瓦斯隧道安全施工方案.doc

都江堰灵岩山隧道 瓦斯隧道安全技术专项方案 编制 审核 审批 中铁二十三局集团有限公司都江堰 灵岩山隧道EPC项目部 2009年10 目录 一、工程概况 ........................................................................................................ - 3 - 二、瓦斯隧道安全控制依据................................................................................ - 3 - 三、瓦斯隧道专项施工方案................................................................................ - 3 - 一瓦斯监测方案 3 二瓦斯地质超前预报方案 8 三瓦斯通风方案 10 四、供电、通讯方案 13 五、机械的防爆性能改装方案 14 六、防突方案 15 四、瓦斯安全管理措施 ...................................................................................... - 19 - 1、瓦斯监控组织机构 19 2、瓦斯监测施工管理措施 21 五、瓦斯隧道施工安全技术措施.................................................................. - 25 -一、瓦斯隧道施工工艺安全技术措施 25 三、瓦斯检测安全技术措施 27 四、瓦斯隧道机电设备安全技术措施 28 五、瓦斯隧道消防安全技术措施 29 六、瓦斯隧道施工人员安全技术措施 29 七、瓦斯隧道煤与瓦斯突出安全技术措施 30 一、工程概况 灵岩山隧道工程隧道长1410m,最大埋深约210m。隧道建筑界限宽5m高9m,隧道公路为二级双向行驶公路。 根据初步勘察文件及初步设计文件资料,本工程为中高瓦斯隧道。瓦斯气体主要成分以甲烷CH4为主,甲烷CH4标准状态含量0.51g/L, 甲烷CH4250C状态含量0.47g/L,摩尔百分数占66.70。改须家河组T3X2二段含煤地层贯穿全隧道,呈单斜构造,受附近二王庙断层影响,岩层走向偏转,倾角变化大。 二、瓦斯隧道安全控制依据 1、铁路瓦斯隧道技术规范TB10120-2002 ; 2、防治煤矿瓦斯突出规定煤炭工业出版社2009; 3、煤矿安全规程煤炭工业出版社2006; 4、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ1029-2007; 5、煤矿安全监控系统通用技术要求AQ6201-2006; 6、客运专线铁路隧道工程施工技术指南; 7、设计文件资料以及其他国家有关安全技术操作规程、规范、标准、文件。 三、瓦斯隧道专项施工方案 一瓦斯监测方案 1、隧道瓦斯监测的内容 在施工中,对安全生产影响最大的是瓦斯主要成分是CH4的浓度。故在本隧道施工中,主要以CH4为监测对象,采用自动瓦斯监控系统监测隧道内CH4气体的浓度变化情况。 2、监控方案总述 灵岩山隧道出口决定选用KJ-101型瓦斯监测系统。 KJ-101自动监测系统采用分部式网络化结构,一体化嵌入式设计,具有红外遥控设置,独特的三级断电控制和超强异地交叉断电能力,可实现计算机远程多级联网集中控制和安全生产管理。该系统由洞外计算监控中心、洞内分站、洞内风速传感器、低浓度瓦斯传感器、远程断电仪和自动报警器组成,工作原理如图1所示。 图1 KJ101一体化监控系统原理示意图 灵岩山隧道出口自动瓦斯监测系统由2台主机其中1台备用、2个分站、6个低浓度瓦斯传感器、6个CO传感器、6个CO2传感器、6个温度传感器、6个风速传感器、3个开停传感器、3个风筒传感器、3个报警器、3个MK1KFD-4J型瓦斯断电仪、2套设备电源和1台备用电源组成。隧道每间隔5001000m平行设甲烷传感器、风速传感器一组。该系统瓦斯监测范围 04CH4,瓦斯检测反应速度≤30s;风速监测范围0.315m/s。该系统可实现洞内传感器声光报警及洞外监控中心自动报警。 在监控系统的设计中,掌子面拱顶下应布置两台低浓度瓦斯传感器,分站布置在距掌子面700m的地方分站处设有低浓度瓦斯传感器1台、风速传感器1台,随着隧道不断掘进,分站和掌子面两台传感器同时前移。长距离独 头掘进的隧道,每700m之间增设一组传感器。灵岩山隧道出口工区瓦斯监控系统平面布置图如图2所示。 图2 灵岩山隧道出口工区瓦斯监控系统平面布置图 1.4.4 信息传输系统电缆选用及布置要求 ①监测系统传输电缆要专用,以提高可靠性。 ②监测系统所用电缆要具有阻燃性。 ③监测系统中各设备之间的连接电缆需加长或作分支连接时,被连接电缆的芯线应采用接线盒或具有接线盒功能的装置,用螺钉压接或插头、插座插接,不得采用电缆芯线导体的直接搭接或绕接的方式。 ④具有屏蔽层的电缆,其屏蔽层不宜用作信号的有效通路。在用电缆加长或分支连接时,相应电缆之间的屏蔽层应具有良好的连接,而且在电气上连接在一起的屏蔽层一般只允许一个点与大地相连。 ⑤所有传输系统直流电源和信号电缆尽量与电力电缆沿隧道两侧分开敷设,若必须在同一侧平行敷设时,它们与电力电缆的距离不宜小于0.5m。 1.4.5 分站的安装要求 分站应安装在便于工作人员观察、调度、检验、支护良好、无滴水、无杂物地方。其距离地面的高度不应小于0.3m,并加垫木或支架牢固固定。独立的声光报警箱悬挂位置应满足报警声能让附近的人听到的要求。 1.4.6 传感器的布置安装要求 各种传感器的安装应符合传感器说明书的要求。灵岩山隧道出口工区的传感器布置应满足下列要求。 1、开挖工作面传感器布置要求 低瓦斯隧道掘进工作面设低浓度瓦斯传感器,报警浓度为1.0CH4,瓦斯断电浓度为1.5CH4,复电浓度为小于1.0CH4,断电范围为开挖工作面中全部非本质安全型电气设备。在实际施工过程中,使用瓦斯自动检测报警断电仪的开挖工作面,只准人工复电。人工复电前,必须进行瓦斯检查,确认瓦斯浓度达到铁路瓦斯隧道技术规范的规定后,方可人工复电。 2、回风区传感器布置要求 瓦斯隧道回风区,报警浓度为0.75CH4,瓦斯断电浓度为0.75CH4,复电浓度为小于0.75CH4,断电范围为回风区全部非本质安全型电气设备。 3、安设传感器的其他注意事项 ①传感器应自由悬挂在拱顶下300mm处,其迎风流和背风流0.5m之内不有阻挡物。 ②传感器悬挂处支护要良好,无滴水,走台架过程等不会损坏传感器。 1.4.7 洞口中心站的布置要求 中心站计算机电源应由在线式不间断电源或交流稳压器加后备式不间断电源供给,中心站机房应采用空调设施及抗静电地板。 3、项目管理 针对本项目,项目部通过招标形式专门委托具有资质的瓦斯监测咨询机构负责现场瓦斯自动监测设备的安装、调试、管理,以及本工程瓦斯监测、超前预报、通风监测、瓦斯抽放、自然发火等监测监控服务的全部内容 4、瓦斯监控系统的运行与管理 1由于隧道采用湿作业施工的特点及压入式通风方式,瓦斯传感器等的安设位置是动态变化的,瓦斯监控技术人员为项目部提供隧道开挖前进过程中、 通风方式变化等情况下的监控系统管理、维护,瓦斯传感器、风速传感器等的布置技术服务,同时提供瓦斯传感器、风速传感器等的校检、更换等内容。 2瓦斯监测系统提供的数据是对隧道内瓦斯进行实时动态监测的结果,其结果受温度、爆破震动等因素的影响,因此就需要对数据进行分析、整理,为施工管理人员指导安全生产提供可靠的瓦斯参数依据,瓦斯监控技术人员24小时值班,进行相关方面的瓦斯监测工作。 3瓦斯监控系统24小时安排人员不间断值班,对监控系统进行维护,定期检查监控线路、主机、分站、传感器等的完好性。 4发现监控数据出现异常或监控系统发出报警信号时,监测机构管理人员立即通知项目相关人员,并到现场进行技术指导,协助排除隐患。 5监测机构项目管理人员对监控系统数据进行整理、分析,为施工管理人员指导安全生产提供可靠的瓦斯参数依据。 6 监测机构项目管理人员每天提交瓦斯监测咨询服务日报,每月提交瓦斯监测咨询服务月报。 5、瓦斯超限处理措施 1瓦斯浓度管理应按三级管理实施,即隧道内任何一处瓦斯浓度低于0.3时可正常施工,当达到0.4时应报警, 当达到0.5时应停工检查并加强通风。 2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,并检查证明作业地点附近20m范围内隧道顶部、支护背板后无瓦斯积存时方可进行作业,作业完成后由专人检查确认无残火后方可结束作业。 3低瓦斯工区和高瓦斯工区可按绝对瓦斯涌出量进行判定。当全工区的瓦斯涌出量小于0.5m3/min时,为低瓦斯工区;大于或等于0.5m3/min时,为高瓦斯工区。 4对隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施应严格按照下表执行 表3-1-1 瓦斯浓度限值及超限处理措施表 序号地点限值超限处理措施 1 瓦斯工区任意处0.5 超限处20m范围内立即停电,查明原因,加 强通风监测 2 局部瓦斯积聚体积大 于0.5 m3 2.0 超限处附近20m停工,断电、撤人,进行处理, 加强通风 3 开挖工作面风流中 1.0停止电钻钻孔 1.5 超限处停工,撤人,切断电源,查明原因, 加强通风 4 回风巷或工作面回风 流中 1.0停工、撤人、处理 5 放炮地点附近20m风 流中 1.0严禁装药放炮 6 煤层放炮后工作面风 流中 1.0继续通风、不得进入 7 局扇及电气开关10m 范围内 0.5停机、通风、处理 8 电动机及开关附近 20m范围内 1.5停止运转、撤出人员,切断电源,进行处理 9 竣工后洞内任何处0.5查明渗漏点,进行整治 二瓦斯地质超前预报方案 1、瓦斯地质超前钻孔 本项目拟成立1个由瓦斯隧道超前钻孔探测服务项目机构,主要管理人员有瓦斯监测机构服务组人员担任,负责隧道进、出口的超前钻孔探测工作。拟安排23台钻机,每次在掌子面钻孔3个,每个孔深5080m因围岩类型、 硬度等不同,需实际情况确定,每个循环搭接5m,按延米计量,超前钻孔的3个孔分布布置在掌子面中上部和下部左、右侧,并需在掌子面搭建安放钻机的操作平台。钻机钻进时需提供水、电、气支持。 2、钻孔探测内容 在设计图纸提供的地质资料基础上开展地质超前预报工作,预报掌子面前方5080m及周围约10m内的地质情况,探测隧道掌子面前方瓦斯及地质情况。根据地质预报分析煤层赋存情况、瓦斯影响范围,提出瓦斯治理措施建议,并提交瓦斯超前钻孔探测报告。 3、施工工艺 1测量布孔 施钻前按孔位置图设计的尺寸用经纬仪准确测量放线,将开孔孔位用红油漆标注在掌子面上。 2设备就位 孔位布好之后,将钻机平台车、空压机平板车、顺次拖至工作位置。设备就位后,接通各动力电源和供风管路。安装电路要由专业电工操作,确保安全,供风管路要连接紧密,无漏气现象。 3对正孔位 固定钻机将钻具前端对准掌子面上的孔位,然后调整钻机方位。钻机升降利用平台自身的升降系统操作。当升降系统有限时,可借用方木进行升降。用经纬仪测定钻具尾端位置,使之调整至设计的空问点位,然后用螺栓将钻机紧固在台车上。 4开孔、安装孔口管 钻机固定后,将Ф75mm冲击器安装在钻杆前端,启动钻机,打开供风系统,开钻。开孔时“轻压、慢转”,以防止孔位发生偏斜。钻进1m后再加压加速。待孔深达到2m,提出钻具,安装孔口管。 孔口管由一端焊有法兰盘的声108mm钢管制成,长度为2m。将钢管上缠绕 麻丝,用钻机强力推人孔中并用膨胀螺栓加固,以防高压水将孔口管冲脱。埋设时孔口管应露出工作面0.20.3m,孔口管外端安装三通、高压球阀和防尘系统。 4、钻孔揭示的地质情况判定 对钻孔揭露的地质情况由地质技术人员进行现场记录,必要时进行相关的试验、测试以判定施工前方的地质情况。 具体方法有 1根据钻进速度判定 钻机在相同岩层中的钻进速度是均一的,结合隧道开挖揭示的地层岩性,根据钻机在钻进过程中的速度变化、是否有卡钻现象等,便可判断前方岩体的完整程度以及是否存在不良地质体。 2根据岩粉判定 在钻孔过程中,孔中不断有岩粉被高压风吹出,通过鉴定岩粉的成分,可了解前方地质体的性质。 3根据冲洗液判定 钻机在钻进过程中,通过冲洗液颜色的变化,可以判定钻孔前方岩层的变化,根据冲洗液所含杂质的成分可判定前方是否存在异常体以及异常体性质、异常体发育的深度和规模。 4瓦斯气体判定 在地质超前预报期间,对钻孔附近、钻孔内、掌子面及附近20m范围内的冒落空洞处、隧道顶部隅角处等重点部位进行瓦斯浓度检测。 三瓦斯通风方案 1通风方式 A、进出口均采用压入式通风; B、仅考虑洞内作业和排除渗漏瓦斯的卫生和安全要求。 2通风设备 根据设计要求通风设备主风机采用HP3LN26,功率276.06KW,布置于洞口。洞内主风机采用FBDCZA-6-N0型防爆型,每台功率110KW和局扇SLFJ100-2K型防爆型,每台功率22KW,污浊风流应引至洞外高处排放,避免随新鲜风流进入洞内。 3风速要求 本隧道回风风速按0.5m/s设计,为防止瓦斯积聚,对如塌腔、模板台车、加宽段、避车洞等处增加局扇或高压风进行解决,对于一般段落采用射流风机卷吸升压以提高风速,从而解决回风流瓦斯的层流问题。 4瓦斯浓度 根据铁路瓦斯隧道技术规范,对隧道内不同地段的瓦斯浓度有不同的要求,具体内容见上表。为确保施工安全,放炮地点20m以内风流中瓦斯浓度达到1时,严禁放炮,开挖风流中和电动机及其开关附近20m以内风流中瓦斯浓度达到 1.5时,必须停止工作和电机运转,撤出人员,切断电源,进行处理。本隧通风瓦斯浓度按小于0.5考虑。 5通风的连续性 ①根据铁路瓦斯隧道技术规范7.2.9瓦斯隧道施工期间,应实施连续通风。因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。 ②每个洞口安装2台2110kW轴流风机1台运行,1台备用通过Ф1.5m 双抗风管阻燃、抗静电将新鲜空气送至掌子面。通风机设在洞外距洞口30m 处。风管最前端距掌子面5m,并且前55m采用可折叠风管,以便放炮时将此55m迅速缩至炮烟抛掷区以外。 ③掌子面至模板台车地段设置移动式局扇将轴流风机安装在平板车上配合软风管供风,以增加瓦斯易聚集地段的风速,防止瓦斯聚集。 ④在掌子面至模板台车地段的死角、塌腔等部位用高压风将瓦斯引出。具体方案为根据瓦斯检测结果对其吹入高压风,将其聚集的瓦斯吹出,使之与回风混合后排出。 ⑤在每个隧道的紧急避车洞处设置5.5kW局扇一台,以吹散该处聚集的瓦斯。 6通风管理 ①成立专人的通风安装、使用、维修、维护的通风班组,每天进行巡检。保证管路顺直,无死弯、漏洞,其开机人员每天按班组对风机运行进行记录登记。 ②通风系统安装后,首先,由项目部组织人员对通风设施进行验收,确认通风效果是否与设计相符。其次,项目部组织相关人员每周对通风进行定期检查。 ③钻眼、喷锚、出碴运输、安装格栅钢架、掌子面塌方、塌方处理、瓦斯浓度大于或者等于0.5时,风机要高速运转,加强检测确保洞内任一处瓦斯浓度降至0.5以下才能施工。 ④风机的停运,关开、变速由监控中心专人负责调度指挥,并且做好相应的记录并签认后备查,其他任何人不准擅自停机。当移动模板台车时,风机采取低档位供风,以保证供风的连续性。 ⑤通风设施安装完正常运转后,每10天进行1次全面测风,对掌子面和其他用风地点,根据实际需要随时测风,每次测风结果做好记录并写在测风地点的记录牌上。若风速不能满足规范要求,采用适当的措施,进行风量调节。 ⑥每7天在风管进风、出风口测一次风速及风压,并计算漏风率,如漏风率大于1,分析查找原因,尽快改正,确保送至掌子面的风量与设计相符。 6 通风平面示意附图 出口工区 说明 1. 本图尺寸除注明者外,其余均以厘米计。 2. 本图为施工通风设计图。 3. 本隧全长1414m,全隧分进出口两个工区。 4. 通风方式 1进出口均采用压入式通风; 2仅考虑洞内作业和排除渗漏瓦斯的卫生和安全要求。 5、通风设备主风机采用HP3LN26,功率276.06KW,布置于洞口。洞内主风机采用FBDCZA-6-N0型 防爆型,每台功率110KW和局扇SLFJ100-2K型防爆型,每台功率22KW,污浊风流应引至洞外高处排 放,避免随新鲜风流进入洞内。 6. 各开挖工作面均设局扇引排风流。 7、设专职瓦斯检测员,及时监测工作面和回风流中瓦斯状况,发现异常及时报告,及时进行处理。 8、加强通风管理,放炮地点20m以内风流中瓦斯浓度达到1时,严禁放炮,开挖风流中和电动机及其开关附近 四、供电、通讯方案 1供电方案 依据铁路瓦斯隧道技术规范“高瓦斯工区供电应配置两路电源。工区内采用双电源线路,其电源线上不得分接隧道以外的任何负荷。”的要求,本隧道进、出口供电方案为各自独立系统,单洞配备双电源线路,即一条来自公用变电站和一条来自自备发电站的两条电源线路。洞内电器全部采用防爆型。并做到“三专”“两闭锁”,即专用变压器、专用开关、专用供电线路和瓦斯浓度超标时与供电的闭锁、局扇通风与供电的闭锁,以保证瓦斯隧道安全施工。 3供电要求 ①隧道内设两回路电源线路,主要供隧道内射流风机、照明及局扇使用,当一回路运行时,另一回路备用,以保证供电的连续性。 ②隧道施工单边长度为700m 左右,采用低压进洞,不需要高压进洞。 ③电压波动范围,高压为额定值的5,低压为额定值10。 ④洞内低压电缆使用不延燃橡套电缆,电缆的分支连接使用与电缆配套的防爆连接器、接线盒。 ⑤为保证隧道的正常通风及照明,进出口各备用1台足够能力的发电机,在停电15分钟内,启动发电机供隧道内通风、监测及照明。 ⑥进入隧道内的供电线路,在隧道洞口处装设避雷装置。 ⑦施工照明洞内照明系统采用矿用防爆主电缆在各相应地段设置照明及信号专用ZXB4型综合保护装置,将380V三相中性点不接地电源降为127V,用分支电缆、防爆接线合接入防爆灯具,以满足道路和施工的需要。 ⑧固定敷设的电线采用铠装铅包纸绝缘电缆。铠装聚氯乙稀或不延燃橡套电缆;移动式或手持式电气设备的电缆,采用专用不延燃橡套电缆;开挖面采用铜芯质电缆。 ⑨隧道内固定照明灯具采用EXdⅡ型防爆照明灯。每20m设置一盏,开挖工作面附近移动照明灯具采用EXdⅠ型矿用防爆照明灯。 3施工通讯方案 在掌子面和洞口及值班室设置防爆应急电话,确保信息安全畅通。 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。 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。 五、机械的防爆性能改装方案 1机械要求 铁路瓦斯隧道技术规范要求 8.1.1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。 8.1.2隧道内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。 2机械的改装 与具有资质的防爆改装签订合同,由其负责对机械进行防爆性能改装,以达到施工要求。 3改装后机械的性能 ①防爆柴油机的技术要求 排气温度不超过70℃; 水箱水位下降设定值和机体表面温度不超过150℃; 电器系统采用防爆装置; 启动系统采用防爆装置; 以上各项设定值是光指标、声报警,延时60s自动停车; 防爆柴油机采用低水位报警和温度过高报警。 ②排气系统中一氧化碳、氮气化物含量不超过国家设定排放标准。 改装柴油机防爆系列按照国家柴油机的技术规范和要求标准。 六、防突方案 参考煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定,考虑到本隧道地质条件的复杂性和不确定性,为确保瓦斯隧道施工安全,制定瓦斯防突预案,一经发现可能发生瓦斯突出,应立即启动本预案。 1总体原则 A、在施工过程中对瓦斯异常涌出或有突出危险段应严格按照煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定和有关规定实施防治煤岩石与瓦斯突出管理执行。 B、根据超前探测钻孔施工情况、瓦斯压力和流量,参照铁路瓦斯隧道技术规范6.2.4条之规定“钻孔过程中出现顶钻、卡钻及喷孔等动力现象时,应视该开挖工作面为突出危险工作面”,结合地勘地质报告情况,确定是否有异常涌出和突出危险。 C、结合煤矿现有防治预防煤岩石瓦斯突出的经验,按我国防治煤与瓦 斯突出实施细则要求,预防煤岩石瓦斯突出应采取“四位一体”防突综合措施,包括 ①突出危险性预测; ②防治突出措施; ③防治突出措施的效果检验; ④安全防护措施。 “四位一体”防突综合措施执行系统如下图所示。 2突出危险性预测 A、突出危险性预测指标 ①根据公路隧道的有关规定,参照煤矿防治煤与瓦斯突出规定和铁路瓦斯隧道技术规范的有关规定,结合隧道地质及瓦斯具体特点,采用以瓦 斯压力P值为主、结合综合指标D、K值作为瓦斯突出危险性预测的定量指标。突出危险性预测方法中有任何一项指标超过临界指标,该开挖工作面即为有突出危险工作面。其预测时的临界指标可参照下表所列突出临界值。 表4-1-1 突出危险预测指标临界值 ②如钻孔过程中出现顶钻、卡钻及喷孔等动力现象时,应视该开挖工作面为突出危险工作面。 B、突出危险性预测手段 综合煤矿预测掘进工作面防突预测手段主要为采用地质雷达和电磁辐射技术预测物探方法初步预测工作面突出危险性,再采用钻探方法实施防突措施。根据现场实际情况,采用超前钻孔方法预测工作面突出危险性。隧道结合瓦斯探测孔,预测前方出现煤与瓦斯异常涌出或突出的可能性,若预测前方可能出现煤与瓦斯异常涌出或突出,可进行全断面超前瓦斯预测钻孔。预测孔超前安全距离保持10m以上,严禁超掘。 根据本项目隧道地质构造结构、瓦斯特点及现场实际情况,如全部钻孔预测均无突出危险且各项指标比较均匀,则可视为该工作面无突出危险,否则应视为该工作面有突出危险,应实施防治突出措施。 C、防治突出措施 采用钻孔排放方案处治煤与瓦斯突出。瓦斯排放检验钻孔到超前探测钻孔的距离不大于2m,瓦斯排放效果检验采用与预测相同的方法。 D、防治突出措施的效果检验 在钻孔排放瓦斯实施后,必须进行效果检验,以确认防突措施是否有效。 对于采用钻孔排放瓦斯的煤层,在排放一定时间15-30天后,由隧道上半 断面掌子面打检验孔,检验孔孔底应位于排放瓦斯范围内,在排放钻孔之间最少应打两个,采用与预测孔相同方法测定。如在判定煤层突出危险临界值以下,认为措施有效,否则应延长排放瓦斯时间,增加排放孔数量或采取其它补救措施。 附钻屑指标法临界值 钻屑指标法临界值 检验结果其中有任何一项指标,或在打检验孔时发生顶钻、卡钻及喷孔等动力现象时,应认为防突措施无效,必须采取补充防突措施如采用抽放或水力冲孔等。 如经效果检验测量瓦斯情况在指标控制范围内,则可以在安全防护措施条件下进行隧道工程其它工序作业如超前支护、台阶法开挖等。 E、安全防护措施 安全防护措施主要有远距离放炮洞外放炮、横通道设反向风门后作为避难洞室、施工人员必须配备自救器、加强超前支护与结构支护等措施。 ①爆破措施 经预测有突出危险工作面,采取防突措施并经效果检验有效后,隧道放炮作业除必须按照瓦斯隧道爆破安全的有关规定外,还必须采用远距离放炮作业,开挖工序中任何一步放炮时,隧道内所有人员必须全部撤离到隧道外。 ②隧道开挖方式 根据防突隧道要求,结合现场地质情况、工程实施难易程度、工程造价、通风控制等多方面比较,采用保留核心土环形掏槽开挖方法施工。 ③施工安全距离 按煤矿防治煤与瓦斯突出规定的要求,应预留足够的安全距离。 F、根据隧道的现场情况,对隧道的支护措施进行加强,确保隧道结构安全。 四、瓦斯安全管理措施 1、瓦斯监控组织机构 针对灵岩山隧道围岩中赋存瓦斯的特点,在隧道施工管理的基础上,成立了相应的瓦斯安全管理机构,在施工作业队成立通风防爆班组,组织瓦斯检测和结果分析工作,各工作面配备瓦检员,实行日夜现场检测、收集数据。聘请有经验的地质专家和煤矿安全顾问,在此基础上组建成立以经理为组长、生产、安全副经理和总工为副组长,各部门参加组织实施的防爆领导小组。 组长吴星银 副组长卢文浦、田红旗 组员周乐光、胡文兵、尹庆波、贾超、周荣、 施修清、何开富、吴建华、周东、游来香 项目部安全生产领导小组办公室设在项目部施工现场办公室,负责项目部安全管理的具体实施和协调各施工队、班组要坚决贯彻有关安全管理规定,认真落实各项安全措施和安全责任,抓好施工生产现场安全工作,防止事故发生,共同努力完成安全管理目标,为工程建设服务。 2建立健全各种规章制度 ①瓦斯隧道爆炸物品管理制度。 根据本工程的地域位置和本工程属灾后重建项目的政治性的特点,瓦斯隧道使用的炸药、雷管火工品均采用配送方式,施工现场不设置炸药库。因此火工品按当地公安局要求主要加强火工品发放制度。 ②瓦斯隧道电气设备与作业机械安全操作规程。 ③洞口空压机房人员安全防范措施。 ④紧急救援与抢险制度。 ⑤通风工岗位职责。 ⑥瓦检员的岗位职责。 ⑦瓦斯防爆防火安全警械制度。 ⑧瓦斯检测、监控、报告制度。 ⑨瓦斯隧道爆破安全管理规程,洞内爆破严格执行“一炮三检制”装药前、放炮前、放炮后、“三人连锁放炮制” 放炮员、班组长、瓦检员,确保瓦斯浓度小于0.5后方可施工。 ⑩瓦斯隧道施工通风管理制度。 ⑪瓦斯隧道仪器、设备、设施检查维修制度。 ⑫瓦斯隧道钻爆作业安全操作规程 ⑬瓦斯隧道电工安全操作规程 ⑭实行安全“一票否决制”,当瓦检员发现异常情况口,可直接下达停工指令,指挥施工人员有序撤离。 4建立瓦斯隧道的信息逐级汇报制 每道工序施工前,瓦检员必须在现场认真检测瓦斯浓度并做好记录,有责任告知该区域是否安全,瓦检记录表上需明确注明,值班领工、当班班组长现场签字,并填写施工作业区瓦斯检测告示牌,每个班组不得少于三次,不得漏检和弄虚作假;作业班组在施工过程中,有权利监督瓦检员是否在现场按规定频次检测。 每日安检员将瓦检资料归类整理后上报项目部安质部部门,安质部将资料上报公司安全部,达到对瓦斯的逐级监控。 5强化瓦斯知识培训 凡是参与隧道施工的人员必须进行防治瓦斯的安全技术培训,并经考试合格后发证上岗。让每位干部、职工了解事故发生的预兆和规律,掌握事故防治和应急措施,工人熟悉本工种操作规程杜绝违章操作,对于电工、爆破工、瓦 检员、安全员、质检员等特殊工种,必须经专业机构培训取得合格证后,方准持证上岗。 2、瓦斯监测施工管理措施 1瓦斯的有效监控 ①瓦斯的自动监控 在隧道设立瓦斯监测中心,安装KJ90型瓦斯自动化监控系统,该系统主要对洞内瓦斯、风量和主要风机实施风电瓦斯闭锁及风量控制,及时准确地对洞内各工作面的瓦斯状况进行24小时全方位监控。将洞内各监测点采集的数据经过矿用监控仪传输到洞外,通过通信接口及系统软件智能化处理由终端显示,并伴有声光报警,可有准备、有预见地防止瓦斯隐患,保证了隧道在安全生产管理中有条不紊地进行。 ②瓦斯的人工监控 设立专职瓦检人员每个洞口6人、3班倒连续检测,检测人员要经过培训、持证上岗,保证每班洞内同时有2名瓦检员,以确保掌子面、模板台车随时有一名专职瓦检员,另一名瓦检员巡回在断面变化等处检测,并且保证有一名副经理值班。 带班作业人员及工班长必须随身携带便携式瓦检仪,保证每个工作面及二衬砌地段瓦斯浓度随时监控;瓦检员必须随时配带光学瓦检仪,重点部位必须使用光学瓦检仪,坚持使用瓦斯断电装置连续监测,其探头悬挂位置要能反映隧道风流中瓦斯的最高浓度。 ③设立洞口门岗 洞口门岗坚持24小时值班,门岗设洞内工序状态揭示牌,所有进洞施工人员分工序挂牌上岗、下班摘牌离岗,其他人员需进洞经项目经理批准后在洞口值班室登记方可进入,洞内施工机械实行进、出登记制,并建立详细记录台帐。 2稳扎稳打预防塌方,防止瓦斯突出 及时根据收集前方地质资料调整开挖方法和循环进尺。采取“超前探测、提前排放”,有效降低瓦斯压力,杜绝瓦斯涌出的可能。 3加强通风防止瓦斯积聚 ①洞内不间断通风,并根据隧道的瓦斯浓度情况,调整风机的档位,同时采用局扇防止瓦斯积聚。设置专人对通风设施进行检修,安设活动支架,提高出风口角度,使风直接吹入拱部,以稀释洞顶的瓦斯浓度,局部通风机与掌子面的距离始终保持5m左右,使掌子面的瓦斯浓度控制在0.5以下。 ②对瓦斯易积聚部位,隧道加宽段、防水板后、坍腔内以及横通道设置局扇或用高压风管等设备,实施局部通风,消除瓦斯积聚的隐患。 3防火措施 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。 ②设置更衣室 在隧道进出口外分别设一处进洞工作人员更衣室。配备全套进洞施工人员所需的纯棉工作衣物,并在更衣室内设置简易洗浴间,方便职工下班冲洗。更衣室内严格按照煤矿下井前制度管理佩带自救器、毛巾,在储物柜内放置全部物品交出钥匙后方可领取进洞衣物。出洞下班时先交还工作服才能领取储物柜钥匙,杜绝私自夹带物品进洞。 ③防止放炮火源 a、爆破作业必须使用煤矿许用炸药,有突出地段安全等级不低于三级的煤矿许用的含水炸药。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; b、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; c、禁止使用明接头后裸露的放炮母线,放炮连线、放炮等工作要由专门的人员操作,严格“三人连锁放炮”制度; d、炮眼的深度、位置、装药量符合该工作面“作业规程”的要求,炮眼充填填满、填实,严禁使用块状物或可燃性物质代替炮泥充填炮眼,用温炮泥和粘土堵塞炮眼; e、禁止放明炮、糊炮; f、严格执行火药、雷管的存放、运输管理规定,放炮员要持证上岗。 ④防止电气火源和静电火源 a、隧道内电气设备与作业机械均使用防爆型,其他行走机械严禁驶入; b、在高瓦斯地段全部使用防爆电器设备,主要包括变压器、电缆、配电箱、防爆灯具以及喷浆机、输送泵等施工机械; c、机动车辆和施工机械采用防爆设备,隧道内车辆限速10km/h; d、洞内电气设备的选用符合防爆要求,严禁带电检修、搬迁电气设备。防爆电气在进洞前由专门的防爆设备检查员进行安全检查,合格后方可进入。洞内供电应做到无“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头,有过电流和漏电保护,有接地装置;坚持使用检漏继电器、局扇风电闭锁和瓦斯电闭锁装置; e、为防止静电火花,洞内使用的高分子材料如塑料、橡胶、树脂制品,其表面电阻应低于其安全限定值。洒水、排水用塑料管外壁表面电阻小于1109Ω,风压管、喷浆管的表面电阻小于1108Ω。消除洞内杂散电流产生的火源首先应普查洞内杂散电流的分布,针对产生的原因采取有效措施,防治杂散电流。 ⑤防止摩擦和撞击点火 防治的主要措施有在摩擦发热的装置上安设过热保护装置和温度检测报警断电装置;在摩擦部件金属表面附着活性低的金属,使其形成的摩擦火花难以引燃瓦斯,或在合金表面涂苯乙烯醇酸,以防止摩擦火花的产生;如工作面 遇坚硬夹石或硫化铁夹层时,不能强行截割,应放炮处理。为防止产生撞击火花,装碴前必须将石碴洒水湿润;拆卸钢模板和架子时,均使用木锤。 ⑥防止明火点燃 a、严禁携带烟草、点火物品和易燃物品进洞,必须带入洞内的易燃物品要经过项目总工程师的批准,并指定专人负责其安全; b、严禁在洞内使用明火或吸烟; c、尽量减少洞内电焊、气焊作业;特殊的、不可避免的焊接,每次都必须制定安全措施。在焊接、切割等工作地点前后各20m范围内,有检测人员现场检测,瓦斯浓度必须小于0.5。并不得有可燃物,两端各设一个供水阀门和灭火器,并在作业完成前由专人检查,对焊接部位进行降温,确认无残火后方可结束作业。回风巷道内不准进行焊接作业; d、严禁在洞内存放汽油、煤油、变压器油等,洞内使用的棉纱、布头、润滑油等必须存放在有盖的铁桶内,严禁乱扔乱放或抛在隧道内。 ⑦防止其他火源 除撞击、摩擦等引起的火源外,地面的闪电或其他突发的电流也可能通过洞内管道进入这些可能爆炸区域而引燃瓦斯,因此,通常应当截断通向这些区域的铁轨、金属管道等。 ⑧消防措施 a、利用隧道供水系统兼作消防用水系统; b、隧道内高压水管路每隔50m设置1个阀门,以备消防急用; c、洞内设置灭火器及消防设施,并保持良好状态。 ⑨火情处理规定 a、引起火灾时,不得停风,但要掌握控制风向、风量; b、电气设备着火时,首先切断电源; c、不能直接灭火时,设置防火墙封闭火区。 五、瓦斯隧道施工安全技术措施 一、瓦斯隧道施工工艺安全技术措施 1、瓦斯隧道施工必须编制相应施工组织设计,制定瓦斯控制方案及安全技术措施。 2、要采用正台阶法开挖,拱部开挖一次成形,及时喷砼封闭围岩减少瓦斯溢出。开挖时一定要采用光面爆破,减少岩面坑洼不平造成局部瓦斯积聚。 3、钻爆开挖要坚持多打眼、少装药、短进尺,快喷锚、强支护、勤检测,采用超前注浆锚杆双液注浆,加固岩体堵塞岩体裂隙,减少或阻止瓦斯外溢。 4、钻孔装药采用煤电钻打眼,孔深小于60公分时,不能装药放炮;孔深60-100公分时,封泥不小于孔深一半;孔深大于1米时,封泥不小于50公分;孔深大于2.5米时,封泥不小于1米。 5、起爆⑪要采用电力起爆,使用五段电雷管,电雷管要完全插入药卷内,瞬发雷管和毫秒延时雷管不得在同一网络使用;⑫起爆母线要用铜芯绝缘线,严禁用裸线和铝线芯代替,母线要采用单回路;⑬起爆器要在洞口20米处,放炮时洞内要停电;⑭同一串联网络的雷管必须是同一厂家、同一批号、同一牌号;⑮最后一段雷管的延续时间不得超过130毫秒。 6、雷管和炸药必须使用取得生产许可证的煤矿专用雷管和煤矿专用炸药。炸药内加盐可降低猛力,阻止产生火花。 7、爆破管理⑪爆破前后雷管、炸药数量要及时清点,及时回收入库或交回,并做好爆破记录;⑫放炮后必须通风排烟15分钟以上,由炮工先检查放炮现场,没有危险后其他人员再进入作业现场,进行碴堆路面洒喷水后,出碴机械再进行出碴作业;⑬打眼、装药、封泥和放炮都必须符合瓦斯防爆的有关规定,严禁采用明火放炮。 8、采用湿式作业钻孔与喷射砼作业要做到先开水后开风,以密闭粉尘,避免产生火花。 9、拱架连接所有格栅和型钢拱架连接钢筋一律采用机械连接,不得焊接连接。 10、二次衬砌砼⑪加入气密剂如NF-B型气密剂 ,增强衬砌砼的气密性;⑫二衬砼施工作业应斜向振捣,不要垂直方向振捣;⑬二衬砼拆模时要用木棰敲打,防止产生火花。 二、瓦斯隧道施工通风安全技术措施 1、瓦斯隧道施工前,要根据勘测设计文件提供的隧道瓦斯最大涌出量、里程段落长度、投入机械设备及人员数量等因素,考虑