隧道气体检测专项方案

海西天然气管网二期工程漳州-龙岩段峰苍岭隧道有害气体检测设备及监测专题方案编制：复核：同意：中交第二航务工程局中海油海西天然气管网二期工程漳州-龙岩段第五标段项目经理部二０一三年五月二十二日有害气体检测设备及监测方案一、工程概述隧道地处漳州市南靖县龙山镇南坪村下柯西侧约1.0km处。隧道进、出口周围1km左右有村级水泥路，交通条件较差。隧道进口坐标X=2729194.235，Y=547021.601，底板高程为150.7m；出口坐标X=2729686.109，Y=546348.5158，底板高程为154.3m。隧道水平长度833.5m，实长833.8m，纵向坡度采取“人”字坡设计，进口段为2.9%（约1.65º），出口段为-2%（约1.15º）。隧道采取直墙拱形断面，净断面尺寸为2.7m×2.7m（宽×高）。隧道穿越处气管道设计压力为7.5MPa，管材为D813×12.7mmX70直缝埋弧焊钢管，设计范围管道水平长879.3，实长880.7m。围岩以Ⅴ、Ⅵ级围岩为主，隧道工程地质、水文地质十分复杂。依据围岩等级不一样，施工采取人工、机械开挖或钻爆法开挖，双头掘进，装载机装碴，无轨运输出碴。设计为无瓦斯隧道，为预防有害气体突出，避免灾难性事故发生,加强对有害气体监测,用监测信息指导隧道施工,同时对有害气体进行综合治理。二、编制依据1.《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94）2.《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076—95）3.《公路隧道设计规范》(JTGD70-)4.《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-）5.《作业场所空气中粉尘浓度测定方法》GB5748-856.《公路水运工程安全生产监督管理措施》(交通部第1号)7.《危险性较大分部分项工程安全管理措施》建质[]87号8.《建设工程安全生产管理条例》国务院令（第393号）9.《煤矿安全规程》10.《防治煤和瓦斯突出细则》11.《保腾高速公路土建2协议施工组织设计》12.项目施工设计图纸及实际情况三、监测目标及内容（一）监测目标预防在隧道施工过程中,有害气体超限带来危险,确保人身、机具和工程安全。2、依据有害气体含量高低、浓度大小,采取对应技术方法。3、检验技术方法效果,正确指导隧道施工。4、为瓦斯隧道施工积累经验。（二）监测内容瓦斯是煤矿井巷和隧道施工中，从煤层、岩层和隧道围岩中逸出多种有害气体（其中关键成份是俗称沼气甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氮、重烃及其化合物，包含乙烷、丙烷、丁烷等气体）总称。是大量植物沉积埋藏在地下深处，在缺氧情况下经地层高温高压作用下在进入煤变质碳化过程中产生气体。瓦斯通常在碳质岩内或周围发觉，尤其在煤层、页岩和含油层和其它产生瓦斯岩石上多孔地层，另外在泥炭、有机粉砂和有机体在潮湿环境下腐烂地方也会有瓦斯存在。瓦斯能够沿断层、节理或多孔岩石横向经过相当一段距离。假如被覆盖不渗水地层限制，瓦斯会在湖和水下累积。瓦斯通常以气压袋形式存在，当气压袋被刺破(如钻眼）后，因为稳定渗透、严重散发或忽然涌入，在开挖区域将有瓦斯出现：伴随一定煤层中地质扰动，瓦斯也会以强烈爆发形式（通常含有大量煤尘）产生。溶在地下水中瓦斯气体进入隧道后，气体会从水中释放出来，进入隧道空气中。依据梅花岭隧道有害气体实际情况,瓦斯(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)作为关键监测对象,而把部分含量低、浓度小有害气体作为辅助监控对象。四、仪器选择和使用方法中国有害气体监测技术发展较快,现在部分煤矿已采取全自动电脑监控,但其成本较高。依据梅花岭隧道实际情况和经济比较等,在确保监测正确前提下,选择三合一气体检测仪及大量CO、CO2、H2S、SO2、NOn等各剂量浓度有害气体检测试管。表1有害气体极限浓度标准有害气体名称极限浓度有害气体名称极限浓度(CH4)1%(CO)0.0024%二氧化碳(CO2)1.5%硫化氢(H2S)0.00066%二氧化硫(SO2)0.0005%氨(NH3)0.0004%二氧化氮(NO2)0.0025%氮氧化合物(NOn)换算NO2浓度不得超出5mg/m3粉尘每立方米空气中,含有10%以上游离二氧化硅粉尘必需在2mg以下五、人员配臵成立专业瓦检组,瓦检组由3人组成,全部瓦检人员均经过专业技术培训。3人分成3组24小时值班,做到分工明确、责任明确,确保瓦检仪正确度。专职瓦检员进行专业技术培训,取得资格证后方可上岗,全部进洞施工人员全部要经过瓦斯知识培训,合格后方可进洞施工。六、监测及数据整理分析（一）监测频率及位臵因本隧道为非瓦斯隧道，所以监测频率较瓦斯隧道少，在围岩改变时必需进行监测，同时每班监测不得少于一次，遇有突发气体时，每班可依据情况进行数次监测，检监时每一百米检测3个断面，每个断面测五个点:即拱顶、两侧拱腰处和两侧墙脚处,掌子面处应多测几点。关键监测风流和场地包含:开挖面回风流、放炮地点周围20m以内风流、局部坍方冒顶处、多种作业台车和机械周围20m处和隧道顶部局部凹陷有害气体易于聚集处等;地质破碎带处应立即检验。（二）监测数据整理分析瓦检人员在洞内检测同时,做好多种有害气体浓度改变统计,并立即汇总分析，指导隧道安全施工，如遇特殊情况立即向值班责任人汇报，方便采取紧急应对方法。七、管理方法(一)瓦检仪器专员保管、充电,应随时确保测试正确性。按多种仪器说明书要求,定时送地市级以上质量技术判定机构进行判定,日常每3天校正一次,对需要大修仪器应送国家认定机构进行修复。(二)关键区域及部位坚持“一炮三检制”,即装药前、爆破前、爆破后,均应进行检测。(三)每个检测点应设臵显著统计牌,每次检测应立即填写在瓦斯统计本上,并定时逐层上报。八、有害气体综合治理现在对隧道内有害气体综合治理,关键是采取超前探测、排放、通风、防护、注浆止气及气密性混凝土封闭等方法。（一）超前探测、排放利用地质超前预报对开挖面至前方范围进行超前探测,了解其地层结构、含气情况,对探测出裂隙发育、连通性好含气层或较大气囊,钻机进行超前钻探,对有害气体进行判定,并经过钻孔排放有害气体。在每个开挖循环作业之前,加强局部钻孔方便对开挖面前方5m范围进行探测,判定是否有有害气体逸出。超前钻孔位臵可依据岩层产状确定:当掘进由煤层顶板进入煤层时,超前钻孔布臵在隧道底部;反之,当掘进由煤层底板进入煤层时,超前钻孔布臵在隧道顶部。采取5m超前钻探工艺,避免了钻机频繁移动,不中止隧道正常掘进。简便易行,事半