技术规*、标准、规则、规程 在合同履行过程中，执行中华人民*国强制性标准及现行的行业标准、规*。工程实施所引用的标准或规*如有修改或新颁，除国家及铁道部强制性标准必须执行外，其它新颁标准或
4、规*是否采用由发包人决定，我方在监理工程师的监督下按发包人的决定执行。瓦斯隧道施工引用如下表所示的技术标准、规*。表1-1 技术规*、标准汇总表序号标准编号名称1TB101202002铁路瓦斯隧道技术规*2TB10401.12003铁路工程施工安全技术规程（上册）3TB10401.22003铁路工程施工安全技术规程（下册）4TB100032005铁路隧道设计规*5TB102042002铁路隧道施工规*6TB100492004铁路工程水文地质勘察规程7TB100611998铁路工程劳动安全卫生设计规*8安监局19号令防治煤与瓦斯突出规定1.3工程概况施工特点梓山隧道开挖断面大，标准要求高，工程地
5、质条件复杂，不同程度地存在顺层偏压、浅埋、岩溶、突水、瓦斯等不良水文地质条件。梓山隧道有害气体主要为煤层瓦斯。1.4施工特点为了确保瓦斯隧道施工安全与质量，防止重大安全事故发生。通过提前制定瓦斯专项施工方案以应对瓦斯、煤层的出现，及时调整施工方案，确保工程顺利进行。2.瓦斯基本知识2.1瓦斯的定义地下空气的有害气体，根据其危害性及其特性，大致可分为三种类型：1.可燃烧和爆炸的气体,主要是沼气。2.具有窒息性气体,主要是二氧化碳。3.具有毒性的气体,主要是一氧化碳、硫化氢和数量不等的重烃以及其它微量的稀有气体。上述这些有害气体，在矿井或隧道中总称为瓦斯，由于从煤（岩）层涌出的有害气体主要是沼气，
6、占8090，因此习惯地将沼气称为瓦斯。沼气无色、无味、无毒、难溶于水，比空气轻，遇火即燃烧或爆炸。铁路瓦斯隧道遇到瓦斯多出现在煤系地层。瓦斯无色、无味。但若与其它芬芳族气体混合，则发出类似苹果的香味。在标准状态下，密度为0.716kg/m3,相对于空气的比重为0.554，因此易积聚在坑道的渗透性高，扩散速度大，约为空气的1.6倍，容易透过裂隙发达，结构松散的岩石。瓦斯微溶于水，溶解度为3.5；极易燃烧，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，瓦斯无毒，但其成分中的乙烷，丙烷等气体具有麻醉性，容易使人头晕目眩、头痛，甚至昏迷，瓦斯浓度过高时，相对降低空气中氧气含量能使人窒息。2
7、.2瓦斯的特性爆炸性瓦斯本身是不会自燃和爆炸的，但当和空气（氧气）以一定比例混合均匀并达到一定的浓度后，遇到火源，才会燃烧和发生爆炸。渗透性 瓦斯的渗透性极高，扩散速度快，其扩散性较空气高1.6倍，容易透过裂隙发达、结构松散的岩石或煤层，渗透到隧道（或矿井）开挖空间里。不稳定性 瓦斯在煤体和围岩中以游离状态和吸着状态存在。两种状态的瓦斯是处在不断变化的动平衡中，当温度、压力等外界条件变化时，平衡就被打破。压力升高温度降低时，部分瓦斯将由游离状态转化为吸着状态，反之，压力降温度升时，又会有部分瓦斯由吸着状态转化为游离状态。窒息性 瓦斯是无毒、无色、无味的，但不适合呼吸。瓦斯浓度升高，空气中氧气浓
8、度急剧下降，会引起人员窒息。煤矿许多瓦斯伤亡事故中，有很大部分是瓦斯窒息造成的。2.3瓦斯爆炸的必要条件 瓦斯爆炸必须具备三个条件：一定的瓦斯浓度，一定温度的引火源和足够的氧气。瓦斯浓度瓦斯爆炸之所以产生，是瓦斯氧化反应剧烈发展的结果，如果生成的热量超过周围介质的吸热和散热的能力，即形成热量的积聚，促使氧化进一步发展结果就会酿成爆炸。瓦斯爆炸是有一定的浓度*围的，在新鲜空气中，当甲烷浓度低于5界限时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层，此燃烧层呈浅兰色或淡青色；浓度高于16界限时，在遇火源时不爆炸也不燃烧。一般情况下，瓦斯的爆炸界限不是固定不变的。当瓦斯中混入*些可燃性气体时，不仅增加了爆炸
9、性气体的总浓度，而且会使瓦斯爆炸的下限降低。当隧道空气中含有煤尘时，也会使瓦斯的爆炸下限降低，增加爆炸的危险性。此外，瓦斯混合气体的初温越高，爆炸界限就越大。所以，当隧道发生火灾时，高温会使原来不具备爆炸条件的瓦斯发生爆炸。但如有惰性气体混入，可在一定程度上降低瓦斯爆炸的危险性。少量加入惰性气体可缩小瓦斯爆炸界限，多量加入甚至能使瓦斯混合气体失去爆炸性。引火源瓦斯爆炸的第二个必要条件是高温火源的存在。通常，瓦斯的引火温度为650750摄氏度左右。明火、煤炭自燃、电气火花、炽热的安全灯网罩、吸烟、甚至撞击或摩擦产生的火花等，都足以引燃瓦斯。不同浓度的瓦斯引火温度不同、高温也可能引燃低浓度的瓦斯。
10、由于瓦斯的热容量很大（约空气的2.5倍），当其遇火后并不立即发生反应，需要迟延一个很短的时间后才能燃烧和爆炸，这种现象称为延迟引火现象。其延迟引火的时间称为感应期，这种现象对隧道的安全生产有着重要作用。在使用安全炸药进行爆破时，即使爆温高达2000摄氏度左右，但由于爆焰存在的时间极短（通常仅为千分之几秒），也不致将附近的瓦斯引爆。足够的氧气大量实验证明，当含瓦斯的混合气体中氧浓度降低时，瓦斯的爆炸界限随之缩小，当氧浓度低于12摄氏度时，瓦斯混合气体即失去爆炸性，即使遇到明火也不会发生爆炸。2.4瓦斯突出瓦斯突出是施工过程中，发生的一种瓦斯的突然剧烈运动并造成十分巨大的动力效应现象，其机理较为复
11、杂，但破坏性极大，易引起瓦斯爆炸等突发性自然灾害。通常认为饱含瓦斯的煤层或地质构造，在构造力、地层静压力等的综合作用下积蓄了较大的弹性能量并处于平衡状态，当隧道施工影响造成该平衡状态下瓦斯压力体系的破坏时，巨大的弹性能量和游离瓦斯突然释放，在极短的时间内大量瓦斯混合物喷射到施工空间，造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸。瓦斯突出与地质构造、瓦斯含量与地层压力等密切相关。瓦斯涌出的形式普通涌出：煤系地层或岩层中瓦斯缓慢、均匀、长时间地向坑道内释放，这是瓦斯涌出的基本形式。瓦斯喷出：含瓦斯煤系地层的地质破碎带、空洞或裂隙中积存有大量的高压瓦斯，当坑道开挖接近时，瓦斯突然以喷出形式大量释放。煤岩与瓦斯突
12、出：存在于地层中具有一定压力的气体和固体混合物，冲破煤岩覆盖层后，大量的煤和岩石被抛出，并释放出大量的瓦斯。瓦斯突出的一般规律煤岩与瓦斯突出前后，都有地应力、瓦斯和煤岩的地质构造与力学性质的种种异常表现。归纳起来发生突出有三个主要因素：地应力、瓦斯和煤岩结构，而地应力和煤岩中瓦斯的存在是引起突出贡献的主要因素。其突出的一般规律为：1.突出最易发生在地质构造带及其附近，如断层、褶曲、扭转地带、火成岩侵入区、煤层倾角骤陡、走向拐弯、层厚变化异常等地段。2.在开挖形成的应力集中区，应力增大，突出危险性随应力增大而增大，如坑道的上隅角，相向开挖接近区、坑道开挖分支处等。3.突出前常出现各种预兆，如坑道
13、支撑压力增大；岩块迸出、掉碴、外鼓或移动加剧；煤岩与支架发生破裂声、闷雷声、折断声等；瓦斯涌出量忽大忽小；煤尘增多；煤体及工作面温度略有下降或升高；煤质变软、干燥；顶钻夹钻等。4.绝大多数突出发生在掘进工序，尤其在爆破时，突出的危险性随着对煤体的震动而加剧。5.突出具有延时性，其迟延时间从几分钟到几十个小时。突出与地质构造的关系 绝大多数瓦斯突出发生在地质构造带内，如：断层、褶曲、向斜、扭转、背斜和火成岩侵入区。在地质构造带内，煤层受着强大的地质构造力的作用而积蓄大量的能量，同时破坏了的煤体形成了贯通裂隙，促使瓦斯积聚，给突出创造了条件。当开挖工作接近这一区域时，在地压的参与下，煤岩中所积蓄的
14、潜能突然释放，瓦斯突然涌出，就造成瓦斯的突出。就地质构造来讲，向斜的轴部，扭转地带的突出危险要大于背斜。突出与瓦斯压力的关系煤层中或岩体中的瓦斯含量与瓦斯的压力是突出的重要因素之一，瓦斯含量与瓦斯压力越大，突出危险越大，一般瓦斯突出发生在瓦斯压力大于10Mpa的情况。突出与地压的关系 地压力越大，突出的危险性越大。埋深增加时，突出的次数和强度都有可能增加。此外，在应力集中区，瓦斯突出的危险性也大幅度增加。突出与地层的关系在软弱煤层或岩层中，瓦斯突出的危险性较高。若煤层顶底板为坚硬而致密的岩层且厚度较大时，其弹性与集中应力较大，瓦斯不易释放，其突出危险也较大。此外，瓦斯突出与隧道的开挖方向和煤层
15、的走向也有一定的关系，通常两者垂直时，瓦斯易突出。突出与水文地质的关系 煤层比较湿润，隧道涌水量大时，突出的危险性小，反之则大。3施工方案3.1总体施工方案隧道通风采用压入式的通风方式；瓦斯检测采用人工检测检测方式；隧道施工采用三台阶七步开挖法施工，人工风钻打眼，光面爆破，超前小导管和喷射砼支护，台阶法开挖，防爆挖掘机辅助防爆装载机挖、装，防爆自卸汽车运输，二次衬砌采用模板台车衬砌，砼在洞外集中拌和，防爆砼运输车运输，泵送入模。 二次衬砌在开挖、初期支护完成并满足有关要求后立即施工，尽快封闭，减少瓦斯溢出量。3.2 重、难点施工方案隧道施工的通风方案、瓦斯监控方案、供电方案及机械防爆性能改装是实施性施工方案的重、难点。 通风要求 综合考虑梓山隧道的实际情况，通风方案回风风速按0.5m/s设计，为防止瓦斯积聚，对如塌腔、模板台车、加宽段、避车洞等处增加局扇或高压风进行解决，对于一般段落采用射流风机卷吸升压以提高风速，从而解决回风流瓦斯
