高速公路瓦斯隧道安全作业规程附录Word下载.docx

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用机械式风表测量隧道平均风速步骤如下：

a、进入测风站或待测巷道测风时，首先要估测巷道的风速，然后再选用相应量程的风表进行测定；

b、取出风表和秒表。

将风表指针回零，然后使风表迎着风流，并与风流方向垂直，待翼轮转动正常后，同时打开风表的计数器和秒表，在内每个点每次测定1min的时间，然后关闭秒表和风表，读取风表指针读数（格/min），并作记录；

c、在某一断面进行测风时，每个测定点测风次数应不少于三次，每次测量误差不应超过5％，然后取三次测风结果的平均值（格/min）。

如果测量误差大于5％，说明测风结果不符合要求，需追加一次测风；

d、在测得巷道风速后，还必须用皮尺或钢尺细致地量出测风地点的巷道各部尺寸，计算出测风处的巷道断面积；

e、把测风数据和巷道参数记录于表A1之中。

表A1测风记录表

2）计算表速和隧道的平均风速

a、风表表速按下式进行计算

式中：

V表——测得的表速，格/s；

n——三次测风风表刻度盘读数的平均值，格/s；

t——测风时间，s。

一般为60s。

b、根据计算出的表速，查看风表校正曲线，可求得巷道内平均风速。

（2）隧道通风量计算

根据测量出的巷道参数计算出巷道断面积，然后求算出通过的风量。

Q——通过巷道的风量，m3/s；

S——巷道断面积，m2；

v——巷道内平均风速，m/s。

（3）瓦斯浓度的测定

在巷道断面每个测定风速的测点使用瓦斯检定器测定瓦斯浓度，为了安全起见，以测定的最大瓦斯浓度值作为该处的瓦斯浓度。

使用瓦斯检定器测量时应注意下列问题：

a、测量瓦斯一定要在巷道风流范围内进行。

巷道风流划定的范围是：

对于各类支架巷道是指距支架和巷底各为50mm的巷道空间；

对于无支架或用锚喷、砌喧支护的巷道，距顶、帮、底各为200mm的巷道空间。

b、仪器应定期检修、校正。

c、使用仪器必须养成轻拿轻放的习惯，避免仪器受振动和碰撞。

d、在测定工作中，如果仪器发生故障，必须由专职人员进行修理。

（4）隧道瓦斯绝对涌出量计算

隧道瓦斯绝对涌出量以隧道实际风量和瓦斯浓度为基础来进行计算。

巷道瓦斯涌出量Q为：

——隧道的绝对瓦斯涌出量，m3/min；

q——隧道的测定风量，m3/min；

C——测定隧道断面处的瓦斯浓度，％。

附录B煤层瓦斯压力（P）测定方法

测定煤层瓦斯压力时，通常是从围岩巷道（石门或围岩钻场）向煤层打孔径为50-70mm的钻孔，孔中放测压管，将钻孔密封后，用压力表直接进行测定。

为了测定煤层的原始瓦斯压力，测压地点的煤层应为未受采动影响的原始煤体。

测定煤层瓦斯压力的方法有多种，有用专用的机械装置和液体测压、水泥砂浆封孔测压及下述的粘土测压法。

（1）在测压钻孔内插入带有压力表接头的紫铜管，管径为68mm，长度不小于7m；

（2）将特制的柱状粘土（含自然水分经炮泥机挤压成型的炮泥）送入孔内，柱状粘土末端距紫铜管末端0.20.5m，每次送入0.30.5mm，用堵棍捣实；

（3）每堵1m粘土柱打入1个木塞，木塞直径小于钻孔直径1015mm，打入木塞时应保护好紫铜管，以防折断；

（4）在孔口（0.51.0mm）用水泥砂浆封堵。

经24h水泥凝固后，安上压力表测压，并详细记录压力上升与时间的关系，直到压力稳定为止。

稳定后的压力即为煤层瓦斯压力。

人工充填黏土测压法封孔示意图见下图。

附录C瓦斯放散初速度指标（P）的测定方法

（1）仪器设备及用具

P测定仪，真空泵，甲烷瓶（浓度大于95%），分样筛（孔径0.2、0.25mm各一个），天平（最大称量250g，感量0.5g），小锤，漏斗。

（2）采样与制样

1）采样

在煤层新暴露面上采取煤样250g，地面打钻取样时取新鲜煤芯250g。

煤样要附有标签，注明采样地点、层位、采样时间等。

2）制样

将所采煤样进行粉碎，筛分出粒度为0.20.25mm的煤样。

每一煤样取2个试样，每个试样重3.5g。

（3）测定步骤

1）把2个试样用漏斗分别装入P测定仪的2个试样瓶中；

2）启动真空泵对试样脱气1.5h；

3）脱气1.5h后关闭真空泵,将甲烷瓶与试样瓶连接，充气（充气压力0.1MPa）使煤样吸附瓦斯1.5h；

4）关闭试样瓶和甲烷瓶阀门，使试样瓶与甲烷瓶隔离；

5）开动真空泵对仪器管道死空间进行脱气，使U型管汞真空计两端汞面相平；

6）停止真空泵，关闭仪器死空间通往真空泵的阀门，打开试样瓶的阀门，使煤样瓶与仪器被抽空的死空间相连并同时启动秒表计时，10s时关闭阀门，读出汞柱计两端汞柱差P1（mm），45s时再打开阀门，60s时关闭阀门，再一次读出汞柱计两端差P2（mm）。

（4）瓦斯放散初速度指标的计算

1）瓦斯放散初速度指标按下式计算；

P=P2-P1

2）同一煤样的两个试样测出P值之差不应大于1，否则需要重新进行测定。

附录D煤的坚固性系数（f）的测定方法

捣碎筒，计量筒，分样筛（孔径20mm、30mm和0.5mm各一个），天平（最大称量1000g,感量0.5g），小锤、漏斗、容器。

1）沿新暴露的煤层厚度的上、中、下部各采取块度为10cm左右的煤样两块，在地面打钻取样时应沿煤层厚度的上、中、下部各采取块度为10cm的煤芯两块。

煤样采出后应及时用纸包上并浸蜡封固（或用塑料袋包严），以免风化；

2）煤样要附有标签，注明采样地点、层位、时间等；

3）在煤样携带、运送过程中应注意不得摔碰；

4）把煤样用小锤碎制成2030mm的小块，用孔径为20或30mm的筛子筛选；

5）称取制备好的试样50g为一份，每5份为一组，共称取三组。

1）将捣碎筒放置在水泥地板或2cm厚的铁板上，放入试样一份，将2.4Kg重锤提高到600mm高度，使其自由落下冲击试样，每份冲击3次，把5份捣碎后的试样装在同一容器中；

2）把每组（5份）捣碎后的试样一起倒入孔径0.5mm分样筛中筛分，筛至不再漏下煤粉为止；

3）把筛下的粉末用漏斗装入计量筒内，轻轻敲打使之密实，然后轻轻插入具有刻度的活塞尺与筒内粉末面接触。

在计量筒口相平处读取数.（即粉末在计量筒内实际测量高度，读至毫米）。

当l30mm时，冲击次数n，即可定为3次，按以上步骤继续进行其他各组的测定。

当l30mm时，第一组试样作废，每份试样冲击次数n改为5次，按以上步骤进行冲击、筛分和测量，仍以每5份作一组，测定煤份高度l。

（4）坚固性系数的计算

坚固性系数按下式计算：

f=20nl

式中f———坚固性系数；

n———每份试样冲击次数，次；

l———每组试样筛下煤粉的计量高度，mm。

测定平行样3组（每组5份），取算数平均值，计算结果取一位小数。

（5）软煤坚固性系数的确定

如果取得的煤样粒度达不到测定f值所要求粒度（2030mm），可采取粒度为（13mm的煤样按上述要求进行测定，并按下式换算：

当f1-30.25时，f=1.57f1-3-0.14

当f1-30.25时，f=f1-3

式中f1-3——粒度为13mm时煤样的坚固性系数。

附录E煤的破坏类型分类

表E

煤的破坏类型分类表

破坏

类型

光泽

构造与

构造特征

节理

性质

节理面

断口

强度

I类煤

（非破坏煤）

亮与

半亮

层状构造，块状

构造，条带清晰明

显

一组或二三组节理，节理系统发达，有次序

有充填物（方解石）次生面

少，节理、劈理面平整

参差阶状，贝状，波浪状

坚硬，用

手难以掰

开

Ⅱ类煤

（破坏煤）

1．尚未失左层

状，较有次序

2．条带明显，

有时扭曲，有错动

3．个规则块

状，多棱角

4．有挤压特征

次生节

四面多，旦

不规则，与

原生节理

呈网状节

理

有擦纹、滑

皮，节理平

整，易掰开

参差

多角

用手极

易剥成小

块，中等硬度

Ⅲ类煤

（强烈破

坏煤）

半亮与半暗

1．弯曲呈透镜

体构造

2．小片状构造

3．细小碎块，

层理较紊无次序

节理不清，系统不

发达，次生

节理密度大

有大量

擦痕

及粒状

用手捻

之成粉木，硬度低

Ⅳ类煤

（粉碎煤）

暗淡

粒状或小颗粒

胶结而成，形似大

然煤团

节理失

去意义，成

粘块状

粒状

用于捻

之成粉末，偶尔较硬

Ⅴ类煤

（全粉煤）

1．土状构造，

似土质煤

2．如断层泥状

土状

可捻成粉末，疏松

附录F综合指标法

（1）采用综合指标法对隧道揭煤工作面进行突出危险性预测时应符合下列要求：

1）在岩石工作面向突出煤层至少打两个测压钻孔，测定煤层瓦斯压力；

2）在打测压孔的过程中，每米煤孔采取一个煤样，测定煤的坚固性系数（f）；

3）将两个测压孔所得的坚固性系数最小值加以平均作为煤层软分层的平均坚固性系数；

4）将坚固件系数最小的两个煤样混合后，测定煤的瓦斯放散初速度指标（△P）。

（2）煤层突出危险性，可按下列两个综合指标判断：

D=（0.0075H/f–3）（P–0.74）

（1）

K=△P/f

（2）

式中D——煤的突出危险性综合指标之一。

它综合反映了煤质、瓦斯压力和地应力的作用程度；

K——煤的突出危险性综合指标之二。

它集中反映煤的破坏程度和放散瓦斯的能力；

H——开采深度，m；

P——煤层瓦斯压力，MPa；

△p——软分层煤的瓦斯放散初速度；

f——软分层的平均坚固性系数。

（3）综合指标D、K的突出临界指标值可参照表F1所列的临界值，确定突出危险性。

表F1用综合指标D和K预测煤层区域突出危险性的临界值

煤层突出危险性综合指标

D

煤的突出危险性综合指标K

无烟煤

其它煤种

0.25

20

15

注：

（1）如果D=（0.0075H/f–3）（P–0.74）式中两个括号内的计算值都为负时，则不论D值大小，都为突出威胁煤层；

（2）地质勘探和新井建设时期进行煤层突出危险倾阶性预测时，突出威胁视为无突出危险煤层。

（3）当D＜0.25时无突出危险；

当D≥0.25，K＜15时，有突出威胁；

而当D≥0.25，K＞15时，有突出危险。

附录G钻屑指标法

钻屑指标法可应用于石门、煤巷和回采工作面突出危险性预测，采用钻屑指标法时，应按下列步骤进行：

（1）根据煤层的赋存情况，在预测工作面打2个（倾斜和急倾斜煤层）或3个（缓倾斜煤层）直径42mm、孔深812m的钻孔，也可以使用超前排放钻孔或深孔松动爆破孔作为探孔，使一孔多用，以减少施工工程量。

其布孔原则是，孔的位置应布置在工作面煤层的软分层内或尽可能多穿过软分层，终孔位置应位于巷道周边24m处，目的是要探明工作面前方煤层的瓦斯及其赋存情况，其中尤其是特别注意到巷道上隅角的煤层及瓦斯赋存情况。

钻孔布置见下图；

（2）打钻可用手持电钻，轻型防突钻机或岩石电钻，钻进速度应保持匀速，约每分钟1m左右；

（3）钻孔每打1m测定钻屑量一次，每隔2m测定一次钻屑解吸指标。

现场测定时须详细记录取样的钻孔编号、孔深位置及取样时间，采用重庆煤科分院生产的WTC突出预测仪（使用方法见说明书）进行测定，根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标K1预测工作面突出危险性；

（4）采用钻屑指标法预测工作面突出危险性时，各项指标的突出危险临界值，应根据现场测定资料确定。

如无实测资料时，可参照表G1的数据确定工作面的突出危险性；

（5）采用钻屑指标法预测突出危险性，当预测为无突出危险时，每预测循环应留有2m的预测超前距。

表G1钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的临界值

最大钻屑量

K1

突出危险性

Kg/m

L/m

mL/（g.min1/2）

6

5.4

0.5

突出危险工作面

无突出危险工作面