公路瓦斯隧道施工方案

1、X X高速公路第XX合同段XX瓦斯隧道专项施工方案XX工程有限公司XX高速公路X合同段项目经理部二0一O年三月第一章方案编制背景 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第二章XX瓦斯隧道专项施工方案4一、XX隧道瓦斯工区施工管理机构的建立4 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 二、 施工通风5 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 三、瓦斯浓度监测7 HYPERLINK l bookmark36 o Current Documen

2、t 四、照明、配电箱及通讯设施改造7 五、钻爆施工六、 瓦斯防治措施12 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 七、XX隧道瓦斯工区安全施工措施14 HYPERLINK l bookmark93 o Current Document 八、瓦斯事故预防及处理措施16第一章方案编制背景XX隧道进口位于XX市XXX镇陶家溪附近，出口位于季家坡，隧 道右幅起止桩号：YK13+726YK17+310，长3584m；左幅起止桩号： ZK13+728ZK17+255,长3527m，属特长隧道。本隧道由第X合同段 与第X合同段共同施工，第X合同段季家坡隧道右幅起止

3、桩号： YK15+500 YK17+310,长 1810m ；左幅起止桩号：ZK15+491.376 ZK17+255，长1763.624m。设计资料显示为无瓦斯隧道，支护型式按 照普通隧道设计。左洞于2008年9月24日开工，目前隧道左线掌子 面里程为：ZK15+275，距离隧道口为1980m，埋深407m。左洞掌子面 围岩揭示为泥质灰岩夹黑色煤灰岩，煤灰岩表层存在黑色石蜡状结 构，遇水变软、膨胀、呈泥状，岩体较破碎，节理裂隙较发育，岩层 呈水平走向，层间结合力较差，拱部渗水严重，围岩自稳能力差，拱 顶掉块频繁，易出现坍塌。2010年3月17日，S4标季家坡隧道左洞 掘进至ZK15+286，

4、掘进长度为1969m，此处隧道埋深约402m。上午9 点10分，出渣结束后，在开挖断面底板积水处有不明气体冒出，项 目部现场安全员立即进行了瓦斯含量检测。经检测该处甲烷含量达到 4%5%；拱顶及两侧拱腰甲烷含量为0.2%0.3%。针对此种情况， 现场安全员立即停止了隧道掌子面的施工，将通风带接长至离掌子面 10米范围内进行循环通风。在下午15点30分左右，再次进行了瓦 斯含量检测，开挖断面底板处为1%1.6%，拱顶及两侧拱腰为0.1% 0.2%。项目部及时将具体情况向指挥部、总监办和驻地办进行了汇报。为进一步探明瓦斯含量，由中南财经政法大学安全科学与管理学院（安全科学研究所）在2010年3月1

5、9日对隧道内掘进掌子面、拱 顶、端面裂隙（缝）等多个部位进行了检测，瓦斯含量为0.2%0.9%, 超过允许值0.5%，建议严格按照瓦斯隧道相关规程进行施工。第二章XX瓦斯隧道专项施工方案一、XX隧道瓦斯工区施工管理机构的建立XX隧道左洞ZK15+286掌子面出现瓦斯后，引起了各级领导部门 的高度重视，项目部也根据各级领导及专家的指导，迅速组建了瓦斯 工区管理机构。其机构设置如下：1、安全管理目标严格控制瓦斯工区内的瓦斯及其它有害气体浓度，瓦斯浓度控制 在0.5%以下，其它有害气体浓度控制在国家安全及卫生标准以内， 实现瓦斯工区内施工零伤亡目标。2、安全管理机构的建立项目部成立了以项目经理XXX

6、为组长的瓦斯工区安全管理领导 小组，小组设副组长两名，分别为项目书记兼副经理XXX、总工XXX， 项目安保部负责隧道瓦斯工区的日常安全管理工作，施工队成立以队 长XX为组长的队级安全领导小组，领导小组成员为项目部各科室及 施工队负责人、现场技术主管、专职安全员。项目安保部配备2名专 职安全员对瓦斯工区进行全程监控管理，安保部下设瓦斯监测、监控 小组，负责瓦斯的监控、监测及数据整理、反馈工作。在施工过程中， 项目部全体成员都要严格遵守瓦斯隧道的安全管理规定。3、建立健全安全管理规章制度、加强安全教育培训，瓦斯隧道施工前对全体员工进行安 全教育，普及瓦斯知识，并按岗位、分工种，分别对通风工、电 工

7、、瓦检员、爆破员等进行岗位培训，请中南财经政法大学安全 科学管理学院的教授对全体参建人员进行“应知应会教育”。、加强洞口值班管理，非工作人员严禁进洞，工作人员进 入隧道前，必须进行登记和接受洞口值班人员的检查，禁止将火 柴、打火机及其他易燃易爆物品、手机等带入洞内。管理人员进 洞要进行登记，施工班组人员进洞要进行翻牌登记。、统一服装管理，所有施工人员全部穿棉质衣服进洞施工， 洞口备用棉质衣服，以方便管理及检查人员进洞。、将通风纳入安全管理范畴，由现场安全员每天做好通风 记录，应避免洞口风机停止供风。、由安保部定期、不定期对瓦斯监测人员的工作进行督促，确 保瓦斯监测工作的正常进行。二、施工通风1

8、、通风设备、在离洞口 30m处安装通风机，实施压入式通风；采用抗静电、 阻燃的风管，风管直径采用1.5m，风管口到开挖工作面的距离小于 10m，风管百米漏风率小于2%。）、局部通风机设置：在上台阶掌子面作业点设2台局部排风扇 （1台备用），在下导坑施工处设置1台局部排风扇，二衬台车施工 区域设2台局部排风扇（1台备用），实施局部通风的办法，以消除 瓦斯聚集。另配5台BSFT-300型手提式防爆轴流风机，排除预留洞 室和坑洼地带的瓦斯聚集。、通风机电源配置：设两路电源，考虑到工地现状，准备增设 一台450KW发电机作为备用电源，同时装设风电闭锁装置，平时加强 发电机的维修保养，当一路电源停止供电

9、时，另一路应在15min内接 通，保证风机正常运转。2、通风实施、施工期间，必须实施连续通风。因检修、停电等原因停风时， 必须撤出人员，切断电源。恢复通风前，必须检查瓦斯浓度。当停风 区中瓦斯浓度不超过1 %，并在压入式局部通风机及其开关地点附近 10m以内风流中的瓦斯浓度均不超过0.5%时，方可人工开动局部通 风机。当停风区中瓦斯浓度超过1%时，必须制定排除瓦斯的安全措 施。回风系统内还必须停电撤人。只有经检查证实停风区中瓦斯浓度 不超过1 %时，方可人工恢复局部通风机供风的坑道中一切电气设备 的供电。、隧道施工中防止瓦斯积聚的风速不小于1.0m/s。、按绝对瓦斯涌出量计算风量时，通风量应能

10、将洞内各处的瓦 斯浓度稀释到0.5%以下。、当瓦检员在巡检时发现局部瓦斯浓度超过0.5%后，立即采 用BSFT-300型手提式防爆轴流风机进行排放，保证洞内各点瓦斯浓 度处于标准范围内。、排放高浓度瓦斯时，应控制风流，使排出的风流在同巷道式风流混合处的瓦斯浓度不得超过1.0%，回风系统内还必须停电撤人。三、瓦斯浓度监测XXX隧道瓦斯工区准备聘请中南财经政法大学安全科学与管理学 院（安全科学研究所）对瓦斯进行监测，确保隧道施工安全。四、照明、配电箱及通讯设施改造为防止瓦斯聚集造成安全隐患，将瓦斯工区未施工二衬范围内的 所有电器及照明灯具都改为防爆型，瓦斯工区内移动照明全改为防爆 型矿灯。隧道在出

11、现瓦斯之前采用的是中国移动无线通讯，根据相关 管理规定，瓦斯工区内不得使用无线通讯，为此准备增设一套程控电 话通讯系统。1、将掌子面钻孔台架上的4个照明灯具由碘钨灯改为固定式防 爆灯。2、将下台阶施工处的2个照明灯具由碘钨灯改为固定式防爆灯。3、将二衬施工区域内的8个照明灯具由碘钨灯改为固定式防爆 灯。4、将二衬至掌子面沿程6个照明灯具由碘钨灯改为固定式防爆 灯。5、将钻孔台架处、下台阶施工及二衬施工点的3个普通配电箱 改为防爆型配电箱。6、隧道内移动照明全部采用防爆型矿灯。7、取消洞内无线通讯设施，增设一套程控交换机（8个头），分 别在洞内掌子面（爆破时移走）、二衬台车前、已施工二衬的段落（

12、每 隔300米）、队长办公室、洞口值班室各设置一台电话机，保持洞内 外的通讯畅通。8、电缆、电器设备施工注意事项：、低瓦斯工区内各级配电电压和各种机电设备的额定电压等级 应符合下列要求：a、高压不应大于10000V；b、低压不应大于1140V；c、照明、手持式电气设备的额定电压和电话、信号装置的额定 供电电压，在低瓦斯工区不应大于220V；在高瓦斯工区和瓦斯突出 工区不应大于127V；d、远距离控制线路的额定电压不应大于36V。、高压电缆的选用应符合下列规定：a、固定敷设的电缆应根据作业环境条件选用；b、移动变电站应采用监视型屏蔽橡套电缆；c、电缆应采用铜芯。、低压动力电缆的选用应符合下列规定

13、：a、固定敷设的电缆应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；b、移动式或手持式电气设备的电缆，应采用专用的不延燃橡套 电费；c、开挖面的电缆必须采用铜芯。、电缆的敷设应符合下列规定:a、电缆应悬挂。悬挂点间的距离不得大于3m；b、电缆不应与风、水管敷设在同一侧，当受条件限制需敷设在 同一侧时，必须敷设在管子的上方，其间距应大于0.3m；c、高、低压电力电缆敷设在同一侧时，其间距应大于0.1m。高 压与高压、低压与低压电缆间的距离不得小于0.05m。、低瓦斯隧道内的电气设备不应大于额定值运行。五、钻爆施工1、钻爆设计本隧道钻爆采用2级煤矿乳化炸药，考虑到隧道断面较大，瓦斯

14、压力较小，属低瓦斯隧道，施工中加强通风措施，为满足光爆要求， 拟沿用以前使用的毫秒延期电雷管，钻爆设计在以前的基础上进行修 正。、由于采用2级煤矿乳化炸药后，炸药性能与以前使用的2号 岩石炸药有所变化，因此用药量需进行修正，根据“公路隧道施工技 术规范(JTJ042-94)5.4钻爆设计”中以下公式进行换算：换算系数K=1/2(2号岩石炸药猛度/换算炸药猛度+2号岩石炸药 爆力/换算炸药爆力)。经查资料，2号岩石炸药猛度为12, 2号煤矿乳化炸药猛度为8, 2号岩石炸药爆力为320，2号煤矿乳化炸药爆力为230。则 K=(12/8+320/230)/2=1.45周边眼间距与原钻爆设计保持一致，

15、采用50cm，装药集中度原 采用0.20kg/m，现换算为0.20*1.45=0.29 kg/m，每个炮眼深度为3m,则每个周边眼装药量为0.29*3=0.84kg，取4节炸药。、单位炸药消耗量确定：根据隧道施工技术规范5.4钻爆设计第5.4.6条：采用半断面或 台阶法开挖，眼深为13m的浅眼爆破时，单位耗药量（2号岩石炸 药）可取0.40.8 kg/m3，本隧道取0.8 kg/m3,现采用2号煤矿乳 化炸药，单位耗药量取为：0.8*1.45=1.16 kg/m3。、每循环使用总药量的确定：隧道每次开挖进尺为3m，台阶法施工，上、下台阶断面总面积 为：95m2，每循环计算炸药总量为：95*3*

16、1.16=330.6kg。根据以上换算，做出新的钻爆设计见季家坡隧道瓦斯工区级 围岩钻爆设计图。2、打钻作业、作业前安排瓦检员对掌子面附近20m风流中瓦斯浓度进行检 测，当瓦斯浓度小于0.5%，瓦检员向现场技术员提供瓦检报告，由 现场技术员批准开挖工班开始钻孔。）、采用湿式钻孔，钻孔施工过程中开动1台局部通风机（以后 掌子面各道工序均保持开动一台局部通风机，后面就不在叙述），并 由一名瓦检员现场跟踪，携带一台瓦检仪和一台瓦斯检测报警器，若 发现瓦斯浓度超过0.5%，立即通知现场工人停止作业，切断电源， 并撤离掌子面作业区，同时向现场值班安全员汇报。、根据目前围岩状况，每排炮进尺为3m，除掏槽眼

17、外炮眼深 度为3.2m （大于0.6m）。、钻孔完成后，由瓦检员检测掌子面瓦斯浓度，当瓦斯浓度高 于0.5%时，不得进入下道工序，经检测瓦斯浓度低于0.5%时，才由 瓦检员向现场技术员提交瓦斯检测报告，技术员凭报告批发炸药。3、爆破作业、在装药过程中，由安全员和瓦检员携带一台瓦检仪和一台瓦 斯检测报警器进行全程监控，发现瓦斯浓度超过0.5%，立即通知现 场工人停止作业，切断电源，并撤离掌子面作业区，同时向现场值班 安全员汇报。、装药工艺控制：a、采用电雷管起爆，正向连续装药结构，雷管以外不装药卷；b、在岩层内爆破，炮眼深度不足0.9m时，装药长度不得大于炮 眼深度的1/2；炮眼深度为0.9m以

18、上时，装药长度不得大于炮眼深 度的2/3。c、所有炮眼的剩余部分应用炮泥封堵，采用水泡泥和黏土炮泥， 水泡泥外剩余部分应用黏土炮泥填满封实。、爆破网路和连线要求：a、采用串联联接方式，线路所有连接接头相互拧紧，明线部分 包覆绝缘层并悬空；b、母线与电缆、电线、信号线分别挂在隧道的两侧，若必须在同一侧时，母线挂在电缆下方，并应保持0.3m以上距离；c、采用绝缘母线单回路爆破，母线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。、当装药连线工作全部完成后，经检测瓦斯浓度小于0.5%时， 经现场安全员许可后，除留下2名点炮工外，其余人全部撤离至洞外， 等剩下的2名炮工将局部通风机和

19、风筒口移离掌子面50m夕卜，人员撤 至安全距离后，开始点炮。4、炮后检测爆破3045min后巡视爆破地点，检查通风、瓦斯、瞎炮、残炮 等情况，遇有危险必须立即处理。在瓦斯浓度小于0.5%，二氧化碳 浓度小于1.5%，解除警戒后，工作人员方可进入开挖工作面工作。5、爆破材料、爆破作业采用煤矿许用炸药。、采用电力起爆，使用毫秒延期电雷管。、电力起爆使用一台防爆型起爆器作为起爆电源。6、钻爆施工注意事项、移挪钻机时，必须切断电源进行，严禁带电作业。）、检修钻机时，要停电进行，严禁带电作业。、通风应风量足，风向稳，局扇无循环风。、炮眼内岩粉应清除干净。、炮眼封泥不足或不严不应进行爆破。六、瓦斯防治措施

20、1、超前钻探为了掌握隧道前方地层的瓦斯及有害气体富存情况，凿超前孔进 行孔口瓦斯及其他有害气体检测,是摸清前方未开挖隧道瓦斯等有害 气体成分浓度及赋存气压的有效手段。施工中采用30m水平钻进行超 前探测，钻探长度搭接10m，探明前方瓦斯情况。一方面可以准确了 解前方围岩的情况、瓦斯赋存的位置及厚度等地质情况，另一方面能 对掌子面前方地层中的瓦斯、氧气及二氧化碳等气体提前释放，降低 压力。超前探测孔的倒品字形孔位布置见下图。采用煤矿瓦斯探钻设备凿水平超前孔，钻探过程中由瓦检员携带 瓦斯检测仪及瓦斯自动报警器全程监测，发现瓦斯浓度超过0.5%后， 立即停止作业，报告安全员制定相关的安全措施后才可继

21、续施工，各 超前孔每掘进5米，就停机检测一次，监测指标为CH4、NO2、SO2、 h2s、CO等有害气体浓度、气压等。超前孔监测数据采集后，为了形象描述重要监测点的瓦斯浓度变 化情况，绘制瓦斯浓度变化趋势图，进一步对瓦斯浓度变化情况进行 分析。2、通风稀释加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的方法。把空气中的瓦斯吹淡到 爆炸浓度以下，并将其排除洞外。3、超前周边全封闭注浆季家坡隧道围岩裂隙非常发育，瓦斯气体很容易从裂隙中溢出， 当瓦斯排放量较大时，使用一般的通风手段难以稀释到安全标准时， 使用超前周边全封闭预注浆。在开挖前沿掌子面拱部、边墙、底部轮 廓线轴向辐射状布孔注浆，形成一个全封闭截堵瓦斯的帷幕

22、。注浆后 要及时进行喷锚支护，并保证其厚度，以免漏气和防止围岩失稳。七、XXX隧道瓦斯工区安全施工措施XXX隧道左洞掌子面前方瓦斯富存带原设计采用S3复合衬砌， 不满足瓦斯隧道对初支及二衬的要求，且围岩异常破碎，为确保隧道 施工安全，申请将前方复合衬砌类型全部改为S5-1复合衬砌设计。现为了保证各道工序在施工过程中的安全，特制定以下安全施工 措施：1、开挖钻爆施工见第五节，以下重点介绍除渣工序。隧道爆破施工完毕，并经瓦检员检查瓦斯浓度在0.5%以内时， 立即安排人员进洞先用水管浇湿洞渣，起到除尘、消除部分有毒气体 及防止除渣时石头磨擦起火的作用，然后安排瓦检员和安全员在携带 瓦斯监测仪及报警器

23、在洞内掌子面值班，随时掌握洞内瓦斯浓度变化 情况，当发现瓦斯浓度超标后，立即通知装载机司机和运输车辆司机 熄灭设备和车辆。2、拱架、钢筋安装及锚杆施工出渣完毕后，经洞内瓦检员检测瓦斯浓度在0.5%以下时，继续 由瓦检员现场值班对初期支护施工进行全过程监测，同时安排人员将 钻孔台架移至掌子面，先对周壁进行初喷，初喷厚度在5cm左右。初 喷完毕后开始立格栅拱架，格栅拱架纵向连接筋采用以下联结方式， 避免采用洞内焊接。钢筋网片的挂设用铁丝直接绑扎在格栅拱架上。锚杆施工，当涉及到锁脚锚杆与格栅拱架之间的焊接施工时，用 一台手持式防爆通风机加强焊接作业区的通风，避免瓦斯在此位置聚 集，同时在旁边配备2台

24、灭火器，并在焊接作业点2m范围左右设一 瓦斯报警器，进行监控，作业完成前由专人检查，确认无残火后方可 结束作业（其他焊接作业点也照此方法实施）。3、喷射混凝土施工喷射混凝土采用潮喷，并增填气密剂，喷射施工派瓦检员全程监 控，喷射施工前先检查喷浆机电路部分有无破损，确认无误后再通电 开机。由于喷射过程中空气比较污浊，人员视觉较差，喷射前由瓦检 员和作业工人商议好联系方式，如瓦检员关闭风闸，就表明瓦斯超标， 作业人员须立即撤离作业点。4、仰拱施工为及时、有效的封闭拱底瓦斯的溢出，施工中注意及时施工仰拱， 与掌子面的距离保持在60m范围内，仰拱开挖后立即施工仰拱混凝 土，混凝土施工时要加强振捣，保证

25、混凝土密实性，另外仰拱尽量采 用整幅一次性施工。仰拱施工时，要特别加强开挖过程中开挖面的瓦 斯检测，防止因地板瓦斯大量溢出形成聚集，可每隔30min检测一次。5、周壁注浆由于季家坡隧道围岩破碎，裂隙较发育，为防止瓦斯在初支内淤 积形成高压空腔，建议在喷射砼强度达到允许值后，对初支进行周壁 注浆封堵裂隙。6、二次衬砌施工隧道防水板采用瓦斯隧道专用防水板，在施工二次衬砌时添加气 密剂，防止瓦斯泄露，确保隧道施工及后期运营安全。八、瓦斯事故预防及处理措施1、瓦斯事故预防措施、XXX瓦斯隧道开工前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持证上岗。、建立专门机构进行通风、瓦

26、斯检测工作，设置消防设施。、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、台车顶等易于形成瓦斯积聚且风 流不易达到的地方，当瓦斯积聚体积大于0.5m3,浓度大于2%时， 附近20m范围内必须立即停止作业，撤出人员，切断电源，进行处理。、进行电焊、气焊、喷灯焊接、切割等工作时，在焊接、切割 等工作点前后各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。、机电设备应符合下列安全规定：a、低瓦斯工区使用的光电测距仪及其他有电源的移动设备时， 在仪器设备20m范围内瓦斯浓度

27、必须小于0.5%；b、供电线路应无明接头，无接头连接不紧密或散接头，有漏电 保护装置，有接地装置，电缆悬挂整齐，防护装置齐全等；c、机电设备，在使用期间，除日常检查外，尚应按规定的周期 进行检查，其检查周期应符合下表的规定。机电设备和电缆的检查周期序号检查项目周期备注1配电系统继电保护装置检查、整定每半年一次2高压电缆的泄漏和耐压试验每年一次3主要机电设备绝缘电阻检查每月一次4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5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6接地电阻测定每季一次7新安装的机电设备绝缘电阻和接地投入

28、运行前测定8瓦斯检测仪器仪表10d 一次、低瓦斯隧道施工应遵守下列防火安全规定：a、消防设施：1）保持洞口水源稳定，本标段洞口有一处常流水，可保证洞内用水需求；2）利用洞内的施工用水管道兼做消防水管，并每隔100m设置 一个阀门；3）瓦斯作业区内设置灭火器，并经常保持良好状态。b、火源管理：1）严禁火源进洞，洞口、洞口房、通风机房附近20m范围内不 得有火源；2）低瓦斯工区作业人员进洞前必须经洞口检查确认无火源带入 洞内；3）严禁任何人将火柴、打火机、香烟、移动电话等个人日常用 品带入瓦斯隧道。c、易燃品管理1）瓦斯工区内不得存放各种油类，废油应及时运出洞外，不得 撒在洞内；2）瓦斯工区内待用和使用过的棉纱、布头和纸张等，必须存放 在密闭的铁桶内，并由专人送到洞外处理。2、事故处理、低隧道瓦斯事故发生后，必须按照国家有关法规要求，按事 故应急处理、事故抢救处理、事故调查处理、事故结案处理程序进行。、隧道发生瓦斯事故后，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、洞内瓦斯及通风情况以及灾情的发 展趋势，并立即制定抢救方案。瓦斯爆炸事故的处理方案包括：a、了解事故性质、原因、发生地点及出现的其他情况；b、切断通往灾区的电源；c、清除坑道堵塞物，以便于救人；进