铁路瓦斯隧道施工简要方案

铁路瓦斯隧道施工简要方案煤层、瓦斯隧道地段施工程序围岩量测设计二衬设计初期支护设计钻爆设计管线电路设计通风设计瓦斯监测设计效果检验二衬及防护层瓦斯工区初期支胡瓦斯工区掘进施工瓦斯工区施工设计设定瓦斯工区质量验收围岩量测设计二衬设计初期支护设计钻爆设计管线电路设计通风设计瓦斯监测设计效果检验二衬及防护层瓦斯工区初期支胡瓦斯工区掘进施工瓦斯工区施工设计设定瓦斯工区质量验收围岩量测及瓦斯监测围岩量测及瓦斯监测围岩量测及瓦斯监测围岩量测及瓦斯监测修正施工设计二、施工程序要点：<一>、合理划分瓦斯工区与瓦斯预防工区、设置好辅助导坑不同的隧道，其瓦斯含量及压力与煤系地层的长度、在隧道中所处位置和所占长度比例及隧道本身长度有关，且差异很大。《铁路瓦斯隧道技术暂行规定》要求将瓦斯隧道合理地划分为瓦斯工区和瓦斯预防工区，把煤系地层和有瓦斯逸出的部分划分为瓦斯工区，对其严格按瓦斯隧道的有关规定进行管理；把非煤系地层和没有瓦斯逸出的部分划分为瓦斯预防工区，对其按瓦斯预防工区管理。合理划分瓦斯工区与瓦斯预防工区，可以把防瓦斯段压缩在尽可能小的范围内，实现“化整为零，区别对待，分而歼之，各个击破”，减少人、财、物、机的浪费，显著提高经济效益。对于长大隧道和煤系地层占比例小的隧道划分工区更为重要。通过辅助导坑，实现将隧道分成不同的施工工区。设置辅助导坑应注意以下问题：选择好斜井的倾斜方向及其与隧道的平面夹角原则上，斜井应倾向于煤系地层，且尽可能见效与隧道的平面夹角，否则，将会给施工带来诸多不便。选择好平行导坑的相对标高设置平行导坑的目的，除了起超前探测地质和排放瓦斯的作用外，主要是与横通道和正洞形成巷道式通风。<二>、建立可靠的供电系统铁路瓦斯隧道的施工，必须保证连续供电，因为一旦隧道的通风设备供电中断，不仅影响隧道的正常施工，而且极易造成瓦斯聚集而引发瓦斯、煤尘爆炸和火灾事故，因此，必须在瓦斯隧道建立可靠的供电系统，包括可靠的电源和双回路电源线路。供电形式，可在工地引入一路1万V的高压线作为主要电源。为了应急，在洞外备用二、三台320kw的柴油发电机。在洞口设变电站将电压降至380V，再向洞内供电。为防止因线路故障而停电，向洞内敷设2路电源电缆线（供施工用和备用）。电缆采用矿用橡套阻燃防爆电缆线，并在线路中安装矿用自动馈电开关和漏电保护及过流保护装置，当电缆、电气装置或电动机发生短路或过载事故时，可自动切断。<三>、加强通风，把瓦斯浓度降低到爆炸界限以下加强通风是搞好瓦斯隧道安全施工的有效手段。施工期间的通风方式分两阶段进行。扩第一阶段细：正洞和寒平行导坑禁形成通风灾巷道前，芽正洞和平崭导各自独院头掘进，学这期间采暗用压入式休通风，其布风速计算踏按以下三洲方面考虑腾，并取其症最大值：炭1邻．稀释和拣排除炮烟催所需风量摇：牺孟态芝笨7.8哑Q=水矮赛·丈3凉√帐A(SL翼)激2街(m棋3槐/min架)层浊门含严t讲式中琴：蜻t爷—息—笋放炮后吹规散炮烟所饱需时间，舱一般奸取诚20~3乖0mi桂n换；坟什Ａ束—够—痒同时起爆皱的炸药量丸（蚊k厚g洒）；遍博Ｓ童—闯—省隧道开挖三断付面性(奥m坚2矩)湾；号削Ｌ胸—凭—袜独头掘进降长传度朗(m夹)盯。爹2凡．消除顶很层沼气聚菊集所需风冰量：前滩Ｑ损＝贪60V略小真Ｓ因突卧(盐m跌3所/min私)宿式中惜：泥V蓄小幻—忍—趴隧道掘进顷允许最低厚风坊速著(建＞旗1.0m盖/s爽)躬；歪炒Ｓ环—诵—奉同前。始3每．回风流贪沼气浓度仙不超限所添需风量：裁瞎架乎层1选誉碧Q=伙雁筝·g龟旱(m卖3煮/min口)絮绵摸C击式中：俗Ｃ但—游—享沼气安全善浓度，放为厌1虽%胜；么尿胡g晨—备—嫌隧道沼气朽绝对涌出周量覆(验m味3铅/min罪).君称促根据风量冻计算，在厉井口分别泥安装相应篮通风设备炎。逐为保熄证施工安骄全，安装脖风电闭锁械装置，即会停风必须聪停电，送惜风后根据腿具体情况污人工复电湿。衫第二阶段录：巷道式象通风。新鸦鲜空气从形主斜井进午入隧道，妇到工作面亭后将洞内秃浊气压往家横通道、陕平行导坑库和副斜井绝，由安装蹈在副斜井仿口的主扇共风机抽至森地面大气住中。嚷为勉了杜绝通刷风死角和筛避免循环状风，在横劳通道午前蒸≥越10曾m次处安装一驼台轴式通抖风扇，通仅过风管把膜新鲜风流厚直接送入隶掘进工作凶面，洞内塔浊气则沿简隧道外流绪，经横通绑道汇入回拆风流中。哗<室四携>霞、煤系地表层的开挖仇方法和地震质超前预厉报技术北聚煤环境花的影响，纤煤系地层豆大多为泥皱岩、页岩差、砂泥岩粗和煤层互叶层，岩性已松软、破的碎，自稳焰性差，故质在铁路隧励道大断面纱开挖时，犹极易坍落持塌方。繁另一方面里，在煤系委地层施工球必须使用院煤矿用毫胶秒电雷管膛和煤矿安脚全炸药。碌毫秒电雷绳管规定延跪期时间不滤得而超石过阳130m批s家，只能选尤用周到殊5龄段；而煤价矿森安全炸药络的爆力和股猛度均小铃于非矿用帮炸药（见猎下表），鸽其爆炸威豪力只相当职于一般岩绘石铵锑炸筐药颤的铁80带%励，难以满伞足铁路隧色道大断面终施工要求掏。猴岩石炸迈药反崖鄙爆尤力扁/cm衡3插弱怜猛炭度默/mm芬煤矿安全览炸肿药士厘暑爆杰力竭/cm乏3古充初猛少度阳/mm著1势号硝铵炸容药助35垮0彩13仔2畜号硝铵炸牛药跌32制0俯12斥2三号铵锑炸孤药渡32伯0盐12非1难号铵锑炸番药甘29景012淹2圾号铵锑炸皇药角25家010迟3沙号铵锑炸泽药井24充010膜由于上述锯原因，决冬定了在煤婚系地层中驰不宜全断惩面开挖，跑而应采取精半断面正用台阶、先派墙后拱的针施工方法云。在开挖狭上弧导坑团前，视围斤岩情况或白设超前小纪导管注浆击，或设超建前水平锚陪杆补强，旷并短掘紧蔑衬，衬砌阻紧跟工作非面，以防宏塌方。平拾行导坑因光断面小采牌取全断面孤开挖，但环仍应短掘诸紧衬。苍初期支护霞紧跟工作肃面能及时吧封闭岩面浊，防止瓦否斯向隧道抵泄漏，有飞利于施工缸安全，但均由于放炮过距离近，康使拱部受抛到扰动。蓄由于煤系浊地层岩石脉松软，强恰度低，凿颈眼容易，宴故只要多挖用风枪，失及时凿眼脑放炮，在戴支提护隔2嗽小时内大贡多能做到签打眼放炮捉完成，此杀时混凝土盈尚未初凝俩，不致使暑混凝土质拔量受到影也响。蠢在岩石破语碎，凿眼版过程中发崖生卡钻、附顶钻，或尼由于其它搭原因使凿河眼时间延闪长时，则证采取密炮伶眼、小药削量的办法蝇，尽量减烦少放炮对栽支护混凝拿土的影响昌。忍为保证隧米道开挖顺议利，避免岭盲目性，拨增强科学母性，应做素好地质超龟前预报。毛为此，一笑是在隧道出开挖前要斥充分利用御现有的地馅质资料，炒并在实践籍中将其鉴轰别和筛选毙，去伪存周真；二是邀在隧道开骆挖过程中姨，不断收继集和积累枪新的地质知资料；三办是因地制外宜，采取传多种手段底，藉以提侄高预报的结准确性。奴平行导坑视除了与正稍洞形成巷铜道式通风规外，还有戚为正洞超榴前探明地园质的作用纸。由于平妈行导坑超顽前施工，估因此，地丙质超前预配报工作首仓先在平行菌导坑进行洗。营具体做法蔬是：男利用地质秋素严描才馆：把斜井辩的地质资辱料投影绘扬制在平行杯导坑所在骡的剖面上催，利用岩茶层产状为险平行导坑凝进行地质滚预报。深利用钻孔拳资料：在呈瓦斯工区郊布坡置忘2~壤3慧个钻孔，亮让它们都浅分布在平听导和正洞埋的正中间考，运用垂委直投影法蛙或岩层走腹向投影法针把钻孔资哄料投影绘苹制在平行沿导坑所在即的剖面上塞，即可为摇平行导坑闷进行地质敌预报。敏水平超前菊钻探：水衫平超前钻尽探可采用编黑龙江矿缩业学院工核厂制造乒的运TX仇U址—需—技7杏5引液压钻机址。该钻机逝可在不同画硬度的岩险层中以任批何角度捐钻生φ绘75即m逃m起以内的孔晨，并可取动岩芯。围辟岩的岩性搞、层位变切化通过岩四芯或钻屑调判定。从惕钻孔资料田可以计算阴和分析出湾煤层厚度亩、位置、骂产状及顶砌、底板岩铲性。雀平行导坑至的地质超撇前预报技侮术同样可负以应用与垒正洞，可域直接利用处平导所探御明的地质圈资料，并牢通过其自猴身的钻探造资料与平垦导相对照折，使二者罚相互补充茫，彼此验倡证。绩利震用和TSP2碌0错0纷隧道地震售波超前预婚报地质系测统，预报惜掌子面前粉方臂20睬0渗米的地质恼情况，为编施工安排毕作超前考俯虑。村<唤五厅>巩、隧道瓦扒斯检测谢率投随着工程宇的进展和等隧道不断抓向前延伸勉，工作面翼必然愈来浊愈接近煤牢层，相应献的，隧道粱里瓦斯含劫量也将从积无到有，眯由小到大甲呈递增趋碗势。但不孩同的施工景工序和隧秒道的不同累部位瓦斯止含量有着四明显差异避，因此，涝必须加强咏对瓦斯的对检测。瓦务斯检测要俭抓住以下赛环节：也加强关键能工序的瓦女斯检测嚼胖柳在一个施预工循环中很，瓦斯含皂量增加幅起度最大的喝工序，是读在凿眼过定程中和放欺炮之后。乌因为炮眼绸可能成为满与前方瓦逆斯层的连晌接通道，甩瓦斯沿炮瓶眼很容易攻泄露到工迟作面乃至党整座隧道露；而放炮港之后，由穿于突然揭剧露出大面忌积的新鲜士岩层，有抽可能使封染闭的含瓦外斯地层逐工渐解放乃浇至完全暴电露，致使蓝瓦斯沿围巴岩裂隙缓洒慢渗漏乃俘至大量涌毅出。因此饭，加强凿孩眼过程中寺及装药前胁和放炮后堆的瓦斯检轰测至关重接要。及时俩检测和掌页握掘进工菌作面的瓦辨斯浓度，锅使我们能屡随时做到乐：当工作嫁面风流中致瓦斯浓度摇达计到片1墨%畜时，严禁朝放炮；工傅作面风流菌中瓦斯浓字度达转到绸1.5砖%说时，停止煌工作，撤辱出人员，胜切断电源泊，进行处赛理。在掘剪进面放圾置塑1胡台抚顺煤计矿安全仪鄙器厂生产鬼的现AQJ-由9傍型瓦斯指夕示报警器欲，把警报挤点调至堪于颤0.9%胳CH屠4烦,仁对瓦斯浓缠度进行监叠测。侨加强重点蚀部位的瓦嚼斯检测凡燃溜由于瓦斯逢比空气轻芽，而且有裹很强的扩违散性，当碌隧道风速取小到一定转程度（通眉常认为风窜速小惑于晕0.25土m/s抵时，瓦斯央将游离出瓣来，并在喊隧道顶层商和死角处惭聚积，局廊部有可能驻达到爆炸校浓度。因逮此，隧道巨顶部及顶甩部超挖的延空洞、盲下巷、避车源洞和断面睡变化大等胸处（此处柜风速变小街），是检暂测的重点堆，抓住了饺这些重点光部位，就鲁能及时发焰现著“害死免角深”丛。貌检测仪器惊的选择拜日角目前，瓦猛斯检测仪缸器种将类版`派很多。按疼测量原理奶有热催化当、热导、截光干涉、筑气敏、红禁外线等类脾型，各型复仪器都有理其优缺点旋。按产地舅有进口和秆国产之分糟，进口仪序器固然先遇进，但价驼格昂贵；敏国产仪器舒结构简单尾，性能稳患定操作方捆便，声光底报警信号塑清晰可靠私，检测过蝶程中仪器辉处于良好日状态，完斤全可以与抖进口仪忌器相媲美聋。以重庆向无线电二焦厂生产美的安JCB-嗽2锐型甲烷测魔定报警器斜为例：当茧瓦斯浓度授为圾0~2赔%伪时，误差横为夸0.1振%差；当瓦斯帅浓度重＞止2宇%描时，误差军为队0.2羡%日；瓦斯浓飘度墙＞浑3玩%胜时，误差倘为咳0.3滚%愤；完全可须以满足瓦绒斯隧道的铸施工要求暗。蛋棉奴因此，铁从路瓦斯隧磨道的施工杂没有必要投花巨资去脚购买洋仪躬器。从安稼全角度出况发，应同挪时选用不洽同测量原碧理的仪器扬，以便集侧各类检测序仪器之所滚长，弥补刚其不足，嘴并使其相费互参照，沾彼此验证余。对检测营仪器不必庆求洋，但惹应求全。拒具体监测雅实施维见伤“瞧隧道瓦斯范监测工棍艺松”气。削〈六〉、设防瓦斯爆论炸秀瓦斯爆炸拆必须同时丝具备三个帖条件：一批是要有足证够的氧气振（氧气浓制度脊在狠12烧%咱以上）；获二是要有压一定的沼景气拢（筒5%~1祖6礼%首，励以锹9.5霸%猪时爆炸最瞧为猛烈）博；三是要脑有高温火摧源，如明崖火、放炮缓火花、电缩器设备火犹花等。紧《铁路隧怪道施工规斑范》规定街：把“眨坑道中氧倍气含量按授体积不小医于敏20猫%摇”拴，这是施绿工人员生屠存的基本午条件。因网此，隧道谁在施工过桑程中氧气乘能达到瓦徐斯爆炸所架需浓度，松这是无法雨避免的；厕至于隧道扰里的瓦斯驶浓度，则躬主要取决辫于煤层和租围岩中的以瓦斯含量学，我们只显能利用通撤风和其它透排放措施置尽量使其铸降低到爆祝炸界限以泽下。相比升之下，杜区绝高温火景源则是防码止引燃、怪引爆瓦斯功的一条根威本措施。季所以，瓦植斯隧道施叔工必须采矩取以下安叼全措施：嫌使用毫秒羞电雷管和怜安全炸药咽瓦斯爆炸尼需要一定纤的反应时独间，达到革爆炸浓度效的瓦斯遇丈到火源时望不会立即汪爆炸，而怕会延迟一友段时间，染这种现象捧称为引火是延迟现象揭，其引火摩延迟时间运称为感应蝶期。使用蜻毫秒电雷壶管，并只差用蹈5镇段，不跳工段使用，阻使总延期侨时间不超卖过教130值ms待。由于延瑞期时间小老于感应期趁，因此不变会引燃、渠引爆瓦斯岩。煤矿房安全炸药旨加入了适厨当的食盐业作消焰剂欲，能吸收纠热量，降伍低爆炸气非体的温度脸，削弱瓦泉斯与氧气眨的连续反孙应。搏为防止炸护药爆破时太产生火焰墙，必须用深炮泥封堵究好炮眼，嚼避免漏气陕。悉使用矿用阳防爆型机册电设备脏所谓矿用荷防爆型机外电设备，逃就是把机登械的电机景、电器等赏装在具有舞防爆性能常外壳里（捧这种设备蜂通常抢用毒“斥K杜B甜或狂E套X巷表示），僵使其产生羡火花、火舌焰及其散因发的热量烈不致引燃创壳外的沼兔气。僚炎洞内的弱杂电设施，岁如：电话宪、信号灯吗、照明灯萄、自动闭纲塞装置等奸，要选用款矿用安全圈火花型（远用迹“窑 说K候H峡”塘表示），吓这是低电发流、低电元压设备，陈它在任何杰情况下产桂生的火花倒温度总是诱低于瓦斯滴或煤尘燃层烧所需的抚温度。钻洞内供电溪，使用矿练用橡胶阻答燃、防爆肢软电缆，词这种电缆若的导电主反芯为铜绞围线，能避妙免铝芯电扮缆在短路禽时飞溅出麻来的铝蒸汁气引起瓦怕斯或煤尘确爆炸的危痰险，而且协这种电缆海以硫化橡介胶作主绝狱缘层，并请设马鞍形倘防震橡胶养垫芯和氯匪丁橡胶护复套，具有诸很好的防宫爆性。干这些防爆黎机电设备沉，除严格递按规程安荐装使用外哗，要经常的检查维修辣，使之处泥于完好状背态，保持与其防爆性雄能。娇对引燃、哄引爆瓦斯呈的综合防稠治寄议知除了采取坛上述两条键防止引燃伏、引爆瓦碑斯的措施豪外，对施偿工中容易宝引发瓦斯逗事故的许数多环节还沸需采取综鉴合防治措获施。冠（洋1汪）凭习防静电：丈人体极易乡带静电，凳有时所带链静电高兽达蒜5K幅V咏以上。这陈样高的电私压，很容活易起爆电由雷管。因浩此，禁止敲穿化纤衣波物进洞，镇给所有施售工人员配灯发纯棉工仁作服，临偏时进洞人户员必须换袋上棉工作瓜服。并冲烧塑料管容谋易聚集静妻电荷。当午风流或压银缩空气通石过塑料管短时，能产陆生许多快舱速间断火贤花或接近叶连续放电喊火花。当绝放电能量娘达灯到范0.28端MJ僻W霸时，能引摧燃、引爆蓄瓦斯季。终故必须使疤用双抗（童抗燃、抗闲静电）塑碰料管作通洋风管，并室且不使用田塑料管材肚作喷浆管秋和高压风期管。偏（验2旨）雅载防撞击火晴花：铁器脸之间、铁否石之间的查撞击火花榨在施工中怕随处可见膨，必须有燃相应的防蒙范措施：饥一是矿车币两端设置史橡胶碰头片，避免矿丰车直接碰比撞；二是撕装碴前先侍把石碴洒承水润湿，忘防止耙斗洞与石碴相王互撞击产周生火花；嚷三是拆卸室钢模板和起铺设轨道宾时，均使榨用木锤。屑（六3惹）易针防放炮火貌花：使用景水泥或粘皂土炮泥封室孔密实不弟漏气，严池禁使用煤雅粉、块状败材料、水忌泥袋纸和号其它可燃脱性材料堵掀炮眼。纪（迅4确）禁止使海用电焊、阻气割等设霉备。际〈七〉．奴煤与瓦斯渠突出的预盾测和防治笑煤与瓦斯甜突出是指垮在极短的逝时间里，摔由煤体向吧隧道中突悠然排出巨望量的瓦斯漂和粉碎的陈煤，造成佣瓦斯窒息递、燃烧、液爆炸及煤讯流充塞隧兽道等事故草，给施工顿构成极大肚的威胁。句恩闭依据地质职资料，初施步判断煤仙层有无突黄出危险。榜在隧道施钢工过程中吼，仍需对柔上述煤层耻分别进行施实地突出卸危险性预遮测，区分艺突出危险雷煤层和突愤出威胁煤慈层，以便断有的放矢蔬地对其采罩取不同的纤防治措施繁。敏偏坚对于煤层谨的突出危娃险预测，鼓用综合指抽标法或石居门钻屑指缠标法均可谜。相比之傻下，石门选钻屑指标谎法以两项找指标代替粘综合指标方法的四项更指标，具瘦有快速准发确的特点哄。灶煤科院重筋庆分院研蚊制躺的拿AT贵Y棵瓦斯突出晃预测仪集锁数据测量管、处理、许储存、到打印、显筹示、报警耀等功能于绸一身，具殃有快速、产准确、自咐动化程度棒高等特点援。萌对各煤层巨采取的防廊护措施有偷：矿远距离放喉炮育票圾远距离放欣炮是为防冤止突出预惊测失误而手采取的一嚼种安全防珍护措施。孟放炮时把际起爆点设翅在洞外，芹洞口杜绝裕一切火源疼。起爆母驱线采用铜鞋芯电缆，黎使用煤矿尿安全炸药浅和毫秒雷拨管（总延淋期时间不忧超超过窑130谎ms菌），放炮抱时洞内停签电撤人，咸放炮挥后值30浑min游方可进入柴工作面检击查。震动放炮逐啊骂震动放炮领是揭煤时套一种诱导库突出的安码全防范措础施。它是阅通过多钻侨眼、钻浅另眼、少装慢药的施工沙方法，使傻煤体及岩云层造成震天动，在人武员撤到安撑全地点的铃条件下诱密导突出，降以保证作冈业的安全摸。震动放猎炮即使没猫有诱发突抬出，由于狗强大的震室动力使煤叛体破裂，湿有助于消扶除围岩应睛力的不均惠衡状态，柿释放煤体移内的弹性奋潜能，缓思和地压，损有利于防筐突和安全氏施工。彼昆震动放炮认辅以金属交骨架滑惠强金属骨架旨是一种预蛮防突出的拍辅助措施柄。揭煤时但，为了使酬金属骨架城不被爆破拳崩坏，骨免架孔的开丘孔和终孔叛位置均设演在开挖周王边线以外蛇。因此，圆施钻前要意把工作面滤适当扩大点。料骨架孔穿冻透煤层深萌入岩卫层颠0.5秒m救，孔膛距冷75扁mm载，内抚插上5堪0闲钢管并注艺浆，钢管轻尾端脸用惰U救型螺栓和押方垫板联怒结固定在编钢拱架上团，钢拱架酸立在开挖壶周边线以忘外。金属朴骨架虽不执能直接大屡量降低煤盏体内的应帐力和瓦斯救压力，但邮能增加煤赵体的稳定吵性，此外吵，骨架钻下孔有卸压盗和排放瓦加斯的作用收，所以能瘦减小突出守能量。冠具体工艺讽见茄“怕揭煤施工译工忙艺增”扎。疲〈八〉．箩气密性混毙凝土施工阳齿粉所谓气密绕性混凝土疑，是在混判凝土中掺泳入一定比坊例的硅灰代、粉煤灰菌和高效减六水剂