方斗山隧道过特殊地段施工技术措施.doc
方斗山隧道过特殊地段施工技术措施 编制 审核 批准 四川中成煤炭建设集团有限责任公司 方斗山隧道工程施工项目部 目 录 方斗山隧道断层、破碎带施工技术措施1 一、超前小管棚施工1 二、开挖控制2 三、锚喷初期支护2 四、监控量测4 方斗山隧道瓦斯、煤层、采空区地段施工安全措施5 一、施工通风5 二、电气与作业机械6 三、钻爆作业8 四、揭煤防突9 五、过采空区措施14 六、预防瓦斯爆炸的主要措施17 七、施工安全及事故处理18 方斗山隧道溶洞、涌水地段施工安全措施22 一、涌水地段23 一、主要防范措施23 二、施工安全措施25 三、 防排水措施25 四、掘进施工方案25 五、施工注意事项26 二、溶洞地段26 一、溶洞的预测及应对措施26 二.岩溶水处理27 三其他要考虑的问题28 方斗山隧道断层、破碎带施工技术措施 川气东送天然气管道工程是从四川省达州市普光气田输往上海市的主干输气管道,方斗山隧道位于干线普光首站利川段内,为越岭隧道,横穿方斗山山脉中段,系单坡隧道,设计隧道宽3.2m、高3.1m,隧道平距3082.56 m,进、出口高差495.51m,斜度9.130。其中 K0000至K032.56、K0+092.61至K1+175.86、K1+175.86至K1+364.09、 K2+360.72至K2+427.91、K3+051.18至K3+082.56为Ⅴ类围岩、Ⅳ类围岩断层破碎带,并且要通过“横梁子逆冲断层”,其岩性主要为片岩、页岩、泥质灰岩、白云质灰岩、白云质泥岩,节理、层理及裂隙发育,层面交错,风化极为严重,呈压碎状态,致使围岩自稳能力极差,成型困难。 针对上述情况,结合施工生产要素及施工生产能力,按照“管超前、严注浆、短开挖、不 (弱)爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的施工原则,在拱部超前小管棚注浆预固结围岩的保护下,采用三部台阶法进行施工。拱部预留核心土,周边采用风镐开挖。 一、超前小管棚施工 1、工艺原理在破碎松散岩体中施工超前钻孔,打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液,浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中,并将其中的空气、水分排出,使松散破碎体胶结、胶化,形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体,从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性;使超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体,在壳体的保护下进行开挖支护施工。 2、管棚及注浆设计采用3m/根的∮42mm小导管布设在拱部,外插角5~7,环向间距40cm,纵向环距2.5m,即每施作一排小导管,开挖支护2.5m;压注11水泥浆液,采用425普通硅酸盐水泥,浆液中掺水泥用量 3~5%的STC速凝剂,以缩短浆液的胶化固结时间,控制浆液的扩散范围。 3、施工要点 1小导管加工3m/根的∮42mm小钢管一端加工成尖锥形,距另一端100cm的位置开始至尖锥端之间按梅花型间距为20cm布设∮6mm的孔眼4排,以利于小导管推进和浆液渗入破碎岩体。 2 小导管安设在岩体松软中,采用YT-28型风动凿岩机直接推送,如遇夹有坚硬岩石处,先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位。 在施作小导管前应注意 第一,喷3~5cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙,为注浆作好准备工作; 第二,准确测量隧道中心线和高程,并按设计标出小导管的位置,误差15mm; 第三,用线绳定出隧道中心面,随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向,以控制外插角达到设计的标准; 第四,施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行,为提前注浆留好作业空间。 3、注浆选用UB6型注浆泵注浆,采用浆液搅拌桶制浆。为防止浆液从其他孔眼溢出,注浆前对所有孔眼安装止浆塞,注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。由于岩体孔隙不均匀,考虑环形风镐开挖的方便,同时要达到固结破碎松散岩体的目的,保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定,形成有一定强度及密实度的壳体,特别是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力,采取注浆终压(0.8~1.2MPa)和注浆量双控注浆质量,拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。通过现场试验确定拱脚终压为1.2MPa,拱腰范围为1.0MPa,拱顶为0.8MPa.注浆时相邻孔眼需间隔开,不能连续注浆,以确保固结效果,又达到控制注浆量的目的。 二、开挖控制 开挖为控制超欠挖及减少对围岩的扰动,拱部弧形及边墙周边必要时采用风镐分台阶开挖,核心土及中槽均采用放炮开挖,开挖进尺根据围岩稳定性确定为l榀钢格栅拱架的间距,即0.5~1.0m,边墙按钢格栅拱架的两个单元分两个台阶施工,上下台阶相距2m,左右边墙错开2m. 三、锚喷初期支护 1、初期支护参数系统锚杆采用2.5m/根的锚固剂锚杆,纵向、环向间距均为1cm,梅花型布置;拱墙设钢格栅拱架,间距50cm,钢格栅每侧拱脚设2.5m/根的锚固剂锁口锚杆,按梅花型布置在钢格栅的两侧,环向间距50cm;挂∮6双层钢筋网,网格尺寸为10cm10cm,喷射混凝土厚 25cm. 2、喷射混凝土材料及机具选定 1、机具喷混凝土采用Bz5B型混凝土喷射机,压力为0.2~0.4MPa. 2 水泥及细骨科采用425并普通硅酸盐水泥;细骨料选用石柱县西沱砂,砂率控制在50%,含泥量≤3%。 3粗骨科采用规格为5~15mm的碎石,经试验选用石灰岩生产的各项指标均达到设计要求的碎石。 4粘稠剂选用STC型速凝剂,经现场试验,最佳掺量为水泥用量的10%,3min初凝,6min终凝,而且可大量减少回弹量。 5水灰比过大、过小都会使混凝土回弹量增加,浪费大量的材料;经现场多次试验确定,水灰比为0.47的混凝土喷射效果最佳。 3、喷射混凝土开挖后为缩短围岩的暴露时间,防止围岩进一步风化,必须先初喷混凝土3~5cm厚再封闭围岩;待钢格栅及钢筋网安设好后,再喷混凝土10~12cm;最后在下一循环喷射混凝土时分两次喷射至设计厚度。 1采用掺STC型粘稠剂半湿式喷射混凝土工艺,减小洞内粉尘污染及回弹量。 2喷射前用高压风将岩壁面的粉尘和杂物吹干净,水泥、粗、细骨料加少量水,用搅拌机干拌,水量按水灰比配制混凝土应加入水总量的20%;拌好后将干料运至喷射作业点再进行人工拌和,并按水泥用量的3~5%掺入速凝剂。 3)喷射作业分段、分片由下向上依次分层进行,每段长度为3m为加快混凝土强度的增长速度及提高混凝土的喷射效果,用防爆探照灯提高作业环境温度。 4喷头喷射方向与岩面偏角小于10,夹角为45;喷头至受喷面距离在0.6~1.0m之间,喷头呈螺旋形均匀缓慢移动,一般绕圈直径在0.4m为宜。 4、注浆在初喷混凝土封闭围岩后按设计布设注浆管和注浆。注浆孔位误差控制在施工组织设计中规定的误差范围之内。 1钻进用YT28型手持式风动凿岩机凿孔并清孔,应沿径向进行钻孔,确保锚入稳定岩层的深度。 2将注浆管放入孔内,用锤子打实。 3安装注浆导管。 4注浆通过快速注浆接头将注浆孔和UB6型注浆机连接。开动机器压注11水泥浆,掺水泥用量3~5%掺入速凝剂,为了保证改良围岩结构,注浆终压必须达到0.8Mpa。 5、挂钢筋钢筋网片采用∮6圆钢,除锈处理后按设计加工成100cm100cm的网片;挂设时网片必须随受喷面的起伏铺设,与受喷面间留3至5cm作为保护层,网片与系统锚杆焊接牢固,确保喷射混凝土时不移动。 6、安设钢格栅钢筋除锈后按设计要求分节加工成型,钢格栅分节间通过钢板用螺栓联接。 1钢格栅严格按设计间距架立。 2为充分发挥钢格栅的承载能力,首先要求钢格栅必须垂直且与线路方向垂直;其次,架立拱部钢格栅时,严格控制左、右拱脚标高,以防拱架偏斜,影响与边墙钢格栅架的圆顺连接或侵入衬砌厚度。 3为方便拱部钢格栅与边墙钢格栅的连接,在拱脚连接处铺不小于20cm厚的粗砂或石屑。边墙钢格栅底部必须置于基岩上,以防下沉变形。 四、监控量测 监控量测初期支护完成后,在拱顶、拱脚及边墙的内轨顶面标高处埋设测点进行拱顶下沉和水平收敛量测。测试元件用∮6圆钢加工而成,每根元件长25cm,锚入初期支护体20cm,外露5cm,以防震动影响量测结果。水平收敛量测采用铁科院武汉岩体力学研究所研制的收敛仪进行观测。量测频率开始6h观测1次,然后根据变形量的减小而减小量测频率,即12h、24h、48h、72h、168h,根据量测结果及时调整工序及预留变形量、开挖进尺等,便于指导施工,确保施工安全。量测点每隔5m布设1组。经量测,拱顶最大累计下沉量为11mm,水平最大累计收敛量为13mm.通过对断层破碎带采用超前小导管棚预支护、人工环形及周边开挖技术和锚喷初期支护措施,且通过现场监控量测得出以下结论 1周边人工开挖可减小对围岩的扰动,有效控制超欠挖。 2超前小管棚注浆预支护,可以大量减少拱部围岩的掉块,保证了施工安全、质量和进度。 3通过现场监控量测,将预留变形量由设计的10cm调至5cm. 方斗山隧道瓦斯、煤层、采空区地段施工安全措施 为防止瓦斯隧道的事故发生,保证员工及其他隧道施工人员的人身安全,真正做到“安全第一,预防为主”,根据中华人民共和国安全生产法、建设工程安全生产管理条例等安全生产法律法规的有关要求,参照铁路瓦斯隧道技术规范(TB10120-2002)、煤矿安全规程及相关行业的瓦斯类技术标准、规范,制定本措施。 一、施工通风 一般规定 隧道过瓦斯地段施工期间,应建立瓦斯通风监控、检测的组织系统,测定瓦斯浓度、风速、风量等参数,配备瓦斯电子便携式瓦检仪外和光学瓦检仪,并配备灾害救护队。 通风系统 1、采用压入式通风方式。 2、通风机必须由指定人员负责管理,保证正常运转。 3、压入式通风机和启动装置,必须安装在距洞口15米以外;并符合煤矿安全规程的有关规定。 4、必须采用抗静电、阻燃风筒,风筒必须吊挂平直,接头严密不漏风,破口及时粘补。 5、 通风机必须采用专用开关、专用线路供电;也可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路,通风机每天有专人检查,保证通风机可靠运转。 6、严禁使用3台以上含3台的通风机同时向隧道进行供风。 7、 通风机除因检修、停电等原因停风外,其它均不得停风,停风时必须撤出隧道内所有人员,并制定专门的排放瓦斯措施。 8、隧道需要的风量,须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯绝对涌出量分别计算,并按允许风速进行检验,采用其中的最大值。 9、隧道施工中防止瓦斯集聚的风速不得小于1m/s。 10、隧道施工中,对瓦斯易于集聚的空间,可采用引风等办法消除瓦斯聚集。 11、隧道在施工期,应实施连续通风。因检修、停电等原因停机时,必须撤出人员,切断电源。恢复通风前,必须检查瓦斯浓度,压入式通风机及其开关地点附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5时,方可人工开动通风机。 12、压入式通风机必须装设在洞外15m以外,避免污风循环。通风机应保持风机正常运转。 13、排放高浓度瓦斯时,必须制定排除瓦斯的安全措施,应控制风流,使排出的风流在洞口处的瓦斯浓度不得超过1.0,瓦斯流经路线必须停电、撤人、布岗。 二、电气与作业机械 一般规定 1、瓦斯隧道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 l高压不应大于10000v; 2低压不应大于1140v; 3照明、手特式电器设备的额定电压和电话、信号装置的额定供电电压,应符合高瓦斯工区和煤与瓦斯突出工区不应大于127 v; 2、瓦斯隧道内的配电变压器严禁中性点直接接地。严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向瓦斯隧道内供电。 3、凡容易碰到的、裸露的电器设备及其带动的机器外露的传动和转动部分都必须加装护罩和遮拦。 电缆 1、隧道内高压电缆的选用,应符合下列规定 l固定敷设的电缆应根据作业环境条件选用铜芯电缆; 2移动变电站应采用橡套电缆; 2、隧道内低压动力电缆的选用,应符合下列规定 l固定敷设的电缆,应采用不延燃橡套电缆; 2移动式或手持式电器设备的电缆,应采用专用的不延燃橡套电缆; 3开挖面的电缆必须采用铜芯。 3、隧道内固定敷设的照明、通信和控制用的电缆应采用不延燃橡套或矿用塑料电缆。 4、电缆的敷设应符合下列规定 1电缆应悬挂。悬挂点间的距离,不得大于4m。 2电缆不应与风、水管敷设在同一侧。若受条件限制,当电缆与风、水管敷设在同一侧时,必须敷设在管子的上方,其间距应大于0.3m。 3高、低压电力电缆敷设在同一侧时,其间距应大于0.lm。高压与高压、低压与低压电缆间的距离不得小于0.05m。 5、电缆的连接应符合下列要求 1电缆与电器设备连接,必须使用与电器设备的防爆性能相符合的接线盒。电缆芯线必须使用齿形压线板或线鼻子与电器设备连接。 2电缆之间必须采用防暴型接线盒进行连接。高压低绝缘电缆接线盒内必须灌注绝缘充填物。 电器与保护 l、隧道内的低压电器设备,严禁使用油断路器、带油的启动器和一次线圈为低压的油浸变压器。 2、瓦斯隧道照明灯具的选用,应符合下列规定 (1)已衬砌地段的固定照明灯具,可采用Exd II型防爆照明灯; (2)开挖工作面附近的固定照明灯具,必须采用Exd I型矿用防爆探照灯; (3)移动照明,必须使用矿灯。 3、隧道内高压电网的单相接地电容电流不得大于20A。 4、隧道内禁止高压馈电线路单相接地运行,当发生单相接地时,应立即切断电源。低压馈电线路上,必须装设能自动切断漏电线路的检漏装置。 5、高瓦斯工区和瓦斯突出工区内的通风机和开挖面的电器设备,必须装设装置。当风机停止运转时,应立即自动切断通风机供风区段的一切电源。 6、为了防止地面雷电波及隧道内引起瓦斯爆炸,由地面直接进入隧道内的引入的管路、风筒吊挂线,必须在隧道口附近将金属体进行不少于2处的集中接地; 7、隧道内36v以上的和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电器设备的金属外壳、构架等,都必须有保护接地,其接地电阻值应满足下列要求 l接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得大于2Ω; 2每一移动式或手持式电气设备与接地网间的保护接地用的电缆芯线的电阻值不得大于1Ω。 隧道设备 隧道内所用的电气设备和作业机械,选用矿用安全防爆型。 三、钻爆作业 一般规定 1、隧道建立专门机构进行通风、防爆及瓦斯检测工作。 2、施工作业及管理人员开工前必须进行安全技术培训,爆破、电工、瓦检等特种作业人员应须持证上岗。 钻爆作业 1、隧道钻孔作业应符合下列规定 l开挖工作面附近20m风流中瓦斯浓度不得大于0.5; 2必须采用湿式钻孔; 3炮眼深度不应小于1.5m。 2、装药与爆破作业应符合下列规定 1爆破地点20m内,风流中瓦斯浓度不得超过0.5; 2爆破地点20m内,碎石、煤渣等物体阻塞开挖面不得超过1/3; 3通风风量足,风向稳,通风机无循环风; 4爆眼内煤、岩粉清除干净; 5爆眼封泥不足或不严不应进行爆破。 3、爆破作业必须采用煤矿许用的安全炸药。 4、隧道采用电力起爆,并使用煤矿许用电雷管,严禁使用秒或半秒级电雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷管时,最后一段的延期时间不得大于130ms。 5、瓦斯工区采用电雷管起爆时,严禁反向装药。采用正向连续装药结构时,雷管以外不得装药卷。 在岩层内爆破,炮眼深度不足0.9m以下时,装药长度不得大于炮眼深度的l/2;炮眼深度为0.9m以上时,装药长度不得大于炮眼深度的2/3。在煤层中爆破,装药长度不得大于炮眼深度的1/2。 所有炮眼的剩余部分应用炮泥封堵。炮眼应用水炮泥和粘土炮泥。水炮泥外剩余的炮眼部分应用粘土炮泥填满封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮泥。 6、爆破网络和连线,必须符合下列要求 (1)必须采用串联连接方式,线路所有连接接头应相互扭紧,明线部分应包覆绝缘层并悬空. (2)母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧,若必须在同一侧时,母线必须挂在电缆的下方,并应保持0.3m以上间距; (3)母线应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,母线的长度必须大于规定的爆破安全距离; (4)必须采用绝缘母线单回路爆破; (5)严禁将瞬发电雷管与毫秒电雷管在同一串联网路中使用。 7、电力起爆必须使用防爆型起爆器做为起爆电源,一个开挖工作面不得同时使用两台及以上起爆器起爆。 8、在有瓦斯突出段进行爆破作业时,爆破15min后应巡视爆破地点,检查通风、瓦斯、煤尘、瞎炮、残爆等情况,如有危险必须立即处理。在瓦斯浓度小于l,二氧化碳浓度小于1.5,解除警戒后,才允许工作人员进入开挖工作面工作。 四、揭煤防突 1、煤与瓦斯突出的一般规律 1、煤与瓦斯突出多数发生在掘进碛头,随着掘进深度的增加、埋深的增加,突出强度增大、突出次数增多、突出危险性增大。突出的次数和强度随着瓦斯压力的升高而增多、增大。 2、煤的结构变化大、强度低、厚.度大、透气性差、瓦斯扩散速率大、煤的湿度小容易发生突出。有构造残余应力的地方,煤体强度变形能量大,容易突出,如断层带、破碎带、火山岩侵入带、褶曲地点和煤层倾角变化地点都是容易发生突出的地点。 3、有外力激发容易发生突出。如放炮、打眼、冲孔等都容易诱发突出。 2、煤与瓦斯突出的预兆 1、有声预兆由于地质条件变化、掘进方法、瓦斯大小及煤质特征等的不同,所以预兆声音的大小、间隔时间、煤体深处发生的响声种类也有不同。有的象炒豆似的劈劈叭叭声,有的象鞭炮声,有的象机枪连射声,有的似车跑样的闷雷声、嘈杂声、翁翁声以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。 2、无声预兆煤层结构方面的表现煤层层理杂乱,煤变软、变暗淡、无光泽,煤层干燥和煤尘增大,煤层受挤压褶区变粉碎、厚度变大、倾角变陡等。 3、煤层超前探测 1、隧道施工前,必须对设计标识的各突出煤层位置进行超前探测,标定各突出煤层准确位置,掌握其赋存情况及瓦斯状况。 2、超前探孔施工应符合下列规定 ①接近突出煤层前,应在距设计煤层位置1520m垂距的开挖工作面打超前探孔一个,初探煤层位置; ②在距初探煤层位置10m垂距处的开挖工作面上打3个超前探孔,并取岩煤芯,分别探测工作面前方土部及左右部分煤层位置; ③按各孔见煤、出煤点计算煤层厚度、倾角、走向与隧道的关系,并分析煤层顶、底板岩性; ④掌握并收集探孔施工过程中的瓦斯动力现象; ⑤各探孔施工应满足下列条件 a每个探孔应穿透煤层并进入顶底板不小于0.5m; b正式探测孔应取完整的岩煤芯,进入煤层后宜用干钻取样; c各探孔直径应不小于76mm; d施钻中应观察孔内排出的浆液、煤屑变化情况,并做好记录。 4、煤层揭煤防突措施 1)、技术措施 1、掘至煤层法向距离10m位置时,施工队停头搞好碛头及附近的支护,处理好安全并施工揭煤地质钻孔,地质钻孔参数由项目部设计,原则上要求地质孔不少于4个,要求穿透煤层全厚进入顶板不少于0.5m,保证确切掌握煤层厚度、走向和倾角,地质构造及瓦斯涌出情况等,并详细收集钻孔煤、岩芯资料,同时利用其钻孔煤芯作△p、f值,计算其综合指标K值作为参考,收集钻孔资料经整理分析后形成正式资料报项目部总工程师,送相关部门,以利于安全顺利地揭开煤层。同时施工队必须将原来使用的岩石炸药改为3煤矿乳胶炸药爆破,严格按防突管理的有关规定、措施及批复执行。 2、掘至距煤层法向距离5m位置时停止掘进,立即上预测,当测出的指标超过规定值时,由项目部安排,并经总工程师审批后,由施工队按项目部提供的抽放或排放钻孔设计施工钻孔,钻孔施工完毕后,抽放钻孔立即进行抽放。施工队每天对抽放孔检查不少于2次,并有记录可查,并保证抽放负压和抽放浓度确保抽放一定时间之后,能达到预期效果后(预抽率必须达到25以上);才能开始执行“探掘”措施,施工队技术员确切了解每天的进度及见煤、岩情况,掌握碛头的准确位置,防止误穿煤层,施工队必须执行“探三掘一、先探后掘”的措施,探明巷顶及前方情况,探眼长度应根据煤层赋存状况确定。 3、掘至距煤层法向距离3m位时,施工队准备好综保煤电钻等工具,由防突人员分别对煤层进行第一次检验,检验方法采用钻孔法 ①钻孔布置 布置检验孔不少于3个,孔径42mm,孔深打至待测煤层顶板止,钻孔岩石段采用风钻施工,煤层段采用煤电钻施工。 ②钻孔控制范围 在揭穿煤层的部位要控制其巷道断面及巷道两侧煤层轮廓线外不少于2.5m。 ③测试参数及工作指标 钻孔每钻进1m,测试一次钻屑量S值,钻孔瓦斯涌出初速度q值,测试长度为1m,测试q值的准备时间必须控制在2分钟之内,预测参数及工作指标见下表。 揭煤测试参数及指标表 测试参数 单位 突出危险性 突出危险 无突出危险 最大钻屑量Smax Kg/m ≥4.0 4.0 最大钻孔瓦斯涌 出初速度qmax L/m.min ≥3.0 3.0 ④突出危险性的判定 将所测得的参数值按上表 判定煤层的突出危险性。当检验煤层无突出危险性,且打孔中无喷孔、卡钎等突出预兆,则采取“探掘”措施和安全防护措施组织生产,将巷道掘至距煤层底板法向距离不小于1.5m位置停掘;当测得煤层有突出危险时,则继续进行抽放,达到预期效果再次对煤层进行检验,直到检验煤层无突出危险后方可恢复作业。 4、掘至距煤层法向距离1.5m时,分别处理好碛头附近的安全后,由防突人员对煤层再次进行检验,检验方法、测试参数及工作指标与前述相同,按表一判定煤层的突出危险性。 根据测定结果经综合分析表明煤层无突出危险,则采取安全防护措施掘进直至揭开煤层,若经分析表明煤层具有突出危险,则必须采取抽(排)放措施或补打抽(排)放钻孔等行之有效的补救措施,并进行措施效果检验。只有经检验证实煤层已无突出危险后,方可采用安全防护措施,按总工程师审批的防突技术措施效果检验报告单的要求掘进直至掘开煤层。 5、揭开煤层后的顺层预测 煤层揭开后,施工队停头搞好碛头支护和安全后,由防突人员分别对煤层进行顺层预测,预测参数有钻屑量S和钻孔瓦斯涌出初速度q,钻孔不少于4个,孔径42mm,孔长不低于7.5m,控制巷道断面及两侧轮廓线外不少于3.0m,预测方法采用前述的钻孔法,从钻孔打至2.0m开始,每打完1.0m收集一次钻屑量,每打完一根钎子测试一次钻孔瓦斯涌出初速度q值,将所测数据详细填于测试本上,其工作指标和突出危险性判定按下表执行。 测 试 参 数 单 位 突出危险性 突出危险 无突出危险 最大钻屑量Smax Kg/m ≥4.0 4.0 最大钻孔瓦斯涌 出初速度qmax L/m.min ≥3.0 3.0 顺层预测工作指标表 当预测煤层顺层为无突出危险时,则直接采取安全防护措施掘过煤层,若预测煤层具有突出危险时,则必须实施顺层排放钻孔消除其突出危险(顺层排放钻孔根据煤层赋存状况另行设计),排放孔控制两帮外不低于5.0m,排放孔施工完毕,经排放一定时间后,必须进行措施效果检验,只有经检验确定煤层无突出危险后,方可采取安全防护措施和探掘措施,检验与前述的顺层预测方法相同(并要有针对性)。 6、掘进到距煤层底板法向距离不少于3.0m和1.5m位置时,都必须对煤层进行检验性预测。只有经检验证实煤层无突出危险后,方可按以上所述方法依次揭开煤层,方法采用钻孔法,参数的测试及工作指标按前述执行。 7、煤层揭开后,必须对其进行顺层预测或检验,顺层预测或检验的钻孔布置与前述相同,工作指标按前述执行,只有经钻孔法预测或检验参数不超工作指标和打孔中无喷孔等突出预兆,方可采取安全防护措施掘穿或掘过煤层。 8、施工单位和有关部门应加强隧道的施工管理,严禁打偏中、腰线而导致误揭煤,同时加强支护管理和严格执行“探掘”措施及防突措施。 2、安全防护措施 1、施工必须严格执行防突技安措施,防突期间启爆点设在洞口外20m,碛头20-40m处设一组压风呼吸袋,并且能够保证正常使用。 2、进入防突区域前项目部牵头,有关人员参加,对碛头及隧道回风系统进行一次全面检查验收,且回风所流经巷道断面不低于设计断面,经验收合格后方可放炮。 3、每班跟班队干必须携带准确灵敏可靠的便携仪,悬挂在距碛头不大于5m的顶板下0.3m处,所有人员都必须随身携带化学氧自救器,且保证能正常使用,自救器管理按煤矿管理有关规定执行。 4、碛头距煤层5m位时,必须严格执行“探三掘一”、“先探后掘”措施,否则不允许掘进;探眼不准装药或做它用,且用黄泥堵严,跟班队干将探眼参数及见煤岩情况向项目部和有关人员汇报,并作好记录,发现异常时,不准掘进,等待处理意见,末有处理意见,不得恢复生产。 5、碛头距煤层3m位和1.5m位时,必须停止掘进,向项目部和有关人员汇报,由施工队安排人员煤层进行揭煤前的突出危险性预测。 6、放炮前必须将车辆开到警戒区域外,由工长按警戒位置布岗,撤出岗哨内所有人员,岗哨由现场技术员现场标定,并切断岗哨内除局扇、遥测外的一切电源。 7、放炮前由跟班队干亲自向项目部和有关人员汇报支护、撤人、布岗、断电、装药量及有无突出预兆等情况,所有人员全部撤到警戒位置以外,经同意后方可启爆。 8、放炮30分钟后,确无异常情况,经项目部和有关人员同意后,由瓦斯检查员、班长、放炮员逐步深入碛头,瓦斯检查员必须认真检查瓦斯,当瓦斯不超限,且无异常情况时,方可撤岗送电恢复作业。 9、施工过程中,必须随时观察碛头煤岩变化情况,若打眼过程中有顶钻,夹钎、喷孔、瓦斯忽大忽小,片帮掉矸等突出预兆时,必须立即停止作业,切断闭锁电源,撤出人员,向项目部和有关人员汇报,未经处理不得恢复作业。 10、防突人员及施工队队干,必须认真填好防突牌板,严禁误填、漏填,施工队必须准确掌握允许掘进长度,严禁超掘,并且随时与项目部保持联系,防止误穿煤层。 11、项目部必须经常派人到现场了解进度及岩性,并与预计平、剖面图进行对比,确切掌握碛头距煤层的法向距离。 12、施工队必须保证电器设备完好可靠,每天不少于一次的完好和失爆检查,并有记录可查,司机每次操作设备前,必须对外观进行失爆检查,发现问题及时汇报处理。 13、揭开煤层最后一个循环及过门坎期间放炮必须使用同一厂家的同一的产品,变质炸药不准使用,电管使用前做导通检查,放炮母线接头无锈蚀,严格按施工措施装药、联线,充填炮泥和水炮泥,瓦斯检查员认真检查瓦斯,严禁瓦斯超限作业。 14、掘至煤层法向距离1.5m位到过完门坎循环进度不超过1.3m。 15、揭煤前,必须将永久支护跟拢碛头,否则不允许揭煤。 五、过采空区措施 1、技术措施 1、掘至采空法向距离10m位置时,施工队停头搞好碛头及附近的支护,处理好安全并施工地质钻孔,地质钻孔参数由项目部设计,原则上要求地质孔不少于4个,要求穿透采空区全厚进入顶板不少于0.5m,保证确切掌握采空区厚度、走向和倾角,地质构造及瓦斯涌出情况等,并详细收集钻孔煤、岩芯资料经整理分析后形成正式资料报项目部总工程师,送相关部门,以利于安全顺利地通过采空区。同时施工队必须将原来使用的岩石炸药改为3煤矿乳胶炸药爆破,严格按防突过采空区管理的有关规定、措施及批复执行。 2、掘至距采空区法向距离5m位置时停止掘进,立即上预测,当测出的指标超过规定值时,由项目部安排,并经总工程师审批后,由施工队按项目部提供的抽放或排放钻孔设计施工钻孔,钻孔施工完毕后,抽放钻孔立即进行抽放。施工队每天对抽放孔检查不少于2次,并有记录可查,并保证抽放负压和抽放浓度确保抽放一定时间之后,能达到预期效果后(预抽率必须达到25以上);才能开始执行“探掘”措施,施工队技术员确切了解每天的进度及见煤、岩情况,掌握碛头的准确位置,防止误穿采空区,施工队必须执行“探三掘一、先探后掘”的措施,探明巷顶及前方情况,探眼长度应根据煤层赋存状况确定,同时控制掘进进度,原则上一次放炮进度不超过1.5m。 3、掘至距采空区法向距离3m位时,施工队停头搞好碛头及附近的支护,处理好安全并再次施工地质钻孔,地质钻孔参数由项目部设计,原则上要求地质孔不少于4个,要求穿透采空区全厚进入顶板不少于0.5m,保证确切掌握采空区厚度、走向和倾角,地质构造及瓦斯涌出情况等,并详细收集钻孔煤、岩芯资料报项目部总工程师,送相关部门,经分析确认安全后,方可放最后一炮,原则上一次放炮进度不超过1.5m。 4、掘至距采空区法向距离1.5m位时,分别处理好碛头附近的安全后,再次施工地质钻孔,对瓦斯、地质等参数进行次模底,分析危害因素存在;有危害就必须再次处理,确认安全后,方可采取人工用风镐采穿至采空区。具体步骤是a先用风镐采穿采空区一200200mm的孔,专职瓦斯检查员上前检查有毒有害,确认安全后方可扩大采空区断面;否则用风筒直吹采空采空区的断面进行排放,确认安全后方可扩大采空区断面。在扩采空区断面时必须有专职瓦斯检查员在场不间断地检查有毒有害气体,一旦发现异情况立即撤离人员、布岗、汇报等待处理。b在穿越过程中,施工队应派专人负责瓦斯、有毒有害气体、顶板、水害等进行专项管理。 2、安全措施 (1)、施工队必须严格执行过采空区技安措施(专门制定措施),采取远距离放炮,启爆点设在洞口外,碛头5-10m处设一组压风呼吸袋,并且能够保证正常使用。 (2)、进入采空区前项目部牵头,有关部门参加,对碛头及回风系统进行一次全面检查验收,且回风所流经巷道断面不低于设计断面,经验收合格后方可放炮。 (3)、每班跟班队干必须携带准确灵敏可靠的便携仪,悬挂在距碛头不大于1.5m的顶板下0.3m处,所有人员都必须随身携带化学氧自救器,且保证能正常使用,自救器管理按煤矿管理有关规定执行。 (4)、碛头距采空区10m时,必须严格执行“探三掘一”、“先探后掘”措施,否则不允许掘进;探眼不准装药或做它用,且用黄泥堵严,跟班队干将探眼参数及见煤岩情况向项目部和有关部门汇报,并作好记录,发现异常时,不准掘进,等待处理意见,末有处理意见,不得随意恢复生产。 (5)、碛头距采空区3m位和1.5m位时,必须停止掘进,向项目部和有关部门汇报,安排人员探钻进行采空区的危险性预测。 (6)、放炮前必须将车辆开到警戒区域外,由工长按警戒位置布岗,撤出岗哨内所有人员,岗哨由现场技术员现场标定,并切断岗哨内除局扇、遥测外的一切电源。 (7)、放炮前由跟班队干亲自向项目部和有关部门汇报支护、撤人、布岗、断电、装药量及有无突出预兆等情况,所有人员全部撤到警戒位置以外,经同意后方可启爆洞以外20m。 (8)、放炮30分钟后,确无异常情况,经质安部或工程部同意后,由瓦斯检查员、班长、放炮员逐步深入碛头,瓦斯检查员必须认真检查瓦斯,当瓦斯不超限,且无异常情况时,方可撤岗送电恢复作业。 (9)、施工过程中,必须随时观察碛头煤岩变化情况,若打眼过程中有顶钻,夹钎、喷孔、瓦斯忽大忽小,片帮掉矸等突出预兆时,必须立即停止作业,切断闭锁电源,撤出人员,向项目部和有关部门汇报,未经处理不得恢复作业。 (10)、项目部必须经常派人到现场了解进度及岩性,并与预计平、剖面图进行对比,确切掌握碛头距采空区的法向距离。 (11)、施工队必须准确掌握允许掘进长度,严禁超掘,并且随时与项目部保持联系,防止误穿采空区。掘至采空区法向距离5m位到过门坎循1.5m位环进度不超过1.3m,装药量不超过15Kg。 (12)、碛头距采空区1.5m位时,禁止炮掘,只能采用风镐采掘。碛头作业人员控制在二人,全部穿防水服装,并采用全断面喷雾对准掘进工作面,启到防尘和防火星的作用。 (13)、揭开采空区最后一个循环及过门坎期间严禁采用放炮作业,必须使用风镐人工采穿,采穿采空区和过采空区期间,项目部成立治灾领导小组,统一指挥全过程,所有施工作业人员,必须无条件地服从指挥,确保安全顺利完成。 (14)、施工队必须保证电器设备完好可靠,每天不少于一次的完好和失爆检查,并有记录可查,司机每次操作设备前,必须对外观进行失爆检查,发现问题及时汇报处理。 (15)、采穿采空区和过采空区期间,施工队必须指派专职瓦斯检查员;瓦斯检查员必须认真负责检查瓦斯和其异常情况,严禁瓦斯超限和带危险作业。 (16)揭开采空区后过采空区过程中, ①严禁放炮; ②瓦斯管理严格按照前述煤矿安全有关规定执行; ③做好引风、控风、控制瓦斯; ④制定专门防止采空区煤层自燃发火措施; ⑤严禁机械出碴,只能人工出碴; ⑥超前管棚注浆、金属格栅拱架、喷砼及壁后注浆及时支护、永久支护及时封闭采空区; ⑦机电设备确保完好防爆; ⑧制定详细的治灾施工措施。 六、预防瓦斯爆炸的主要措施 1、防止瓦斯积聚 1、施工时充分考虑煤层条件、采空区条件、地质构造、水文条件、瓦斯情况、老窑情况等。 2、加强通风管理,必须使用机械通风,严禁扩散通风,风筒符合要求,临时停工不得停风。 3、建立健全瓦斯管理制度。 4、及时处理积存的瓦斯,采用增加风量/导风板引导排放/风筒分支排放/充填置换法/钻孔抽放法等进行处理。 5严禁出现没有通风、长度大于6m的盲巷。 6必要进行瓦斯抽放。 2、防止瓦斯引燃 1、防止明火 ①洞口及通风机附近20m以内不得有烟火、取暖。 ②严禁携带烟草、点火物品和穿化纤衣服入隧道。 ③隧道内禁止使用电炉或灯泡取暖。 ④隧道内不得从事电焊、气焊等工作。 ⑤严禁在隧道内存放汽油、煤油、车辆、变压器油等。 ⑥防止采空区煤炭自燃。 2、防止电气火源 ①电气设备符合煤安防爆要求。 ②防雷、防短路。 ③电缆接头严禁有“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头。 ④修理开关、接线盒等不准带电作业。 ⑤隧道内不准拆开、敲打、撞击矿灯。 3、防止放炮火源 ①严格炸药、爆破管理。 ②使用煤矿安全炸药、煤矿安全雷管。 ③炮眼深度、装药量、水炮泥、封泥等符合规程规定。 ④爆破母线、接头符合规程规定。 ⑤禁止放明炮、糊炮。 ⑥严格执行“一炮三检”制度。 4、加强其它火源的治理。 七、施工安全及事故处理 1、施工安全 1 开工前必须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必须持证上岗。 2瓦斯隧道应建立专门机构进行通风、瓦斯检测、洞口安全检查、抢险救护工作,应建立项目经理、主管生产(安全)的副经理、安全负责人、专门机构层层把关、各负其责的安全管理体系。瓦斯检测机构原则上应保证3人/洞口以上,洞口警戒机构原则上应保证2人/洞口以上,且必须由员工担任。 3根据计算结果,配置足够数量的检测、自救、防爆、消防设施、设备和工具。保证备用风机、发电机的完好性,必须满足隧道24小时不间断供风的需求。 4建立建全下列安全管理制度 ①安全教育制度; ②安全检查制度; ③安全奖惩制度; ④通风管理制度; ⑤瓦斯排放管理制度; ⑥瓦斯检测、监控、报告制度(施工队应每天将监测结果报项目部质量安全环保部); ⑦瓦斯隧道爆破安全管理制度(含防尘管理制度、一炮三检制、三人连锁起爆制等); ⑧瓦斯隧道防火及安全警戒检查制度(含防火管理、洞口警戒、检查等); ⑨紧急救援与抢险制度(含紧急救援预案的编制、培训、演练,紧急抢险队伍的人员配置