隧道进口及平导瓦斯专项施工方案培训资料.doc

宝成线下行 K395 880 K401 872 危岩体 综合整治工程 1 标 杨家湾隧道进口及平导瓦斯 专项施工方案 编制 审核 批准 中铁隧道集团有限公司中铁隧道集团有限公司 宝宝成成线线 K400 综综合合整整治治工工程程1 标标项项目目经经理理部部 二二 一三年三月二十五日一三年三月二十五日 1 96 目目 录录 1 编制依据编制依据 4 2 工程概况工程概况 4 2 1 隧道概况隧道概况 4 2 2 地质情况地质情况 5 2 3 水文地质条件水文地质条件 6 3 施工组织机构施工组织机构 6 4 主要工序施工方法主要工序施工方法 8 4 1 超前支护超前支护 8 4 2 开挖开挖 8 4 3 爆破爆破 9 4 4 出碴运输出碴运输 9 4 5 初期支护初期支护 9 4 6 防排水施工防排水施工 10 4 7 衬砌钢筋施工衬砌钢筋施工 11 4 8 衬砌混凝土施工衬砌混凝土施工 11 5 监控量测监控量测 14 6 施工用电施工用电 15 6 1 接地保护系统接地保护系统 15 6 2 设备检漏继电器设备检漏继电器 15 6 3 防雷接地防雷接地 16 6 4 备用电源备用电源 16 6 5 电气系统防爆性能的检查和处置电气系统防爆性能的检查和处置 17 6 6 低压电缆的选用低压电缆的选用 17 6 7 电缆的敷设电缆的敷设 17 6 8 照明灯具的选用照明灯具的选用 17 6 9 使用安全电压使用安全电压 17 6 10 洞内电气设备设置原则洞内电气设备设置原则 17 6 11 电工及用电人员的要求电工及用电人员的要求 18 2 96 6 12 电气设备的使用和维护电气设备的使用和维护 18 6 13 机电设备及供配电系统安全技术措施机电设备及供配电系统安全技术措施 19 6 14 防止出现电火花措施防止出现电火花措施 20 7 洞口防雷 爆 设施 洞口防雷 爆 设施 22 8 机械设备配置及改装机械设备配置及改装 22 8 1 改装机械设备汇总表改装机械设备汇总表 22 8 2 改装措施改装措施 22 9 煤系地层超煤系地层超前前地质预报地质预报 28 10 瓦斯检测与监测瓦斯检测与监测 31 10 1 瓦斯监测的内容瓦斯监测的内容 31 10 2 瓦斯监测方法和仪器设备的确定瓦斯监测方法和仪器设备的确定 31 10 3 瓦斯检测及监测地点瓦斯检测及监测地点 33 10 4 安全监测系统布置设计安全监测系统布置设计 34 10 5 仪器校验与维护仪器校验与维护 39 10 6 瓦斯监测资源配置瓦斯监测资源配置 44 11 隧道施工通风隧道施工通风 46 11 1 通风方案通风方案 46 11 1 1 需风量计算需风量计算 46 11 1 2 通风方式确定及风机供风量通风方式确定及风机供风量 47 11 1 3 通风阻力与设备匹配通风阻力与设备匹配 47 11 2 通风设备配置通风设备配置 50 11 3 通风系统安全技术措施通风系统安全技术措施 51 11 4 通风管理要点通风管理要点 51 12 揭煤施工揭煤施工 55 12 1 瓦斯段注浆瓦斯段注浆 55 12 2 煤与瓦斯探测煤与瓦斯探测 55 12 3 揭煤及爆破设计揭煤及爆破设计 57 13 安全保证措施安全保证措施 66 13 1 防止出现撞击火花措施防止出现撞击火花措施 66 13 2 夜间施工保证措施夜间施工保证措施 66 3 96 13 3 防止明火措施防止明火措施 66 13 4 消防设施消防设施 67 13 5 隧道防瓦斯的主要施工措施隧道防瓦斯的主要施工措施 67 13 6 安全培训安全培训 68 13 7 个体防护个体防护 68 14 瓦斯施工各项管理制度瓦斯施工各项管理制度 68 14 1 隧道瓦斯管理制度隧道瓦斯管理制度 69 14 2 检查制度检查制度 69 14 3 瓦斯预警 上报制度瓦斯预警 上报制度 71 14 4 瓦斯检查员交接班制度瓦斯检查员交接班制度 71 14 5 瓦斯隧道进洞制度瓦斯隧道进洞制度 72 14 6 塌方区的瓦斯管理制度塌方区的瓦斯管理制度 72 15 瓦斯燃烧及爆炸应急预案瓦斯燃烧及爆炸应急预案 72 15 1 可能发生瓦斯燃烧及爆炸的几种情况可能发生瓦斯燃烧及爆炸的几种情况 72 15 2 应急资源应急资源 73 15 3 应急组织机构应急组织机构 74 15 4 应急工作程序应急工作程序 75 15 5 应急响应应急响应 77 15 6 善后处理善后处理 80 16 应急预案演练应急预案演练 80 16 1 演练目标演练目标 80 16 2 演练范围演练范围 80 16 3 演练规则演练规则 80 16 4 演练方案演练方案 80 17 质量保证措施质量保证措施 83 18 对已完工程的保护措施对已完工程的保护措施 83 19 技术保证措施技术保证措施 83 20 附件附件 83 4 96 杨家湾隧道进口正洞及平导瓦斯专项施工方案杨家湾隧道进口正洞及平导瓦斯专项施工方案 1 编制依据编制依据 1 煤矿安全规程 2011 版 2 铁路瓦斯隧道技术规范 TB10120 2002 3 铁路隧道工程施工安全技术规程 TB10304 2009 4 杨家湾隧道施工设计文件 施工纸等相关文件 5 爆炸性环境用往复式内燃机防爆技术通则 第 3 部分 存在甲烷和 或 可燃 性粉尘的地下矿区巷道用 I 类内燃机 GB20800 3 2008 6 宝成线下行 K395 880 K401 872 危岩体综合整治工程 1 标实施性施工组织 设计 2 工程概况工程概况 2 1 隧道概况隧道概况 杨家湾隧道位于既有宝成线下行线 K396 400 K401 300 段左侧 全长 4165m 进口位于四川省广元市剑阁县上寺乡猫儿村境内 出口位于广元市青川县竹 园镇东曹村境内 风险评估为高瓦斯高风险隧道 宝成线下行 K395 880 K401 872 危岩体综合整治工程 1 标主要承担杨家湾隧 道进口正洞 1692m 及平导 1320m 泄水洞 429m 的施工任务 正洞起讫里程为 K396 553 K398 245 平导起讫里程为 K396 545 K397 865 泄水洞起讫里程 K397 865 K398 294 隧道进口 K397 665 K397 710 段穿越二叠系上统龙潭组煤系地层 为保证施 工安全 根据设计 杨家湾隧道正洞 平导及泄水洞全隧按高瓦斯隧道组织施工 隧道设置平导 快速施工 超前正洞施工一段距离后施作横通道进入正洞 承 担正洞施工任务 实现正洞提前贯通 使隧道早日完工 早日通车 起到宝成线抢 险的目的 杨家湾隧道为高瓦斯高风险隧道 隧道采取何种通风方案 采取何种瓦 斯施工措施 确保隧道快速开挖及施工安全是本工程施工的关键因素 根据施工进度及设计围岩级别情况 施工中分别在 DK397 183 DK397 785 处 共设置 2 个横通道进入正洞施工 详见图图 2 1 施工组织计划图施工组织计划图 5 96 隧道进口里程 平导进口里程 DK398 245 标段结束里程 DK396 553 PDK396 545 平导结束里程 PDK397 865 PDK397 148 DK397 183 DK397 178 PDK397 735 DK397 785 DK397 780 2 1 34 DK397 710 DK397 665 高瓦斯煤层段 泄水洞 泄水洞结束里程 PDK398 294 1 号 横 通 道 2 号 横 通 道 高瓦斯煤 层段 PDK397 710 PDK397 665 图图 2 1 施工组织计划图施工组织计划图 2 2 地质情况地质情况 K396 553 K397 375 段主要为侏罗系下统白田坝组 J1b 与三叠系下统飞仙 关组 T1f 角度不整合接触面 该层侵蚀间断面残留残积物 风化物较多 岩体力 学性质差 含水量大 段内岩体破碎 穿越侏罗系白田坝组地段 K396 553 K397 375 段 时 为低瓦斯 整体工程地质条件差 K397 375 K397 735 段主要为二叠系上统 P2 地层 以中厚层状燧石灰岩为 主 底部为龙潭组 P21 含煤地层 煤层瓦斯含量较大 为高瓦斯 不具备突出风 险 工程地质条件差 K397 735 K398 294 段为二叠系上统 P1 地层 以中厚层至厚层灰岩为主 局部夹泥岩 工程地质条件一般 根据设计资料 区内煤层赋存于二叠系上统龙潭组 P2l 底部及侏罗系下统白 田坝组 J1b 下部 龙潭组 P2l 底部煤层煤质好 具有较大开采价值 测区内煤 矿多以开采该地层煤矿 而白田坝组 J1b 下部含煤线或鸡窝状煤层 其煤质差 不具备开采价值 1 二叠系上统龙潭组 P2l 煤层 K397 665 K397 710 段该层底部仅见一层煤 煤层以层状 似层状为主 走向 北东 倾向南东 产状 N58 E 65 SE 33 5 区内煤层厚度变化多在 0 6 1 3m 之间 最低 0 46m 最高 1 2m 平均煤厚 0 9m 为薄煤层 往深部有变厚趋势 该 煤层结构简单 多不夹矸 煤层呈黑色 内生裂隙发育 易碎 根据勘察资料 该 矿所采原煤灰分 15 3 挥发分 35 1 硫分 0 92 固定炭 49 6 发热量 6 96 28MJ kg 重度 1 3t m3 属低灰分 低硫 高热值肥煤 瓦斯涌出量 0 55 0 8m3 min 为高瓦斯隧道 无煤 岩 及瓦斯突出危险 根据设计资料 隧道穿越龙潭组 P2l 煤系地层段为高瓦斯 无煤 岩 及瓦 斯突出危险 2 侏罗系下统白田坝 J1b K396 553 K397 218 段该层下部含煤线或鸡窝状煤层 一般厚 0 3 0 6m 由 于煤质差 煤层不连续 不具备开采价值 根据设计资料 该含煤系地层无瓦斯突 出 粉尘爆炸的危险 隧道穿越该地层属低瓦斯 2 3 水文地质条件水文地质条件 隧址区属长江流域嘉陵江水系清江河 地下水主要为碳酸盐岩溶水 地表水系 不发育 河水水位随季节变化较大 按以往邻近工程经验取水试验分析 河水水质 对混凝土无侵蚀性 隧址区地下水在化学侵蚀类型为硫酸盐侵蚀及酸性侵蚀环境时 侏罗系下统白田坝组地层地下水环境作用等级为 H1 二叠系上统龙潭组地层地下水 环境作用等级为 H2 其它地层地下水不具备侵蚀性 3 施工组织机构施工组织机构 1 瓦斯隧道施工组织机构 成立杨家湾隧道瓦斯安全施工领导小组 负责瓦斯隧道工作领导 组织 实施 与应急处理等所有工作 按图图 3 1 杨家湾隧道瓦斯施工管理组织机构图杨家湾隧道瓦斯施工管理组织机构图 开展工作 图图 3 1 杨家湾隧道瓦斯施工管理组织机构图杨家湾隧道瓦斯施工管理组织机构图 组长 项目经理 副组长 副经理副组长 机械总 工 副组长 土木总 工 开 挖 支 护 组 衬 砌 组 应 急 救 援 组 地 质 预 报 组 技 术 方 案 组 安 全 质 量 组 通 风 组 瓦 斯 检 测 组 机 械 设 备 组 副组长 安全总 监 技术顾问组 7 96 地质预报组 负责煤层的探测 并根据探测结果进行地质分析 为杨家湾瓦斯 隧道施工方案的制定提供依据 技术方案组 负责实施性施工方案和应急预案的制定 并结合瓦斯与地质情况 适时调整 安全质量组 负责监督方案的执行 开挖支护组 负责开挖支护施工方案的实施 衬砌组 负责衬砌施工方案的实施 应急救援组 负责出现事故时的救援工作 瓦斯检测组 按照要求进行瓦斯检测和监测 将检测数据及时整理上报给值班 领导和方案组 为方案组制定合理的应急处理方案提供依据 发现的瓦斯浓度超限 时 要求立即停工 所有人员立即撤出隧道 并要求加强通风 及时报告给值班领 导 通风组 负责隧道内通风保障与控制工作 机械设备组 负责隧道内供电正常 电气防爆安全 2 瓦斯防爆组织机构 为保证施工安全 杜绝瓦斯灾害事故发生 项目部成立瓦斯防爆领导小组 其 组织机构见图图 3 2 瓦斯防爆组织机构框图瓦斯防爆组织机构框图 图图 3 2 瓦斯防爆组织机构框图瓦斯防爆组织机构框图 施工技术组 安全质量组 机电设备组 后勤保障组 通风防爆组 救 护 组 开挖爆破组 装碴运输班 机 械 班 电 工 班 支护衬砌班 洞口检底班 通 风 班 瓦 检 班 瓦斯隧道现场施工作业队 瓦斯隧道施工现场指挥组 中铁隧道集团有限公司宝成线 K400 综合整治工程项目经理部瓦斯防爆领导小组 8 96 4 主要工序施工方法主要工序施工方法 DK397 665 DK397 710 段穿越二叠系上龙潭组煤系地层 DK397 625 DK397 735 受煤系地层影响采用全封闭衬砌结构 初期支护和衬砌混 凝土均采用气密性混凝土 透气系数不大于 10 11cm s DK397 625 DK397 665 及 DK397 710 DK397 735 段设计为 级围岩 采用 级加强衬砌 拱墙格栅钢架 间距 1 2m 42 小导管超前支护 纵向间距 2 4m 环向间距 0 4m 每根长 3 5m 初期支护喷 C25 气密性混凝土 拱墙二衬及 仰拱采用气密性钢筋混凝土结构 DK397 665 DK397 710 设计为 级围岩 采用 级加强衬砌 全环 I18 型钢钢架 间距 0 75m 42 小导管超前支护 纵向间距 2 25m 环向间距 0 4m 每根长 4m 初期支护喷 C25 气密性混凝土 拱墙及仰拱 采用气密性钢筋混凝凝土结构 根据超前揭露的煤层瓦斯情况 做进一步分析评估并根据评估结果进一步调整 支护参数 施工时 根据瓦斯检测要求 认真做瓦斯检测 未做瓦斯检测或检测瓦 斯浓度超标未得到处理 不得进入下一道工序 4 1 超前支护超前支护 隧道放炮揭开和穿过煤层时 为防止煤层坍落 需采用超前小导管对开挖轮廓 外岩体及煤层进行超前注浆加固 注浆加固措施在放炮揭煤前实施 超前小导管布 置在隧道开挖轮廓线煤层上部 0 5 0 9m 穿入煤层底板 1 0m 4 2 开挖开挖 隧道正洞采用三台阶七步法开挖 平导采用全断面法开挖 在施工中严格控制 超欠挖 减少扰动围岩 实施光面爆破技术 全断面法 全断面法适用于平导揭煤开挖 采用多功能作业台架 煤电钻钻孔 周边采用光面爆破 平导采用挖装机装碴 自卸车将碴运至弃碴场 大拱脚三台阶七步法 大拱脚三台阶七步法开挖适用于正洞揭煤开挖 台阶拱脚部位加大尺寸向外扩 9 96 大开挖 使拱脚初支加厚 加强 以此提高基底密实且加大受力基础 上部弧形开挖超前中部 5m 采用风钻钻孔 弱爆破 挖掘机翻碴至两侧导坑内 挖掘机扒碴 中部左侧超前右侧 5m 左右交错进行开挖与支护 采用挖掘机装碴 出碴车运碴 中部采用风钻钻孔 弱爆破 下部左侧超前右侧 5m 左右交错进行开 挖与支护 采用挖装机装碴 出碴车运碴 中部采用风钻钻孔 弱爆破 中部核心 土和下部左侧同时开挖 下部核心土在下部右侧开挖支护后开挖 施工过程中 上 部弧形拉开距离后各作业面可同步作业 底部仰拱开挖后进行支护及时封闭成环 4 3 爆破爆破 严格按照爆破设计进行 并不断进行优化 特别注意断面交界处的超欠挖和成 形控制是重点 量测必须及时紧跟 及时分析反馈 指导安全施工 钻孔作业必须 采用湿式钻孔 煤矿许用炸药 煤矿许用电雷管起爆 严禁反向装药 所有炮眼剩 余部分应用水炮泥和黏土炮泥封堵 爆破 15min 后由瓦斯监控专业人员巡视爆破地 点 检查通风 瓦斯 煤尘 瞎炮 残炮等情况 并及时排除安全隐患 确认环境 安全后 施工人员方可进入开挖工作面工作 4 4 出碴运输出碴运输 爆破完成后 进行通风 除尘 检测隧道拱顶 拱腰 拱脚等处瓦斯浓度 巷 道及任意处瓦斯浓度小于 1 人员及设备方可进入 恢复防爆灯照明 并立即进行 清危排险 然后进行出碴作业 隧道掌子面采用两台 ZL50CN 侧卸式装载机装碴 15T 自卸汽车运碴至弃碴场 装碴机械及运碴车辆须按相关要求进行防爆改装 施工 中加强车辆调度 避免相互干扰 4 5 初期支护初期支护 1 锚杆施工 采用风站进行湿式钻孔 锚杆钻孔利用开挖台架作为作业平台施钻 按照设计 间距布孔 钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面 锚杆孔比杆径大 15mm 深度 误差不得大于 50mm 成孔后采用高压风清孔 25 注浆锚杆采用水泥浆液进行注浆 安装前 应检查锚杆体钻头的水孔是否畅 通 若有异物堵塞 应及时清理 安装时采用风钻或专用冲击器 将安装好锚头的 25 中空注浆锚杆顶进锚孔 锚头上的倒刺将锚杆挂住 锚杆体装入设计深度后 应 用水和空气洗孔 直至孔口反水或返气 注浆机选用锚杆专用注浆泵 水泥浆液参 10 96 数如下 采用纯水泥浆或 1 1 水泥砂浆 注浆压力 0 5 1 0MPa 注浆料应由杆体 中孔灌入 上仰孔应设置止浆塞和排气孔 当注浆压力达到设计压力值或浆液从孔 口周边溢出为止 最后在综合检查判定注浆质量合格后 用专用螺帽将锚杆头封堵 以防浆液倒流管外 2 喷射混凝土 喷混凝土采用砼湿喷机械手喷射 粗集料 粒径不大于 15mm 细集料 中砂或粗砂 细度模数大于 2 5 含水率 5 7 喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产 采用 8m3砼运输车运输至工作面 3 钢筋网铺设 使用的钢筋须经试验合格 使用前要除锈 在洞外分片制作 安装时搭接长度 不小于一个网格 人工铺设 必要时利用风钻气腿顶撑 以便贴近岩面 与锚杆和钢架绑扎连接 牢固 严禁焊接 喷混凝土时 减小喷头至受喷面距离和风压 以减少钢筋网振动 降低回弹 钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于 2cm 4 钢架支撑的施工 钢架支撑按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作 每节两端均焊连接板 节与节 之间通过连接板用高强度螺栓连接牢靠 洞外加工后试拼检查 钢架的下端设在稳固的地层上 拱脚高度低于上部开挖底线以下 15 20cm 拱 脚开挖超深时 加设混凝土垫块 超挖较大时 拱背垫填混凝土垫块 以便抵住围岩 控制其变形的进一步发展 两排钢架间用 25 钢筋拉杆纵向连接采用螺栓或槽型挂钩连接牢固 严禁焊接 纵 环向间距严格按照设计布置 在开挖及初喷混凝土后及时安装 钢架与围岩之间的间隙用喷混凝土喷密实 钢架安装时 严格控制其内轮廓尺寸 且预留沉降量 防止侵限 钢架安装好 后 用锚杆锁固固定 防止其发生移位 钢架要全部被喷射混凝土覆盖 保护层厚 度满足要求 11 96 4 6 防排水施工防排水施工 1 防水板施工 在初期支护与二次衬砌间全断面铺设防水材料作为防排水隔离层 采用无纺布 与防水板配合使用 铺装自拱顶向两侧铺放 如喷面起伏较大无法使防水层与砼表 面密贴时 进行修凿补喷 若有锚杆头 钢管头 钢筋头 铁丝等外露时 事先用 锤打扁 施作时 用水冲湿锤和锚杆头 防止产生火星 同时由瓦检员检测瓦斯浓 度 当瓦斯浓度不超标时方可施工 然后用砂浆素灰抹平 对于基面上锐利棱角 附着大颗粒石子及突出的岩石 将其敲掉或凿除 然后抹平 防水层铺设时 先铺无纺布再铺防水板 首先用红油漆标出隧道拱顶中心线 沿拱顶中心线纵向布设吊挂铁线 然后从拱顶向两边边墙布设铁线 间距 0 9m 小 于吊绳间距 10cm 且平行于隧道中线 铁线两端布设长度大于防水板铺设长度 1m 铁线布设完成后 将防水板的中心线对准隧道拱顶中心 五人站于工作台架提 起防水板 每人各持一段 将中心线吊绳捆绑于隧道拱顶中心铁线上 横向吊绳从 拱顶向两边边墙吊挂 同法吊挂第二环 第三环 完成该衬砌一个循环段防水板吊 挂 防水板采用以氮丁胶为主的有机溶剂粘合剂搭接粘接 搭接长度 15cm 2 橡胶止水带施工 施工缝 沉降缝处均设置橡胶止水带 施工程序为 衬砌台车就位 在邻近施 工缝或沉降缝处的拱架外侧按一定间距安装止水带固定装置 由拱顶向两侧逐段将 止水带放入固定装置的安装槽内并固定 安装挡头板 在安装过程中止水带的长度保持有一定的余量 不能绷紧 灌注衬砌砼时 随 时注意止水带位置的变化 不能被砼横向压弯变形 止水带周围砼必须振捣密实 3 排水盲管施工 洞身设有环向透水软管 沿两边墙底设纵向排水管 防水板铺设前 将环 纵 向排水管固定在喷射砼面上或岩壁上 在边墙底 将环 纵向排水管用铸铁三通联 结 形成排水系统 浇筑二次衬砌砼时 注意振捣棒不能将排水软管破坏 以防影 响排水效果 4 7 衬砌钢筋施工衬砌钢筋施工 衬砌环向钢筋采用机械接长 直螺纹连接技术 纵向钢筋采用绑扎接长 为保 证钢筋接头的连接质量 并基于保护防水层的考虑 钢筋接头根据现场条件采用机 12 96 械连接和人工绑扎相结合来施工 4 8 衬砌衬砌混凝土施工混凝土施工 隧道正洞 DK397 625 DK397 735 段 仰拱与拱墙 采用全封闭式气密性混凝 土衬砌结构 瓦斯隔离板采用防水板 闭孔 PE 泡沫垫层 厚度 4mm 瓦斯隔离板 接缝与隧道 三缝 错开 模筑混凝土衬砌施工缝进行气密处理 新旧混凝土界面掺界 面剂 拆模后衬砌内表面骑缝涂刷专用材料 预埋止水带等措施 确保瓦斯封闭效 果 其封闭瓦斯性能不小于衬砌本体 隧道仰拱衬砌采用仰拱移动模架将仰拱及边墙基础一起浇筑 隧道拱墙二次衬 砌采用 12m 长全液压衬砌台车施工 衬砌混凝土采用 8m3混凝土运输车运至作业面 采用混凝土输送泵泵送入模 施工时 应保证混凝土供应的连续性 仰拱采用插入 式振捣器振捣 拱墙采用插入式振捣器和台车上的附着式振捣器振捣 气密性混凝土生产工艺 气密性混凝土 是在拌合普通混凝土时掺入一定比例的气密剂而成 a 强度和气密性指标 混凝土等级为 C40 耐腐蚀气密性混凝土 透气性系数满足 10 11cm s 的要求 b 原材料 水泥采用 P42 5 的普通硅酸盐水泥 砂采用中粗砂 细度模数 Mx 2 7 含泥量 3 粗骨料采用碎石 粒径 40mm 含泥量 1 不得有泥土块或泥土包裹石 子表面 针片状颗粒 15 5 16mm 16 40mm 组成的连续级配 一 二级粉煤 灰 HM 8 复合防水剂 FS KQ 型气密剂 掺量符合设计要求 为硅灰 粉煤灰及高 效减水剂的复合剂 c 设计配合比 水灰比不大于 0 5 水胶比 0 37 气密性砼中气密剂掺量按水泥用量的 12 添加 d 投料及搅拌 水泥 气密剂 粉煤灰 砂 减水剂 干拌 1 1 5min 颜色均匀一致 石子 水 湿 拌 1 5 2min 气密性混凝土的投料顺序和搅拌时间 与传统的投料搅拌方法有别 也不同于 国内外目前正广泛应用的分次投料工艺 其搅拌时间比普通混凝土的搅拌时间多 13 96 0 5 1min 采用这种投料搅拌工艺能有效地克服粉煤灰遇水粘结成团 不易搅拌均 匀的缺点 e 振捣 用插入式振动器振捣时 不宜采用垂直振捣 而应采用斜向振捣 这是因为斜 向振捣能避免气密性混凝土稠度高 粘度强 流动性差 振动棒拔掉后容易留有孔 隙的问题 掺气密剂的混凝土施工应符合下列要求 a 原材料水的允许偏差为 1 水泥及气密剂的允许偏差为 2 砂石允许偏差 为 3 b 原材料应采用强制式搅拌机搅拌 水泥 气密剂及砂应先干拌 1 1 5min 达 到颜色均匀后 再加入石子及水搅拌 1 5 2min 形成均匀的拌合物 c 混凝土拌合物从搅拌机卸出至灌注完毕所需时间宜为 40 60min d 应采用机械振捣 不得用人工振捣 e 连续养护时间不得少于 28d 并应避免在 5 以下施工 气密性混凝土施工缝施工方法 用界面粘结剂处理接缝 其基本作法是在新旧混凝土的接缝处 对旧混凝土涂 刷两遍 JCL 11 水泥浆液 再灌注新混凝土 灌注混凝土时 先把旧混凝土界面凿毛 除去浮碴和松动的骨料 用水冲洗后 涂刷两遍 JCL 11 水泥浆液 每遍厚 2 3mm 两遍间隔不超过 30min 一次涂刷宽 度为 0 8 1 2m 涂刷完毕即可灌注新混凝土 4 排放瓦斯 根据开挖后瓦斯监测情况设置水气分离装置的瓦斯排放管 水气分离装置采用 80PVC 管 利用 PVC 直弯头 三通管连接 洞内设于瓦斯地段两端 可通过平导 横通道引至平行导坑内 沿平行导坑引至洞外 进行瓦斯排放 高洞口端水气分离 装置顶端瓦斯排放管采用 100PVC 管顶端头设遮雨管帽 高出洞顶水沟平台 100cm 并妥善接地 防止雷击 瓦斯放空管的接地电阻不得大于 5 其周围 20m 内禁止有 明火火源及易燃易爆物品 如图图 4 4 高洞口端水气分离装置图高洞口端水气分离装置图 图图 4 5 洞内水气洞内水气 分离装置分离装置 14 96 图图 4 4 高洞口端水气分离装置图高洞口端水气分离装置图 图图 4 5 洞内水气分离装置洞内水气分离装置 5 监控量测监控量测 1 量测的项目 净空水平收敛量测 拱顶下沉量测 2 量测间距 拱顶下沉及周边收敛位移量测一般布置在同一个断面 根据围岩类别 隧道尺 寸和埋深等 沿隧道纵向在拱顶和墙中布设测点 测点间距不大于 5m 测点布置见 15 96 图 5 1 量测点布置示意图量测点布置示意图 abc a 拱顶测点和1条水平测线 b 拱顶测点和2条水平测线 2条斜测线 c CRD法拱顶测点和测线 拱顶测点 2 条水平测线和 2 条斜测线 图图 5 1 量测点布置示意图量测点布置示意图 3 工具 水平仪 JSS30A 型数显收敛计 成立专门的量测小组 按设计要求的频率和方 法进行量测 收集原始资料工作 采用回归分析法 对原始资料进行分析处理 掌 握围岩及支护结构的稳定状况 如发现问题 及时反馈至有关部门 以便改进施工 方法 施工进度和确定二次支护时间 必要时 提请修改设计 提前施作二次衬砌 或进行其他特殊处理 6 施工用电施工用电 6 1 接地保护系统接地保护系统 配电变压器严禁中性点直接接地 严禁由洞外中性直接接地的变压器或发电机 直接向隧道供电 隧道必须采用独立的接地保护系统 洞内每隔 200m 施作重复接地 洞口的集中接地与洞内重复接地处的额接地电阻不大于 1 5 洞内重复接地极使用 厚度不小于 6mm 面积不小于 0 7 的镀锌钢板 可安装在洞内积水坑 水沟或预留 洞室内 专用保护接地线不允许断线 且不允许安装任何开关 洞内 36v 以上的或 由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳 构架等 都必须与专用保 护接地线可靠连接 其接地网上任何一保护接地点的接地电阻值不得大于 2 6 2 设备检漏继电器设备检漏继电器 低压馈电线路上 装设能自动切断漏电线路的检漏装置 1 施工现场的总隔爆开关至分路隔爆开关设置两级检漏继电器 两级检漏继电 器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应作合理配合 是指具有分级保护的功 16 96 能 2 检漏继电器装设在总电源隔爆器的负荷侧和分路隔爆开关的负荷侧 3 检漏继电器的选择应符合现行国家标准规定 额定漏电电流应不大于 15mA 额定漏电动作时间应小于 0 1s 6 3 防雷接地防雷接地 为了防止雷电波及隧道内而引起瓦斯爆炸 所有进洞线路 包括动力电缆 照 明电缆 瓦斯监控系统电缆以及通讯电缆均需在洞口安装避雷器 各种电缆向洞内 敷设时 安装与其相配套的氧化锌避雷器 洞口的防雷接地电阻不得超过 2 且要 定期检查测试 进洞的风水管路也必须在洞口处与专用保护接地极进行连接 以防 雷电和静电传入洞内 6 4 备用电源备用电源 为确保隧道用电正常 根据本标段实际情况 10KV网电有两路电源 一路由普 安电站供电 一路由下寺电站供电 同时 备用两台250KW发电机做备用电源 经 变压器升压至10KV后供隧道内用电 为满足杨家湾瓦斯隧道施工需要 采用两条10KV高压阻燃电缆进洞 其中一条 备用 接一台备用变压器和隧道洞口的备用风机 备用电源采用倒顺开关实现互锁 实现分段联通的专用开关 在安装时要严格检查相序 使用时严格按规定配备两人 一人操作一人监护 确保绝对安全 G 空压机房 正 洞 照 明 平 导 照 明 右 洞 用 电 左 洞 用 电 备用通风机 2 250KW S9 630 SBSGZY 400 10 SBSGZY 400 10 SBSGZY 500 10 ZBX 4W YJV22 3 35 10KV供电专线 备用 K1 S9 500 搅拌站 10KV供电专线 平 导 照 明 正 洞 照 明 ZBX 4W K2 通 风 机 一 台 通 风 机 一 台 17 96 图图 6 1 杨家湾隧道电源供电示意图杨家湾隧道电源供电示意图 隧道内采用双回路电源线路 其电源线上不得分接隧道以外的任何负载 为保 证隧道通风 照明及监测系统等一级负荷用电 在外电网停电 15min 内 启动备用 的二台发电机组供给一级负荷用电 6 5 电气系统防爆性能的检查和处置电气系统防爆性能的检查和处置 1 各种电器设备和施工机械的防爆安全性能 必须经设备部和安质部人员检查 确认合格后方可允许进洞使用 2 防爆性能失效的电气设备 应立即处理或更换 3 非专职电气值班人员 不得擅自操作电气设备 电气操作必须使用专用工具 6 6 低压电缆的选用低压电缆的选用 1 固定敷设的电缆采用铠装电缆或不延燃橡套电缆 2 移动式或手持式电气设备的电缆 采用专用的不延燃橡套电缆 3 开挖面的电缆采用铜芯软电缆 4 固定敷设的照明 通信 信号和控制用的地电缆采用不延燃橡套电缆或矿用 塑料电缆 6 7 电缆的敷设电缆的敷设 1 照明电缆及灯使用钢索悬挂 2 电缆悬挂点间的距离 不得大于 3m 3 高 低压电缆敷设在同一侧时 其间距大于 0 1m 电缆间的距离不得小于 0 05m 4 洞内电缆与电气设备连接 必须使用与电气设备的防爆性能相符合的防爆型 的连接盒 电缆芯线必须使用齿形压线板或线鼻子与电气设备连接 6 8 照明灯具的选用照明灯具的选用 应符合下列规定 1 已衬砌段的固定照明灯具采用 EXd 型防爆照明灯 2 开挖工作面附近的固定灯具必须采用 EXd 型防爆照明灯 3 移动照明必须使用矿灯 6 9 使用安全电压使用安全电压 18 96 在洞内各种作业台架上和衬砌模板台车上使用 36V 安全电压的隔爆照明灯具 远距离控制线路的额定电压使用 36V 6 10 洞内电气设备设置原则洞内电气设备设置原则 1 配电系统设置总隔爆开关 分隔爆开关 设备隔爆开关 实行三级配电 配 电系统应使三相负荷平衡 2 动力隔爆开关与照明隔爆开关分别设置 照明线路界限要接在动力隔爆开关 的上侧 3 总隔爆开关设置在靠近电源区域 分隔爆开关设置在用电设备或符合相对集 中的区域 分隔爆开关与设备隔爆开关的距离不得超过 30m 隔爆开关与其控制的 固定用电设备的水平距离不应超过 3m 4 每台用电设备必须有各自专用的隔爆开关 禁止用同一隔爆开关直接控制二 台及二台以上的用电设备 5 隔爆开关不得装设在易受外来物撞击 强烈振动 液体侵蚀及热源烘烤的场 所 否则应进行清除或防护处理 隔爆开关周围留有足够两人同时工作的空间和通 道 周围不得堆放有碍操作 维修的物品 6 隔爆开关要放置在洞内其他机械设备不易碰撞的地方 并设立警示标志或警 示灯 6 11 电工及用电人员的要求电工及用电人员的要求 1 电工必须经过国家现行标准和瓦斯隧道安全施工专项培训 并经考核合格后 才上岗 做到持证上岗 2 电工的技术水平与技能与现场要求的复杂性相适应 熟悉所使用的电气设备 的技术性能和故障处理方法其他用电人员进行相关安全教育培训 考核合格后上岗 3 安装 巡检 维修或拆除临时用电设备和线路 必须由电工完成 并有专人 监护 4 各类用电人员应掌握瓦斯隧道安全用电基本知识和所用设备的性能 并做到 a 使用电气设备前按规定穿戴和配备好相应的防护用品 并检查电气装置和保护 设施 严禁设备带病运行 19 96 b 保管和维护所用设备 发现问题及时报告并落实解决 c 移动电气设备时 必须经电工切断电源并做妥善处理后进行 6 12 电气设备的使用和维护电气设备的使用和维护 1 必须有电气系统接线图 隔爆开关应有名称 用途和分路标记 2 隔爆开关设立专人负责 3 隔爆开关每月进行一次检查和维修 检查 维修人员为专业电工 检查 维 修时按规定穿戴绝缘鞋 手套等绝缘防护用具 使用电工绝缘工具 并做好减产 维修记录 4 对隔爆开关进行定期检查 维修时 将前一级相应的电源隔离开关分闸断电 并悬挂写有 禁止合闸 有人工作 的停电标志牌 严禁带电作业 5 隔爆开关必须按照下列顺序操作 送电顺序为 总隔爆开关 分隔爆开关 设备隔爆开关 停电操作顺序 设备隔爆开关 分隔爆开关 总隔爆开关 但出现 电气故障的紧急情况时除外 6 施工现场停止作业 1 小时以上时 将动力隔爆开关断电上锁 7 隔爆开关内不得放置任何杂物 并保持清洁 8 隔爆开关内不得关节其他用电设备 9 隔爆开关的电气配置和接线严禁随意改动 熔断器熔体更换时 严禁用不符 合原规格的熔体代替 检漏继电器每天使用前应启动漏电实验按钮试跳一次 失调 不正常时严禁继续使用 10 隔爆开关的进线和出线严禁承受外力 严禁与金属尖锐端口 强腐蚀介质和 易燃易爆物接触 开关箱开关箱开关箱开关箱 用电设备用电设备 用电设备用电设备 分配电箱分配电箱 总配电箱 三级配电系统结构型式示意图 图图 6 1 三级配电系统结构型式示意图三级配电系统结构型式示意图 6 13 机电设备及供配电系统安全技术措施机电设备及供配电系统安全技术措施 20 96 1 机电设备 隧道内电气设备与作业机械必须使用防爆型 必须有国家级认可的防爆产品生产许可证 产品合格证 改装设备委托有资 质的单位对设备进行改装 并经过验收合格后方可使用 电缆必须是 V 500 V 1000 低压 或 V 6000V 以上 高压 矿用阻燃 型和屏蔽型专用电缆 机电设备要水平放置 倾斜角不大于 15 技术参数 电压 电流 熔体规格 等 符合设备使用要求 过流 欠压 短路等保护装置可靠 三相负载周期性合格 主要机电设备和供电开关要有接地保护 地线网电阻小于 2 欧姆 机械管理员对机电设备每天检查一次 电工对所有电气设备 开关 电缆等每 天巡查一次 接地电阻由机械总工 安全总监带队每季度检查一次 每月 26 日进行 安全质量大检查对电气设备检查一次 每次检查均形成记录 对于检查出的问题 制定整改措施 整改责任人 整改完成时间 未按要求整改完成或者相同问题重复 出现 按制度处罚责任人 并强制整改完成 2 供配电 供电系统采用 三专 两闭锁 三专 是专用变压器 专用开关 专用供电线 路 两闭锁 是瓦斯浓度超标时 通风与供电的闭锁 施工用电采用双回路不同电源线路 一路电源发生故障停止供电时 另一路 电源仍能担负施工用电 备用线路采用 自发电站 作为备用电源 自发电 的装机容 量最小应满足以下设备的负荷要求 通风机 洞内照明 高压不超过 10KV 手持电器设备 电话 信号装置的额定电压不超过 127V 低压照明 远距离控制线路的额定电压不超过 36V 6 14 防止出现电火花措施防止出现电火花措施 1 禁止携带手持移动电话及不具备防爆性能的对讲机进入隧道 2 为确保隧道内通讯畅通 在隧道内专门位置设置具备防爆性能的固定电话 3 给洞内供电采用专用变压器 并取消变压器的中性点接地 洞内动力电采用 380V 照明电采用 127V 4 洞内照明采用矿用隔爆型照明信号综合装置 ZBZ 4KW380 133V 二衬段采用 21 96 矿用隔爆型白炽灯 127V60W 开挖面照明采用矿用隔爆型投光灯 127V 175W 5 洞内的所有电力均从瓦电闭锁开关下接入 6 隧道内的输送泵因其功率相当大 采用专线供电 7 隧道内使用的移动电力设备 电锯 电锤 捣固器等 使用矿用隔爆型插销 开关连接 8 固定敷设的电缆采用不延燃橡套电缆 移动式或手持式电气设备采用不延燃 橡套电缆 开挖面采用铜芯不延燃电缆 9 电缆按下列规定敷设 a 电缆悬挂 悬挂点间的距离 3m b 电缆与风 水管敷设在同一侧时 其间距大于 1 5m 10 电缆与电气设备连接 使用与电气设备的防爆性能接线盒 BHDZ 电缆芯线 使用线鼻子与电气设备连接 11 禁止高压馈电线路单相接地运行 当发生单向接地时 立即切断电源 低压 馈电线路上 必须装设能自动切断漏电线路的检漏装置 本隧道采用矿用隔爆型检 漏继电器 JY82 型 12 通信线路在隧道洞口处装设 KHX90 通讯线路避雷器 13 隧道电气设备的金尾外壳 构架等 都必须有保护接地 其接地电阻值满足 下列要求 a 接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得大于 2 b 每一移动式或手持式电气设备与接地网间的保护接地 所用的电缆芯线的电阻 值不得大于 1 14 洞内机电设备改装为防爆型 15 瓦斯隧道使用的机电设备和电缆 在使用期间 除日常检查外 还要按规定 的周期进行检查 其检查周期应符合表表 10 1 机电设备和电缆的检查周期机电设备和电缆的检查周期 的规定 表表 10 1 机电设备和电缆的检查周期机电设备和电缆的检查周期 序号序号检检 查查 项项 目目周周 期期备备 注注 1使用中的防爆机电设备的防爆性能每月一次专职电工应每日检查外部一次 2配电系统继电保护装置检查 整定每半年一次 22 96 序号序号检检 查查 项项 目目周周 期期备备 注注 3高压电缆的泄露和耐压试验每年一次 4主要机电设备绝缘电阻检查每月一次 5固定敷设电缆的绝缘和外部检查每季一次 外观和悬挂情况由专职电工每 周检查一次 6移动式机电设备的橡胶电缆绝缘检查每月一次 由当班司机或专职电工每班检 查一次外表有无破损 7接地电阻测定每季一次 8新安装的机电设备绝缘电阻和接地投入运行前测定 9瓦斯检测仪器仪表10d 一次 7 洞口防雷 爆 设施 洞口防雷 爆 设施 1 平导及正洞洞口处装设避雷装置 避雷装置覆盖洞口所有可能引发雷电事 故的设施 2 平导及正洞洞口附近将金属体进行不少于 2 处的集中接地 3 通信线路在平导及正洞洞口处装设熔断器和避雷装置 4 接地线安装平直 牢固 不应有高低起伏 非拐弯处不得有弯曲现象 8 机械设备配置机械设备配置及改装及改装 与有资质的防爆设备公司签订合同 由其负责对我项目下列机械进行防爆性能 改装 以达到施工要求 并出具相关证书 8 1 改装机械设备汇总表改装机械设备汇总表 详见表表 8 1 机械设备防爆改装汇总表机械设备防爆改装汇总表 表表 8 1 机械设备防爆改装汇总表机械设备防爆改装汇总表 序号序号机械设备名称机械设备名称机械型号机械型号数量 台 数量 台 备注备注 1挖掘机1防爆改装 2装载机3防爆改装 3自卸汽车15T8防爆改装 4砼搅拌运输车4防爆改装 5砼输送泵2防爆改装 6衬砌台车2防爆改装 7注浆机4防爆改装 8挖装机1防爆改装 23 96 序号序号机械设备名称机械设备名称机械型号机械型号数量 台 数量 台 备注备注 9湿喷机6防爆改装 10湿喷机械手1防爆改装 11材料运输车2防爆改装 8 2 改装措施改装措施 对用内燃机的机械设备进行防爆改装 本项目涉及到的机械主要有 装载机 挖掘机 挖装机 自卸汽车 混凝土运输车 材料运输车 湿喷机械手等 普通内燃机在高瓦斯环境下工作时 由于机体温度过高 进气管停机时气体反 冲或者排气管中火星极易点燃周边气体 引起瓦斯爆炸 所以必须对高瓦斯环境下 工作的内燃机进行防爆改装 内燃机防爆改装措施主要有 8 2 1 防爆改装原理及改装组成防爆改装原理及改装组成 1 主要组成部分 转向系统 驾驶室 车厢 车架 制动举升及液压系统 传动系统 动力系统 监控系统与电气等 详见图 8 1 8 CATS5 32 出厂编号 一一 一一一一一一一一一一 1234 567 90 170 150 130 110 80 70 60 50 40 30 F 1 转向系统 2 驾驶室 3 车箱 4 车架 5 制动 举升及液压系统 6 传动系统 7 动力系统 8 监控系统与电气 图一 1 转向系统 2 驾驶室 3 车箱 4 车架 5 制动 举升及液压系统 6 传动系统 7 动力系统 8 监控系统与电气 图图 8 1 防爆改装设备主要组成部分防爆改装设备主要组成部分 2 动力系统 动力系统由防爆柴油机 废气处理系统 进气系统 柴油机冷却系统等组成 详见图 8 2 24 96 B6 显示开关 B5 B3 B4 B2 机油压力表 12 12111098B176543 90 170 150 130 110 80 70 60 50 40 30 F 1 NC柴油机 2 散热器 3 滤清器 4 进气风门 5 进气箱 6 进气波纹管 7 补水箱 8 废气处理箱 9 储气管 10 排气管1 11 排气波纹管 12 排气管 B1 水位传感器 B2 冷却水温传感器 B3 表面温度传感器 B4 排气温度传感器 B5 机油压力传感器 B6 瓦斯报警仪 图二 动力系统 图图 8 2 动力系统组成示意图动力系统组成示意图 防爆柴油机必须采用水冷却方式 防爆柴油机可以使用弹簧启动器 液压启动器或压缩空气启动器 每个进气管路安装阻火器 并且阻火器与发动机本体各结合面应进行隔爆处 理 防止会有火焰从进气管道传出点燃周边气体 在内燃机排气管路安装阻火器 火星灭火器 火星灭火器应安装在阻火器与 周围环境之间 排气管路及管路结合面进行隔爆设计 同时加强监控排气管温度 防止高温废气或火花点燃周边气体 为杜绝排气火花和排气高温引燃周围可燃性混 合气体 采用补水箱的排气处理系统 柴油机 600 度左右的排气经过排气总管 增压 器废气轮腔 夹层管 进入废气处理箱水面下部 经过水洗从水面冒出 在经过阻火 器排放 12 11 10 9 放水阀 21 3 4 5 6 7 8 放水阀 1 柴油机排气总管 2 增压器 3 夹层排气管 4 水箱连接胶管 5 浮子式开关 6 废气处理箱 7 阻火器 8 排气温度感应器 9 水位计 10 加水口 11 补水箱 12 水位感应器 25 96 图图 8 3 排气处理系统简图排气处理系统简图 尾气经过阻火器时 阻火器可以完全熄灭排气中较大碳粒可能残存火星 阻火 器出口处安装有温度传感器 当排气温度超过 70 度时 声光报警 延时 15 60 秒后 柴油机自动停机 废气处理箱在工作状态下是不间断耗水的 耗水由补水箱通过连接胶管 浮子 式开关向废气处理箱补水 使其水位保持恒定 补水箱上设置水位报警传感器 当 补水箱丧失补水能力时 会自动报警 延时 15 60 秒后柴油机自动停机 在所有外漏接线端 如马达处 加装灭弧罩 全车线路改用阻燃电缆 电瓶采用防爆蓄电池 马达和发电机改为隔爆型 照明灯具换成防爆灯具 塑料部件采用抗静电或导静电材料 增设 擦拭时 请用湿毛巾 标示 电气系统结构防爆改装 自动保护装置由控制盒 电磁阀和气缸组成 控制 盒安装于驾驶室仪表盘上 电磁阀按在发动机后部右侧 气缸装在发动机高压油泵 上 气缸活塞杆一端与停油手柄相连接 控制盒内增设了各项传感器 在发动机排 气管道上及废气处理箱等处安装感应器 当瓦斯浓度标超过设定安全值时 传给控 制盒电信号 接到信号后控制盒发出声光报警 延时 30S 出发电磁电路 关闭空气 阀 气缸活塞杆拉动停油杆停止向发动机供油 发动机停机 3 电气系统 电气系统主要用于电源控制箱 监控和照明 本系统由防爆发电机 机车照明等组成 其原理图见图 8 4 26 96 发电机 转换开关 照明灯 信号灯 图三 电气原理图 为监控仪提供电源 调节器 图图 8 4 电气系统原理图电气系统原理图 防爆发电机安装在柴油机上 为照明及监控装置提供电