隧道瓦斯(天然氣)超前預(yù)報(bào)實(shí)施方法

1、精心整理隧道瓦斯（天然氣）超前預(yù)報(bào)實(shí)施方案1目的明確賦存瓦斯（天然氣）隧道超前鉆孔探測(cè)瓦斯的工藝流程，工藝標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范瓦斯探測(cè)作業(yè)，預(yù)測(cè)瓦斯涌出、突出危險(xiǎn)，防治瓦斯事故發(fā)生以及減小施工作業(yè)過(guò)程中的不安全因素。2編制依據(jù)2.1鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范（TB10120-2002）、鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)指南（鐵建設(shè)【2008】105號(hào)）、鐵路隧道工程施工技術(shù)指南（TZ204-2008）、鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程（TB10304-2009）、鐵路工程基本作業(yè)施工安全技術(shù)規(guī)程（TB10301-2009）等鐵路現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等；2.2煤礦安全規(guī)程（國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局18號(hào)令）、防治煤與瓦斯

2、突出規(guī)定（國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第19號(hào)）等煤礦現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、規(guī)程等。2.3時(shí)速200250公里客貨共線(xiàn)雙線(xiàn)鐵路隧道施工工法一-瓦斯探測(cè)及處理措施設(shè)計(jì)圖（蘭渝而隧參05-06-02）。瓦斯隧道瓦斯超前鉆孔探測(cè)。4工藝流程及技術(shù)要求4.1瓦斯、天然氣工區(qū)作業(yè)流程瓦斯、天然氣工區(qū)作業(yè)流程詳見(jiàn)附圖1。4.2瓦斯的預(yù)測(cè)與評(píng)估本標(biāo)段的瓦斯隧道的瓦斯主要是隧道下面的石油瓦斯沿地層裂隙上逸到隧道的，在圍巖比較完整時(shí)，圍巖裂隙少，上逸的可能就小，圍巖完整性較差時(shí)，瓦斯上逸的可能就大,因此預(yù)報(bào)的關(guān)鍵還是預(yù)報(bào)巖層的地質(zhì)構(gòu)造。預(yù)測(cè)前方巖體破碎程度及范圍、巖體裂隙及發(fā)育情況、巖體空洞范圍及大小、瓦斯富存情況、瓦斯

3、涌出、巖體瓦斯壓力、瓦斯含量，突出性噴出等，提前分析制定施工方案，指導(dǎo)施工。根據(jù)探測(cè)的瓦斯含量、壓力和突出性，對(duì)瓦斯隧道的工區(qū)類(lèi)型進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果組織瓦斯隧道的施工。遇到可能有瓦斯突出的地段，應(yīng)采取相應(yīng)的瓦斯排精心整理精心整理放、抽放措施，提前處理，降低瓦斯的濃度。施工中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)揭示的地質(zhì)情況及超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和預(yù)測(cè)的結(jié)果，合理調(diào)整超前鉆孔探測(cè)的范圍及密度，以便進(jìn)一步落實(shí)隧道所處位置是否存在瓦斯及瓦斯的等級(jí)，及時(shí)調(diào)整施工措施，以確保施工安全。（1）瓦斯隧道的防塌技術(shù)也是瓦斯等有害氣體防治的關(guān)鍵，通過(guò)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)手段，探明施工前方的地質(zhì)特征和圍巖狀況，采取合理的施工方法，確保圍巖的穩(wěn)定根據(jù)本

4、標(biāo)段隧道實(shí)際情況，采用TSP203、超前探孔、超前炮眼、地質(zhì)素描相結(jié)合的綜合地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。為了對(duì)掌子面前方的地質(zhì)情況進(jìn)行超前預(yù)報(bào)并對(duì)初期支護(hù)和圍巖變形狀況進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，隧道由專(zhuān)人負(fù)責(zé)施工監(jiān)測(cè)及地質(zhì)預(yù)報(bào)。對(duì)隧道一般圍巖地段每隔100T50m用TSP203探測(cè)一次；對(duì)TSP203判識(shí)確定的斷層破碎帶和其他不良地質(zhì)地段，同時(shí)也可采用超前水平鉆機(jī)鉆孔，對(duì)物探預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，根據(jù)地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果，經(jīng)專(zhuān)家顧問(wèn)組進(jìn)行分析研究后，擬定相應(yīng)對(duì)策以指導(dǎo)施工。瓦斯預(yù)測(cè)的程序在每循環(huán)開(kāi)挖鉆眼時(shí)，采用加深炮眼進(jìn)行探測(cè)是否有瓦斯、天然氣等氣體。每個(gè)斷面加深炮眼的個(gè)數(shù)不少于5個(gè)，均勻分布于掌子面，炮眼加深長(zhǎng)度不小于5m。當(dāng)

5、加深炮眼探測(cè)到有瓦斯、天然氣等有害氣體后，應(yīng)在瓦斯涌出孔附近施作超前探孔予以驗(yàn)證。4.3超前探測(cè)設(shè)計(jì)隧道正洞及輔助坑道均采用全斷面超前鉆探，超前探測(cè)孔直徑89mm，孔深30m，搭接長(zhǎng)度不小于5m。探測(cè)孔按附圖2（隧道正洞）、（輔助坑道）布置，并在超前探孔處設(shè)檢測(cè)點(diǎn)，以檢測(cè)是否有有害氣體涌出。若探測(cè)有有害氣體，應(yīng)記錄確定有害氣體涌出位置。圖2隧道瓦斯超前探孔布置圖精心整理精心整理4.4.1施工工藝流程圖詳見(jiàn)附圖3：瓦斯探孔施工工藝流程圖。4.4.2超前鉆孔施鉆前搭設(shè)鉆孔平臺(tái)，制作導(dǎo)向架，并檢查其安全穩(wěn)定性，施鉆時(shí)固定牢固,以防止鉆桿在推力和振動(dòng)力的雙重作用下上下顫動(dòng)，導(dǎo)致鉆孔不直。鉆機(jī)開(kāi)鉆時(shí)，可

6、低速低壓，待成孔10m后可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風(fēng)壓。鉆進(jìn)過(guò)程中確保動(dòng)力器，扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進(jìn)。圖3瓦斯探孔施工工藝流程圖施工準(zhǔn)備測(cè)量定位第一節(jié)鉆桿鉆入巖層，尾部剩余2030cm時(shí)停止鉆進(jìn)，人工用兩把管鉗卡緊鉆桿（注意不得卡絲扣），鉆機(jī)低速反轉(zhuǎn)，脫開(kāi)鉆桿。鉆機(jī)沿導(dǎo)軌退回原位，人工裝入第二根鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯(lián)接套，鉆機(jī)低速送至第一根鉆桿尾部，方向?qū)?zhǔn)后聯(lián)接成一體。每次接長(zhǎng)鉆桿，均可按上述方法進(jìn)行。換鉆桿時(shí)，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無(wú)損傷，中心水孔是否暢通等，不符合要求的應(yīng)更換，以確保正常作業(yè)。鉆孔達(dá)到要求深度后，按同樣的方法拆卸鉆桿，鉆機(jī)退回原位。認(rèn)真作好鉆進(jìn)過(guò)程的原始記

7、錄，及時(shí)對(duì)孔口巖屑進(jìn)行地質(zhì)判斷、描述。作為開(kāi)挖洞身的地質(zhì)預(yù)探預(yù)報(bào)和指導(dǎo)洞身開(kāi)挖的依據(jù)。并隨時(shí)檢測(cè)是否有有害氣體滲出。4.5實(shí)測(cè)瓦斯壓力按照煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測(cè)定方法（AQ1047-2007）。隧道開(kāi)挖中,在含天然氣地段，利用上述6個(gè)直徑89mm的水平探測(cè)鉆孔，測(cè)定瓦斯壓力，并詳細(xì)記錄有關(guān)參數(shù)（附表1）。采用操作簡(jiǎn)便、設(shè)備儀器簡(jiǎn)單、適用范圍較廣的粘土測(cè)壓方法：在測(cè)壓鉆孔內(nèi)插入帶有壓力表接頭的紫銅管，其管徑為68mm，長(zhǎng)度不小于7m。將特制的柱狀粘土（含自然水份經(jīng)炮泥機(jī)擠壓成型的炮泥）送入鉆孔內(nèi)，柱狀粘土末端距紫銅管末端0.20.5m，每次送入0.30.5m，并用木棍搗實(shí)。每堵1m粘土柱打

8、入1個(gè)木塞，木塞直徑小于鉆孔直徑1015mm，打入木塞時(shí)應(yīng)保護(hù)好紫銅管，以防折斷。在孔口（0.51.0m）用水泥砂漿封堵，經(jīng)過(guò)8小時(shí)水泥凝固后，安裝壓力表測(cè)壓，并詳細(xì)記錄瓦斯壓力上升與時(shí)間的關(guān)系，直到壓力穩(wěn)定為止。穩(wěn)定后壓力即為瓦斯壓力P。瓦斯隧道超前鉆孔參數(shù)及探測(cè)結(jié)果名稱(chēng)單位1#2#3#4#5#6#孔口位置孑L深m終孔位置是否存在水氣鉆孔是否變形是否發(fā)生頂鉆噴孔現(xiàn)象鉆進(jìn)速度是否正常排放半徑m孔口瓦斯?jié)舛?工作面風(fēng)流中瓦斯?jié)舛?瓦斯壓力MPa4.6瓦斯排放4.6.1當(dāng)檢測(cè)孔瓦斯涌出量大于5L/min，瓦斯（天然氣）壓力大于IMpa時(shí)，停止掘進(jìn)，在涌出孔附近施作排放孔，進(jìn)行瓦斯天然氣排放。若24

9、h內(nèi)不能使其降低,則應(yīng)立即封閉，另做專(zhuān)門(mén)處理。鉆孔排放瓦斯排放孔直徑89mm，將瓦斯經(jīng)過(guò)鉆孔自然排放出來(lái)，待瓦斯壓力降到安全壓力以下時(shí)，再進(jìn)行掘進(jìn)工作。鉆孔數(shù)和鉆孔布置應(yīng)根據(jù)斷面和鉆孔排放半徑的大小來(lái)確定。超前鉆孔排放是在掘進(jìn)工作面前方始終保持一定數(shù)量的排放瓦斯鉆孔，它的作用是排放瓦斯。一般布置35個(gè)鉆孔?？咨顟?yīng)超前工作面前方的集中應(yīng)力區(qū)，孔深應(yīng)不小于15m。掘進(jìn)時(shí)鉆孔至少保持5m的超前距離。4.7異?，F(xiàn)象處理當(dāng)發(fā)現(xiàn)有以下異常現(xiàn)象應(yīng)立即報(bào)警，停止工作，撤出人員，切斷電源，并上報(bào)有關(guān)部門(mén)。4.5.1鉆孔時(shí)有夾鉆、頂鉆、頂水、噴孔等動(dòng)力現(xiàn)象；4.5.2開(kāi)挖工作面地層壓力增大，鼓壁，深部巖層或煤層的

10、破裂聲明顯、響煤炮、掉渣、支護(hù)嚴(yán)重變形；4.5.3瓦斯?jié)舛韧蝗辉龃蠡蚝龈吆龅?，工作面溫度降低，悶人，有異味等?.5.4工作面發(fā)生瓦斯強(qiáng)突的嘶嘶聲，同時(shí)帶有粉塵；工作面有移動(dòng)感。5勞力、機(jī)具設(shè)備的配置隧道正洞全斷面設(shè)計(jì)超前瓦斯探孔6個(gè)，平導(dǎo)（輔助坑道）設(shè)計(jì)超前探孔3個(gè),為加快施工進(jìn)度，計(jì)劃每孔布置1臺(tái)鉆機(jī)。每工班施工勞力如下：工班長(zhǎng)、技術(shù)員、安全員、瓦檢員各1名，每臺(tái)鉆機(jī)設(shè)機(jī)長(zhǎng)1名、輔助工2名。隧道正洞每工班21名，平導(dǎo)每工班12名。每工班機(jī)具設(shè)備配置如下：HGY-300型鉆機(jī)（具有煤礦礦用安全標(biāo)志證書(shū)）6臺(tái)，AQG1型光學(xué)瓦檢儀1臺(tái)和AEJ-85型便攜式沼氣指示報(bào)警儀1臺(tái)。6質(zhì)量要求6.1按

11、時(shí)速200250公里客貨共線(xiàn)雙線(xiàn)鐵路隧道施工工法-瓦斯探測(cè)及處理措施設(shè)計(jì)圖（蘭渝而隧參05-06-02）要求，瓦斯探測(cè)孔直徑為89mm，各循環(huán)搭接長(zhǎng)度不得小于5m。鉆孔允許偏差參照客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（鐵建設(shè)【2005】160號(hào)）第6.6.6條要求，詳見(jiàn)附表2。6.3按照鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范（TB10120-2002）“附錄C瓦斯測(cè)定儀檢測(cè)質(zhì)量的控制”要求進(jìn)行瓦檢儀器的質(zhì)量控制。6.3.1便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀質(zhì)量控制項(xiàng)目表2超前鉆孔允許偏差序號(hào)項(xiàng)目允許偏差1方向角12孔口距50mm3孔深50mm外觀名稱(chēng)、型號(hào)、編號(hào)、防爆標(biāo)志齊全，整機(jī)結(jié)構(gòu)完整，無(wú)抖晃現(xiàn)象，個(gè)旋鈕可正常調(diào)節(jié)，機(jī)殼

12、等部件外觀不應(yīng)有摔傷損痕跡，通電后顯示部分清晰。檢測(cè)儀器電壓值不應(yīng)小于3.3V；零點(diǎn)調(diào)節(jié)儀器示值不應(yīng)大于0.03%甲烷的正值；儀器響應(yīng)時(shí)間不應(yīng)大于30s；儀器示值誤差：?jiǎn)未谓Y(jié)果絕對(duì)誤差不超過(guò)-0.05%,+0.1%；3次結(jié)果間的極差值不超過(guò)0.05%。6.3.2光干涉瓦檢儀質(zhì)量控制項(xiàng)目?jī)x器外觀應(yīng)良好，名稱(chēng)、型號(hào)、編號(hào)、防爆標(biāo)志清晰，附件齊全，連接可靠。膠管不應(yīng)老化，吸氣球不應(yīng)漏氣，電池電壓應(yīng)充足并接觸良好，吸收性能正常。通電檢查：干涉條紋清晰，主、微分度盤(pán)數(shù)字清晰。氣密性能良好；在規(guī)定工作條件下，被檢查儀器的絕對(duì)誤差不應(yīng)超過(guò)附表3的規(guī)定。表3光干涉甲烷測(cè)定器絕對(duì)誤差（%）量程范圍1.04.07

13、.010.0絕對(duì)誤差0.050.10.20.37安全、質(zhì)量注意事項(xiàng)7.1參與人員認(rèn)真學(xué)習(xí)、執(zhí)行隧道施工安全規(guī)程，超前鉆探人員還應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)、執(zhí)行鉆探安全技術(shù)操作規(guī)程。新參加人員上崗前，必須經(jīng)過(guò)安全生產(chǎn)教育，具有安全生產(chǎn)的基本知識(shí)，并在班長(zhǎng)或技術(shù)熟練人員的指導(dǎo)下工作。在實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)積極識(shí)別各種安全危險(xiǎn)源，保障人員和機(jī)械設(shè)備的安全。進(jìn)入隧道工作必須穿戴合體的工作服、防護(hù)靴、安全帽和防塵口罩等防護(hù)用品。嚴(yán)禁上班前和工作中飲酒。7.5必須在現(xiàn)場(chǎng)找頂作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行，開(kāi)始工作前應(yīng)觀察操作空間上方、周?chē)袩o(wú)安全隱患，特別是鉆探開(kāi)挖工作面附近是否還有危石存在，保證操作人員的安全。7.6高處作業(yè)時(shí)作業(yè)臺(tái)車(chē)必須安設(shè)牢固，臺(tái)架周?chē)鷳?yīng)設(shè)置防護(hù)欄，凡患有高血壓、心臟病等不適應(yīng)高處作業(yè)者不得上架作業(yè)。7.7當(dāng)隧道巖體中含有煤層瓦斯、石油天然氣等易燃易爆時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)行的煤礦安全規(guī)程、鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范等的有關(guān)規(guī)定。超前鉆孔設(shè)備應(yīng)采用防爆型的儀器