公路瓦斯隧道安全施工工艺标准.docx

1、公路瓦斯隧道安全施工工艺标准瓦斯（溢出）地层公路隧道安全施工工艺标准1 适用范围适用于瓦斯（溢出）地层公路隧道。对有可能发生瓦斯溢出的隧道，施工前必须确定瓦斯探测方法，瓦斯稀释措施、防爆措施、紧急救援措施。隧道内只要可能存在瓦斯，必须按瓦斯隧道的要求组织施工。2 主要应用标准和规范瓦斯隧道施工在满足本工艺标准的同时，尚应满足以下标准，当与以下标准不一致时，应以下面的标准为准。2.0.1 中华人民共和国行业标准公路隧道施工技术规范（JTJ 042-94）。2.0.2 中华人民共和国行业标准铁路瓦斯隧道技术规范（TB 10120-2002/ J163-2002）2.0.3 中华人民共和国行业标准煤

2、矿安全规程（2004版）。2.0.4中华人民共和国行业标准公路工程施工安全技术规程（JTJ 076-95）。3 施工准备3.1 技术准备3.1.1根据设计文件及现场勘测（包括地质超前预报）预测煤层的位置、产状、厚度、瓦斯的贮存状态以及采空区的分布情况，编制瓦斯隧道专项施工组织设计，制定瓦斯控制方案、采空区的处治方案、安全技术措施及应急预案等。3.1.2 瓦斯隧道除应按一般隧道布置勘探工作外，尚应适当增加钻孔，采取煤样和气样进行成分分析，并在现场进行瓦斯及天然气含量、涌出量、压力等测试工作。3.1.3 根据勘测获得煤体结构情况及有关参数，进行煤层突出危险性预测和瓦斯隧道的瓦斯工区、含瓦斯地段的等

3、级划分。3.1.4开工前必须对施工作业及管理人员进行安全技术培训。爆破、电工、瓦斯检测等特种作业人员必须持证上岗。组织施工技术人员、操作人员学习瓦斯方面知识，由项目总工程师、现场施工负责人组织安全、技术员进行二级交底，由安全、技术员向工人进行三级交底，由安全负责人组织应急预案演练。3.2 机具准备3.2.1 地质超前预报设备：地质雷达。3.2.2 钻孔设备：风动凿岩机、水平钻机。3.2.3 出渣运输设备（防爆型）：装渣机、电瓶车、梭式矿车、内燃机车（有轨运输）；挖掘机、装载机、自卸汽车（无轨运输）。3.2.4 供风、供水、照明设备：防爆型轴流风机二套、阻燃型防静电通风管、抽水机、高压水箱、发电

4、机、变压器、防爆灯、3.2.5 瓦斯检测设备：瓦斯检测仪器、瓦斯自动检测报警断电装置。3.3 材料准备3.3.1 建筑原材料：钢材、水泥、砂石料、外加剂等。3.3.2 爆破材料：煤矿安全炸药和煤矿许用雷管。3.3.3 防水材料：按设计要求准备。3.4 作业条件3.4.1 通过地质勘察、物探、钻探及坑探等手段，查明隧道煤层分布、瓦斯情况和影响瓦斯赋存的地质条件；各煤层特征、瓦斯成分、瓦斯涌出量预测和煤尘预测；做出本隧道煤与瓦斯突出危险性的评述。3.4.2 配备专职工程地质技术人员，做好煤层对比、控制见煤距离，配合开展施工中的瓦斯突出日常预测工作；并根据揭煤的实际情况，重新验证煤与瓦斯的突出危险性

5、。3.4.3 建立可靠的通风系统，选择合理的通风方式，保持良好的通风状态，提供足够的风量；依靠通风系统，将瓦斯稀释至安全浓度范围之内。3.4.4 建立和配备一套瓦斯检测仪表和控制装备，随时掌握瓦斯涌出变化和分布的动态，出现问题，及时处理。3.4.5 瓦斯工区采用的各类机电设备、器材均采用防爆型。3.4.6 制定瓦斯突发事件的预警措施方案，标牌设置在工地醒目处。3.4.7 高瓦斯作业区设置二套供电电源。4 施工操作工艺4.1工艺流程（图4.1）4.2 操作步骤及方法瓦斯隧道工区分为非瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区、瓦斯突出工区共4类。低瓦斯工区和高瓦斯工区可按绝对瓦斯涌出量进行判定。当全工区的

6、瓦斯涌出量小于0.5m3min时，为低瓦斯工区；大于或等于0.5m3min，为高瓦斯工区。瓦斯隧道只要有一处有突出危险，该处所在的工区即为瓦斯突出工区。在非瓦斯工区及低瓦斯工区，仍可按照一般隧道的施工方法进行开挖、支护衬砌等作业，但要定时检测，加强通风，严格操作和安全规定；在有煤层和高瓦斯、瓦斯突出的区段的施工作业则应按照专门设计进行施工。4.2.1 超前钻孔探测超前探孔施工应符合下列规定：1）接近突出煤层前，应在距设计煤层位置1520m（垂距）处的开挖工作面打超前探孔1个，初探煤层位置。2）在距初探煤层位置10m（垂距）处的开挖工作面上打3个超前探孔，并取岩（煤）芯，分别探测开挖工作面前方上

7、部及左右部位煤层位置。3）按各孔见煤、出煤点计算煤层厚度、倾角、走向及与隧道的关系，并分析煤层顶、底板岩性。4）掌握并收集探孔施工过程中的瓦斯动力现象。5）各探孔施工应满足下列条件：（1）每个探孔应穿透煤层并进入顶（底）板不小于0.5m。（2）正式探测孔应取完整的岩(煤)芯，进入煤层后宜用干钻取样。（3）各探孔直径不宜小于76mm。（4）钻孔过程中应观察孔内排出的浆液、煤屑变化情况，并做好记录。4.2.2 上半断面瓦斯排放采用钻孔排放作为防突的主要手段，钻孔排放瓦斯应按下列要求进行：1）钻孔排放应先进行设计。设计内容应包括：煤层赋存状况、煤层参数、预测时的各项指标、排放范围、钻孔排放半径、排放

8、时间、排放孔个数。每孔长度和角度。排放孔施工及排放期间的安全措施等。2）排放时间、排放半径及排放孔个数，应根据排放范围及隧道总工期综合分析确定，其排放范围及排放孔角度可参照表4.2.2取值。表4.2.2 钻孔排放参数值排放范围（m）排放半径（m）排放时间(d)排放孔角(0)左右上下水平角仰角倾角555730.31.015300900450203）钻孔排放位置应设在距煤层垂距不小于3m的开挖工作面上，施钻时各孔应穿透煤层，并进入顶（底）板岩层不小于0.5m。4）钻孔排放布孔时，在煤层厚度12处的孔距不应大于2倍排放半径，一般孔底间距不大于2m，并以此计算各孔的角度和长度。5）当煤层倾角小、煤层厚

9、、一次排放钻孔过长、俯角过大时，可采用分段分部多次排放，但首次排放钻孔的穿煤深度不得小于1.0m。6）排放孔施工前应加强排放工作面及已开挖段的支护，防止坍塌造成突出。7）排放孔施工必须严格按设计施钻，钻孔过程中应有专人检查其角度和长度。8）排放孔施工过程中应注意观察各种异常情况及动力现象，当某孔施工中动力现象严重，可暂停该孔施工，待其他孔施工完后再补钻该孔。9）每钻完一个孔应检测该孔瓦斯浓度，以后每天进行两次，掌握排放效果和修正排放时间。4.2.3 超前支护为防止煤层坍塌、岩体变形，结合防突需要，经过瓦斯排放，应及时按设计要求进行超前支护，加固岩体并封闭煤层裂痕，减少瓦斯溢出。4.2.4 上半

10、断面开挖开挖前，应检验工作面前方10m的上中下左右部位的瓦斯突出危险性。每次进尺0.60.8m，预留变形量为15cm，防止大变形。采用以下方式进行弱爆破：周边眼不装药；加密炮眼，减少单孔装药量；煤层在导坑上部时，只打岩石眼，在煤层中不打眼、不装药；采用矿用安全炸药及五段电雷管。1）钻孔瓦斯工区钻孔作业应符合下列规定：（1）开挖工作面附近20m风流中瓦斯浓度必须小于1%，二氧化碳浓度小于1.5%。（2）必须采用湿式钻孔。（3）炮眼深度不应小于0.6m。2）装药瓦斯工区采用电雷管起爆时，严禁反向装药。采用正向连续装药结构时，雷管以外不得装药卷。在岩层内爆破，炮眼深度不足0.9m时，装药长度不得大于

11、炮眼深度的12；炮眼深度为0.9m以上时，装药长度不得大于炮眼深度的23。在煤层中爆破，装药长度不得大于炮眼深度的12。所有炮眼的剩余部分应用炮泥封堵。炮泥应用水炮泥或黏土炮泥。水炮泥外剩余的炮眼部分应用黏土炮泥填满封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮泥。3）连线、爆破爆破网路和连线，必须符合下列要求：（1）必须采用串联连接方式。线路所有连结接头应相互扭紧，明线部分应包覆绝缘层并悬空。（2）母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧，若必须在同一侧时，母线必须挂在电缆下方，并应保持0.3m以上间距。（3）母线应采用具有良好绝缘性和柔软性的铜芯电缆，并随用随挂，严禁将其固定。母线的长

12、度必须大于规定的爆破安全距离。（4）必须采用绝缘母线单回路爆破。（5）严禁将瞬发电雷管与毫秒电雷管在同一串联网路中使用。瓦斯工区必须采用电力起爆，并使用煤矿许用电雷管，严禁使用秒或半秒级电雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得大于130ms。4）出渣运输采用防爆装渣机装渣，有轨运输，防爆电瓶车牵引，矿车出渣，或采用装载机配合自卸汽车进行，无轨运输。4.2.5 上半断面初期支护上半断面开挖后，应按设计要求及时进行初期支护，并做好监控量测。初期支护应紧跟工作面，及时封闭岩面，防止瓦斯向隧道泄露，有利于施工安全，但由于放炮距离近，使拱部受到扰动。由于煤系地层岩石松软，强度低，凿眼

13、容易，故只要多用风枪，及时凿眼放炮，在支护2h内大多能做到打眼放炮完成，此时混凝土尚未初凝，不致使混凝土质量受到影响。初期支护要求平整、光滑，不能有造成瓦斯聚集的死角。4.2.6 下半断面瓦斯排放、开挖与支护下部台阶瓦斯排放应采取下列措施：1）可在上部台阶底部打俯角孔排放。2）孔距与排距宜为1.0m。3）每排排放钻孔连线应与煤层走向平行。其余要求与上半断面施工的要求相同。4.2.7 施作防水层与二次衬砌初期支护完成后，应按设计及时铺设防水层，施作二衬混凝土。瓦斯地段的二衬混凝土一般采用气密性混凝土，全封闭复合式衬砌。气密性混凝土分初次衬砌和二次衬砌两次进行，在两层混凝土之间设置一道高密度的HD

14、PE板作为瓦斯隔离层，以防止瓦斯泄漏，保证隧道运营安全。掺气密剂的混凝土施工应符合下列要求：1）按设计强度要求的混凝土配合比通过试验确定。2）原材料应按以上配合比进行称量，水的允许偏差为1%，水泥及气密剂的允许偏差为1%，砂石允许偏差为2%。3）原材料应按采用强制式搅拌机搅拌，不得采用人工拌和；水泥、气密剂及砂应先干拌11.5min，达到颜色均匀后，再加入石子及水搅拌1.52.0min，形成均匀的拌和物。4）混凝土拌和物从搅拌机卸出至灌注完毕所需时间宜为4060min。5）应采用机械振捣，不得用人工振捣。6）连续养护时间不得少于14d，并应避免在50C以下施工。4.2.8 施工通风低瓦斯工区的

15、施工通风方式应采用压入式，也可采用巷道式。高瓦斯工区和瓦斯突出工区，施工通风方式宜采用巷道式。瓦斯隧道在施工期间，应实施连续通风，各开挖工作面必须采用独立通风，严禁任何两个工作面之间串联通风。瓦斯隧道需要的风量，必须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯绝对涌出量分别计算，并按允许风速进行检验，且每人每分钟不得少于4m3，采用其中的最大值。按瓦斯绝对涌出量计算风量时，对于低瓦斯工区，应将洞内各处的瓦斯浓度稀释到0.5%以下；对于高瓦斯工区和瓦斯突出工区，其长度较大的独头坑道，应将开挖工作面风流中的瓦斯浓度稀释到0.5%以下；平行导坑仅作巷道式通风的回风道时，其瓦斯浓度应小于0.75%。瓦斯隧道应采用抗静电、阻燃的风管。风管口到开挖面的距离应小于5m，风管百米漏风率不应大于2%。防止瓦斯积聚的风速不宜小于1ms。瓦斯隧道施工中，对瓦斯易于积聚的空间和衬砌模板台车附近区域，应采用空气引射器、气动风机等设备，实施局部通风的方法，消除瓦斯积聚。4.2.9瓦斯检测采用人工巡检和瓦斯遥测仪连续自动监测相结合的方式，两种方式相互印证。1)人工巡检配备专职瓦斯检查