低瓦斯隧道监控量测方案

1、西成铁路客运专线XCZQ-3标仙女岩隧道低瓦斯隧道监测方案SRBG四川路桥西成铁路工程指挥部2013年6月前言为了确保西成客专XCZQ-3标项目经理部三分部仙女岩隧道的施工安全及参建人员的生命财产安全，确保施工质量、工程进度，吸取以往瓦斯爆炸事故教训，杜绝同类事故再次发生。特制定本低瓦斯隧道瓦斯监控方案，请参加隧道施工的作业班组务必按照低瓦斯隧道瓦斯监控方案组织全体干部员工认真学习，并严格按照该方案遵照执行，确保隧道施工安全。 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 第1章编制的范围、原则及依据4 HYPERLINK l b

2、ookmark4 o Current Document 编制的范围4 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 编制的原则4 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 编制的依据4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第2章仙女岩隧道工程概况6 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 仙女岩隧道概述6 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 主要地质状况6 HYPERLINK l

3、bookmark16 o Current Document 地形地貌6 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 地层及岩性7 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 地质构造7水文地质7 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 不良地质与特殊岩土8 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 气候水文状况（指气候、气温、降雨量等）9 HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 设计概况

4、9 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 主要技术标准10地震烈度10 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 隧道施工环境10 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 第3章、瓦斯的基本特征、来源和放出类型11 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 特征11 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 放出类型12 HYPERLINK l bookmark53 o Curre

5、nt Document 第4章瓦斯及有毒有害气体隧道施工方案12 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 瓦斯及其它有毒有害气体超前探测12 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 瓦斯及有毒有害气体超前探测原则12 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 瓦斯超前探测设计13 HYPERLINK l bookmark83 o Current Document 瓦斯及有毒有害气体自动监测16 HYPERLINK l bookmark85 o Current Doc

6、ument 监控方案总述16 HYPERLINK l bookmark87 o Current Document 监控系统配置方案及监控管理16 HYPERLINK l bookmark93 o Current Document 瓦斯及有毒有害气体人工监测19 HYPERLINK l bookmark95 o Current Document 瓦斯及有毒有害气体人工监测人员安排及工作形式19 HYPERLINK l bookmark97 o Current Document 人工瓦斯及有毒有害气体监测方案20 HYPERLINK l bookmark99 o Current Document

7、瓦斯隧道电气与作业机械22 HYPERLINK l bookmark101 o Current Document 机电设备及供配电系统安全技术要求22 HYPERLINK l bookmark103 o Current Document 电缆线路的安全技术要求22 HYPERLINK l bookmark105 o Current Document 配电箱的安全技术要求23 HYPERLINK l bookmark107 o Current Document 电气装置的选择安全技术要求23 HYPERLINK l bookmark109 o Current Document 电气装置的设置24

8、 HYPERLINK l bookmark111 o Current Document 接地与防雷安全技术要求24 HYPERLINK l bookmark113 o Current Document 备用电源25 HYPERLINK l bookmark115 o Current Document 瓦斯隧道钻爆作业25 HYPERLINK l bookmark117 o Current Document 瓦斯隧道开挖施工方案25 HYPERLINK l bookmark119 o Current Document 放炮管理26 HYPERLINK l bookmark121 o Curren

9、t Document 揭煤、防突措施及排放瓦斯27 HYPERLINK l bookmark123 o Current Document 揭煤防突施工方法27 HYPERLINK l bookmark137 o Current Document 揭煤、防突及排放瓦斯具体设计28 HYPERLINK l bookmark155 o Current Document 瓦斯隧道火源控制33 HYPERLINK l bookmark157 o Current Document 防止明火措施33 HYPERLINK l bookmark159 o Current Document 防止出现爆破火焰措施3

10、3 HYPERLINK l bookmark161 o Current Document 防止出现电火花措施34 HYPERLINK l bookmark163 o Current Document 第5章、瓦斯隧道施工的有关专项要35 HYPERLINK l bookmark165 o Current Document 瓦斯工区钻孔作业应符合下列规定：35 HYPERLINK l bookmark167 o Current Document 2、通风管理办法：36 HYPERLINK l bookmark169 o Current Document 3、瓦斯检查员交接班制度37 HYPERL

11、INK l bookmark171 o Current Document 4、安全技术措施38第1章编制的范围、原则及依据编制的范围本施工组织设计编制范围为：XCZQ-3标仙女岩隧道，包括：隧道正洞开挖、初期支护、二次衬砌、洞门工程、附属工程和临时工程等。编制的原则、遵循招标文件的原则，根据合同文件要求的工期、安全、质量等目标。、遵循设计文件的原则。在编制施组时，认真阅读核对所获得的技术设计文件资料，了解设计意图，掌握现场情况，严格按设计资料和设计原则编制施组，满足设计标准和要求。、遵循“安全第一、预防为主、综合治理”和“管生产必管安全”的原则。严格按照铁路施工安全操作规程，从制度、管理、方案

12、、资源方面编制切实可行的施工方案和措施，确保施工安全。、遵循节约资源和可持续发展的原则。贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的原则，避免隧道施工过程中对周边环境的破坏。、遵循科学、经济、合理的原则。树立系统工程的概念。统筹分配各专业工程的工期，搞好专业衔接；合理安排施工顺序，组织均衡、连续生产。资源优化；管理目标明确，指标量化、措施具体、针对性强。、遵循引进、创新、发展的原则。积极采用、鼓励研发旨在提高隧道工程技术和施工装备水平、保证施工安全和工程质量、加快施工进度、降低隧道工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备。、遵循“六位一体”管理的原则。结合建设项目特点，建立建设项目管理的目标

13、体系、责任体系、分级控制系统和评价评估体系，按照计划、组织、指挥、协调、控制等基本环节，将质量、安全、工期、投资效益、环境保护和技术创新分解细化为最佳匹配的实施目标，以标准化管理为基础，全面实现“六位一体管理要求。、遵循施工生产与环境保护同步规划，同步建设，同步发展原则。编制的依据、新建铁路西安至成都客运专线西安至江油段(四川省境内)指导性施工组织设计。)、新建铁路西安至成都客运专线西安至江油段仙女岩隧道施工图及参考图。、国家现行的有关工程的设计规范、施工指南、验收标准及安全规定等。、本单位进场后现场勘察、调查及实际测量所了解的实际情况。、国家、四川省政府关于工程建设的有关法律、法规以及有关质

14、量、安全、文明施工、环境保护等方面的管理文件。、本单位现有技术力量、队伍素质、施工生产能力和资源状况等。、本单位类似项目施工管理经验。、西成铁路管理制度标准化和本单位内部质量手册、程序文件。第2章仙女岩隧道工程概况仙女岩隧道概述仙女岩隧道全长5633.4m,进口里程D3K425+953,出口里程DK431+586。隧道位于剑门关江油北区间，双线隧道，线间距4.6m,设计为进口197m的平坡和6%的单面上坡。除D3K427+234.156D3K429+664.048段位于半径R=8000m的左偏曲线上，DK431+278.655586段位于半径R=12000m的右偏曲线上外，其余地段均为直线。全

15、隧V级围岩593m，IV级围岩1940m，III级围岩3100m。隧区属构造侵蚀、风化剥蚀中低山区地貌，地面高程500970m,相对高差约470m,自然山坡坡度2550,隧道洞身最大埋深约390m,最小埋深约15m。隧道洞身段主要侏罗系中统沙溪庙组下段泥岩夹砂岩，中统千佛岩组泥岩夹砂岩，下统白田坝组泥岩夹砂岩、砾石、煤线；存在不良地质主要为岩堆、顺层、瓦斯等有害气体、危岩落石。隧道最大涌水量为10663m3/d。隧道工程施工将产生大量弃碴，宜选择合适非耕地，并结合附近农田改造定点有序堆放。同时做好挡护工程，以免对周边环境造成次生灾害。本隧道为低瓦斯隧道；隧道施工存在塌方及突水现象的威胁；局部地

16、段具备软岩变形破坏的条件。主要地质状况地形地貌隧区属构造侵蚀、风化剥蚀中低山区地貌，山岭呈北东向展布。地面高程500970m,相对高差约470m,自然山坡坡度2550,砂岩和砾岩部分陡崖。隧道洞身最大埋深约390m,最小埋深约15m。覆土层较薄，基岩多裸露，多生长灌木、松林、杂草，植被发育良好，平缓地带多辟为旱地。绵阳广元高速公路位于线路左侧2301500m附近，线路左侧山脚居民点较为密集，DK430+200DK430+600段线路附近居民点分布较多，其它地段零星分布，隧道出口有便道相通，进口附近仅有小路，交通条件一般。地层及岩性隧区上覆第四系全新统滑坡堆积（Q4dl+col）粉质黏土、碎石土

17、、块石土；冲洪积（Q4al+pl）粉质黏土；坡洪积（Q4dl+pl）卵石土；坡残积（Q4dl+el）粉质黏土、碎石土；下伏侏罗系中统沙溪庙组下段（J2s1）泥岩夹砂岩，中统千佛岩组（J2q）泥岩夹砂岩；下统白田坝组（J1b）泥岩夹砂岩、砾岩、煤线。地质构造隧区属于杨子准地台西北边缘地带，位于川西北台陷次级构造与龙门山构造带边缘区。隧区为单斜岩层构造，岩层产状：N4764日3145SE,受区域构造影响，区内节理发育，多为闭合或微张型。主要发育以下两组节理：N30360W/5090NE,N3574E/4160NW。水文地质1）地表水隧区地表水为山间冲沟沟水，沟水主要受大气降雨补给，部分受上游泉点补

18、给，流量季节性变化较大，雨季降水集中，地表径流突出，旱季流量相对较小。2）地下水地下水主要为基岩裂隙水，基岩为泥岩夹砂岩，构造节理裂隙发育，泥岩中多呈充填闭合状，基岩裂隙水总体含量不大。泥岩地下水含量微弱，砂岩储水条件较好，地下水含量相对丰富，由于泥岩为相对隔水层，砂岩层地下水部分形成承压水，勘察中出现多个钻孔地下水涌出地表的情形。3）水化学特征测段内水质属HCO3-Ca2+或HCO3-cM+.Na+型水，根据铁路混凝土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、氯盐环境时，水中SO42-、PH、Mg2+、侵蚀性CO2-、Cl-对碎无侵蚀性。勘察阶段取水样试验

19、未发现侵蚀性，但隧道多个钻孔揭示天然气、原油及油砂岩，本隧道地下水按照具酸性和硫酸盐侵蚀设计，侵蚀性等级H1。4）隧道涌水量预测1。根据含水岩组的划分，结合地形、地貌等特征，分别采用降水入渗法、地下水动力学法进行了对比计算，计算结果见表表1隧道涌水段水量计算一览表序号分段里程L(m)d(m)H(m)K(m/d)Q(m3/d)1D3K425+935D3K427+150121514550.00467002D3K427+150DK431+2504100141550.00663173DK431+250DK431+50025014250.004692合计7109根据以上计算，预计隧道正常涌水量取7109

20、m3/d,雨季最大涌水量按照正常涌水量1.5倍系数考虑，雨季最大涌水量为10663m3/d。不良地质与特殊岩土段内不良地质主要为岩堆、顺层、有害气体等，无特殊岩土分布。（一）岩堆D3K426+100D3K427+137堆积体轴线，长名勺500m,垂直轴线方向最宽超过800m,据钻孔揭示堆积体最厚达39m,一般厚2025m,上部311m多为硬塑状粉质黏土，下部多为中密密实碎石土，浅埋处拱顶至土石界面约6m,岩堆体自然状态处于稳定状态，分布较多房屋，多被辟为旱地，部分为林地，部分为荒山。（二）顺层D3K425+935D3K426+310、D3K426+540D3K426+600、DK431+480

21、+586段埋深小于50m,岩层倾角3738,走向与线路夹角小于10,倾向路线左侧，隧道右侧顺层偏压；D3K427+810D3K428+130、D3K428+400+550、D3K428+860D3K429+570段隧道埋深大于250m,岩层倾角3743,走向与线路夹角小于10。，岩层倾向线路左侧，隧道右侧顺层偏压，隧道施工右侧易发生坍方、掉块。（三）有害气体隧区位于川西北油气田边缘区，深部有害气体可沿岩体裂隙上升至隧道附近局部富集，危机隧道施工安全，且邻近工点黄家梁隧道多个勘探孔在侏罗系中统千佛崖组中揭示油砂岩和原油，本隧道队3个钻孔进行了有害气体检测，综合分析，本隧道属于低瓦斯隧道，施工中应

22、加强通风，加强有害气体检测。（四）危石洛石隧道出口自然山坡陡峻，岩层软硬相间，差异分化易形成危岩。出口段线路右侧40米以外沿j2q与jib接触带砾岩和砂岩多形成悬崖陡壁，节理裂隙发育，多形成危岩。坡脚多见崩塌形成的块石，直径大的达数米至十余米。气候水文状况（指气候、气温、降雨量等）气候属亚热带湿润季风气候，气候温和，光照比较适宜，四季分明，大陆性季风明显。由于地理位置和多变地貌影响，垂直气候明显，小区域气候差异大，出现海拔高程不同，气候各异，高山顶和漕谷地气温相差大。气候随海拔升高而降低。降水充分，但呈陡峭单峰型分布，时空分布不均，常有东边日出西边雨”情形。一般年平均气温约15.4C,年均降水

23、量1039.4毫米，境内风向随季节变化明显，夏半年盛行偏南风，冬半年盛行偏北风。全年无霜期约270天。秋冬两季多雾，多年平均时数为1328.3小时。设计概况隧道全长5633.4m,进口里程D3K425+953,出口里程DK431+586。隧道位于剑门关江油北区间，双线隧道，线间距4.6m,设计为进口197m的平坡和6%的单面上坡。全隧V级围岩593m,IV级围岩1940m,III级围岩3100m,包括正洞洞门，洞身开挖、支护、衬砌及相关附属工程。MW#图1隧道建筑限界及衬砌内轮廓2.5主要技术标准隧道主要技术标准：1）线路等级：客运专线；2）正线数目：双线；3）设计区段旅客列车速度目标值：25

24、0km/h；4）最小曲线半径：8000m；5）正线线间距：4.6m；（6）最大坡度：6%7）牵引种类：电力；8）列车运行方式：自动控制；9）行车指挥方式：综合调度集中。2.6地震烈度据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）、“5.12汶川地震”后国家相关部门发布的四川甘肃陕西部分地区地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001一号修改单）以及“西成客专广元（川陕省界）至江油段地震动参数区划报告”，隧址区地震动反映谱特征周期0.40S、地震动峰加速度值0.15g,其对应地震基本烈度为叩度。2.7隧道施工环境1）交通情况进口：仙女岩隧道进口所处位置为当地村民住宅区域中，线路左侧简易公

25、路里洞口位置过远，不能直接通往施工场地，在详细调查周围环境的情况下，已新修便道通往施工场地，在整个施工期间，要做好养护和维修工作，确保雨天不泥泞、晴天不扬尘。出口：仙女岩隧道出口位于猫儿村，有简易水泥公路直接到达，洞口外只需新建简易栈桥即可展开施工作业。2）施工、生活用水进口：施工用水采用当地河沟水即可满足施工要求，高压水池位于隧道进口斜上方，垂直距离50m,蓄水量为67.5m3;生活用水使用当地自来水。出口：施工用水采用洞口外河沟水即可满足施工要求，水池建在洞口旁，采用高压水泵供水方式；生活用水利用山泉水。3）施工、生活用电进口：线供电电网为国家电力公司所辖电网。各工点均由专业队伍架设高压电

26、网至洞口，根据实际确定需电量进行配置，同时配备备用发电机1台，作为隧道备用电源。出口：线供电电网为国家电力公司所辖电网。各工点均由专业队伍架设高压电网至洞口，根据实际确定需电量进行配置，同时配备备用发电机1台，作为隧道备用电源。第3章、瓦斯的基本特征、来源和放出类型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；

27、瓦斯浓度在5%6%到14%16%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2。表2瓦斯浓度爆炸界限瓦斯浓度（）爆炸界限5-6瓦斯爆炸下界限14-16瓦斯爆炸上界限9.5爆炸最强烈8.0最易点燃5.0不爆炸，与火焰接触部分燃烧放生类型瓦斯放出是地层中的瓦斯气体在地应力作用下沿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

28、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。第4章瓦斯及有毒有害气体隧道施工方案瓦斯及其它有毒有害气体超前探测瓦斯及有毒有害气体超前探测原则隧道瓦斯超前预探就是要从时间上提前距离上超前了解隧道围岩地质情况、瓦斯及有毒有害气体赋存情况。从一定意义上说，设计单位提交的隧道设计纵断面图、地质总平面图、瓦斯及

29、有毒有害气体评价等资料也是隧道施工超前探测预报的成果，但由于勘察设计精度的限制及隧道地质的复杂性等种种原因，设计图中常常遗漏很多只有在隧道施工中才能发现的不良地质体和瓦斯及有毒有害气体异常区域，因而对围岩特征、瓦斯及有毒有害气体赋存描述就不是十分准确。因此，瓦斯隧道施工中针对瓦斯及有毒有害气体超前预探显得更为重要。瓦斯超前探测设计0108地质超前探孔：地质超前探孔目的地质超前探孔主要是配合瓦斯测试用于确定前方是否存在煤层及瓦斯赋存情况。2）钻孔设计方案根据防治煤与瓦斯突出规定要求：所有突出煤层外的掘进巷道（包括钻场等）距离煤层的最小法向距离小于10m时，必须边探边掘，确保最小法向距离不小于5m

30、。因此，超前钻孔探测必须在10m前发现前方煤层及瓦斯赋存情况。地质超前探孔每次探测距离应为35m,每25m一个循环。钻孔瓦斯测试及动力现象分析：瓦斯测试的目的是结合地质超前探孔，开展相关瓦斯测试，判断仙女岩隧道掘进过程前方是否遇煤层或瓦斯赋存情况，是否存在瓦斯突出危险性；当探测前方有煤层时，开展煤与瓦斯突出危险性测试，判别其危险性。每25m循环开展钻孔瓦斯测试及动力现象分析，包括前方是否有煤层、钻孔施工动力现象以及钻孔瓦斯测试。煤层探测通过实施小10触质超前探孔，判别前方是否存在煤层及其赋存情况。2）钻孔施工动力现象观察通过实施小108地质超前探孔打钻过程中的动力现象观察，分析前方瓦斯突出危险

31、性征兆。在打钻过程中动力现象描述：有（无）卡钻；有（无）顶钻；有（无）喷孔现象；钻孔水温变化。3）钻孔瓦斯测试（1）打钻前后瓦斯测试对打钻前后掌子面瓦斯浓度进行测试，了解掌子面打钻前后的瓦斯浓度变化。 TOC o 1-5 h z 学子面打钻前瓦斯浓度：;打钻后瓦斯浓度：;打钻过程中最高瓦斯浓度：。(2)钻孔瓦斯浓度测试地质超前探孔掘进过程时，测定钻孔不同深度的瓦斯浓度，如表3所示表3瓦斯钻孔深度浓度值孔深(m)浓度()孔深(m)浓度()424828123216362040 TOC o 1-5 h z 瓦斯预探中的瓦斯考察方法：在深孔钻探中在每循环超前钻孔施工过程中记录每米钻孔岩性、钻进情况、瓦

32、斯涌出情况。钻孔施工完成后对前方煤岩体的瓦斯压力、钻孔瓦斯涌出流量、钻孔瓦斯涌出衰减系数进行测定考察，并预计出隧道在开挖过程中可能产生的瓦斯涌出量。水平钻孔和倾斜钻孔封孔工艺分别如图2、3、4所示。,3图2水平钻孔封孔工艺图3倾斜钻孔封孔工艺钻孔瓦斯参数测试如图4所示任力表图4钻孔瓦斯参数测试工艺50超前验证孔：1）超前验证钻孔目的当采用10%占孔发现前方存在煤层时，此时应采用超前验证钻孔来进行瓦斯测试，从而验证前方煤层是否存在煤与瓦斯突出危险性。2）钻孔方案超前验证钻孔是探测到前方煤层时实施，通过正洞打至少3个超前验证孔,确定煤层的有关参数，并判定瓦斯突出危险性，突出危险性预测选用综合指标法

33、、钻屑瓦斯解吸指标法或其他一系列方法进行。超前验证钻布置方案如图所示。验证孔基本参数为：钻孔深度：10m；孔径：小50孔数：3个。图5超前验证孔布置4.2瓦斯及有毒有害气体自动监测监控方案总述根据设计和实际的要求，结合本隧道特点，本项目选用KJ90NA型瓦斯自动化监控系统，监控系统委托专业单位安装管理。KJ90NA型瓦斯自动化监控系统通过在洞内安装的瓦斯传感器、风速传感器、一氧化碳、硫化氢、温度等传感器测定洞内瓦斯浓度、一氧化碳浓度、硫化氢浓度、风速、温度等参数，并将此信息回馈主控计算机分析处理，瓦斯超标自动声光报警，再通过设备开停传感器和馈电断电器对被控设备自动断电。该系统主要对洞内瓦斯及有

34、毒有害气体、风量和主要风机实施风电瓦斯闭锁及风量控制，及时准确地对洞内各工作面的瓦斯及有毒有害气体状况进行24小时监控。4.3.2监控系统配置方案及监控管理a.监控系统配置方案仙女岩瓦斯隧道采用双向掘进，隧道进出口各安装1套瓦斯监控系统。每套系统均配备主机、监控软件、甲烷传感器、风速传感器、温度传感器、一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、监控分站、传输接口、UPS电源、交换机、打印机、电缆等。隧道安全监控系统设备平面布置见图6和蛀中吠. u此以“脚能图6仙女岩隧道KJ90NA1矿安全综合监控系统初期布置平面b.监控管理人员配备针对本项目特点，计划每套监控系统配备2名监控值班人员,24小时值班,为仙

35、女岩隧道提供瓦斯监测管理、设备校验、设备维修与更换等。监控系统主要设备组成和布置a.甲烷传感器、一氧化碳、二氧化硫传感器、风速传感器的安设甲烷传感器检测设备应分别布置在掌子面、二次衬砌施工作业面、仰拱及仰拱作业面、防水层施工处、掌子面回风流处、局扇和配电设备安设点附近等。甲烷传感器官自由悬挂在拱顶以下30cm处，其迎风流和背风流0.5m内不得有阻挡物。悬挂处支护良好，无滴水，走台架过程等不会损坏传感器。硫化氢传感器检测设备应分别布置在掌子面、二次衬砌施工作业面、掌子面回风流处、联络横洞、涌出点附近等。硫化氢传感器主要安设在隧道底部和离地面1.5m高的位置。二氧化硫传感器检测设备应分别布置在掌子

36、面、二次衬砌施工作业面、掌子面回风流处、涌出点附近等。二氧化硫传感器主要安设在隧道底部和离地面1.5m高的位置。风速传感器安装在主要测风站，顶板较好无明显淋水干燥的隧道段，并不影响行人和行车。传感头风流指向与风流方向应一致，偏角不得大于5度。吊挂时必须固定，不能让传感器左右摇摆。b.洞口主控计算机监控中心洞口主控计算机监控中心放在隧道进口和出口处外适当位置处的专用机房内，条件许可时机房内安装空调以保证机房恒温。机房内电缆（含主通讯电缆、电源电缆、网线、避雷器接地线）铺设时最好在防静电地板下面，并且机房电器设备外壳必须接地，接地电阻小于2Q0计算机监控中心包括报警仪、记录仪、电话、主控计算机及其

37、专用软件、断电系统等。计算机电源由在线式不间断电源或交流稳压器加后备式不间断电源供给。c.阻燃专用传输电缆监控中心机房到隧道洞口的通讯电缆必须使用静电屏蔽电缆，安装时线路应尽量埋地减少雷击可能。隧道内的监控通信电缆必须选用铠装电缆、不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆。监测系统中各设备之间的连接电缆需加长或分支连接时，被连接电缆的芯线盒或具有接线盒功能的装置，必须具备隔爆功能，不得采用电缆芯线导体直接搭接或绕接。当确定隧道为高瓦斯隧道时，接线盒必须是矿用防爆型的，接线盒内必须灌注绝缘充填物。监测系统中电缆与电气设备和信号电缆与电力电缆应沿隧道两侧分开敷设，若因条件限制必须在同一侧平行敷设时，则与电力电

38、缆的间距不应小于0.5m。d.瓦斯断电仪和瓦斯风电闭锁装置近程断电使用1.5mm2电缆，被控开关使用磁力防爆开关，在断电安装完成后，在隧道内采用2%的标准气样检测断电灵敏性。e.洞内分站分站应安装在便于工作人员观察、调度、检验、支护良好、无滴水、无杂物的地方，其距离地面的高度不应小于0.3m，并加垫木或支架固定。独立的声光报警箱悬挂位置应满足警声能让附近的人听到的要求。瓦斯监控系统的安装该设备由厂家直接提供成品，由专业服务机构负责采购，并协调厂家完成该系统的的检验、安装、调试等工作，并符合国家有关瓦斯监测监控标准及技术相关要求。瓦斯监控系统的运行与管理a.瓦斯监控系统委托专业单位负责管理和维护

39、。b.由于隧道施工的特点及通风方式，甲烷传感器等的安设位置是动态变化的，瓦斯监控技术人员为施工单位提供隧道开挖前进过程中、通风方式变化等情况下的监控系统管理、维护，瓦斯传感器、二氧化硫传感器、风速传感器等的布置技术服务，同时提供瓦斯传感器、二氧化硫传感器、风速传感器等的校检、更换等技术服务内容。图7监控系统主要设备连接图c.瓦斯监测系统提供的数据是对隧道内瓦斯及有毒有害气体进行实时动态监测的结果，其结果受温度、爆破震动等因素的影响，因此就需要对数据进行分析、整理，为施工管理人员指导安全生产提供可靠的瓦斯及有毒有害气体参数依据，瓦斯监控技术人员24小时值班，进行相关方面的瓦斯监测工作。d.瓦斯监

40、控系统24小时安排人员不间断值班，对监控系统进行维护，定期检查监控线路、主机、分站、传感器等的完好性。e.发现监控数据出现异常或监控系统发出报警信号时，技术人员立即通知项目相关人员，并到现场进行技术指导，协助排除隐患。f.对监控系统数据进行整理、分析，为施工管理人员指导安全生产提供可靠的瓦斯参数依据。g.每天提交瓦斯及有毒有害气体监测服务日报。4.3瓦斯及有毒有害气体人工监测瓦斯及有毒有害气体人工监测人员安排及工作形式瓦斯及有毒有害气体人工监测落实专人进行并委托专业机构对瓦检员进行培训，合格后发特种作业证书，为施工过程提供真实、客观的瓦斯监测数据，指导工程施工。1）人员数量配备情况为加强隧道内

41、有毒有害气体监测服务工作，针对本项目实际情况，成立一个有毒有害气体监测项目组，根据隧道进出口端配备人工检测员，进出口每端每班配备2名人工检测员（按每天三班作业计算）。本隧道为双向掘进施工，需配备12名人工检测员。2）工作内容及形式（1）形式：以跟班作业的形式在隧道内进行实时瓦斯浓度及有毒有害气体浓度检测。（2）工作内容：检测方式：每班的人工检测员均采用光干涉式瓦检仪及四合一气体检测仪负责巡回检测整个隧道有毒有害气体浓度。检测频率：当瓦斯浓度在0.5%以下时，瓦检员1小时检查一次；瓦斯浓度在0.5以上时，随时检查，检查作业不得离开该工作面；瓦检员必须落实“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”。其它有

42、毒有害气体的检测频率为1小时检测1次。检测地点：隧道内各工作面（掌子面开挖、初期支护、仰拱开挖、仰拱混凝土施工、防水板挂设、二次衬砌立模、二次衬砌混凝土灌注、隧道散水治理）；瓦斯可能产生积聚的地点（二衬台车部位、隧道内避车洞室和综合洞室的上部、隧道内具有明显凹陷的地点）；隧道内可能产生火源的地点（电机附近、机电设备安装点附近、电缆接头点）；瓦斯可能渗出的地点（地质破碎地带、地质变化地带、煤线地带、裂隙发育的砂岩、泥岩及页岩地带）；在隧道进行超前钻孔前，必须在超前钻孔附近进行瓦斯检测；被特批允许的洞内电气焊接作业地点、内燃机具、附近20m范围内必须进行瓦斯检测。对现场检测数据进行分析，形成瓦斯检

43、测日报。人工瓦斯及有毒有害气体监测方案人工检测实行三班制”24h间断巡回查检测。进、出口每班各安排2名专职检查员，各作业班组发放检测仪，在施工过程中随时检查有毒有害气体浓度。人工监测作好监测记录，包括监测地点桩号、时间、有毒有害气体类型、浓度等内容。人工监测还应符合以下要求：1、专职检查员定时监测有毒有害气体浓度。A、瓦斯：检测段内瓦斯浓度含量在0.5%以下，每隔1小时检查一次；0.5%以上时，应随时检查，不得离开掌子面，发现异常及时报告，并采取有效措施保证施工过程安全；当发现瓦斯浓度在2%以上时，应加强通风稀释后方可进入检查。B、SO2：检测段内SO2含量在10mg/m3以下，每隔1小时检查

44、一次；10mg/m3以上时，应加强通风稀释后方可进入检查（随时进行），并采取有效措施保证施工过程安全，发现异常及时报告。C、CO：检测段内CO含量在30mg/m3以下，每隔1小时检查一次；30mg/m3以上时，应加强通风稀释后方可进入检查（随时进行），并采取防护措施。D、氮氧化物（换算成NO2）：检测段内氮氧化物含量在5mg/m3以下，每隔1小时检查一次；30mg/m3以上时，应加强通风稀释后方可进入检查（随时进行），并采取防护措施。E、H2S:检测段内H2s含量在10mg/m3以下，每隔1小时检查一次；10mg/m3以上时，应加强通风稀释后方可进入检查（随时进行），并采取有效措施保证施工过程

45、安全，发现异常及时报告。2、排放有毒有害气体前，至少应组织两人对被排放的通道进行有毒有害气体检查，瓦斯浓度超过3%或SO2含量超过30mg/m3或CO浓度超过100mg/m3时应由救护队进行检查。3、隧道回风流每次放炮前至少检查1次有毒有害气体。4、处于回风流中停止运转的电器设备及开关在每次启动前，应在其附近进行有毒有害气体检查。隧道开挖工作面放炮地点20m范围内、放炮点，在每次装药前、放炮前、放炮后必须进行一次有毒有害气体检查。6、当两台瓦斯检测仪对瓦斯浓度检测结果不一致时，以浓度显示值高的为准。瓦检员应在8h内将瓦斯检测仪器送技术室校准。瓦检员应当加强对便携式瓦斯检测仪的充电与维护管理工作

46、，使用前必须检查便携式瓦斯检测仪的零点是否漂移过大和电压欠压。不符合要求的瓦斯检测仪，不得使用。零点漂移过大的瓦斯检测仪需及时送试验组校准。7、当人工检测员携带的便携式瓦斯检测仪报警或检测出瓦斯及有毒有害气体超限时，则立即通知该工作面施工负责人，该处立即停工，并及时通知通风人员加强通风。若是局部瓦斯积聚的地点瓦斯检测仪报警，瓦斯浓度未达到2.0，人工检测员通知通风人员对该地点加强通风(开启局部通风机等措施)，并继续加强瓦斯浓度检测，该地点可继续施工，但应绝对避免火源的产生；当局部瓦斯积聚的地点瓦斯浓度大于2.0时，瓦检员通知该工作面的施工负责人，该地点及附近20m立即停工，并切断该处电源，撤出

47、工作人员，同时通知通风人员加强通风措施，人工检测员加强瓦斯浓度的检测。瓦斯隧道电气与作业机械机电设备及供配电系统安全技术要求瓦斯隧道洞内应使用防爆电器设备，设备的运作，维修和管理工作必须符合防爆性能的各项技术要求，防爆性能受到破坏的机电设备立即处理或更换。(2)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。(3)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”是瓦斯浓度超标时与供电的闭锁，通风与供电的闭锁。(4)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

48、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。(5)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)洞外设专用照明变压器降压后经矿用防爆主电缆送入洞内。各相应地段设置照明及信号专用综合保护装置，将380V三相中性点不接地电源，降压为127V，用防爆接线盒接入防爆灯具，防爆投光灯及防爆白炽灯应满足道路和施工照明需要。电缆线路的安全技术要求瓦斯工区内高压电缆的选用符合下列规定：固定敷没的电缆根据作业环境条件选用；移动变电站采用监视型屏蔽橡套电缆；电缆采用铜芯。(2)瓦斯工区内低压动力电缆的选用符合下列

49、规定：固定敷设的电缆采用铠装铅包纸绝缘电缆、铠装聚氯乙烯电缆或不延燃橡套电缆；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：开挖面的电缆必须采用铜芯。(3)瓦斯工区内固定敷设的照明、通信、信号和控制用的电缆采用铠装电缆、不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆。(4)电缆的敷设应符合规定。(5)电缆的连接应符合要求。配电箱的安全技术要求总配电屏设在配电房内，分配电箱安装在用电设备或负荷相对集中的地方。分配电箱与开关箱的距离不得超过30m，开关箱与其控制的固定用电设备的水平距离不宜超过3m。配电箱，开关箱周围应有足够二人同时工作的空间和通道，不得堆放任何妨碍操作；维修的物品。配电箱；开关箱应采用优

50、质绝缘材料制作，安装应端正牢固，箱底面与地面的距离在1.21.5m之间。箱内工作零线应通过接线端子板连接，并应与保护零线接线端子分设；箱体的金属外壳应做保护接零，保护零线必须通过接线端子连接。配电箱；开关箱必须防雨，防尘。导线的进线口和出线口应设在箱体的下底面，并要求上部为电源端，严禁设在箱体的上顶面，侧面，后面或箱门处。进出线应加护套分路成束并做防水弯，导线束不得与箱体进出口直接接触。电气装置的选择安全技术要求配电箱，开关箱内的电气设备必须可靠完好，不准使用破损、不合格的熔断器的容体应与用电设备容量相应。总配电屏或分配电箱均应装设总闸隔离开关和分路隔离开关，总熔断器和分路熔断器以及漏电保护器

51、。每台设备应有独立的开关箱，实行一机一闸制，严禁用一个电气开关直接控制两台及以上用电设备。现场用电设备除做保护接零外，都必须在设备负荷首端处安装漏电保护器。购置的漏电保护器必须是国家定点生产厂家或经过国家有关部门正式认可的产品。对于新购置或搁置已久重新使用和使用一个月以上的漏电保护器，应认真检验其特性，发现问题及时修理或更换。对于潮湿和腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防腐型产品。手动闸刀开关只允许用于控制照明的电路和容量不大于5.5KW的动力电路做直接启动；容量大于5.5kW的动力电路应采用自动开关或降压启动装置控制。电气装置的设置(1)瓦斯工区照明灯具的选用，符合下列规定：已衬砌地段的固定照明

52、灯具，可采用EXdR型防爆照明灯开挖工作面附近的固定照明灯具，必须采用EXdI型矿用防爆照明灯；移动照明必须使用矿灯。(2)在一个工作场所内不能只装局部照明，照明器具和器材的质量应合格；不得使用绝缘老化；破损的器具和器材。(3)在正常湿度时，选用密闭型防水防尘的照明器或配有防水灯头的开启式照明器，在有振动的场所选用防振型照明器。(4)单相线路中，零线与相线截面相同；单相照明回路的开关箱必须装设漏电保护器，严禁照明零线通过熔断器。(5)电气、灯具的相线必须经开关控制，不得将相线直接引入灯具；不得把照明线路挂设在无绝缘措施的金属物体上；移动照明导线应采用电缆线。接地与防雷安全技术要求在施工现场专用

53、的中性点直接接地的电力线路中，必须采用接零保护，电气设备的金属外壳必须与专用保护零线连接。保护接零不得装设开关或熔断器，保护零线应单独设置，不作他用。保护零线使用铜线不得小于10平方毫米，铝芯线不得大于16平方毫米。保护零线统一标志为绿/黄双色，在任何情况下不得使用绿/黄双色作为负荷线。施工现场的用电设备，处于经过现场上空高压架空电力线的屏蔽范围内，不单独设避雷装置。若出现用电设备在该屏蔽范围之外，应安装避雷设施。避雷针长度为12米，可用（|）160钢端部磨尖。避雷针保护范围按60遮护角防护。备用电源由于本工程为瓦斯隧道，为了保证电网停电时，通风机能正常运行往洞内通风，在进出口配电房各安装一台

54、250kW内燃发电机组，专门供给通风机。在配电屏的输出端各安装一把倒向刀闸，保证在用内燃发电机供电时与当地电网隔离，避免发生事故。内燃发电机组安装试机完毕后，向当地电力管理部门申报，取得使用许可，确认为合格备用电源后方可使用。瓦斯隧道钻爆作业瓦斯隧道开挖施工方案隧道通过瓦斯段的原则：短进尺，弱爆破、强支护，勤监测，加强通风，快喷锚。短进尺：隧道通过煤层或油砂岩地区，因有瓦斯溢出，围岩软弱，应力较大。每次开挖进尺控制在2m以内，采用上、下微台阶开挖，台阶长度控制在5m内。保证每次开挖面积小，瓦斯溢出量不大，开挖轮廓能够迅速得到支护。强支护：在可能的情况下，尽量将支护加强。或者加强初期支护，或者加

55、强二次衬砌，形成“加固围岩，改善变形，先柔后刚，先放后抗，变形留够，底部加强”的支护原则。勤监测：采用“双保险”监测措施。即建立遥控自动化监测系统与人工现场监测相结合。弱爆破：采用低爆力部份露煤震动放炮方案。瓦斯开挖时采用短进尺，弱爆破，洞内爆破严格执行“一炮三检制”（装药前、放炮前、放炮后）、“三人连锁放炮制”（放炮员、班组长、瓦检员）。爆破采用电力起爆，并使用煤矿许用电雷管，严禁使用秒和半秒延期电雷管，使用煤矿许用毫秒延期电雷管，采用煤矿许用炸药，并采用湿式钻孔。放炮管理(1)爆破作业必须使用煤矿许用炸药，有突出地段安全等级不低于三级的煤矿许用的含水炸药。不使用不合格和变质、超期的炸药。采

56、用掺加了消焰剂的煤矿安全炸药。雷管总延时时间0130ms使雷管延期小于瓦斯爆炸所需的感应期，以保证不会引燃、引爆瓦斯；采用连续正向装药方式雷管安放在最外一节炸药中，不得使用裸露药包。并采取用有MA标志的电力发爆器，瓦斯段爆破应将隧道内所有人员撤出洞外，在洞外爆破，并设置警戒，由专人把守。(2)打眼时采取湿式凿岩，严禁干式凿岩。(3)炮眼的深度、位置、装药量符合该工作面“作业规程”的要求规定，炮眼充填填满、填实，严禁使用块状物或可燃性物质代替炮泥充填炮眼，应使用水炮泥和黏土炮泥充填炮眼，炮泥长度符合下列要求：眼深小于0.6m时，不得装药放炮；眼深为0.61m时，封泥长度不得小于眼深的1/3;眼深

57、超过1m时，封泥长度不得小于0.5m；深孔爆破的封泥长度不得小于1m。(4)严格执行火药、雷管的存放、运输管理规定，放炮员要持证上岗。(5)掌子面只准一次装药一次放炮，有爆破作业的工作面必须严格执行“一炮三检”的瓦斯检查制度，保证放炮前后的瓦斯浓度在规定的界限内。(6)禁止使用明接头或裸露的母线放炮，放炮母线连线、发爆等工作必须由专职放炮员一人操作，严格执行“三人连锁放炮”制度；放炮地点附近20m以内，瓦斯浓度达到1%时，必须停止放炮。(7)爆破器材的加工，在洞外的加工房中进行。进行爆破器材加工和爆破作业的人员，严禁穿化纤衣物。爆破后立即进行通风排烟，距爆破时间20min后，检查人员进入工作面

58、，进行以下各项检查并妥善处理后，其他工作人员才准进入工作面：有无瞎炮及可疑现象；有无残余炸药或雷管；顶板、两帮有无松动的石块；喷锚支护有无损坏与变形；工作面通风状况如何，烟尘及污染的空气是否超标。进入隧道的内燃机械与车辆，应设置尾气净化装置，并加强装运碴作业期间的通风，加大通风功率，做好通风设计，保证洞内空气清新。4.6揭煤、防突措施及排放瓦斯揭煤防突施工方法根据相关规定和实际施工经验，揭煤施工程序按照如下作业程序进行：煤层超前探测-煤与瓦斯突出危险性预测-钻孔排放瓦斯-防突效果检验-石门揭煤-过石门坎-煤层掘进。施作超前钻孔，探明煤层位置和瓦斯情况隧道开挖揭煤时宜采用台阶开挖。上导坑开挖时，

59、掘进工作面至煤层20m（垂直距离）远，必须打至少3个穿透煤层全厚的超前钻孔，并进入顶（底）板不小于0.5m，详细记录岩芯资料，结合上导坑的超前钻孔和开挖，推测煤层是否有畸变。施作超前钻孔时直径为108mm,若发现地质构造变的复杂、岩体破碎，则必须在隧道开挖轮廓线外5m范围内布置一定数量的超前钻孔，确保能准确掌握煤层厚度、角度变化及瓦斯情况等。施作预测孔，进行煤与瓦斯突出危险性预测考虑到测定煤层瓦斯压力要达到原始压力值时间较长，并且单独用瓦斯压力并不能确切判明煤层的突出危险性，本设计揭煤前不测定瓦斯压力，以节约施工时间。突出预测采用钻屑指标法为主，钻孔瓦斯涌出初速度法为辅的方法。隧道采用上、下导

60、坑法开挖，突出预测孔主要控制上、下导坑断面（预测孔直径50mm防治瓦斯突出技术措施防治突出采用多排钻孔排放或抽放。结合突出预测情况，如煤层确存在较大突出危险，可将钻孔封孔、接抽，以达到加速和有效的消除突出危险性的目的。钻孔控制范围：隧道轮廓外上方7m，左右两侧6m，底部3m；钻孔孔径108mm，并进入底板岩层不小于0.5m。抽排半径取1.5m。上导坑施作钻孔时工作面坑底距煤层顶板垂距应不小于5m,可由超前钻孔确定，下导坑排放钻孔需在上导坑排放完毕并揭煤后进行。瓦斯排放排放孔进行瓦斯排放时，所有洞内掘进施工应停止，排放15天。排放瓦斯顺序：上导坑打排放钻孔(坑底距煤层不小于5m户排放瓦斯15天-