隧道进口瓦斯地段安全专项方案方案大全

PAGE6PAGE1目录1工程概况 32编制依据 33施工计划 44施工工艺与施工方法 44.1施工工艺 44.2施工工艺流程 55瓦斯的定义 55.1瓦斯的特性 65.1.1爆炸性 65.1.2渗透性 65.1.3不稳定性 65.1.4窒息性 75.2瓦斯爆炸的必要条件 75.2.1瓦斯浓度 75.2.2引火源 85.2.3足够的氧气 85.3瓦斯突出 85.3.1.瓦斯涌出形式 95.3.2.瓦斯突出的一般规律 95.3.3突出与地质构造的关系 105.3.4.突出与瓦斯压力的关系 115.3.5.突出与地压的关系 115.3.6．突出与地层的关系 115.3.7.突出与水文地质的关系 116施工安全防范措施 117瓦斯监测与检测 207.1瓦斯监控要求 207.2监控 217.3人工检测 218瓦斯隧道施工通讯 229瓦斯隧道施工防火 239.1动火制度 239.2施工防火 249.2.1加强思想教育、提高防火意识 249.2.2防止放炮火源 259.2.3防止电气火源和静电火源 259.2.4防止摩擦和撞击点火 269.2.5防止明火点燃 269.2.6防止其他火源 279.2.7消防措施 2710劳动力计划 2711逃生及救援 271工程概况1.0.1我分部承担新莲隧道施工任务为：进口正洞里程DK720+757—DK726+400，长5643米，平导里程DK721+300-DK726+207.44，长4907.44m，1#斜井里程XJ1K1+507-XJ1K0+000，全长1507米。1.0.2进口正洞DK721+320～DK721+610段、进口平导PDK721+320～PDK721+610段，洞身岩性含煤层，地表勘测有开采痕迹，本段施工过程中可能发生有害气体溢出及揭煤风险。2编制依据1《中华人民共和国安全生产法》(中华人民共和国主席令第70号)。2《建筑工程安全生产管理条例》(国务院令第393号)。3《安全生产许可证条例》（国务院令第397号）。4《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）5《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）6《爆破安全规程》（GB6722-2003）。7《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）8《铁路隧道施工技术指南》（TZ1204-2008）。9《新莲隧道实施性施工组织设计》10铁道部第二勘测设计院设计的相关定型、参考图及通用图。11作业施工、通风方案及施工管理严格按设计要求施作，并要符合《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》。3施工计划根据总体施工进度计划，将于2011年11月～2012年12月通过该段煤系地层。4施工工艺与施工方法4.1施工工艺4.1.1本隧道按新奥法原理组织施工，并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，应根据监控量测结果，适时调整支护参数，及时施作二次衬砌。4.1.2按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。4.1.3正洞及平导穿越瓦斯段施工方法及参数见表4.1.3表4.1.3瓦斯段衬砌及支护参数表起讫里程衬砌类型施工方法超前支护加强支护注浆加固下锚侧向备注DK721+320~DK721+370Ⅴ级C型复合台阶法加临时横撑拱部Φ42超前小导管，环向间距0.4m，每2.4m一环，每环38根，4.5m/根全环I20b型钢钢架，间距0.6m————DK721+370~DK721+500Ⅳ级B型复合台阶法拱部Φ42超前小导管，环向间距0.4m，每3m一环，每环38根，4.5m/根拱墙格栅钢架，间距1.0m————DK721+500～DK721+610暂无图纸PDK721+320~PDK721+370Ⅴ级锚喷衬砌台阶法采用Φ42小导管，环向间距0.4m，每3m一环，每环20根，4.5m/根拱墙I16型钢钢架，间距1mPDK721+500~PDK721+600Ⅴ级锚喷衬砌台阶法采用Φ42小导管，环向间距0.4m，每3m一环，每环20根，4.5m/根拱墙I16型钢钢架，间距1m4.2施工工艺流程测量放线测量放线拱部超前支护上导坑开挖、出碴下导坑开挖、出碴下部初期支护超前地质预报上导坑初期支护围岩监控量测围岩监控量测围岩监控量测围岩稳定性评判、修正施工方案，确定二次衬砌施作时间仰拱填充施工下一工序仰拱施工工艺流程5瓦斯的定义瓦斯是隧道从地层中涌出的以甲烷为主的各种有害气体的统称，由gas音译而来，其成分比较复杂，它含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气、和数量不等的重烃以及微量的稀有气体等，但主要成分是甲烷（CH4，俗称沼气），占80%～90%。沼气无色、无味、无毒，难溶于水，比空气轻，遇火即燃烧或爆炸。铁路瓦斯隧道遇到瓦斯多出现在煤系地层。瓦斯无色、无味。但若与其它芬芳族气体混合，则发出类似苹果的香味。其熔点为-182.5℃，沸点为-164℃，在标准状态下，密度为5.1瓦斯的特性5.1.1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。5.1.2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，渗透到隧道开挖空间里。5.1.3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。5.1.4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。5.2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。5.2.1瓦斯浓度瓦斯爆炸之所以产生，是瓦斯氧化反应剧烈发展的结果。如果生成的热量超过周围介质的吸热和散热的能力，即形成热量的积聚，促使氧化进一步发展结果就会酿成爆炸。瓦斯爆炸是有一定的浓度范围的，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，此燃烧层呈浅兰色或淡青色；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%时，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。5.2.2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650～750℃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℃5.2.3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%时，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。5.3瓦斯突出瓦斯突出是施工过程中，发生的一种瓦斯的突然剧烈运动并造成十分巨大的动力效应现象，其机理较为复杂，但破坏性极大，易引起瓦斯爆炸等突发性自然灾害。一般认为饱含瓦斯的煤层或地质构造，在构造力、地层静压力等的综合作用下积蓄了较大的弹性能量并处于平衡状态，当隧道施工影响造成该平衡状态下瓦斯压力体系的破坏时，巨大的弹性能量和游离瓦斯突然释放，在极短的时间内大量瓦斯混合物喷射到施工空间，造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸。瓦斯突出与地质构造、瓦斯含量与地层压力等密切相关。5.3.1.瓦斯涌出形式1普通涌出：煤系地层或岩层中瓦斯缓慢、均匀、长时间地向坑道内释放，这是瓦斯涌出的基本形式。2瓦斯喷出：含瓦斯煤系地层的地质破碎带、空洞或裂隙中积存有大量的高压瓦斯，当坑道开挖接近时，瓦斯突然以喷出形式大量释放。3煤岩与瓦斯突出：存在于地层中具有一定压力的气体和固体混合物，冲破煤岩覆盖层后，大量的煤和岩石被抛出，并释放出大量的瓦斯。5.3.2.瓦斯突出的一般规律煤岩与瓦斯突出前后，都有地应力、瓦斯和煤岩的地质构造与力学性质的种种异常表现。归纳起来发生突出有三个主要因素：地应力、瓦斯和煤岩结构，而地应力和煤岩中瓦斯的存在是引起突出贡献的主要因素。其突出的一般规律为：1突出最易发生在地质构造带及其附近，如断层、褶曲、扭转地带、火成岩侵入区、煤层倾角骤陡、走向拐弯、层厚变化异常等地段。2在开挖形成的应力集中区，应力增大，突出危险性随应力增大而增大，如坑道的上隅角，相向开挖接近区、坑道开挖分支处等。3突出次数和强度，随煤层厚度和煤层倾角放散初速度高、瓦斯含量大、层理紊乱，无明显节理、光泽暗淡、容易粉碎、有分枝型节理等特征。4突出前常出现各种预兆，如坑道支撑压力增大；岩块迸出、掉碴、外鼓或移动加剧；煤岩与支架发生破裂声、闷雷声、折断声等；瓦斯涌出量忽大忽小；煤尘增多；煤体及工作面温度略有下降或升高；煤质变软、干燥；顶钻夹钻等。5绝大多数突出发生在掘进工序，尤其在爆破时，突出的危险性随着对煤体的震动而加剧。6突出具有延时性，其迟延时间从几分钟到几十个小时。5.3.3突出与地质构造的关系绝大多数瓦斯突出发生在地质构造带内，如:断层、褶曲、向斜、扭转、背斜和火成岩侵入区。在地质构造带内，煤层受着强大的地质构造力的作用而积蓄大量的能量，同时破坏了的煤体形成了贯通裂隙，促使瓦斯积聚，给突出创造了条件。当开挖工作接近这一区域时，在地压的参与下，煤岩中所积蓄的潜能突然释放，瓦斯突然涌出，就造成瓦斯的突出。就地质构造来讲，向斜的轴部，扭转地带的突出危险要大于背斜。5.3.4.突出与瓦斯压力的关系煤层中或岩体中的瓦斯含量与瓦斯的压力是突出的重要因素之一，瓦斯含量与瓦斯压力越大，突出危险越大，一般瓦斯突出发生在瓦斯压力大于10Mpa的情况。5.3.5.突出与地压的关系地压力越大，突出的危险性越大。埋深增加时，突出的次数和强度都有可能增加。此外，在应力集中区，瓦斯突出的危险性也大幅度增加。5.3.6．突出与地层的关系在软弱煤层或岩层中，瓦斯突出的危险性较高。若煤层顶底板为坚硬而致密的岩层且厚度较大时，其弹性与集中应力较大，瓦斯不易释放，其突出危险也较大。此外，瓦斯突出与隧道的开挖方向和煤层的走向也有一定的关系，一般两者垂直时，瓦斯易突出。5.3.7.突出与水文地质的关系煤层比较湿润，隧道涌水量大时，突出的危险性小，反之则大。6施工安全防范措施6.1瓦斯隧道施工前，必须编制实施性施工组织设计和应急救援预案，其主要内容应包括施工通风设计、预防瓦斯突出的措施和揭煤方法。6.2瓦斯隧道应建立专门机构进行通风、防突、防爆及瓦斯检测工作，设置消防设施。6.3瓦斯隧道开工前，必须对施工作业人员及管理人员进行安全技术培训。爆破工、电工、瓦斯检测人员等必须持证上岗。6.4瓦斯隧道的施工单位应建立救护队伍。救护装备和救护车辆不得用于救护以外的工作。6.5瓦斯隧道施工作业应符合下列规定：6.5.1当爆破作业面附近20m6.5.2电动机附近20m6.5.3当瓦斯积聚大于0.5m3，浓度大于2%时，附近6.5.46.5.56.5.66.6瓦斯工区钻爆作业应符合下列规定：6.6.1.31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；2低瓦斯工区揭煤和煤层、半煤层掘进，应使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药；3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；4有煤与瓦斯突出危险的地段爆破，应使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。5禁止使用黑火药和冻结、半冻结的硝化甘油类炸药，同一工作面不应使用两种不同品种的炸药。6.6.46.6.51装药前应清除炮孔内的煤（岩）粉。2炮孔深度小于0.6m时，不应装药爆破；特殊情况下，必须采取安全措施并满封炮泥。3炮孔深度为0.6～1m时，封泥长度不应小于炮孔长度的1/2；炮孔深度大于1m时，封泥长度不应小于0.5m；炮孔深度大于2.5m时，封泥长度不应小于1m。光面爆破时，周边炮孔应用炮泥封实，且封泥长度不小于0.3m。4工作面有2个或2个以上自由面时，最小抵抗线在煤层中不得小于0.5m，在岩层中不得小于0.3m。浅眼装药爆破大岩块时，最小抵抗线和封泥长度均不得小于0.3m。5炮孔用水炮泥封堵时，水炮泥外剩余的炮孔部分应用粘土炮泥封实，其长度不小于0.3m。6.6.61炮孔内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯逸出、煤岩松动等；2在距爆破地点20m内堆放的机具设备、石碴、材料等堵塞坑道断面1/3以上；3工作面风量不足。6.6.76.7防治煤与瓦斯突出应符合下列规定：6.6.16.6.21瓦斯压力法。2综合指标法。3钻屑指标法。4钻孔瓦斯涌出初速度法。5“R”指标法。6.6.36.8石门揭煤应符合下列规定：6.8.16.8.26.8.36.8.46.8.5揭煤前应清理洞口和通风机房周围50m6.9煤层段掘进与支护衬砌应符合下列规定：6.9.16.9.26.9.36.9.46.9.56.9.66.10瓦斯隧道施工通风应符合下列规定：6.10.16.10.26.10.36.10.41主要风机停转；2通风系统遭受破坏；3开挖工作面停风；4打开封闭区。6.10.5洞内供风量应通过计算确定，且每人供风景不得小于4m6.10.66.10.76.10.86.10.96.10.106.11瓦斯隧道施工必须建立瓦斯检测制度，并遵循下列规定：6.11.16.11.26.11.36.11.41低瓦斯工区每班至少检查2次；2高瓦斯工区每班必须至少检查3次；3有煤与瓦斯突出危险的施工作业地段，瓦斯突出较大、变化异常的作业地段，应设专人经常检查；4长期停工后重新复工的作业面、隧道塌方后开始处理前必须进行检查。6.11.56.11.66.11.76.12瓦斯隧道照明与电气信号设备应符合下列规定：6.12.16.12.26.12.36.12.4矿灯充电房应离洞口50m6.12.56.12.66.12.76.13隧道内非瓦斯工区和低瓦斯工区的电气设备与作业机械可使用非防爆型，其行走机械严禁驶入高瓦斯工区和瓦斯突出工区。高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备与作业机械必须使用防爆型。6.14瓦斯隧道防火应符合下列规定：6.14.1洞口20m6.14.26.14.36.14.46.14.5瓦斯工区必须在洞外设置消防水池和消防用砂，水池中应经常保持不少于200m6.14.6瓦斯工区内必须设置消防管路系统，并每隔100m6.14.76.14.86.14.96.14.106.15瓦斯隧道救护工作应符合下列规定：6.15.16.15.26.15.36.15.46.16瓦斯工区进洞人员应遵守下列安全规定：6.16.16.16.26.16.37瓦斯监测与检测7.1瓦斯监控要求7.1.17.1.27.1.3瓦斯隧道每班应对开挖掌子面按规定检查，平常按1次/2小时频率检查，如有异常情况时应随时检测。每个断面应检查5个点，即拱顶、两侧拱脚和两侧墙脚各距坑道周边20cm7.1.41开挖工作面风流、回风流中，爆破地点附近20m内的风流中及局部塌方冒顶处；2局扇附近10m内的风流中；3各种作业台车和机械附近20m内的风流中；4电动机及开关附近20m内的风流中；5隧道洞室中，如变电所、水泵房、水仓、车洞、人洞等处；6错车道位置及衬砌端头；7接近地质破碎带处。7.2监控.27.3人工检测7.3.17.3.2成立专门瓦斯检测班，并由经过专业培训合格且取得证件人员组成，每班2人，共6人。7.3.3分部定期不定期对瓦斯检测人员进行考核，杜绝“漏检”、“假检”和“少检7.3.41开挖工作面，风流、回风流中，爆破地点附近20m内的风流中及局部塌方冒顶处；2局扇附近10m内的风流中；3坑道总回风流中；4各种作业台车和机械附近20m内的风流中；5电动机及开关附近20m内的风流中；6隧道洞室中，如变电所、水泵房、水仓、车洞、人洞等处；7错车道的位置、衬砌的端头；8接近地质破碎带处。7.3.58瓦斯隧道施工通讯8.1在掌子面和洞口值班室设置防爆应急电话，确保信息安全畅通。8.2隧道内固定敷设的通信、信号和控制用电缆全部采用铠装电缆、不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆。8.3作业班组长、洞内领工员和洞口值班人员配备防爆对讲机。瓦检员及安全员随身携带报警装置。8.4为防止雷电波及隧道内引起瓦斯事故，通信线路在隧道洞口处装设熔断器和避雷装置。8.5由地面直接进入隧道内的轨道和露天架空引入的管路，必须在隧道洞口附近将金属体进行不少于2处的集中接地。8.6通信线路必须在隧道洞口处装设熔断器和避雷装置。9瓦斯隧道施工防火9.1动火制度瓦斯隧道施工中如需动火，严格按照动火制度执行：9.1.19.1.29.1.39.1.49.1.59.1.6作业人员动火申请作业人员动火申请现场领工员现场领工员值班瓦检员值班瓦检员员作业地点20m范围内瓦斯检测作业地点20m范围内瓦斯检测瓦斯浓度瓦斯浓度加强通风及设局扇加强通风及设局扇瓦检员报告现场负责人瓦检员报告现场负责人现场负责人审批后，并做好记录签字现场负责人审批后，并做好记录签字开始作业并设局扇和检测瓦斯浓度开始作业并设局扇和检测瓦斯浓度检查是否有残火检查是否有残火作业结束作业结束9.2施工防火9.2.1加强思想教育、提高防火意识防止点火源的出现对瓦斯隧道来说是一个严格管理的问题。施工中做到日日不松懈，班班严格执行机电、放炮、摩擦撞击、明火等的防治规定和措施。提高洞内工作人员和工程技术人员的素质，加强防火防爆意识，大力宣传洞内的防火防爆知识，贯彻执行有关规定，发现隐患和违章严肃处理。9.2.2防止放炮火源1爆破作业必须使用2#煤矿炸药、煤矿延时电雷管起爆。不使用不合格和变质、超期的炸药。雷管总延时时间≤130ms，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；2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；3禁止使用明