林保山隧道出口低瓦斯段专项施工方案

1、目录1. 工程概况 31.1. 工程简介 31.2. 建设项目所在地区特征 41.2.1. 地形地貌 41.22气象特征 41.2.3.工程地质及水文地质 52. 瓦斯的特性及危害性 82.1. 瓦斯的特性 82.1.1. 爆炸性 82.1.2. 渗透性 92.1.3. 不稳定性 92.1.4. 窒息性 92.2. 瓦斯爆炸的必要条件 92.2.1. 瓦斯浓度 92.2.2. 引火源 102.2.3. 足够的氧气 102.3. 瓦斯隧道分类 113. 瓦斯隧道施工方案 113.1. 总体施工方案 113.2瓦斯监测方案 133.2.1. 瓦斯监测方法 133.2.2. 瓦斯检查制度 163.2

2、.3. 瓦斯及有害气体监控作业流程图 173.3瓦斯地质超前预报方案 173.3.1瓦斯地质超前钻孔 173.3.2.钻孔探测内容 173.3.3 .钻孔揭示的地质情况判定及特殊情况处理 173.4. 通风方案 183.4.1. 通风要求 183.4.2. 通风设计 193.5. 瓦斯隧道施工技术要求及方法、工艺 243.5.1施工原则 243.5.2施工方法工艺 243.5.3钻爆作业 253.5.4. 支护 284. 瓦斯隧道施工安全措施 294.1施工安全管理措施 294.1.1. 建立安全管理网络，对瓦斯的管理实行三级管理制： 314.12进行职工安全教育及上岗培训 314.2施工安全

3、技术措施 324.2.1. 瓦斯隧道供电,须采用双回路直供电源线路 324.2.2. 使用防爆电器和作业机械 324.2.3. 使用煤矿安全炸药和毫秒电雷管 335. 瓦斯爆炸事故的处理与救护 335.1. 瓦斯爆炸事故的处理 335.1.1. 处理措施 335.2. 瓦斯突出事故的处理 345.2.1. 处理措施 345.3. 事故救援 355.3.1. 救护队配备 355.3.2. 救护程序 355.4. 瓦斯爆炸故灾后调查 355.4.1. 事故分类 355.4.2. 事故报告 365.4.3. 事故调查 375.4.4. 现场勘验的基本任务 385.4.5. 现场勘验基本要求 385.

4、4.6. 事故调查的程序 396. 瓦斯隧道作业事故应急预案 406.1. 组织机构及职责 406.2. 瓦斯突出、爆炸事故应急措施 426.3. 应急物资及设备 446.3.1. 应急物资 446.3.2. 应急设备 44附图1:瓦斯及有害气体控制作业流程图 46新建大理至临沧铁路3标段林保山隧道出口低瓦斯区专项施工方案1.工程概况1.1.工程简介林保山隧道位于安乐站南涧站区间，进口里程为DK54+233出口里程为DK68+309全长14076m隧道线路纵坡为人字坡：依次 为 417m的平坡，其后为 6%。（ 1850m长）、14%。（ 800m长）、22%。（4000m长）、15%（ 70

5、0m长）、5%（ 700m长）的上坡，其后为 5%（4650m长）、1%0 （959m长）下坡。线路平面：除洞身DK54+915.81A DK55+476.752段 560.934m位于 R-3000m的左偏曲线上 DK66+301.976 DK67+117.781段815.805m位于R-3000m的左偏曲线上外，其余均 位于直线上。隧道洞身拱顶以上最大埋深约706m最小埋深约93m洞身无浅埋段。林保山隧道出口工区范围为DK66+018- DK68+309全长2291m为加快施工进度，满足施工场地、施工通风、防灾救援及 弃渣等需要，出口工区设1座平导，平导全长1015m采用单车道无 轨运输。

6、12建设项目所在地区特征1.2.1.地形地貌隧区属中山剥蚀、侵蚀地貌，地形起伏大，冲沟深切发育，最 高点位于隧道洞身上的庙山新山寺（海拔为 2694.84m）,最低点位 于隧道进口端的巍山河（河床高程约 1650m），隧道出口端的乐秋河 河床高程约1740m隧道洞身主要发育中和铺河沟（河床高程约 1750m），沟谷多呈“ V”型。隧道洞身地面高程16502520m,相对 高差870m自然横坡2050,基岩大多裸露。隧道穿越庙山分 水岭，山脊多呈尖棱形，斜坡上覆土层较薄，基岩零星出露，植被较 发育，以松树及灌木等为主；低缓地带覆土较厚，多被垦为旱地，种 植有水稻、玉米、烤烟等农作物。隧道进口位于

7、巍山县巍宝山乡安乐 村的巍山河右（南）岸，出口位于南涧县乐秋乡瓦午村的乐秋河左（北） 岸，进出口段斜坡较陡，自然横坡约 50,植被较发育。隧区附近有县乡道和乡村道路相通，交通条件一般。进口端位于省道214线附近，交通条件方便；出口端位于乐秋河岸，仅附近有乡道相通， 交通条件较差；1号、2号斜井均位于安乐至茶克塘公路附近，交通 条件方便；3号、4斜井均位于沟槽地带，附近有乡道相通，交通条 件较方便，但出口端及3号、4号斜井均需修建施工便道。沿线路两 侧村庄民房零星分布，主要村庄为安乐村、安乐堤、阿直度、中和铺、 茶克塘、晒肚皮、瓦午村、东达已等。122.气象特征属热带季风气候，分雨旱季。大理州冬

8、干夏雨，赤道低气压移来 时（冬半年11月至次年4月）为干季雨量仅占全年降雨量的515% 信风移来时（夏半年510月）为雨季降雨量占全年的8595%垂 直差异显著。1.2.3.工程地质及水文地质1.2.3.1地层岩性隧区上覆第四系全新统坡洪积（Q4dl+el ）粉质黏土、粗角砾土及滑 坡堆积（Qdel）碎石土等，出口端外沟槽及洞身局部沟谷为冲洪积（Qal+pl） 粗圆砾土、卵石土。下伏基岩为侏罗系上统坝注路组（Jsb）泥岩夹粉砂岩及钙质砾岩、砂岩，中统花开左组上段（Jzh）泥岩夹泥灰岩， 下段（Jzh1）泥岩、粉砂岩、石英砂岩，下统漾江组（J1y ）泥岩夹砂 岩、粉砂岩，三叠系上统麦初箐组（Im

9、）砂岩、泥质粉砂岩夹灰岩、 炭质泥岩及褐煤线等。1.2.3.2地质构造测区地处印度板块与欧亚板块碰撞缝合带，扬子亚板块、印支亚 板块、滇缅泰亚板块三大亚板块以红河断裂带和澜沧江深大断裂为分 界。本隧道位于上述两个深大断裂之间，属于印支亚板块之唐古拉-昌都-兰坪-思茅褶皱系（一级构造）兰坪-思茅褶皱带（二级构造） 云龙-江城褶皱束（三级构造）。印支亚板块为红河断裂与澜沧江断 裂所夹持，呈长条形块体。加里东运动使基底褶皱隆起，并与扬子亚 板块分离；印支运动上升为陆，与之同时块体中部裂陷成槽谷，堆积了巨厚的中生界红层；喜山期形成弧形断褶带，伴有强烈的岩浆活动 与变质作用；喜山运动产生断块差异升降，普

10、洱、宁洱、通关一带活 动明显，有第四纪火山喷发，是多地震的地区之一。区域内的新构造 运动，一般表现为强烈的垂直差异运动和断块的侧向滑移，及以近南北向断裂左旋位移和北西向右旋位移为代表的断裂活动。具有继承性和新生性，时间上具有阶段性，空间上具有差异性、掀斜性。新构造 以上升为主，上升速率一般在 28mm/a测区位于青藏滇缅印尼巨型歹字型构造体系中部， 主要发育巍山 北北西向构造带，尚发育经向构造体系之南北向构造带次之，另有东西向构造带呈片段出露。区域地质构造复杂，褶皱较多，活动断裂及 深大断裂发育，主要发育有洱源-弥渡断裂（红河断裂带）、维西- 乔后断裂带（巍山断裂带）、无量山断裂带（普洱断裂）

11、、澜沧江断 裂带、南汀河断裂带等深大活动断裂构成。总的构造比较复杂，但其 构造轮廓亦较清晰，隧道区处于巍山北北西向构造带，构造以断裂为 主，褶皱次之。隧道洞身地带主要发育褶皱有茶克塘向斜，断裂有六 花库性质不明断裂（F20）、打马坎性质不明断裂（F21）、茶克塘推测 断层、庙山-太极顶压扭性断裂（F22）、克西村压扭性断裂（F19）、 瓦午推测断层等，巍山河压扭性断裂（F25）和西打已压扭性断裂（F18） 则分别分布于隧道进、出口端外，对隧道影响不大。此外，根据野外 地质测绘及物探资料，隧道洞身可能还存在一些不明的局部断层。 受 区域构造带的影响，区内断层、褶皱较发育。隧道围岩岩体节理、裂 隙

12、较发育，岩体较破碎。1.2.3.3地震动参数根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)，中国地震 局地壳应力研究所新建祥云至临沧铁路工程场区地震动参数区划报 告(2014年7月)及新建祥云(大理)至临沧线大理至巍山段 工程场区地震动参数区划报告(2015年3月)的划分，工程区地 震动峰值加速度0.20g，地震动反应谱特征周期为0.45s。1.2.3.4水文地质(1) 地表水隧道穿越庙山地表水分水岭，洞身地段沟槽横切，河流及冲沟发 育，主要发育有巍山河、乐秋河。DK61+750之前为巍山河小流域， 隧道洞身主要河流为中和铺沟水，地表水大致由南向北均汇入巍山 河；DK61+750之后为乐

13、秋河小流域，地表无较大河流，地表水由北 向南均汇入乐秋河。巍山河与乐秋河分别流经隧道进、出口端外，均 大致由西向东流向，经南涧汇入礼社江，最终汇入红河，属红河水系。 地表水流量受季节控制明显，雨季水量较大，旱季相对较小，受大气 降雨补给，分别向巍山河、乐秋河排泄，洞身无较大的水库。(2) 地下水地下水的赋存与分布主要受地质构造、地形地貌、岩性及气候等 因素的控制，测区水文地质条件较复杂，地下水类型复杂，主要有松 散盐类孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水及断层裂隙水。(3) 水化学特性地表水PH为7.1和6.84，水质类型分属HCOSC42-Ca2+-Mg2+、HCOCI -Ca2+型水。根据铁路混凝土

14、结构耐久性设计规范（TB10005-2010）,在环境作用类别为化学侵蚀环境时，地表水对混凝土结构均无侵蚀性。隧道区 DK54+366- DK54+650 DK58+800-2DK60+640段的花开左组上段（J2h ）地层及DK65+900- DK68+31C段 的麦初箐组（T3m）地层中地下水按具侵蚀性考虑，环境作用等级为H1。其他地段地层地下水对混凝土结构一般无侵蚀性。（4）隧道涌水量预测全隧正常涌水量为17610m /d,最大涌水量约为35220m /d。1.2.3.5不良地质和特殊岩土隧区不良地质主要有滑坡、顺层偏压、岩溶、有害气体、断层 破碎带、水库坍岸、高地应力、高地温等。2.

15、瓦斯的特性及危害性本隧道有害气体主要是煤矿瓦斯，蕴藏在炭质页岩及褐煤线中， 比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性，易积聚在坑道顶部，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。其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此 外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体。2.1. 瓦斯的特性2.1.1. 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浓度后，遇到火源，才会燃烧和发生爆炸。2.12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，渗透到隧道开

16、挖空间里。2.1.3. 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。2.1.4. 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。2.2.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。2.2.1.瓦斯浓度瓦斯爆炸是有一定的浓度范围

17、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；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，瓦斯在空气 中的浓度为5%-16%寸，才可能发生爆炸。当然，瓦斯的爆炸界限不 是固定不变的。当瓦斯中混入某些可燃性气体时， 不仅增加了爆炸性 气体的总浓度，而且会使瓦斯爆炸的下限降低。当隧道（或矿井）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（矿 井）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

18、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。222.引火源瓦斯爆炸的第二个必要条件是高温火源的存在。一般，瓦斯的引火温度为650750C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。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（矿井） 的安全生产有着重要作用。在使用安全炸药进行爆破时，即使爆温能 高达2000 C左

19、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。2.2.3.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%寸，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。2.3.瓦斯隧道分类瓦斯隧道分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三种， 瓦 斯隧道的类型按隧道内瓦斯工区的最高级确定。瓦斯隧道工区分为非瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区、瓦斯突出工区共四类。低瓦斯 工区和高瓦斯工区可按绝对瓦斯涌出量进行判定。当全工区的瓦斯涌出量小于0.5m3/min时，为低瓦斯工区：大于或等于0.5m3/min时，为 高瓦

20、斯工区。该隧道参考相同含煤地层学明煤矿瓦斯鉴定结论，瓦斯最大绝对涌出量为0.26m3 /min,该隧道属低瓦斯隧道。瓦斯隧道只 要有一处有突出危险，该处所在的工区即为瓦斯突出工区。高、低瓦斯隧道分类是相对的，低瓦斯隧道若通风效果不好，瓦 斯聚集后也会形成高瓦斯，高瓦斯隧道加强通风后亦能变成低瓦斯隧 道。瓦斯隧道施工，关键在于加强通风、监测、超前地质预报及控制 爆破等工序。3. 瓦斯隧道施工方案3.1.总体施工方案1）隧道通风采用压入式通风，瓦斯检测采用人工检测，隧道施工 采用新奥法施工，人工风钻打眼，矿用炸药、煤矿许用电雷管起爆，光面爆破，超前小导管和喷射砼支护，台阶法开挖，砼在洞外集中拌 和

21、，砼运输车运输，泵送入模。2）隧道开挖后立即施作初期支护，及时进行仰拱施工，尽快完 成二次衬砌，及早封闭，减少瓦斯溢出量。遵循短开挖、弱爆破、强 支护、早衬砌的原则稳步前进。3）隧道通风采用压入式通风，掌子面至模板台车地段的死角、 塌腔等部位设置移动式局扇（采用轴流风机）配合软风管供风，以增 加瓦斯易聚地段的风速，将积聚的瓦斯吹出，防止瓦斯积聚。辅助坑 道与正洞交叉洞安装2台110KW射流风机（1台备用），所有掘进工 作面的局部扇风机都须装设三专（专用变压器、专用开关、专用线路）、 一闭锁（风、电）设施，保证局扇、风机可靠运转。4）施工模式的选择结合本工程特点，采取瓦斯浓度限值防爆施工模式组织

22、施工。（1）瓦斯浓度限值参考和借鉴同类隧道施工方法，拟定以下四种施工状态： 、瓦斯浓度V 0.25%为正常作业状态，在此限值内宜采用通用 设备。 、瓦斯浓度在0.25%0.5%时为防爆作业状态，在此限值内宜 采用“矿用一般型”设备。 、瓦斯浓度在0.5%1.0%时为警戒防爆作业状态，在此限值 内郭应选用“矿用防爆型”设备。 、当瓦斯浓度在1.0%1.5%时为警戒防爆监视作业状态，在 此限值内郭应选用“矿用防爆型”设备。指挥员和瓦斯检测安全员必 须在现场随时进行监督测，以掌握瓦斯变化状态，及时报警并进行处 理。林保山隧道设计为低瓦斯隧道，拟采用通用施工机械设备，减少 投资和提高施工效率。3.2瓦

23、斯监测方案3.2.1.瓦斯监测方法林保山隧道采用人工现场监测，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)。使得开挖过程中监测瓦斯浓度做 到不间断，对隧道范围进行 24小时全天候监控。(1) 瓦斯压力的测定采用在掘进工作面打孔测压，用直径 68mm勺紫铜管作为测压 导孔，连接精度1.5级以上的压力表，封孔后，测取瓦斯压力值。(2) 瓦斯含量的测定测定隧道内空气中游离瓦斯和吸附瓦斯的总和。测试分为固定点 测定和巡回测定，组成瓦斯监测系统。(3) 测定仪器使用瓦斯报警定点悬挂装置及手持仪表洞内巡回监测仪器进行 人工监测。在隧道的掘进工作面和回风地段分别安设瓦斯遥测报警断 电仪，当测

24、试点的瓦斯浓度达到控制的允许浓度时，切断电源并发出声响和灯光报警。瓦斯检查员配备手持式瓦斯检测仪，进行巡回检查。 每工作面各配备3台JCB-2型甲烷测定报警器，用于洞内巡回检测； 配备3台GWJ-IA型光干涉型甲烷测定器，该装置不但能测甲烷，还 能测出二氧化碳浓度。普通型携带测量仪表只准在瓦斯劳动保护浓度 1鸠下地点使用。(4) 瓦斯监测的时间安排 工作面的瓦斯监测连续进行，回风道的瓦斯监测每班监测两 次，装药前，放炮前，爆破后由瓦斯专职监测人员进行监测（即一炮 三检制度）。 低瓦斯工区每班不少于2次，瓦斯突出危险地段或瓦斯涌出量 大、变化异常地段，应设专人观测。 长期停工后复工作业面、处理塌

25、方的工作面，作业前必须先检 查瓦斯浓度。（5）瓦斯监测人员培训瓦斯监测人员在进入工地前进行专业培训，培训期为一个月，培 训内容为瓦斯的性质和危害，国家有关法规知识，瓦斯隧道安全施工 知识，检测技术，通风技术，灾害防治技术和急救知识，考核合格后 上岗。（6）测试数据的纪录分析每班的瓦斯监测数据必须做好纪录，并绘制瓦斯浓度变化曲线， 对累计的测试数据进行分析，推断瓦斯涌出的变化趋势。（7）瓦斯测试仪器的校准标定所有瓦斯监测仪器必须经过国家规定的计量鉴定部门进行定期 校准标定，否则不得使用。（8）加强关键工序的瓦斯检测在一个施工循环中，瓦斯含量增加幅度最大的工序，是在凿眼过 程中和放炮之后。因为炮眼

26、可能成为与前方瓦斯层的连接通道， 瓦斯 沿炮眼很容易泄露到工作面乃至整座隧道； 而放炮之后，由于突然揭 露出大面积的新鲜岩层，有可能使封闭的含瓦斯地层逐渐解放乃至完 全暴露，致使瓦斯沿围岩裂隙缓慢渗漏乃至大量涌出。因此，加强凿 眼过程中及装药前和放炮后的瓦斯检测至关重要。 当工作面风流中瓦 斯浓度达到1%寸，严禁钻眼、放炮；工作面风流中瓦斯浓度达到1.5% 时，停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。（9）加强重点部位的瓦斯检测由于瓦斯比空气轻，而且有很强的扩散性，当隧道风速小到一定 程度（通常认为风速小于0.25m/s时，瓦斯将游离出来，并在隧道顶 层和死角处聚积，局部有可能达到爆炸浓度。因

27、此，风速变小处是检 测的重点。 开挖工作面风流、回风流中，隧道总回风流中； 局扇及电气开关前后10米的风流中 作业台车和机械、电动机及其开关、爆破地点附近20米内的风流中； 隧道拱顶、脚手架顶、台车顶、隧道顶部超挖形成的空洞、 隧道洞室中（如避车洞、变电所、水泵站、水仓等）和断面变 化处。每个检测点应设置明显的瓦斯记录牌， 每次检测结果应及时记录 在瓦斯记录本和记录牌上，并逐级上报。（10）人工监控处理：在检测到瓦斯浓度0.5%时报警，瓦斯浓 度1%寸切断作业区电源，工人停止作业，瓦斯浓度1.5%时撤出作业人员。洞口测风站配备手动式测风仪，定期测定回风巷的风流速度。当风流速度变化时，及时找出原

28、因，采取措施。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瓦斯工区任意处0.5 %超限处20m范围内立即停电，查明原因，加強通 风监测2局部瓦斯积聚（体积大于0.5 m3）2.0 %超限处附近20m停工，断电、撤人，进行处理，加 强通风3开挖工作面风流中1.0 %停止钻孔1.5 %超限处停工，撤人，切断电源，查明原因，加强 通风4回风巷或工作面回风流中1.0 %停工、撤人、处理5放炮地点附近20m风流中1.0 %严禁装药放炮6煤层放炮后工作面风流中1.0 %继续通风、不得进入7局扇及电气开关10m范围内0.5 %停机、通风、处理8电动机及开关附近 20m范围 内1.5 %停止运转、撤

29、出人员，切断电源，进行处理9竣工后洞内任何处0.5 %查明渗漏点，进行整治322.瓦斯检查制度严格执行煤矿安全规程瓦斯检查的有关条款规定。（1）瓦斯检查人员要早进班，晚出班，实行掌子面交接班制。瓦斯检查人员有事必须提前两小时向安全总监请假，未经容许不 得擅离工作岗位，造成空班漏检。（2）瓦斯检查人员必须跟班检查，作业前，作业时，下班前都 必须检查到位。（3）瓦斯检查人员必须执行巡回检查制度， 坚持一炮三检制度。 掌子面拱顶必须安装一台瓦斯自动检测报警仪， 并设专人管理，定期 校正，做到准确使用。（4）瓦斯检查人员必须经常检查和校正手持瓦检器，保证瓦检数据的真实性。(5) 建立瓦斯检查登记制度，

30、定期汇报制度。当掌子面瓦斯浓度大于或等于1%寸，瓦检人员有权命令作业人 员停止施工，并组织人员撤离掌子面至安全地点避险。3.2.3.瓦斯及有害气体监控作业流程图详见附图3.3瓦斯地质超前预报方案3.3.1瓦斯地质超前钻孔林保山隧道进行超前地质预报，探明前方瓦斯情况，做到事前预 测、预报，及时米取相应措施，杜绝事故发生，在钻进过程中，瓦检 员应连续检测孔口空气中的瓦斯浓度，当工作面瓦斯浓度1.0%时必 须停止施钻，待其浓度降至允许范围后再继续作业。3.3.2.钻孔探测内容主要针对有害气体，在设计图纸提供的地质资料基础上预报隧道 可能遇到瓦斯、天然气等有害气体情况，探测掌子面前方有害气体浓 度及变

31、化情况。根据地质预报分析瓦斯影响范围，提出瓦斯治理措施 建议，并提交瓦斯超前钻孔探测报告。3.3.3 .钻孔揭示的地质情况判定及特殊情况处理(1) 对钻孔揭露的地质情况由地质技术人员进行现场记录，必 要时进行相关的试验、测试以判定施工前方的地质情况。(2) 瓦斯气体判定：在地质超前预报期间，对钻孔附近、钻孔内、 掌子面及附近20m范围内的冒落空洞处、隧道顶部隅角处等重点部位 进行瓦斯浓度检测。(3) 当超前钻孔孔口处实测瓦斯压力大于 0.15MPa或单孔瓦斯 涌出量大于5L/min时，在涌出口附近增设钻孔数量，以释放瓦斯、 天然气等有害气体。(4) 当钻孔揭示隧道将穿过油砂岩，开挖工作面出现下

32、列征兆时，应立即报警，停止工作、切断电源、撤出人员，提出处理： 瓦斯浓度忽大忽小，工作面温度降低，闷人，有异味等； 开挖工作面地层压力增大，鼓壁，深部岩层破裂声明显、掉碴、 支护明显变形； 钻孔时有顶钻、夹钻、顶水、喷孔等动力现象。3.4.通风方案3.4.1.通风要求3.4.1.1 风速本隧道通风方案回风风速按1m/s设计，为防止瓦斯积聚，对如 塌腔、模板台车、加宽段、综合洞室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 斯的层流问题。3.4.1.2瓦斯含量根据铁路瓦斯隧道技术规范，对隧道内不同地段的瓦斯浓度 有不同的要求，为确保施工安全，本隧通

33、风瓦斯浓度按0.5%考虑。3.4.1.3通风的连续性根据铁路瓦斯隧道技术规范729瓦斯隧道施工期间，应 实施连续通风。因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电 源。3.4.2.通风设计瓦斯隧道施工，通过施工通风，可以冲淡、稀释瓦斯，并防止瓦 斯在角隅或洞顶滞留，前者主要与风量有关，后者主要与风速有关。 必须根据瓦斯涌出量、爆破排烟、同时工作的最多人数、洞内施工机 械排放废气量等分别计算通风所需风量，并按允许风速进行检验，采用其中的最大值，以确保风量和风速满足瓦斯防治要求。342.1风量计算（1）根据同一时间，洞内工作人员数计算Q厂 kNQnk 风量备用系数，采用1.2N 同时在洞内工作人

34、数（取 60人）Qn 根据铁路、矿山等部门颁发的隧道施工技术规范规定， 每人 每分钟供给风量不得小于4m计算得：Qi=288nVmin。（2）按照爆破作业确定风量按排出炮烟计算风量的公式多带有经验公式的特点， 不可避免的 带有各种取值范围较广的系数，应用时要充分考虑其局限性，并在实 践中予以修正。风管采用阻燃、抗静电软风管，直径1.8m，百米损耗率pioo=1%则风管漏风系数p = J=1.301 - Pioo 1001-0.01 帀0A掘进巷道的断面面积，根据实际考虑到超挖情况，一般地段选择9om风流有效射程I = 4、A = 4.70 = 38m,则丄=电邑=10.54，查表得紊流扩散系数

35、0.56 ,2D 2 1.8G同时爆破的炸药量（kg），取120临界长度 L=12.5 GbK2 =12.5 X 120 80 0.56 = 442mAP90 如.3 淋水系数，取0.8b -炸药爆炸时得有害气体生成量，根据本隧道得情况取80t 通风时间（min）,取30代入以上数据，C2= 2:25（AL2 b =1448m/mint P（3）按照隧道瓦斯涌出量计算所需风量：独头掘进的瓦斯隧道多采用压入式通风，整个巷道都是回风流， 考虑到洞内有电气设备，工作面后方还有后部工序作业，故工作面风 流中瓦斯浓度须稀释在0.5%以下。Q3 = qk/r式中：Q 瓦斯隧道通风量；q 瓦斯绝对涌出量，本

36、隧道取值0.26m3/min ;r 工作面回风流瓦斯允许浓度，本隧道取值0.5%;k 瓦斯涌出不均匀系数，取1.52.0,本隧道取值1.7。3Q3 二 qk / r =0.26 x 1.7/0.5%=88.4m /min 按照瓦斯隧道洞内最小风速计算所需风量：V瓦斯隧道要求回风风速，取1.0m/s查洞身通风断面表A取90m3贝卩 Q=Vx 60x A=1.0m/s x 60 x 90=5400rr/min(4) 风机风量计算：取以上风量的最大值5400 m3/min，则风机风量为 Qj 子 Qmax =1.3 5400 = 7020m3/min风压的计算hf二入 x - x p v2D 2入-

37、达西系数取0.015 ; D-风管直径配 1.8m; L-供风长度取2326m通风管进口风量选择 Q=Q/2=3510m/min ,通风管出口风量C0=2700rr/min ,=1146m/mi n=19m/sV二 jQm 汉 Q。二 J3510 汇 2700n 2n2-D-1.844L坑道全长（m） 2326,p取1.2则风机的风压 P=0.015x 2326 x 侯 x 192=4198a。 1.823.2.2.2风机选型根据计算，林保山隧道各作业面各配SDF(C)-N010型风机3台, 功率为3x 37KVy采用串联模式单管路进洞。风机风量Q=3510m/min 时，风压 P=5000P

38、a4198P&322.3通风管通风管选用抗静电阻燃风管，直径为 1.8m，模板台车至洞口风 管每节100m二衬至掌子面风管每节30m风管因模板台车所限悬挂 在隧道一侧拱腰处、两风管相距大于 30cm横洞工区15m15m2#斜井工区局扇横洞工区程里通贯出口工区横洞工区压入式通风平面布置图出口工区压入式通风平面布置图3.224通风管理(1) 成立专人的通风安装、使用、维修、维护的通风班组，每 天进行巡检。保证管路顺直，无死弯、漏洞，其开机人员每天按班组 对风机运行进行记录登记。通风系统安装后，首先，由项目部组织人员对通风设施进行验 收，确认通风效果是否与设计相符。其次，项目部组织相关人员每周 对通

39、风进行定期检查。 钻眼、喷锚、出碴运输、安装格栅钢架、掌子面塌方、塌方 处理、瓦斯浓度大于或者等于 0.5%时，风机要高速运转，加强检测 确保洞内任一处瓦斯浓度降至 0.5%以下才能施工。 风机的停运，关开、变速由监控中心专人负责调度指挥，并 且做好相应的记录并签认后备查，其他任何人不准擅自停机。当移动 模板台车时，风机采取低档位供风，以保证供风的连续性。 通风设施安装完正常运转后，每10天进行1次全面测风，对 掌子面和其他用风地点，根据实际需要随时测风，每次测风结果做好 记录并写在测风地点的记录牌上。 若风速不能满足规范要求，采用适 当的措施，进行风量调节。 每7天在风管进风、出风口测一次风

40、速及风压，并计算漏风 率，如漏风率大于1%分析查找原因，尽快改正，确保送至掌子面 的风量与设计相符。3.5.瓦斯隧道施工技术要求及方法、工艺3.5.1施工原则根据铁路瓦斯隧道技术规范、煤矿安全规程有关规定进行施工，为确保施工安全，瓦斯隧道施工的基本原则是：加强管理、 强化意识，消除隐患；严格检测、提前预测，随时掌握瓦斯含量，动 态调整施工工艺；加强通风、严管火源，降低瓦斯含量。同时应采用 远距离定点撤人放炮，严格贯彻执行短进尺，弱爆破、超前固结灌浆、 强支护，勤监测，快喷锚封闭的隧道施工原则。3.5.2施工方法工艺皿级围岩采用台阶法开挖，开挖循环进尺3m, W级围岩采用三台 阶法开挖，开挖循环

41、进尺2.4m,V级围岩采用三台阶临时仰拱法开 挖,开挖循环进尺控制在0.60.8m，保持每次开挖面积小，减小爆破 对围岩的扰动，瓦斯溢出量不大，开挖轮廓能够迅速得到支护。工艺 流程详见下图：围岩量测及瓦斯监设定瓦斯工区瓦斯工区施工设计111F瓦斯工区掘进施工质量验收瓦斯隧道地段施工程序围岩量测及瓦斯监通风设计管线电路设计钻爆设计初期支护设计二衬设计围岩量测设计瓦斯监测设计3.5.3钻爆作业3.5.3.1钻爆作业技术要求（1） 瓦斯工区钻孔作业必须采用湿式钻孔，作业地点附近20m 内风流中瓦斯浓度达到1%寸，必须停止钻孔作业。（2）瓦斯工区装药与爆破作业应符合下列规定： 爆破地点20m内，风流中

42、瓦斯浓度必须小于1%; 爆破地点20m内，碎石、洞碴等物体阻塞开挖断面不得大于1/3; 通风应风量足，风向稳，局扇无循环风； 炮眼封泥不足或不严不应进行爆破。（3）瓦斯工区的爆破作业必须采用煤矿许用炸药，并符合以下要求: 低瓦斯工区岩层掘进，应使用安全等级不低于一级的煤矿许用 炸药； 高瓦斯工区爆破，应使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸 药； 瓦斯突出地段爆破应使用安全等级不低于三级的煤矿许用含 水炸药。（4）瓦斯隧道工区必须采用煤矿许用瞬发电雷管或煤矿许用毫 秒延期电雷管起爆，并应使用防爆型起爆器起爆，不应使用导爆管或 普通导爆索，严禁使用火雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，从 起爆到最后

43、一段的延期时间不得大于 130 ms。（5）瓦斯工区所有炮眼必须进行填塞圭寸泥，填塞材料为粘土、 砂或粘土与砂的混合物等不燃性材料， 严禁用煤粉、块状材料或其他 可燃性材料作炮泥。炮孔堵塞长度应符合以下要求： 炮孔深度为不宜小于0.6m,特殊情况下小于0.6m时，必须采 取特殊的安全措施，并封满炮泥。 炮孔深度为0.6m-1.0m时，封孔长度不应小于炮孔长度的二分 之一； 炮孔深度超过1.0m时，封孔长度不应小于0.5m; 炮孔深度超过2.5m时，封孔长度不应小于1.0m; 光面爆破时，周边眼应用炮泥圭寸实，且圭寸泥长度不少于0.3m; 有两个或两个以上多个自由面时，在煤层中最小抵抗线不应小

44、于0.5m,岩层中最小抵抗线不应小于0.3m。浅眼装药爆破大岩块时， 最小抵抗线及圭寸泥长度均不应小于 0.3m。 炮孔采用水炮泥封堵时，水炮泥外剩余的炮眼部分必须用粘土 炮泥填满封实，封泥长度不少于 0.3m。 无封泥，封泥不足或不实的炮孔严禁爆破。(6) 装药与起爆前，应测定工作面及其 20m以内的所有巷道和 起爆站的瓦斯、油蒸气浓度。并应清除工作面及其20m以内的各作业 面底板上的石油，并覆盖砂子。(7) 有轻石油和瓦斯强烈喷出的炮孔，不应装药爆破；只有少量滴状石油析出的炮孔，装药前应仔细清除油滴。(8) 爆破网路和连线，必须符合下列要求： 必须采用串联连接方式。线路所有连结接头应相互扭

45、紧，明线 部分应包覆绝缘层并悬空。母线和连线不得金属管等导体接触。 母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧，若必须在 同一侧时，母线必须挂在电缆下方，并应保持 0.3m以上间距。 母线应采用具有良好绝缘性和柔软性的铜芯电缆，并随用随 挂，严禁将其固定。母线的长度必须大于规定的爆破安全距离。 必须采用绝缘母线单回路爆破。 严禁将瞬发电雷管与毫秒电雷管在同一申联网路中使用。(9) 一个开挖工作面不得同时使用两台及以上起爆器起爆。(10) 爆破作业现场应有专人监护。（11）在低瓦斯工区进行爆破作业时，爆破 15 min后应巡视爆 破地点，检查通风、瓦斯、煤尘、瞎炮、残炮等情况，遇有危险必须 立

46、即处理。在瓦斯浓度小于1%二氧化碳浓度小于1.5%，解除警戒 后，工作人员方可进人开挖工作面工作。3.532爆破安全措施（1）措施孔（如前探孔、预测孔、排放孔、检验孔、骨架孔）施工前，防突负责人与技术人员必须现场确定孔位及钻孔参数，确定之后，严格按要求施工，否则严禁施工。（2）突出危险性预测及效果检验后，防突负责人必须填写，“突 出危险性预测预报（效果、检验）结果报告单”报总工程师审批。（3）检查和完善通风系统，发现问题必须及时处理，确保回风 系统畅通可靠。（4）放炮母线必须采用专用电缆，并尽量减少电缆接头，接头 必须用绝缘胶布包扎好。（5）放炮前，安监员、负责人到工作面进行安全检查，并监督

47、炮眼施工及装药联线等情况。（6）放炮前，必须撤出隧道内一切人员，并放好警戒，严禁人 员进入隧道内。（7）放炮前必须切断隧道内一切电源。3.5.4.支护（1）隧道初期支护采用湿喷混凝土施工工艺，设备选用TK600型湿喷机(2) 钢筋、钢架应采用螺丝、套筒或钢丝绑扎连接，不得进行 电焊、气焊、喷灯焊接、切割等工作。特殊情况下不得不焊接、切割 时，必须遵守动火有关规定，制定安全措施，设专人进行检查、监督 在焊接、切割等工作点前后各20m范围内，无可燃物，风流中瓦斯浓 度不得大于0.5 %，并检查证明作业地点附近 20m范围内隧道顶部、 支护背板后无瓦斯积存，在作业点至少配2个灭火器、一个供水阀门,

48、经专人检查同意后方可进行作业，作业完成后由专人检查确认无残火 后方可结束作业，作业完成后应浇水喷洒，并观察 1小时。(3) 钢拱架备顶备帮不得使用木板、片石，必须使用砼预制板、 型钢、钢板。充填料必须使用同标号混凝土。(4) 加强顶板管理，坚持敲帮问顶，及时清除浮渣，对松散体 及时进行注浆固结，以防倾出造成垮帮垮顶。(5) 台车上作业前必须先进行瓦斯浓度检测，达标后人员方可 作业。(6) 作业台车及相关机电配件必须符合防爆要求，作业时严格 执行防火要求。4. 瓦斯隧道施工安全措施4.1施工安全管理措施瓦斯隧道施工管理，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

49、理工作必须在此方针的基 础上做到科学、简便、严密、系统。牢固树立安全第一的思想，提 高安全意识，做到不安全不施工。建设和完善安全管理体系，落实 各项安全管理措施和安全施工责任制，建立健全各项规章制度，落 实一岗双责，做到管生产必须管安全。（1）对所有现场作业管理人员进行防治瓦斯及防突专业知识和 安全知识的培训，掌握煤与瓦斯突出预兆、预防突出的基本知识。（2）隧道左右线掌子面坚持先探后掘，掌握煤层及瓦斯赋存情 况，进行突出危险性预测预报。（3）严格放炮管理，使用三级煤矿许可有水炸药，使用煤矿许 可毫秒延期电雷管，总延期不超过 130毫秒，炮眼封泥符合规程要 求。放炮前将所有人员全部撤出隧道，起爆

50、点设在隧道口处两侧不 小于30米处。（4）严禁隧道内明火作业，严禁携带烟草及点火物品进入隧 道。洞口 20米范围内严禁明火。（5）严禁穿化纤衣服进入隧道。（6）配备相应的安全防护用具及应急救援物质。（7）加强顶板管理，坚持敲帮问顶，及时清除浮渣，对松散体 及时进行注浆固结，以防倾出造成垮帮垮顶。（8）加强洞内外联系，安装防爆电话。（9）建立以项目经理为首的瓦斯地段施工管理领导小组，全面 指挥该地段的安全施工和施工管理工作。（10）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。（12）

51、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。（13）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。4.1.1. 建立安全管理网络，对瓦斯的管理实行三级管理制：（1）建立局级瓦斯检测中心，负责检查监督瓦斯检测，突出危险 性预测和防突措施效果检查以及瓦检仪的定期鉴定工作 ；（2）建立处级通风防爆科，组织专业技术人员进行瓦斯检测工 作；（3）建立队级通风防爆室，设专人日夜实施瓦斯检测和通风防爆 工作。4.1.2. 进行职工安全教育及上岗培训对全体员工进行安全教育，普及瓦斯知识，并按

52、岗位、分工 种，分别对通风工、电工、瓦检员、爆破员等进行岗位培训。（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。未经培训世界 形势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种作业人员，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） 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

53、高防止事故的能力。4.2施工安全技术措施4.2.1. 瓦斯隧道供电，须采用双回路直供电源线路隧道低瓦斯区供电应配置 2套电源。建立双电源的目的，是为了 保证洞内通风，特别是通过瓦斯段时的连续通风，以防因停电而使通 风中断,造成瓦斯聚集而诱发瓦斯事故。当建立双电源有困难时，可设置备用发电机，备用发电机的发电量应满足通风机的需要，如果 连备用发电机也没有，当通风中断，恢复通风时可由外向里逐步推进， 直至全隧瓦斯浓度降低到1刎下后，再向洞内送电。经由地面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。由于地面直接铺入隧道的轨道，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

54、处的良好的集中接地。 每月必须测定一次接地电阻值。4.2.2. 使用防爆电器和作业机械瓦斯隧道洞段内，对固定敷设的电缆、照明、通信、信号采用防 爆型,电气设备和作业机械均使用通用设备（非防爆型），但机械驶入或启动时，必须先做好有害气体浓度监测，瓦斯浓度控制在0.25%以下为正常作业状态，否则，不得启动电气设备及施工机械。4.2.3.使用煤矿安全炸药和毫秒电雷管瓦斯工区的爆破作业必须使用煤矿安全炸药和毫秒电雷管。煤 矿安全炸药加入了食盐作消焰剂，能吸收热量，降低爆炸气体的温 度，削弱瓦斯与氧的连续反应，安全性高；但其爆力和猛度只相当 于一般岩石硝铵炸药的80%毫秒电雷管总延期时间不能超过 130

55、ms只能选用到5段，难以满足铁路隧道大断面的施工要求。在 瓦斯工区掘进时，当洞内瓦斯从无到有，由小变大，浓度达到0.25%时再使用煤矿安全炸药和毫秒电雷管。而不必提前使用，这样做， 既保证安全，使煤矿安全炸药和毫秒电雷管的使用更具针对性，又 使煤矿安全炸药和毫秒电雷管给施工带来的不利因素降低到了最低 限度。5. 瓦斯爆炸事故的处理与救护5.1. 瓦斯爆炸事故的处理5.1.1. 处理措施首先对遇险、遇难人员立即进行抢救。爆炸引起火灾而灾区内 有遇难人员时，必须采取直接灭火法灭火。在保证进风方向人员已 全部撤离的情况下，可以考虑采用反风措施。确认没有二次爆炸危 险时，可对灾区进行通风，排除有毒有害气体。1）安全注意事项救护队在执行任务前，必需了解事故性质，在确保安全的情况 下进入现场。救护队进入灾区前，应切断灾区电源。不应轻易改变 通风系统，以防引起风流变化，发生意外事故。注意坍方冒顶，必 要时应设临时防护。2）技术措施火灾在工作面附近，应保持正常通风，防止瓦斯积聚，如果已 经停风，切不可再送风，可设法切断自然供风，造成缺氧条件使火 灾自行熄灭。因火灾中断工作面的通风，使工作面涌出的瓦斯