瓦斯隧道专项安全施工方案Word文档格式.doc
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C4煤层的瓦斯放散初速度指标△pmax=12.03，煤的坚固性系数fmin=0.33，煤的破坏类型为IV。
二、编制依据
1、《公路隧道设计规范》JTGD70-2004；
1、《铁路瓦斯隧道技术规范》TB10120-2002，J160-2002；
3、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026－2006）；
4、《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027－2006）；
5、《防治煤与瓦斯突出规定》（2009）；
6、《石门揭穿煤与瓦斯突出煤层程序技术条件》（MT/T955-2005）；
7、《石门揭穿突出煤层震动爆破技术条件》（MT/T958-2005）；
8、《公路隧道施工技术细则》JTGF60-2009；
9、《爆破安全规程》（GB6722-2011）；
10、《煤矿安全规程》（2011年）；
11、《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）；
12、《矿山救护规程》（AQ1008－2007）；
13、《矿井通风安全装备标准》（GB/T50518-2010）。
14、《瓦斯隧道施工指南》。
15、中国矿业大学编制的《杨保寨隧道左洞探煤设计及成果报告》、《杨保寨隧道右洞探煤设计及成果报告》（2013.7）。
16、中国矿业大学编制的《杨保寨隧道煤层瓦斯赋存参数测试报告》（2013.7）。
三、安全施工技术方案
3．1通风
隧道掘进作业环境应符合下列卫生标准：
坑道中氧气含量按体积计不应小于2O％。
二氧化碳浓度不超过0.5％，坑道内温度不宣高于30℃。
有害气体浓度中的一氧化碳（CO）不大于0.0024％，二氧化氮（NO2）不大于0.00025％，二氧化硫（SO2）不大于0.0005％，硫化氢（H2S）不大于0.00066％，氨（NH3）不大于0.004％。
见表A。
表A隧道内各种有害气体最高容许浓度表
名称
符号
最高容许浓度（%）
一氧化碳
CO
0.0024
二氧化氮
NO2
0.00025
二氧化硫
SO2
0.0005
硫化氢
H2S
0.00066
氨
NH3
0.004
粉尘浓度：
含1O％以上游离二氧化硅的粉尘，每立方米空气不得大于2mg，含1O％以下游离二氧化硅的粉尘．每立方米空气不得大于4mg。
由于该隧道存在煤层，主要的有害气体为瓦斯，如何降低瓦斯浓度并控制在0.5％以下是确保施工安全的重要条件，而加强通风是稀释瓦斯浓度的最有效、最快捷的途径。
隧道采用机械通风．必须满足洞内各作业点所需的最大风量、风压。
风量按每人每分钟供应4m3/min的新鲜空气计算，采用内燃机械作业时，1kw供风量不宜小于3m3/min。
风速在全断面开挖时不应小于0.5m/s。
3.1.1隧道掘进施工风量计算
隧道需要的风量，须按照单个掘进工作面同时工作的最多人数、将瓦斯浓度稀释到0.5％以下、隧道燃油用风量、隧道所需最低风速（0.5m∕s）以及稀释爆破排烟分别计算，采用其中的最大值。
1、按单个掘进工作面最大班下井人数计算风量。
隧道作业人员用风Q人=4×
N×
K，其中：
4一每人需风量（m3/min）：
N一最大班下井人数，取50人：
K一风量备用系数，取1．45，计算得：
Q人=290m3/min=4.83m3/s。
2、按将瓦斯浓度稀释到0.5％以下计算风量
Q隧=100·
Q隧瓦·
K隧通/0.5
其中：
Q隧—隧道风量；
Q隧瓦—隧道煤层绝对瓦斯渗出量；
K隧通—隧道瓦斯涌出不均衡系数取2。
根据《杨保寨隧道左（右）洞探煤设计及成果报告》以及《杨保寨隧道煤层瓦斯赋存参数测试报告》，计算得出隧道掘进面瓦斯最大涌出量为6.65m3／min。
计算得：
Q隧=100×
6.65m3／min×
2/0.5=2660m3／min
3、隧道燃油用风量
在装渣工序中，挖掘机、汽车燃油所消耗空气量根据挖掘机、汽车燃油的平均辛烷值和16烷值进行测算，装渣时按4辆载重汽车、二台挖掘机考虑，平均每分钟燃油所消耗空气量约为60m3。
即隧道燃油用风量为：
Q燃=60m3/min=1.0m3/s。
4、以隧道中最低风速计算风量
参照《铁路瓦斯隧道技术规范》TB10120-2002，J160-2002，及《公路隧道施工技术规范》JTGF60-2009,及《煤矿安全规程2011》，经过综合考虑，取隧道施工中最低风速不小于0.5m/s，因此，隧道最低风速用风量：
Q=0.5×
94.7=47.35m3/s=2841m3/min。
0.5--隧道中最低风速（m/s）；
94.7--隧道一衬后的断面面积（m2）。
因此，以隧道中最低风速计算风量的最大值为2841m3/min（47.35m3/s）。
5、按稀释和排炮烟所需风量计算
Q=19/t（）=1394m3／min
t一放炮后通风时间，取30，min；
G—单次爆破最大装药量，取120.9，kg；
A一隧道断面面积，取94.7，m2；
L—最长通风距离，长距离隧道掘进时，炮烟在沿隧道流动过程中与空气混合，在未到达隧道出口时已被稀释到允许浓度出的距离称为临界长度，在这种情况下，L取临界长度，L=12.5GbK/（Aξ2），本隧道最长通风距离L=423m；
ξ—风管漏风系数，取5%；
b—炸药爆炸时有害气体生成量，煤层中爆破取100，岩层中爆破取40；
K—紊流扩散系数。
因此，按稀释和排炮烟所需风量计算的值为1394m3/min（46.6m3/s）。
根据以上计算，隧道的最大风量为隧道中最低风速计算的风量值2841m3/min（47.35m3/s）。
3.1.2通风设施
1、连通横道
由于隧道施工的特殊性，可以在适当位置施工连接左右隧道的连通横道，设置风门等设施。
如有必要时，可打开风门作为巷道式通风的回风联络巷。
2、测风站
在隧道内每隔一定距离设置测风站，用于测量风速、温度、湿度、CH4、CO2等参数。
3.1.3风机选型
1、风机选型计算
1）风机供风量
Qj=（1+μ）·
Qmax
=1.05×
47.35
=49.72m3
式中：
μ——通风安全裕度，取5%；
Qmax——最大需风量。
2）风阻系数
L——管道长度，m，取423；
α——通风阻力系数，（Ns2/m－8）；
取0.0025
d——风管直径。
3）通风阻力损失及通风机风压：
设计风量应取风机风量与工作面风量的集合平均值：
选用1.8m的风筒，风筒摩擦阻力为：
H=RfQ2
=847.5（Pa）
Q——风量。
Ht=H+hv
=847.5+
=847.5+371.9
=1219.4（Pa）
在隧道进口端的左、右幅洞口外30m各安装一台型号为SDDY—Ⅲ-NO.13.0型，隧道专用三速对旋式大功率轴流式风机一台，电机功率132×
2kW，转速1480转／min，风量180000-125000-70000m3／h（3000-2083-1167m3／min）；
全压7000/3100/1300Pa。
采用压入式向隧道内通风，隧道内风筒直径1.8m。
根据风机选型计算，该主风机可以满足隧道煤层地段设计所需风量、全风压的要求。
在二衬台车处隧道顶部瓦斯容易积聚，可以采用风筒导风稀释瓦斯，也可以从压风管路上安装胶皮软管（要对压风进行减压，控制压风流速），利用压风吹散瓦斯。
这两种方法均可满足稀释瓦斯的要求。
鉴于隧道停风后瓦斯等有害气体增加趋势明显，故采用24小时不间断通风。
按照隧道内回风流中的最低风速0.5m/s计算，由此选择的风机配备的送风风筒（风筒直径1.8m）承受的压力一般，风筒内风速也比较适中，通风比较容易管理。
2、通风方式：
由于杨保寨隧道最长掘进距离为423m，所以采用单向掘进，掘进工作面最长通风距离约为423m，左、右幅隧道掘进头均采用压入式独头通风。
通风机实施专用变压器、专用开关、专用电缆。
并安装“瓦斯电、风电”两闭锁。
风机布置见图A。
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A杨保寨隧道通风系统及风机布置图
压入式通风开挖工作面需风量和回风风量均由洞外轴流风机提供。
3.1.4通风检测类仪器、设备配置
根据《煤矿安全规程》，参照《矿井通风安全装备标准》，为了满足杨保寨隧道通风检测的需要，对隧道通风检测类设备型号及数量进行配备，详见表B。
表B隧道通风检测类设备配备表
序号
型号
单位
数量
1
高速风表
EY11B便携数字式
个
4
2
高中速风表
AFC-121
3
微速风表
DFA-3
秒表
机械式
块
5
通风干湿表
DHJ1
6
干湿温度计
DHM1
7
空盒气压计
DYM3
8
双管水银压力表
DYB3
支
9
U型倾斜压差计
AFJ-150
台
12
10
皮托管
AFP-6B
24
11
补偿式微压计
BWY-250
矿井通风多参数检测仪
JFY
3.1.5通风管理措施
1、一般规定
隧道过瓦斯地段施工期间，应建立瓦斯通风监测监控、检测系统，测定瓦斯浓度、CO2、CO、风速、风量等参数，配备便携式瓦检仪和光学瓦检仪。
2、通风系统
（1）采用压入式通风方式，风管管口距离掌子面的长度必须小于有效射程。
（2）通风机必须由指定人员负责管理，保证正常运转。
（3）压入式轴流通风机和启动装置，必须安装在距洞口30m以外，且避开隧道口中心位置；
并符合《煤矿安全规程》的有关规定。
（4）选用防爆型压入式轴流通风机。
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，
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