瓦斯监控检测方案讲解.docx

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瓦斯监控检测方案讲解

瓦斯监控检测专项施工方案

第一章总则

一、编制依据

（1）成昆铁路米易至攀枝花段扩能改造工程站前工程MPZQ-2标设计文件和图纸、招标文件及其答疑与补遗等全部资料。

（2）业主关于成昆铁路线下工程工期安排要求。

（3）中华人民共和国主席令《中华人民共和国安全生产法》（第70号）。

（4）国务院令《建筑工程安全生产管理条例》（第393号）。

（5）铁道部《铁路隧道施工技术指南》（TZ1204-2008）。

（6）铁道部《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）。

（7）铁道部《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401.1-2003）。

（8）当地气候环境及现场踏勘资料。

（9）我单位综合管理、施工技术和机械装备水平以及类似工程施工中的经验和工法成果。

二、编制原则

（1）确保隧道、抗滑桩瓦斯施工安全。

（2）本方案按照低瓦斯隧道编制，供电和检测系统均按低瓦斯隧道施工条件配置。

（3）隧道按照无轨运输方式编制。

（4）遵守招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定及铁路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容。

满足建设工期和工程质量标准，符合施工安全、环境保护、水土保持和地质灾害防治等要求。

（5）积极与建设、设计、监理及其它单位、部门联系，搞好协调配合工作；理顺进度与质量、进度与安全之间的关系，使三者协调统一；

（6）遵循“百年大计、质量第一”的原则，建立完善的质量保证体系，严格按照设计资料和国家、铁道部现行的技术规范要求施工，以优良的工程质量和优质的服务满足全线创优规划的要求；

（7）建立完善的安全保证体系，推行安全标准工地建设，确保施工全过程的安全；

（8）投入足够的技术装备和人员，采用机械化施工，科学安排施工工序，合理安排劳力、材料和机械设备，优化资源配置，确保工期要求。

（9）实行文明施工，重视环境保护，珍惜土地，合理利用，严格执行GB/T24001-2004环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系。

严格遵循有关环保和水保法规，及建设单位对本工程环境保护、节能的要求，配合当地政府和有关部门做好环保和水保工作。

（10）以标准化管理为基础，现代化科技为手段，合理组织，抓住施工关键工序，超前安排，确保标段工期及总工期的实现。

三、编制范围

成昆铁路米易至攀枝花段扩能改造工程站前工程MPZQ-2标内的垭口隧道、盐边隧道、桐梓林隧道、区间路基抗滑桩开挖、支护施工过程中瓦斯监控、检测。

第二章工程概况

一、工程概况

本标段线路起于攀枝花市米易县垭口镇，止于金沙江北侧，正线全长31.813km，起讫里程D2K540+183.55～DK572+313.4，线路长31.813km。

主要工程内容：

里程范围内的路基、桥涵、隧道等工程。

重点工程为垭口隧道、盐边隧道、桐梓林隧道、盐边车站大桥。

本标段位于山区，沟谷纵横，穿越群山，有3座特长大隧道，隧道占比达93.79%，桥隧相连，隧道施工场地受限较大。

垭口隧道有滑坡、泥石流、岩溶、有害气体、软质岩风化剥落、高地应力、高地温热害、第三系昔格达地层等不良地质，为高风险隧道。

盐边隧道滑坡、泥石流、有害气体、软质岩风化剥落、高地应力、高地温热害、第三系昔格达地层、膨胀性泥岩、危岩落石等不良地质，为高风险隧道。

桐梓林隧道有滑坡、岩堆、危岩落石、煤层与瓦斯、高地应力、高放射性、缓倾岩层、第三系昔格达地层等不良地质，为高风险隧道。

二、气候概况

所经地区沿线属亚热带湿润季风气候，气温及降雨等各地虽有差异，但变幅不大。

总的特点是：

冬无严寒，夏日酷暑，气候温和，雨量充沛，阴雨天多，四季不甚分明。

年平均气温25～32℃，极端最高气温一般为35～40℃，极端最低气温一般为5℃至-10℃。

年平均降雨量1200～1500mm，4～6月份为雨季，占年降雨量的80%。

第3章瓦斯监控检测方案

一、瓦斯的基本特征、来源和放出类型

1、特征

瓦斯是一种无色、无味、无臭的一种混合气体，主要成分为甲烷（CH4）与乙烯（C2H2），比重为0.554，具有能燃烧，能爆炸，能使人窒息的多种危害性，但它的最主要的危害是燃烧爆炸。

瓦斯极易燃烧，但不能自燃，当与空气混合到一定浓度时，遇火源能燃烧或爆炸。

当坑道中的瓦斯浓度小于5％或大于16％时，遇到火焰只是在火源附近燃烧而不会爆炸；瓦斯浓度在5％~6％到14％~16％时，遇到火源便会爆炸，9.5％左右时爆炸威力最大，但瓦斯浓度大于43％时，一般遇火也不能燃烧，瓦斯浓度爆炸界限见表1。

表1瓦斯浓度爆炸界限

瓦斯浓度（%）

爆炸界限

5-6

瓦斯爆炸下界限

14-16

瓦斯爆炸上界限

9.5

爆炸最强烈

8.0

最易点燃

低于5.0

不爆炸，与火焰接触部分燃烧

高于14-16

2、来源

瓦斯产生有以下四个来源，即从洞碴（煤炭）内放散出来的，从采掘掌子面内放散出来的，从开挖后拱墙和底板放散出来的，从采空区周围岩石壁中放散出来的。

3、放出类型

瓦斯放出是地层中的瓦斯气体在地应力作用下沿岩体构造裂隙外漏的表现。

归纳起来，发生瓦斯放出有二个主要因素：

地应力、瓦斯和围岩结构，而地应力和围岩中瓦斯的存在是引起瓦斯放出的主要因素。

从岩层中放出瓦斯，可分为几种类型：

（1）瓦斯的渗出：

它是缓慢的地、均匀地、不停地从煤层或岩层的暴露面的空隙中渗出，延续时间很久，有时带有一种“嘶嘶”的声音。

（2）瓦斯的喷出：

比上述渗出强烈，从煤层或岩层裂隙或孔洞中放出，喷出的时间有长有短，通常由较大的响声和压力。

（3）瓦斯的突出：

在短时间内，从煤层或岩层中突然猛烈地喷出大量的瓦斯，喷出的时间，可能从几分钟到几小时，喷出时常有巨大的轰响，并夹有煤块或岩块。

以上三种瓦斯放出形式，以第一种放出的瓦斯量为最大。

二、瓦斯预测预报技术措施

根据本标段隧道施工的特点，结合《铁路隧道工程施工安全技术规程》，拟采用超前探孔法对低瓦斯隧道实施瓦斯的预测预报。

由于本标段隧道进行了有效的超前地质预报工作，我们将根据超前地质预报的数据来初步判断煤层位置，然后再由30米的超前探孔来进一步确定煤层的情况和是否会出现瓦斯。

1、超前探孔布置及个数见示意图；

图1探孔布置

2、根据瓦斯涌出与地质情况决定是否再增加超前探孔及钻孔深度；

3、钻孔机具：

采用ZY-150液压防爆钻机；

4、钻孔直径：

φ87；

5、预测项目：

预测隧道未开挖掌之面前方的瓦斯压力、流量、浓度、衰减系数。

根据预测出以上瓦斯参数决定采用行之有效的、安全的瓦斯治理防范措施；

三、低瓦斯隧道的瓦斯监测机构

1、建立健全专职的瓦斯监测管理机构

瓦斯监测管理机构的作用：

主管各项管理制度的贯彻实施；了解和控制全隧道的瓦斯状况，指挥安全生产；负责揭煤防突方案的制定，并指挥实施；负责全隧道通风状态的现场量测，并进行评估和提出改进意见；检查和校正各种瓦检设备；预防瓦斯工作人员的上岗培训；管理各种通风设备；隧道瓦斯及防突工作报表填写。

2、隧道施工瓦斯监测体系见下图：

本标段成立专门瓦斯监测领导小组，由项目经理任组长，安全总监任副组长，生产副经理和各部室负责人及各工班负责人为组员，主要对瓦斯的监测工作进行监督、检查和制定应对措施。

下设安全监察工程师和专职检查员，安全监察工程师定期对各低瓦斯隧道进行瓦斯检查，并将监测数据整理汇总后上报监测中心，专职检查员每工班两次携带便携式光学甲烷检测仪进行瓦斯巡回检查，建立检查台帐和监测数据记录，并执行日报制度。

瓦斯监测中心机构图见下图：

负责人：

唐恩祥

赵云峰

图3隧道瓦斯监测中心机构图

四、瓦斯监测方法及监测记录

掌子面爆破后，在距离掌子面20cm处进行现场测量瓦斯浓度，测量位置为掌子面开挖轮廓内20cm处以及靠近通风机通风口的100cm处，现场读数，监测前使用检测仪的基座先将检测仪清零，检测仪设定的报警点为瓦斯浓度达到0.5%，当瓦斯浓度达到报警点时，瓦斯检测仪会自动报警，为施工提供应急保证。

每日检测后及时填写监测记录，以便进行数据对比分析和全程追踪，数据记录表格如下：

表2隧道瓦斯监测记录表

序号

检测时间

检测部位

瓦斯浓度（%）

其他情况

记录录者

3、隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施

隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施见下表：

表3隧道内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

低瓦斯工区任意处

0.5％

超限处20m范围内立即停工，查明原因，加强通风监测

2

局部瓦斯积聚

（体积大于0.5立方）

2.0％

附近20m停工，撤人，断电，

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

4

煤层爆破后工作面风流

1.0％

超限时继续通风不得进人

5

局部通风机及电气

开关20m范围内

0.5％

超限时应停机并不得启动

6

钻孔排放瓦斯时回风流中

1.5％

超限时撤人，停电，调整风量

7

竣工后洞内任何处

0.5％

超限时查明渗漏点，并向设计单位反映，增加运营通风设备

五、低瓦斯隧道施工安全技术措施

1、电气设备安全技术规定

1.1所有洞内机电设备，不论移动或固定式都必须采用安全防爆类型。

1.2禁止洞内电气设备接零。

1.3检修和迁移电气设备（包括电缆移动、更换防爆灯泡）必须停电进行，不准带电作业。

普通型携带或测量仪表（电压、电流功率表等）只准在瓦斯浓度1%以下的地点使用。

1.4电缆的连续或分路时，必须使用防爆接线盒；电缆与电气设备的连接，必须用与电气设备性能（防爆型或矿用型）一致的接线盒。

1.5洞内任何操作人员（包括电、钳工），不得擅自打开电气设备进行处理。

电气设备的修理工作应在洞外进行。

1.6不准使用不合格的绝缘油。

1.7瓦斯隧道供电，应采用双回路直供电源线路。

1.8为了防止地面雷击波在隧道中引起瓦斯爆炸，必须注意以下几点：

①经由地面架空线路引入隧道内的供电线路，必须在隧道洞口外安设避雷装置。

②通讯线路必须在洞口处装设熔断器和避雷装置。

③每月必须测定一次接地电阻值。

接解网上任一保护接地点的电阻值，不得超过2Ω，每移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线（或其它相当接地导线）都不得超1Ω。

1.9.防爆性能受到破坏的电气设备，应立即处理或更换，不得继续使用。

1.10.洞内使用的各种机电设备，必须安设自动检测报警断电装置。

1.11.洞内各种机电设备的开关、保险丝盒等均匀密闭，主要闸刀应有加锁装置。

2、照明设备安全技术规定

2.1.使用电灯照明（固定、移动式）的规定：

低瓦斯隧道电压不应大于220V；输电线路必须使用密闭电缆，严禁使用绝缘不良的电线及裸体线输电；使用的灯头、开关、灯泡等照明器材必须为防爆型。

2.2使用碘钨灯照明的规定：

碘钨灯的外壳应做接零（或接地）保护；灯具架设要离开易燃物30CM以上，固定架设高度不低于3M；做现场移动照明时，应采用36V安全电压。

2.3使用手电筒及空气电池灯照明的规定：

所有使用接触导电的部件，必须进行焊接；不准在导坑内进行装拆、敲打、碰击；使用前必须检查电池是否拧紧。

2.4.进洞人员管理：

工作人员进入隧道前，必须进行登记和接受洞口值班人员的检查；

不准将火柴、打火机、损坏的灯头及其它易燃物品带入洞内；严禁穿化纤衣服进洞；上下班人员应遵守下列规定：

①由班组长点名后进洞。

②执行进洞挂牌、出洞摘牌制度。

③携带工具应防止敲打、撞击，以免引起火花。

④不得在洞内玩笑，大声喧哗。

⑤洞内遇有险情或当警报信号发生后，应绝对服从有关人员指挥