4高瓦斯隧道施工工藝工法

第頁(yè)高瓦斯隧道施工工藝工法QB/ZTYJGYGF-SD-0504-2019第五工程有限公司李建銘1前言1.1工藝工法概況新中國(guó)成立后，我國(guó)修建的瓦斯隧道累計(jì)80多座，其中2019年前修建了18座，2000年以后修建了70余座，這些隧道中1959年修建的貴昆線貴陽(yáng)六枝段巖腳寨隧道，和2019年修建的都汶高速公路董家山隧道先后發(fā)生過(guò)瓦斯爆炸等惡性事故，引起了業(yè)界的普遍關(guān)注。瓦斯是埋藏在地下的煤在其變質(zhì)過(guò)程中生成的或埋藏在地下的天燃?xì)庖莩龅臒N類氣體的總稱，一般以甲烷為主，它以游離、吸附和吸收3種狀態(tài)賦存在煤層及煤層圍巖內(nèi)。隧道建設(shè)過(guò)程中，滯留在煤層、煤層圍巖或游離在圍巖裂隙內(nèi)的瓦斯不斷釋放出來(lái)，就可能發(fā)生瓦斯災(zāi)害。上世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著科技的進(jìn)步，技術(shù)的革新，侯月鐵路云臺(tái)山隧道、南昆鐵路家竹菁隧道、成渝高速公路中梁山隧道、都汶高速公路紫坪鋪隧道開(kāi)始部分借鑒礦用技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)取得了成功；2009年開(kāi)始修建的蘭渝鐵路圖山寺隧道，系統(tǒng)的引進(jìn)吸收消化和創(chuàng)新礦用技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，并將先進(jìn)自動(dòng)化管理技術(shù)用于高瓦斯隧道施工，使得瓦斯隧道施工技術(shù)日臻成熟，并取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。1.2工藝原理瓦斯隧道施工按照“早預(yù)報(bào)、適排放、勤監(jiān)測(cè)、禁火源、強(qiáng)通風(fēng)、控濃度”的原則，循序漸進(jìn)向前施工。通過(guò)超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)探明前方未掘進(jìn)地段的瓦斯儲(chǔ)量，在開(kāi)挖前（適當(dāng)抽排）、開(kāi)挖中和開(kāi)挖后等工序作業(yè)過(guò)程中，采取多種技術(shù)和管理措施，禁絕火源，防止撞擊，將瓦斯?jié)舛瓤刂圃?.3%以內(nèi),將CO濃度控制在24ppm以內(nèi)，回風(fēng)風(fēng)速不小0.5m/s，從而實(shí)現(xiàn)高瓦斯隧道安全施工。2工藝工法特點(diǎn)2.1根據(jù)工程地質(zhì)條件以及地層瓦斯含量，確定地質(zhì)分級(jí)，劃分高瓦斯和低瓦斯工區(qū)，在不同等級(jí)瓦斯工區(qū)選擇不同的施工方案，不僅確保安全，而且節(jié)約成本。2.2新鮮風(fēng)的供給必須24小時(shí)不間斷，并設(shè)置“風(fēng)電閉鎖裝置”。2.3采用遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)洞內(nèi)工作面的瓦斯?jié)舛?、回風(fēng)風(fēng)速、CO濃度24小時(shí)不間斷遙測(cè)，且監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)系統(tǒng)鏈接，當(dāng)所測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)后，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及時(shí)向風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)傳遞指令，加強(qiáng)通風(fēng)。2.4建立兩級(jí)出入隧道安全檢查門(mén)崗，制定極為嚴(yán)格的出入隧道管理制度,采用感應(yīng)式IC智能卡管理系統(tǒng)對(duì)出入隧道作業(yè)人員進(jìn)行實(shí)名管理，可以切實(shí)杜絕火源進(jìn)洞，能準(zhǔn)確掌握進(jìn)出隧道的作業(yè)人員及其數(shù)量。2.5高瓦隧道作業(yè)區(qū)的機(jī)械設(shè)備均要進(jìn)行防爆或隔爆改裝，洞內(nèi)電氣通風(fēng)設(shè)備設(shè)施均要采用阻燃、抗靜電等特殊材料生產(chǎn)的產(chǎn)品，產(chǎn)品更換周期長(zhǎng)，成本高。3適用范圍本工法適用于在煤系地層或富存天燃?xì)獾牡貐^(qū)修建鐵路、公路或水工隧道，對(duì)在煤系地層或富存天燃?xì)獾牡貐^(qū)修建其他地下工程。4主要引用標(biāo)準(zhǔn)4.1《鐵路瓦斯隧道施工技術(shù)規(guī)范》、《煤礦安全規(guī)程》、《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》（TZ204)、《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10417)、《鐵路隧道施工規(guī)范》(TB10204)、《新建鐵路鐵路工程測(cè)量規(guī)范》(TB10101)、《鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)指南》(鐵建設(shè)[2019]105號(hào))、《鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及管理暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)[2019]200號(hào))、《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(TB10304)、《鐵路工程水文地質(zhì)勘察規(guī)程》(TB10049)。4.2設(shè)計(jì)圖紙、合同文件。5施工方法隧道開(kāi)挖前，先采用物探或鉆探等超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)手段探測(cè)瓦斯含量、濃度及壓力，后對(duì)隧道是否為高瓦斯隧道或高瓦斯工區(qū)進(jìn)行判釋。對(duì)高瓦斯隧道（或高瓦斯工區(qū)后），于開(kāi)挖前完成隧道內(nèi)供電、通風(fēng)、機(jī)械設(shè)備及設(shè)施的防爆(或隔爆)改裝；配置瓦斯自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)和人工檢測(cè)儀器，建立健全瓦斯檢測(cè)、通風(fēng)、進(jìn)洞等安全管理機(jī)構(gòu)及系列安全管理制度；瓦斯涌出量＞3m3/min時(shí)，還應(yīng)采取鉆孔抽排釋放瓦斯降低瓦斯?jié)舛群?，再進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)開(kāi)挖使用礦用火工品進(jìn)行光面爆破,開(kāi)挖作業(yè)的鉆孔裝藥、爆破前后和出碴過(guò)程中必段堅(jiān)持瓦斯檢測(cè)；開(kāi)挖出碴完成后，應(yīng)盡快采用防滲砼封閉新開(kāi)挖面，減少瓦斯溢出量，及時(shí)完成隧道初期支護(hù)防止隧道坍塌引起瓦斯積聚；施工全環(huán)封閉防滲二襯砼。6工藝流程及操作要點(diǎn)6.1施工工序安排及工藝流程高瓦斯隧道施工工藝流程圖如下:洞身開(kāi)挖洞身開(kāi)挖工程地質(zhì)法工程地質(zhì)法TSP203超前鉆孔瓦斯探測(cè)TSP203超前鉆孔瓦斯探測(cè)瓦斯判定瓦斯判定0.5m3/min＜Q0.5m3Q＜0．5m3高瓦斯工區(qū)低瓦斯工區(qū)高瓦斯工區(qū)低瓦斯工區(qū)配置防爆設(shè)施及設(shè)備防爆性能改裝高瓦斯隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)及實(shí)施人工瓦斯檢測(cè)配置防爆設(shè)施及設(shè)備防爆性能改裝高瓦斯隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)及實(shí)施人工瓦斯檢測(cè)配置自動(dòng)監(jiān)測(cè)瓦斯系統(tǒng)配置自動(dòng)監(jiān)測(cè)瓦斯系統(tǒng)通風(fēng)通風(fēng)Q＞3m3/min0.5mQ＞3m30.5m3/min＜Q＜3m濃度大于0.3%鉆孔抽排釋放瓦斯通風(fēng)濃度大于0.3%鉆孔抽排釋放瓦斯通風(fēng)通風(fēng)通風(fēng)檢測(cè)瓦斯?jié)舛葯z測(cè)瓦斯?jié)舛葷舛刃∮?.3%濃度小于0.3%初期支護(hù)濃度小于0.3%濃度小于0.3%初期支護(hù)二次襯砌二次襯砌圖1高瓦斯隧道施工工藝流程圖6.2操作要點(diǎn)6.2.1開(kāi)挖1采用臺(tái)階法開(kāi)挖，臺(tái)階長(zhǎng)度控制在5m以內(nèi)，當(dāng)瓦斯溢出量≥時(shí)0.5m3/min，開(kāi)挖進(jìn)尺控制在1m以內(nèi)。2采用3#煤礦許用炸藥，煤礦許用5段電雷管，電力起爆。嚴(yán)禁使用秒或半秒級(jí)電雷管。使用煤礦許用毫秒延期電雷管時(shí)，最后一段的延期時(shí)間不得大于130ms。3采用電雷管起爆時(shí)，嚴(yán)禁反向裝藥；采用正向連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)時(shí)，雷管以外不得裝藥卷。在巖層內(nèi)爆破，炮眼深度不足0.9m時(shí)，裝藥長(zhǎng)度不得大于炮眼深度的1/2；炮眼深度為0.9m以上時(shí)，裝藥長(zhǎng)度不得大于炮眼深度的2/3。在煤層中爆破，裝藥長(zhǎng)度不得大于炮眼深度的1/2。4爆破網(wǎng)絡(luò)和連線，必須符合下列要求：1）必須采用串聯(lián)連接方式，檢查散雜電流，散雜電流不超標(biāo)時(shí)，爆破人員方可工作，除瓦檢人員外的其他人員均撤離工作面，設(shè)立警戒人員。線路所有連接接頭應(yīng)相互扭緊，明線部分應(yīng)包覆絕緣層并懸空。2）母線及電纜、電線、信號(hào)線應(yīng)分別掛在巷道的兩側(cè)，若必須在同一側(cè)時(shí)，母線必須掛在電纜下方，并應(yīng)保持0.3m以上的間距。3）母線應(yīng)采用具有良好絕緣性和柔軟性的銅芯電纜，并隨用隨掛，嚴(yán)禁將其固定。母線長(zhǎng)度必須大于規(guī)定的爆破安全距離。4）必須采用絕緣母線單回路爆破，裝藥炮眼不響時(shí)，放炮員必須先取鑰匙，再將放炮母線摘下扭線短路，至少等15分鐘，方可嚴(yán)線檢查原因。5）嚴(yán)禁將瞬發(fā)電雷管及毫秒電雷管在同一串聯(lián)網(wǎng)路中使用。6）爆破只許采用礦用防爆型起爆器，并定期檢查保養(yǎng)。5嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢制”、“三人連鎖爆破制”。6.2.21成立超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)小組當(dāng)瓦斯隧道比較集中或一座瓦斯隧道分別由進(jìn)出口相向掘進(jìn)時(shí),宜成立一個(gè)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)小組，小組至少配置1名熟悉物探和鉆探的地質(zhì)工程師，1名鉆機(jī)熟練操作工。2根據(jù)瓦斯隧道地質(zhì)分級(jí)表，開(kāi)挖前以每100m/次的頻率采用TSP203長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)開(kāi)挖掌子面前方地質(zhì)狀況，前后兩次搭接10m，探測(cè)后結(jié)合工程地質(zhì)法對(duì)前方地質(zhì)情況進(jìn)行判釋；再采用超前深孔鉆孔每30m/次，布置3孔，探測(cè)并驗(yàn)證前方地質(zhì)狀況，每次搭接5m，每孔探測(cè)時(shí)應(yīng)測(cè)量鉆孔瓦斯每分鐘涌出量，瓦斯壓力。6.2.3根據(jù)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的資料，對(duì)待開(kāi)挖段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。根據(jù)瓦斯涌出量、濃度和瓦斯壓力，判釋其是否為高瓦斯隧道或高瓦斯工區(qū)。當(dāng)瓦斯涌出量＞0.5m36.2.4安裝防爆1高瓦斯隧道采用公用電網(wǎng)和自備發(fā)電站雙電源供電,自備發(fā)電站安裝備用電源自動(dòng)切換裝置,公用電網(wǎng)停電時(shí)自備發(fā)電機(jī)自動(dòng)供電，保證通風(fēng)機(jī)、瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、洞內(nèi)照明設(shè)備的供電和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2按“三?！薄獙Ｓ梅辣儔浩?、專用開(kāi)關(guān)、專用供電線路，“兩閉鎖”——瓦電閉鎖（瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)時(shí)及供電的閉鎖）、風(fēng)電閉鎖（局部通風(fēng)及供電的閉鎖）布設(shè)洞內(nèi)配電設(shè)備及照明電器。3洞內(nèi)配電設(shè)備及照明電器全部采用防爆型,低壓配電箱必須具有斷相、短路、漏電和接地保護(hù)功能。4采用不延燃橡套電纜布置洞內(nèi)高、低壓電纜，各種電纜的分支連接必須使用及電纜配套的防爆連接器、接線盒，移動(dòng)式或手持式電氣設(shè)備的電纜采用專用不延燃電纜。5隧道內(nèi)高壓電網(wǎng)的單相接地按電容電流小于20A施工，禁止高壓饋電線路單相接地運(yùn)行，隧道內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備和作業(yè)機(jī)械嚴(yán)禁接地，作業(yè)機(jī)械嚴(yán)禁帶電檢修。6.2.5機(jī)械設(shè)備防爆改裝1對(duì)洞內(nèi)施工的工程機(jī)械的柴油機(jī)的“冷卻方式、啟動(dòng)方式”進(jìn)行防爆改裝。2對(duì)防爆柴機(jī)在使用過(guò)程中可能受到撞擊的部位采用輕金屬制造成的，在其外設(shè)置噴涂保護(hù)層，或設(shè)置鋼質(zhì)罩殼保護(hù)。3在柴油機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)前設(shè)置阻火器，即在空氣濾清器后端設(shè)置阻火器空氣關(guān)斷閥。在柴油機(jī)的排氣設(shè)置水洗箱及阻火器，水洗箱安裝在阻火器前，以使防爆柴油機(jī)廢氣排出前通過(guò)水洗箱，消除火星。4改裝柴油機(jī)，使其具有聲光報(bào)警功能，當(dāng)排氣溫度高于70℃，表面溫度高于150℃，冷卻水溫度高于95℃或廠家設(shè)計(jì)值，廢氣處理箱缺水，潤(rùn)滑油壓力、液壓油壓力、壓縮空氣壓力低予最低壓力6.2.6通1瓦斯隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇瓦斯隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)，除按普通隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)考慮“洞內(nèi)同一時(shí)間所有作業(yè)人員消耗新鮮風(fēng)空氣需風(fēng)量、洞內(nèi)所有內(nèi)燃機(jī)械工作消耗新鮮風(fēng)所需風(fēng)量、稀釋爆破作業(yè)所生產(chǎn)有害氣體所需風(fēng)量、保持洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境適宜的溫度所需風(fēng)速外”，還應(yīng)特別計(jì)入“稀釋瓦斯降低瓦斯?jié)舛人栾L(fēng)量和確保洞內(nèi)回風(fēng)風(fēng)速V≥1m/S所需風(fēng)量”，來(lái)綜合比較進(jìn)行設(shè)計(jì)。2選擇通風(fēng)方式1）對(duì)于單線隧道，隧道開(kāi)挖面積小于64m2,當(dāng)隧道施工的長(zhǎng)度＜1200m時(shí)，可采用壓入式通風(fēng)；當(dāng)隧道施工的長(zhǎng)度＞1200m2）當(dāng)單線隧道設(shè)計(jì)有平導(dǎo)或雙線隧道施工，可采用巷道式通風(fēng)。3通風(fēng)系統(tǒng)的布置1）在瓦斯隧道配置雙風(fēng)機(jī)雙管路，風(fēng)機(jī)安裝在洞口外，距洞口距離不小于20m，其中風(fēng)機(jī)為防爆風(fēng)機(jī)，通風(fēng)管道為阻燃抗靜電風(fēng)管。其中在開(kāi)挖掌子面50m范圍內(nèi)設(shè)置可移動(dòng)式通風(fēng)管道，確保在開(kāi)挖或超前預(yù)報(bào)作業(yè)時(shí)風(fēng)管距掌子面距離不大于5m,爆破作業(yè)時(shí)，將風(fēng)管快速撤至掌子面50m以外。2）在洞內(nèi)綜合洞室、臺(tái)車前、斷面變化處設(shè)置防爆局扇排除瓦斯，對(duì)局扇實(shí)行風(fēng)電閉鎖措施。在拱頂坍腔處，采取在高壓風(fēng)管上接出分支管，設(shè)置噴嘴射風(fēng)排除積聚瓦斯。3）當(dāng)采用巷道式通風(fēng)時(shí)，應(yīng)在橫洞處設(shè)置防爆射流風(fēng)機(jī)導(dǎo)流，在橫通道對(duì)應(yīng)位置設(shè)置導(dǎo)風(fēng)過(guò)渡段。4）在隧道洞口襯砌砼上設(shè)置風(fēng)速傳感器，通過(guò)通信光纜及洞口瓦斯監(jiān)測(cè)中心室的KJ90監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連接。4成立專門(mén)通風(fēng)管理小組,負(fù)責(zé)通風(fēng)管理。1）專門(mén)通風(fēng)管理小組由組長(zhǎng)、洞內(nèi)通風(fēng)管道維護(hù)班、風(fēng)機(jī)操作司機(jī)和維護(hù)人員組成。2）其中組長(zhǎng)宜由作業(yè)隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)擔(dān)任，通風(fēng)管道維護(hù)班除根據(jù)開(kāi)挖掘進(jìn)進(jìn)度及鉆爆作業(yè)進(jìn)程安裝拆除通風(fēng)管道外，還應(yīng)隨時(shí)巡視通風(fēng)管道的破損情況，用風(fēng)速儀、風(fēng)壓計(jì)測(cè)風(fēng)速、風(fēng)壓，確保通風(fēng)管道順直和完好率，及漏風(fēng)率不大于2%，洞內(nèi)回風(fēng)速度不小于0.5m/s，并作好記錄。3）風(fēng)機(jī)操作司機(jī)和維護(hù)人員，應(yīng)隨時(shí)檢視風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況，搞好風(fēng)機(jī)的日常保養(yǎng)維護(hù)，確保工作風(fēng)機(jī)24小時(shí)不間斷動(dòng)轉(zhuǎn)，備用風(fēng)機(jī)能在工作風(fēng)機(jī)發(fā)生故障后隨時(shí)啟用，并按要求填好風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)記錄。4）小組組長(zhǎng)應(yīng)定期（一般為1周）組織技術(shù)員、安全員進(jìn)行測(cè)風(fēng)工作及風(fēng)電閉鎖測(cè)試，分析總結(jié)1周通風(fēng)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，并制定整改措施；根據(jù)開(kāi)挖進(jìn)度，確定是否調(diào)整通風(fēng)方式及動(dòng)態(tài)增加通風(fēng)設(shè)備。6.2.7高瓦斯隧道瓦斯?jié)舛葴y(cè)量，采用“人工檢測(cè)和遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)”相結(jié)合的方式，人工檢測(cè)及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)互相校核，以人工移動(dòng)方式檢測(cè)彌補(bǔ)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)部位固定的局限。1成立專門(mén)的瓦斯檢測(cè)組一座隧道多口掘進(jìn)時(shí)，每個(gè)口必須成立一個(gè)專門(mén)的瓦斯檢測(cè)組，檢測(cè)組下設(shè)專職洞內(nèi)移動(dòng)式瓦斯檢測(cè)班和專職洞口遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)管理班。專職洞內(nèi)移動(dòng)式瓦斯檢測(cè)班每口配置3人，專職洞口遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)管理班配置2人，洞內(nèi)檢測(cè)和洞口遠(yuǎn)程監(jiān)控均24小時(shí)不間斷進(jìn)行。2設(shè)備配置1）人工檢測(cè)，專職瓦斯檢測(cè)班，配置CJG10型光干涉式瓦檢儀和AZG-2000便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀檢測(cè)瓦斯。2）洞口瓦斯監(jiān)測(cè)室，配置KJ90瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)安裝在洞內(nèi)的瓦斯傳感器，CO濃度傳感器和風(fēng)速傳感器監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛?。KJ90瓦斯自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)由高低濃度瓦斯傳感器、溫度傳感器、風(fēng)速傳感器、洞內(nèi)分站、遠(yuǎn)程斷電儀、瓦斯風(fēng)電閉鎖裝置、主控計(jì)算機(jī)、備用計(jì)算機(jī)、專用阻燃電纜、防雷設(shè)施組成。3瓦斯檢測(cè)部位和頻率1）瓦斯人工檢測(cè)實(shí)行三班倒24小時(shí)連續(xù)檢測(cè)，連續(xù)檢測(cè)開(kāi)挖掌子面、模板臺(tái)車、橫通道、各類洞室、斷面變化等瓦斯易積聚部位；掌子面一般檢測(cè)5點(diǎn)，即拱頂、左右側(cè)拱腰，左右側(cè)拱腳。一般情況下，檢測(cè)1次/小時(shí)，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0.3%后,應(yīng)檢測(cè)1次/15min。2）瓦斯自動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)行24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，傳感器布置在距掌子面5.0m的拱頂，開(kāi)挖平臺(tái)的上部，二襯臺(tái)車的上部。3）嚴(yán)格執(zhí)行“爆破工、工班長(zhǎng)、瓦斯檢查員”在場(chǎng)的“一炮三檢制”和“三人聯(lián)鎖爆破制”，并及時(shí)將檢測(cè)報(bào)表報(bào)經(jīng)理部安質(zhì)部及總工程師審閱。4瓦斯檢測(cè)儀器的校驗(yàn)及頻率1）瓦斯傳感器、CO濃度傳感器、風(fēng)速傳感器，每10天自檢1次，每6個(gè)月檢定1次。2）光干涉式瓦檢儀、便攜式瓦檢儀，每1周自檢1次，每6個(gè)月檢定1次。3）KJ90瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，每10天自檢1次，每6個(gè)月檢定1次。5定期公示和反饋瓦斯檢測(cè)濃度1）瓦檢員每次檢測(cè)后，必須將檢測(cè)結(jié)果及時(shí)告知工作面帶班工班長(zhǎng)，形成的檢測(cè)報(bào)告，必須有工作面工班長(zhǎng)或帶班人員簽認(rèn)，若無(wú)簽認(rèn)的記錄，一律視為無(wú)效記錄，并追究瓦檢員責(zé)任。瓦斯檢查必須滿足“三對(duì)口”的制度，即“隧道檢查地點(diǎn)的記錄板、瓦斯檢查員隨身攜帶的檢查手冊(cè)和瓦斯臺(tái)帳（或調(diào)度日志）”三者上面填記的有關(guān)情況和數(shù)據(jù)要完全一致，而不能出現(xiàn)矛盾、不符或遺漏。2）在每座瓦斯隧道的洞口設(shè)置一個(gè)瓦斯人工動(dòng)態(tài)檢測(cè)公示牌，每小時(shí)公布洞內(nèi)各檢測(cè)部位的瓦斯?jié)舛惹闆r。當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)立即按照規(guī)定啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。6.2.8抽排釋1瓦斯抽放的臨界條件當(dāng)掌子面瓦斯涌出量＞3m3/min,對(duì)于全隧絕對(duì)瓦斯涌出量大于或等于40m32卸壓鉆孔抽放1）在卸壓鉆孔抽放時(shí)，隧道開(kāi)挖方式宜采用短臺(tái)階，每隔10～15m，在左側(cè)或右側(cè)將開(kāi)挖斷面加寬，加寬段橫向?qū)?～5.0m，縱向長(zhǎng)5.0m。2）在每個(gè)加寬段內(nèi)采用鉆機(jī)鉆孔1～2個(gè)，孔徑45～60mm，孔深5～15.0m。3）預(yù)埋瓦斯抽放封孔器，鉆孔鉆至設(shè)計(jì)深度后，在抽放管外卷纏聚氨酯等發(fā)泡聚合材料藥液進(jìn)入鉆孔將鉆孔密封，鉆孔孔口采用錨固劑固定。4、連接抽放管路抽放瓦斯。6.2.9初期支護(hù)爆破出碴完成后，立即對(duì)新開(kāi)挖面采用4～8cm厚抗?jié)B砼初噴封閉以減少瓦斯溢出量；然后按設(shè)計(jì)及時(shí)施作錨桿+鋼筋網(wǎng)+鋼架+復(fù)噴砼的初期支護(hù)，及時(shí)使初期支護(hù)封閉成環(huán)。噴射混凝土宜摻用氣密劑，透氣系數(shù)不應(yīng)大于10-11cm/s6.2.10二次襯砌1在襯砌外拱墻范圍設(shè)置環(huán)向盲溝,兩側(cè)邊墻各設(shè)一條縱向盲溝。環(huán)向盲溝接至縱向盲溝，縱向盲溝加設(shè)水氣分離裝置，將瓦斯通過(guò)排氣管引至洞口排出，地下水通過(guò)橫向水管引入側(cè)溝。2噴射砼及二襯砼間設(shè)置全環(huán)瓦斯隔離板，其接縫均及隧道“縱向、橫向施工縫和沉降縫”錯(cuò)開(kāi)；并在二襯砼外緊貼防水板埋設(shè)背貼式止水帶，在二襯砼中間埋設(shè)中埋式止水帶，縱向施工縫設(shè)中埋式止水帶。3采用模板臺(tái)車施工二襯砼，砼采用耐腐蝕砼。7勞動(dòng)力組織高瓦斯隧道涉及到的工序主要有電器及機(jī)械設(shè)備防爆改裝，超前預(yù)報(bào)、通風(fēng)、瓦斯檢測(cè)、抽放瓦斯、開(kāi)挖、初期支護(hù)、砼施工等，勞動(dòng)力配置如下表：表1主要工序作業(yè)勞動(dòng)組織表序號(hào)工作項(xiàng)目工種人數(shù)1電氣設(shè)備改裝及維護(hù)電氣工程師1電工32機(jī)械設(shè)備改裝機(jī)械工程師1機(jī)械工23瓦斯檢測(cè)瓦檢員64通風(fēng)通風(fēng)工65物探地質(zhì)工程師1鉆探鉆機(jī)司機(jī)4其他工序作業(yè)勞動(dòng)力配置按普通隧道施工配置。8主要機(jī)具設(shè)備主要施工機(jī)具見(jiàn)表6:表2主要施工機(jī)具表序號(hào)作業(yè)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1物探TSP預(yù)報(bào)系統(tǒng)TSP-203套1長(zhǎng)距離物探2鉆探全液壓鉆機(jī)MKD-5S套1深孔鉆探鑿巖機(jī)YT-28臺(tái)5淺孔鉆探3瓦斯監(jiān)測(cè)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)KJ90套1光干涉式瓦斯檢測(cè)儀CJG10臺(tái)10便攜式瓦檢儀AZG-2000臺(tái)10CO傳感器KG9201臺(tái)瓦斯傳感器KG9701型臺(tái)10風(fēng)速傳感器GFW-15型臺(tái)54通風(fēng)軸流式通風(fēng)機(jī)SDF(C)-NO13臺(tái)2132KW×2射流式通風(fēng)機(jī)37kw臺(tái)2局扇K45臺(tái)6通風(fēng)筒φ120cmm2000阻燃、抗靜電可移動(dòng)式支架自制m50用于距懸掛掌子面50m范圍內(nèi)可收縮式風(fēng)筒5人員進(jìn)出洞監(jiān)控感應(yīng)式IC智能卡管理系統(tǒng)V6.8套16通信礦用電話KTH-Ⅱ門(mén)27照明和電力防爆低壓變壓器36v,20Kw臺(tái)2防爆高壓變壓器250KVA臺(tái)1防爆照明燈KBB-60/127V只150防爆射燈DGS-60/127V只3防爆電纜MY3*25m20001WV防爆電纜MY3*35+1*16m2000照明總電纜380V防爆電纜MY3*50+1*16m400扒碴機(jī)、輸送泵防爆電纜MY3*70+1*25m2000動(dòng)力380V（主電纜）防爆電纜MY3*16+1*10m2000動(dòng)力380V防爆電纜MY2*2.5+1*10m1000照明燈8開(kāi)挖風(fēng)鉆YT-28臺(tái)40鉆孔自卸車15T臺(tái)6防爆改裝挖掘機(jī)PC220臺(tái)1防爆改裝裝載機(jī)WA380臺(tái)1防爆改裝9初期支護(hù)鋼筋切斷機(jī)GQ40-F臺(tái)1鋼筋(型鋼)加工鋼筋彎曲機(jī)GW40-1臺(tái)1電焊機(jī)BX-300臺(tái)4鋼筋冷彎?rùn)C(jī)臺(tái)1臺(tái)式鉆床24025臺(tái)2混凝土噴射機(jī)TK-500臺(tái)2初期支護(hù)混凝土攪拌機(jī)JS500臺(tái)210二次襯砌整體鋼模臺(tái)車9m/臺(tái)套1二次襯砌混凝土施工混凝土泵HBT60.875ZF套1混凝土罐車SX3255BM324臺(tái)3攪拌站50m3臺(tái)2發(fā)電機(jī)320KW臺(tái)111量測(cè)及測(cè)量?jī)x器防爆全站儀R-322NXm臺(tái)1防爆對(duì)講機(jī)KENWOOD-3160臺(tái)3精密水準(zhǔn)儀DP3000臺(tái)1水準(zhǔn)儀NL24A臺(tái)2收斂計(jì)JSS30A臺(tái)19瓦斯施工監(jiān)測(cè)控制9.1易出現(xiàn)的問(wèn)題9.1.1瓦斯檢測(cè)儀和瓦斯自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由于自檢和校正不及時(shí)所測(cè)數(shù)據(jù)失真；爆破后，自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)受爆破震動(dòng)影響，有時(shí)會(huì)自動(dòng)歸零，導(dǎo)致記錄數(shù)據(jù)失真。9.1.2人工使用光干涉式瓦檢儀測(cè)量前，未認(rèn)真換氣或換氣不徹底，導(dǎo)致所測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，誤導(dǎo)施工管理和作業(yè)人員；換氣地點(diǎn)溫度、氣壓及檢測(cè)地點(diǎn)不相當(dāng)，相差較大，導(dǎo)致所測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性差。9.1.39.2保證措施9.2.1定期自檢和聘請(qǐng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)校正儀器；人工每班檢測(cè)應(yīng)采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上光干涉式瓦檢儀測(cè)量，以便校核，每班爆破檢測(cè)數(shù)據(jù)后，及時(shí)將人工檢測(cè)數(shù)據(jù)及自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，不符時(shí)及時(shí)校核。9.2.2每次人工檢測(cè)前，必須在隧道內(nèi)找一處空氣相對(duì)新鮮，氣溫、氣壓及待測(cè)點(diǎn)相當(dāng)?shù)牡胤綇氐讚Q氣。9.2.3嚴(yán)格要求專職瓦檢員必須按照瓦斯檢查計(jì)劃圖表的要求逐點(diǎn)檢查，隧道安全員、領(lǐng)工員及作業(yè)隊(duì)負(fù)責(zé)人要定期或不定期進(jìn)行抽查，對(duì)責(zé)任心不強(qiáng)或缺失的人員要及時(shí)更換。10.安全措施10.1主要安全風(fēng)險(xiǎn)分析10.1.1高瓦斯隧道主要安全風(fēng)險(xiǎn)是瓦斯燃燒、瓦斯爆炸和瓦斯突出，極易引發(fā)重大事故或特別重大事故，造成作業(yè)人員群體傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失10.2保證措施10.2.1嚴(yán)格按照“早預(yù)報(bào)、適排放、勤監(jiān)測(cè)、禁火源、強(qiáng)通風(fēng)、控濃度”的原則施工。10.2.2對(duì)瓦斯隧道施工的所有人員進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)，并做到全員培訓(xùn)，持證上崗。10.2.3所有進(jìn)洞作業(yè)機(jī)械設(shè)備和洞內(nèi)電氣設(shè)備必須進(jìn)行隔爆處理或采用防爆設(shè)施、設(shè)備。10.2.4杜絕火源進(jìn)洞，嚴(yán)格兩級(jí)進(jìn)洞(進(jìn)入高瓦斯作業(yè)區(qū)、進(jìn)入高瓦隧道兩級(jí))準(zhǔn)入安全檢查，切實(shí)實(shí)行封閉式管理，嚴(yán)禁將易燃、易爆、易產(chǎn)生火花和靜電的物品攜帶入洞。由于洞內(nèi)特殊作業(yè)需要，確實(shí)要使用明火作業(yè)的工序，必須執(zhí)行“動(dòng)火使用”制度，嚴(yán)格申請(qǐng)審批手續(xù)辦理，對(duì)不執(zhí)行制度的人和事要按照“四不放過(guò)”原則即犯即糾、一查倒底，嚴(yán)肅處理。10.2.5嚴(yán)格執(zhí)行《動(dòng)火管理制度》，確實(shí)需要?jiǎng)踊鹱鳂I(yè)的，必須先檢測(cè)洞內(nèi)作業(yè)面瓦斯?jié)舛龋?dāng)瓦斯?jié)舛刃∮?.3%，可填寫(xiě)動(dòng)火作業(yè)申請(qǐng)表，由主管生產(chǎn)的副經(jīng)理批準(zhǔn)后方可動(dòng)火作業(yè)。動(dòng)火作業(yè)時(shí)，瓦斯檢測(cè)人員必須全程跟蹤檢測(cè)瓦斯?jié)舛龋钡阶鳂I(yè)完成作業(yè)部位溫度恢復(fù)至洞內(nèi)10.2.6嚴(yán)格執(zhí)行《通風(fēng)管理制度》，瓦斯隧道施工應(yīng)連續(xù)通風(fēng)，無(wú)故不得隨意停風(fēng)，如需停風(fēng)，必須嚴(yán)格按照停風(fēng)報(bào)批制度執(zhí)行；通風(fēng)系統(tǒng)的所有運(yùn)轉(zhuǎn)情況，必須建立運(yùn)行管理檔案。通風(fēng)設(shè)施安裝完正常動(dòng)轉(zhuǎn)后，每10天進(jìn)行1次全面測(cè)風(fēng)；對(duì)掌子面和其他用風(fēng)地點(diǎn)根據(jù)需要進(jìn)行測(cè)風(fēng)10.2.7切實(shí)將超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)納入工序管理，做到“不探不挖、不明不挖”10.2.8嚴(yán)格執(zhí)行《瓦斯檢測(cè)監(jiān)控管理制度》，按規(guī)定頻次檢測(cè)瓦斯和監(jiān)控瓦斯，執(zhí)行瓦檢測(cè)簽認(rèn)和交接班簽認(rèn)制度并及時(shí)10.2.9成立應(yīng)急搶險(xiǎn)小組，做到方案到位、措施到位、物資供應(yīng)到位和人員到位的“四位一體”綜合應(yīng)急預(yù)案，并11環(huán)保措施高瓦斯隧道施工，24小時(shí)不間斷通風(fēng)的通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲，是造成環(huán)境污染的主要因素，對(duì)人體健康和工作效率都有不同程度的影響。11.1用消聲材料(隔聲墻、隔聲值班室等)將發(fā)聲體及周圍環(huán)境隔開(kāi)。11.2在通風(fēng)機(jī)上安裝消聲裝置，消除或減弱噪聲的傳播。12應(yīng)用實(shí)例12.1工程簡(jiǎn)介由中鐵一局集團(tuán)第五工程有限公司施工的圖山寺隧道位于四川省南充市萬(wàn)家鄉(xiāng)及老君鎮(zhèn)境內(nèi)，隧道設(shè)計(jì)為單線隧道，設(shè)計(jì)行車速度為160Km/h，全長(zhǎng)3216米，最大埋深160m。為施工通風(fēng)，分別在進(jìn)口線路右側(cè)及出口線路左側(cè)各設(shè)置800m長(zhǎng)平導(dǎo)一座。隧道穿過(guò)兩套地層，分別為第四系土層和侏羅系泥巖夾砂巖，圍巖基本分別為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)。地下水不發(fā)育，主要有第四系孔隙水和基巖裂隙水。不良地質(zhì)主要為高濃度瓦斯，隧道深孔天然氣測(cè)試結(jié)果顯示，單孔天然氣最高濃度9500ppm，計(jì)算隧道天然氣含量6087m3，瓦斯壓力0.2kpa，天然氣絕對(duì)涌出量3.03m3/min。施工中揭示瓦斯最高濃度達(dá)5.0%,最大瓦斯壓力達(dá)0.21MPa，天然氣絕對(duì)涌出量達(dá)3.42m3/min。隧道采用臺(tái)階法施工，初期支護(hù)采用噴錨支護(hù)，C25氣密性混凝土噴護(hù)，二次襯砌采用模筑混凝土施工，混凝土采用氣密性C3512.2施工情況圖山寺隧道施工中切實(shí)將超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)納入工序管理，采取物探（TSP203超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)）和鉆探（超前鉆孔和5m加深炮眼進(jìn)）相結(jié)合的方式探測(cè)瓦斯，做到“不明不挖，先探后挖”；針對(duì)高瓦斯隧道的特點(diǎn)，洞內(nèi)所有電器設(shè)施采用防爆電器或不延燃電纜、將洞內(nèi)施工機(jī)械進(jìn)行了防爆改裝；開(kāi)挖采取人工鉆眼，3#煤礦許用炸藥，5段電雷管爆破，每炮孔采用水袋堵塞炮孔，爆破作業(yè)堅(jiān)持“一炮三檢制”和“三人連鎖爆破”等制度；建立人工檢測(cè)和KJ90遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，24小時(shí)不間斷連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯、CO濃度和回風(fēng)速度，在KJ90瓦斯遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置斷電儀，實(shí)現(xiàn)“瓦電閉鎖”；采用防爆雙風(fēng)機(jī)、阻燃抗靜電雙管路向洞內(nèi)24小時(shí)不間斷供風(fēng)，先期采用壓入式通風(fēng)，平導(dǎo)貫通后采用巷道式通風(fēng)，在通風(fēng)系統(tǒng)中安裝斷電儀，實(shí)現(xiàn)“風(fēng)電閉鎖”；制定嚴(yán)格的兩級(jí)門(mén)崗管理制度，嚴(yán)禁火源進(jìn)洞，嚴(yán)格落實(shí)工序?qū)嵜乒芾怼⑷龁T帶班等18項(xiàng)安全管理制度。2010年5月1日,圖山寺隧道