四川某铁路标段隧道瓦斯专项施工方案.doc

新建地方铁路叙永至大村线标段中坝隧道瓦斯工区专项施工方案陈述稿陈述人：日期：2011年8月24日成都各位专家、各位领导：下午好！我在此就“叙大铁路b标段中坝隧道瓦斯工区专项施工方案”进行简单的陈述。第一张 工程概况1、工程概况新建叙永至大村线中坝隧道位于古蔺县护家乡境内，隧址位属低山低中山区构造剥蚀地貌，斜坡沟谷、山间凹地地形，隧道进口里程d9k53+611, 出口里程d9k57+612，中心里程d9k55+611.5,全长4001m，最大埋深415m。中坝隧道出口段瓦斯含量高，为高瓦斯工区。2、地质情况测区地层共划分为8个地层单元：第四系全新统坡洪积(q4dl+pl)层、第四系全新统坡残积(q4dl+el)层、三叠系中统雷口坡组（t2l）地层、三叠系下统嘉陵江组（t1j）地层、三叠系下统飞仙关组（t1f）地层、二叠系上统龙潭、长兴组（p2l+c）地层、二叠系下统茅口组（p1m）地层。其中：二叠系上统龙潭、长兴组（p2l+c）地层：页岩、炭质页岩夹煤，顶部为灰岩，主要分布于中坝隧道出口d9k56+514d9k57+481段。属含瓦斯地层。3、前期准备情况：目前，地质勘查已完成，设计已出图；施工现场大临（房屋、道路、电力、施工用水、生活用水等）设施及平面布置等均已完成；原材料已进场并完成相应的检验与试验；大型机械设备及机具已进场；施工及管理人员已进场，并完成岗前安全教育及培训。已具备开工条件。第二章 中坝隧道煤层及瓦斯情况工区划分：中坝隧道分为进口工区和出口（含平导）工区。其中，出口（含平导）工区d9k55+300d9k57+614为瓦斯工区。中坝隧道煤层及瓦斯情况：中坝隧道出口段设计按高瓦斯隧道进行管理，而隧道将穿越二叠系下统龙潭组煤系地层（设计图：含煤层4层，分别为c1、c2、c3、c4）；煤层及瓦斯性质：参见中坝隧道穿越煤层概况表和瓦斯压力及气体测试成果表。中坝隧道穿越煤层概况表：序号煤层编号时代煤层（m）煤质煤层间距（m）煤层产状隧道与煤层交角煤层特征正洞轨面穿煤里程层厚（m）穿煤长度垂直间距穿煤间距煤层倾角煤层走向1c1p2l+c0.73碳质1512n15e46煤层：黑色d9k57+443+4462c2p2l+c0.593碳质12n15e46煤层：黑色d9k57+434+437351743c3p2l+c4.7523碳质12n15e46煤层：黑色d9k57+237+2607334c4p2l+c1.47碳质12n15e46煤层：黑色d9k57+196+203瓦斯压力及气体测试成果表（代表性钻孔）：钻孔编号瓦斯压力气体（%）（mpa）ch4c2h6c3h6h2o2coco2h2sn2cosd9z-中坝-40.783.0147未检出未检出0.122516.4218未检出0.13未检出80.441未检出在对中坝隧道临近的东段煤矿和石屏一矿等矿井的调查结果，生过煤与瓦斯突出的矿井所占的比例很小，也就是说，在揭煤的过程有可能发生煤与瓦斯突出，但发生煤与瓦斯突出的机率很小；但从安全角度考虑，中坝隧道有必要进行瓦斯突出预测，在隧道施工过程中将实测其突出危险性。中坝隧道穿过煤系地层的总长为:976m和存在裂隙瓦斯上涌危险地层长度914m；另外中坝隧道平导也将穿过相同的煤系地层，过煤系地层长度为976m。平导施工与正洞施工方案相同。第三章 隧道瓦斯工区施工方案隧道瓦斯工区施工组织及主要施工方案瓦斯隧道施工要求严格按2002年3月16日中华人民共和国铁道部发布的铁路瓦斯隧道技术规范（以下简称规范）进行调整。规范发布较早，国家于2009年和2010年先后修改了防治煤与瓦斯突出规定（以下简称规定）和煤矿安全规程（以下简称规程），规范瓦斯管理和防治，按相关规定检查，同时也按相关要求对事故进行责任追究。因此，中坝隧道瓦斯工区的施工将按照规范、规定、规程和设计等相关规定及要求确定施工方案。中坝隧道出口瓦斯工区设计图采用新奥法开挖支护有轨运输方案；本方案采用新奥法开挖支护无轨运输方案。有轨运输方案与无轨运输方案的比较：运输方式除渣运输二衬拱墙砼施工仰共施工内燃机尾气工期成本有轨运输需二次倒运砼需二次倒运干扰大少长高无轨运输不需倒运不需倒运干扰小多短低由于有轨运输施工干扰较大、施工工期长、施工成本较高，无轨运输相对于有轨运输优点较多，本方案决定采用无轨运输。采用无轨运输的关键点在于对内燃机车的防爆性能改装，改装后的内燃机车的电器防爆性能、机体温度及尾气排放等有关参数必须满足规范、规程及规定的要求。其可行性参见附件:“内燃机车防爆性能改装可行性报告”。瓦斯隧道组织机构及人员配备按照铁路瓦斯隧道技术规范规定，经预测有煤与瓦斯突出危险时必须建立健全相应的管理机构，建立健全防突管理制度和落实岗位责任制。因此，为保证瓦斯工区的安全施工，并在规定工期内完成工程任务，成立以建设单位为责任主体，施工单位负责，监理单位负监督管理责任的管理体系，中坝隧道按以下人员进行配备，详见下表。人员配备表：序号人员（工种）人数执行标准说明1项目经理1人按照规范、规定、规程要求进行设置相关人员。2项目副经理2人3技术人员4人4安全员6人5质检员6人6爆破员8人7瓦斯检查员8人8防突预测工6人9监测工6人10钻工12人11电气失爆检查员4人12矿山救护队员9人13机械工10人14司机6人15电工6人16检身工6人合计110人机电设备及安全装备配备按照铁路瓦斯隧道技术规范规定，隧道高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备与作业机械必须使用防爆型。根据隧道施工的实际情况，所需的机电设备及安全装备详见下表。主要机电设备及安全装备配备表：序号设备名称规格型号单位数量备注1发电机400kw台21台备用2变压器630kva台21台备用3风机2*110kw台42台备用4开关kbz-400个5防爆型5开关qbz-200个6防爆型6开关qbz-120个4防爆型7开关qbz-80个24防爆型8装载机zl50台2改装为防爆型9挖掘机pc200台2改装为防爆型10自卸汽车xc3320台6改装为防爆型11砼输送车sccy-4a台6改装为防爆型12监测监控系统kj90套21套备用13矿用中高速电子风表cfd-z台214矿用微速电子风表cfd-d台215多参数测定器cz（b）台216光干涉式甲烷测定器cjg10台817光干涉式甲烷测定器cjg100台618便携式甲烷检测报警器jcb-cx1台619钻屑瓦斯突出参数仪wtc台220瓦斯解析仪kd-2台221瓦斯压力测定仪acw-1台222湿式煤电钻zms-12a台8隔爆型23矿用封孔泵kfb-1台224地质罗盘ckx-1台225自救器气密检查zj-1台226压风自救系统zy-1组2027抽放泵2be1no253台41台备用28钻机zy-650台2隔爆型29封孔泵tbw-50/15台2隔爆型30泥浆泵sldb63/4台2隔爆型31负压自动放水器cf台1032正压自动放水器cwg-zy台233钻杆760mm*42根20034高负压瓦斯采样器fw-1个235孔板流量计dn280mm台236抽放管道300m300037法兰盘300套30038炮泥机台139闸阀dn108，p=1.0 mpa个2040救护装备套1按救护小队配备41防爆照明灯kg6lm（b）盏50042自救器qsr-40台200钻爆工艺钻孔、装药、爆破及使用爆破器材等均按规范执行。揭煤爆破时，实行“远距离起爆、一炮三检、三人连锁爆破”等制度。隧道支护隧道支护使用原材料、施工工艺、验收等均按设计、规范及标准执行。隧道揭煤防突方案 每次施工探煤地质钻孔探明煤层赋存及构造情况后，采用“五步快速揭煤法”远距离放炮从煤层底板向顶板或从顶板向底板逐一揭穿各煤层。严格执行防治煤与瓦斯突出规定和煤矿安全规程的有关规定及“四位一体”综合防突措施。参照“叙大施隧-27中坝隧道煤系地层施工与揭煤防突工程设计预案”进行作业。1、 实施超前地质探孔结合超前地质预测预报工作和煤系地层标志层，当隧道掘进至各煤层法向距离10m位置时，施工探煤地质钻孔，探明前方煤层位置及煤层厚度；每次施工探煤地质钻孔均要求探明煤层赋存情况及构造情况，同时收集施钻过程中是否出现喷孔、卡钻等突出预兆，并根据实际揭露煤层情况调整相应停钻位置。每次探煤后，及时编制各煤层大比例揭煤剖面图。可参照设计图：叙大施隧-27“叙大施隧-27中坝隧道煤系地层施工与揭煤防突工程设计预案煤系地层段主要煤层分布图”，确定前方煤层的位置。2 、揭煤前瓦斯突出危险性预测中坝隧道为瓦斯突出隧道，在瓦斯突出工区施工时，应在距煤层垂距5m处的开挖工作面打瓦斯测压孔，或在距煤层垂距不小于3m处的开挖工作面进行突出危险性预测。石门揭煤突出危险性预测可采用瓦斯压力法、综合指标法或钻屑指标法三种方法中的两种方法，相互验证。1 瓦斯压力法：测定作业区瓦斯压力；2 综合指标法：测定作业区瓦斯压力，软分层煤的破坏类型，瓦斯放散初速度和煤的坚固系数等；3 钻屑指标法：钻孔取屑，测定其瓦斯解吸指标。瓦斯突出危险性预测方法中有任何一项指标超过临界指标，该开挖工作面即为有瓦斯突出危险工作面。其预测时的临界指标应根据实测数据确定，当无实测数据时，可参照相关规定突出危险性临界值。钻孔过程中出现顶钻、夹钻、喷孔等动力现象时，应视该开挖工作面为有瓦斯突出危险工作面。 防治煤与瓦斯突出措施按“叙大施隧-27中坝隧道煤系地层施工与揭煤防突工程设计预案作业流程图”，进行防治煤与瓦斯突出作业。 揭煤安全技术措施 揭煤前应进行石门揭煤设计，其内容包括:揭开石门、半煤半岩等各阶段施工方法、支护手段、组织指挥、抢险救灾方案及安全措施等，在揭煤前另行编制措施。在半岩半煤和全煤层中掘进应符合下列要求:1 揭开煤层后，应检验开挖工作面前方10m 上、中、下、左、右范围内煤与瓦斯突出的危险性，如各项指标均符合要求，可掘进5m，再检验l0m，再掘进5m，即应始终保持工作面前方有5m的安全区。如任一指标达到或超过临界值时，应采取补充防突措施，直至有效。2 每循环进尺不宜超过1.0m ，在全煤层中开挖应少钻孔、少装药、弱爆破，且必须采用电煤钻钻孔。3 在半煤半岩中开挖应在岩石炮眼中装药，其总药量为普通爆破药量的1/3或1/2,煤层中如煤质坚硬，需爆破时，必须采用松动爆破。4 在软弱破碎岩层或煤层中开挖，应采用超前小导管支护或预注浆，防止坍塌，引起突出。5 爆破后应以喷锚支护，及时封闭瓦斯。仰拱应先施工，保证拱、墙、仰拱衬砌形成闭合整体。煤系地层设防段的二次模筑衬砌应预留注浆孔，衬砌完成后应及时压浆，充填空隙，封闭瓦斯。第四章 安全技术措施中坝隧道隧道在施工过程中除执行以上章节中的相关安全要求外，还必须按规范规定落实以下措施。1、 隧道施工通风安全技术措施根据勘测设计文件提供的隧道瓦斯最大涌出量、里程段落长度、投入机械设备及人员数量等因素，考虑一定富裕系数，提前做好通风设计计算，确定施工通风风量、风速（不小于1m/s），科学选配隧道施工通风所需风机、风管的性能和规格。确保隧道空气中的瓦斯浓度稀释到允许浓度以下。隧道通风设计参照“叙大施隧-27中坝隧道施工通风设计图”进行布置。附：“中坝隧道出口通风设计图”。2、电气设备与作业机械隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备与作业机械必须使用防爆型。高瓦斯工区和瓦斯突出工区供电应配置两路电源。工区内采用双电源线路，其电源线上不得分接隧道以外的任何负荷。 其余按规范执行。3 、职工教育、施工安全应急预案及事故处理职工安全教育及培训：开工前必须对施工作业及管理人员进行安全技术培训。爆破、电工、瓦检等特种作业人员必须持证上岗。建立专门机构进行通风、防突、防爆及瓦斯检测工作，设置消防设施。高瓦斯工区及瓦斯突出工区应配备救护队。在揭开有煤与瓦斯突出危险的煤层时，应遵守下列安全规定:1 开挖工作面出现煤与瓦斯突出预兆时，应立即报警，停止工作，撤出人员，切断电源，并上报有关部门。2 石门揭煤爆破时，应在洞外起爆，洞内必须停电，停止一切作业，人员撤至洞外。在煤层中开挖时，可在洞内远距离爆破。3 揭煤爆破15min后，应由救护队员配戴防毒面具或自救器到开挖工作面对爆破效果、瓦斯浓度等进行检查，确认安全后通知送电、开动局部通风机。通风30 min后，由瓦检人员检测开挖工作面、回风道瓦斯浓度，当开挖工作面瓦斯浓度小于1.0%，二氧化碳浓度小于1.5%时，方可通知工地负责人允许施工人员进洞。4 揭煤时，主风机正常运转，备用主风机及二路电源应保持待启动状态。5 揭煤工作应由揭煤领导小组统一协调指挥。揭煤时救护队员及设备在洞口待命，一旦发生险情立即抢救。在瓦斯隧道顶部进行作业时，应随时检测作业范围的瓦斯浓度，尤其应注意检测塌空区、拱顶、脚手架顶、台车顶部等易于形成瓦斯积聚且风流不易到达的地方，当瓦斯积聚体积大于0.5m3/min，浓度大于1%时，附近20m范围内必须立即停止作业，撤出人员，切断电源，进行瓦斯超限处理。在有煤尘爆炸危险的煤层开挖过程中，除加强通风外，放炮前后在开挖工作面附近20m内必须喷雾洒水。高瓦斯工区及瓦斯突出工区，不应进行电焊、气焊、喷灯焊接、切割等工作。当情况特殊不可避免时，在焊接、切割等工作地点前后各20m范围内，风流中瓦斯浓度不得大于0.5%,并不得有可燃物，两端应各设一个供水阀门和灭火器，并在作业完成前由专人检查，确认无残火后方可结束作业。在高瓦斯工区和瓦斯突出工区施工期间，应利用避车洞或横通道设置避难所，并应有向外开启的隔离门和电话，所内应有安全设施和足够数量的自救器。瓦斯工区进洞人员应遵守下列规定:1 进入瓦斯隧道的人员必须在洞口进行登记；2 严禁穿着易于产生静电的服装进人瓦斯工区；3 进入瓦斯突出工区的作业人员必须携带个人自救器。事故应尽预防及处理发生瓦斯事故后，应尽快探明事故性质、原因、范围、遇难人数和事故地点所在的位置，以及洞内瓦斯及通风情况，并立即制订抢救方案。瓦斯工区处理塌方、冒顶应遵守下列规定:1 对塌方