隧道進口瓦斯地段安全專項方案方案大全

PAGE6PAGE1目錄1工程概況 32編制依據(jù) 33施工計劃 44施工工藝與施工方法 44.1施工工藝 44.2施工工藝流程 55瓦斯的定義 55.1瓦斯的特性 65.1.1爆炸性 65.1.2滲透性 65.1.3不穩(wěn)定性 65.1.4窒息性 75.2瓦斯爆炸的必要條件 75.2.1瓦斯?jié)舛?75.2.2引火源 85.2.3足夠的氧氣 85.3瓦斯突出 85.3.1.瓦斯涌出形式 95.3.2.瓦斯突出的一般規(guī)律 95.3.3突出與地質構造的關系 105.3.4.突出與瓦斯壓力的關系 115.3.5.突出與地壓的關系 115.3.6．突出與地層的關系 115.3.7.突出與水文地質的關系 116施工安全防范措施 117瓦斯監(jiān)測與檢測 207.1瓦斯監(jiān)控要求 207.2監(jiān)控 217.3人工檢測 218瓦斯隧道施工通訊 229瓦斯隧道施工防火 239.1動火制度 239.2施工防火 249.2.1加強思想教育、提高防火意識 249.2.2防止放炮火源 259.2.3防止電氣火源和靜電火源 259.2.4防止摩擦和撞擊點火 269.2.5防止明火點燃 269.2.6防止其他火源 279.2.7消防措施 2710勞動力計劃 2711逃生及救援 271工程概況1.0.1我分部承擔新蓮隧道施工任務為：進口正洞里程DK720+757—DK726+400，長5643米，平導里程DK721+300-DK726+207.44，長4907.44m，1#斜井里程XJ1K1+507-XJ1K0+000，全長1507米。1.0.2進口正洞DK721+320～DK721+610段、進口平導PDK721+320～PDK721+610段，洞身巖性含煤層，地表勘測有開采痕跡，本段施工過程中可能發(fā)生有害氣體溢出及揭煤風險。2編制依據(jù)1《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》(中華人民共和國主席令第70號)。2《建筑工程安全生產(chǎn)管理條例》(國務院令第393號)。3《安全生產(chǎn)許可證條例》（國務院令第397號）。4《鐵路隧道工程施工安全技術規(guī)程》（TB10304-2009）5《鐵路工程基本作業(yè)施工安全技術規(guī)程》（TB10301-2009）6《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2003）。7《鐵路瓦斯隧道技術規(guī)范》（TB10120-2002）8《鐵路隧道施工技術指南》（TZ1204-2008）。9《新蓮隧道實施性施工組織設計》10鐵道部第二勘測設計院設計的相關定型、參考圖及通用圖。11作業(yè)施工、通風方案及施工管理嚴格按設計要求施作，并要符合《煤礦安全規(guī)程》、《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》。3施工計劃根據(jù)總體施工進度計劃，將于2011年11月～2012年12月通過該段煤系地層。4施工工藝與施工方法4.1施工工藝4.1.1本隧道按新奧法原理組織施工，并要根據(jù)不同圍巖級別及周邊環(huán)境選擇相應工法，應根據(jù)監(jiān)控量測結果，適時調整支護參數(shù)，及時施作二次襯砌。4.1.2按照“先支護、后開挖、短進尺、弱爆破、快封閉、勤量測”的原則進行組織施工。4.1.3正洞及平導穿越瓦斯段施工方法及參數(shù)見表4.1.3表4.1.3瓦斯段襯砌及支護參數(shù)表起訖里程襯砌類型施工方法超前支護加強支護注漿加固下錨側向備注DK721+320~DK721+370Ⅴ級C型復合臺階法加臨時橫撐拱部Φ42超前小導管，環(huán)向間距0.4m，每2.4m一環(huán)，每環(huán)38根，4.5m/根全環(huán)I20b型鋼鋼架，間距0.6m————DK721+370~DK721+500Ⅳ級B型復合臺階法拱部Φ42超前小導管，環(huán)向間距0.4m，每3m一環(huán)，每環(huán)38根，4.5m/根拱墻格柵鋼架，間距1.0m————DK721+500～DK721+610暫無圖紙PDK721+320~PDK721+370Ⅴ級錨噴襯砌臺階法采用Φ42小導管，環(huán)向間距0.4m，每3m一環(huán)，每環(huán)20根，4.5m/根拱墻I16型鋼鋼架，間距1mPDK721+500~PDK721+600Ⅴ級錨噴襯砌臺階法采用Φ42小導管，環(huán)向間距0.4m，每3m一環(huán)，每環(huán)20根，4.5m/根拱墻I16型鋼鋼架，間距1m4.2施工工藝流程測量放線測量放線拱部超前支護上導坑開挖、出碴下導坑開挖、出碴下部初期支護超前地質預報上導坑初期支護圍巖監(jiān)控量測圍巖監(jiān)控量測圍巖監(jiān)控量測圍巖穩(wěn)定性評判、修正施工方案，確定二次襯砌施作時間仰拱填充施工下一工序仰拱施工工藝流程5瓦斯的定義瓦斯是隧道從地層中涌出的以甲烷為主的各種有害氣體的統(tǒng)稱，由gas音譯而來，其成分比較復雜，它含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮氣、和數(shù)量不等的重烴以及微量的稀有氣體等，但主要成分是甲烷（CH4，俗稱沼氣），占80%～90%。沼氣無色、無味、無毒，難溶于水，比空氣輕，遇火即燃燒或爆炸。鐵路瓦斯隧道遇到瓦斯多出現(xiàn)在煤系地層。瓦斯無色、無味。但若與其它芬芳族氣體混合，則發(fā)出類似蘋果的香味。其熔點為-182.5℃，沸點為-164℃，在標準狀態(tài)下，密度為5.1瓦斯的特性5.1.1爆炸性瓦斯本身是不會自燃和爆炸的，但當和空氣（氧氣）以一定比例混合均勻并達到一定濃度后，遇到火源，才會燃燒和發(fā)生爆炸。5.1.2滲透性瓦斯的滲透性極高，擴散速度快，其擴散性較空氣高1.6倍，容易透過裂隙發(fā)達、結構松散的巖石或煤層，滲透到隧道開挖空間里。5.1.3不穩(wěn)定性瓦斯在煤體和圍巖中以游離狀態(tài)和吸著狀態(tài)存在。兩種狀態(tài)的瓦斯是處在不斷變化的動平衡中，當溫度、壓力等外界條件變化時，平衡就被打破。壓力升高溫度降低時，部分瓦斯將由游離狀態(tài)轉化為吸著狀態(tài)，反之，壓力降溫度升時，又會有部分瓦斯由吸著狀態(tài)轉化為游離狀態(tài)。5.1.4窒息性瓦斯是無毒、無色、無味的，但不適合呼吸。瓦斯?jié)舛壬?，空氣中氧氣濃度急劇下降，會引起人員窒息。煤礦許多瓦斯傷亡事故中，有很大部分是瓦斯窒息造成的。5.2瓦斯爆炸的必要條件瓦斯爆炸必須具備三個條件：一定的瓦斯?jié)舛龋欢囟鹊囊鹪春妥銐虻难鯕狻?.2.1瓦斯?jié)舛韧咚贡ㄖ援a(chǎn)生，是瓦斯氧化反應劇烈發(fā)展的結果。如果生成的熱量超過周圍介質的吸熱和散熱的能力，即形成熱量的積聚，促使氧化進一步發(fā)展結果就會釀成爆炸。瓦斯爆炸是有一定的濃度范圍的，在新鮮空氣中，當甲烷濃度低于5%界限時，遇火不爆炸，但能在火焰外圍形成燃燒層，此燃燒層呈淺蘭色或淡青色；濃度高于16%界限時，在遇火源時不爆炸也不燃燒。一般情況下，瓦斯在空氣中的濃度為5%～16%時，才可能發(fā)生爆炸。當然，瓦斯的爆炸界限不是固定不變的。當瓦斯中混入某些可燃性氣體時，不僅增加了爆炸性氣體的總濃度，而且會使瓦斯爆炸的下限降低。當隧道空氣中含有煤塵時，也會使瓦斯的爆炸下限降低，增加爆炸的危險性。此外，瓦斯混合氣體的初溫越高，爆炸界限就越大。所以，當隧道發(fā)生火災時，高溫會使原來不具備爆炸條件的瓦斯發(fā)生爆炸。但如有惰性氣體混入，可在一定程度上降低瓦斯爆炸的危險性。少量加入惰性氣體可縮小瓦斯爆炸界限，多量加入甚至能使瓦斯混合氣體失去爆炸性。5.2.2引火源瓦斯爆炸的第二個必要條件是高溫火源的存在。一般，瓦斯的引火溫度為650～750℃左右。明火、煤炭自燃、電氣火花、熾熱的安全燈網(wǎng)罩、吸煙、甚至撞擊或摩擦產(chǎn)生的火花等，都足以引燃瓦斯。不同濃度的瓦斯引火溫度不同，高溫也可能引燃低濃度的瓦斯。由于瓦斯的熱容量很大(約空氣的2.5倍)，當其遇火后并不立即發(fā)生反應，需要遲延一個很短的時間后才能燃燒和爆炸，這種現(xiàn)象稱為延遲引火現(xiàn)象。其延遲引火的時間稱為感應期，這種現(xiàn)象對隧道的安全生產(chǎn)有著重要作用。在使用安全炸藥進行爆破時，即使爆溫能高達2000℃5.2.3足夠的氧氣大量實驗證明，當含瓦斯的混合氣體中氧濃度降低時，瓦斯的爆炸界限隨之縮小，當氧濃度低于12%時，瓦斯混合氣體即失去爆炸性，即使遇到明火也不會發(fā)生爆炸。5.3瓦斯突出瓦斯突出是施工過程中，發(fā)生的一種瓦斯的突然劇烈運動并造成十分巨大的動力效應現(xiàn)象，其機理較為復雜，但破壞性極大，易引起瓦斯爆炸等突發(fā)性自然災害。一般認為飽含瓦斯的煤層或地質構造，在構造力、地層靜壓力等的綜合作用下積蓄了較大的彈性能量并處于平衡狀態(tài)，當隧道施工影響造成該平衡狀態(tài)下瓦斯壓力體系的破壞時，巨大的彈性能量和游離瓦斯突然釋放，在極短的時間內大量瓦斯混合物噴射到施工空間，造成人員窒息，引起瓦斯燃燒或爆炸。瓦斯突出與地質構造、瓦斯含量與地層壓力等密切相關。5.3.1.瓦斯涌出形式1普通涌出：煤系地層或巖層中瓦斯緩慢、均勻、長時間地向坑道內釋放，這是瓦斯涌出的基本形式。2瓦斯噴出：含瓦斯煤系地層的地質破碎帶、空洞或裂隙中積存有大量的高壓瓦斯，當坑道開挖接近時，瓦斯突然以噴出形式大量釋放。3煤巖與瓦斯突出：存在于地層中具有一定壓力的氣體和固體混合物，沖破煤巖覆蓋層后，大量的煤和巖石被拋出，并釋放出大量的瓦斯。5.3.2.瓦斯突出的一般規(guī)律煤巖與瓦斯突出前后，都有地應力、瓦斯和煤巖的地質構造與力學性質的種種異常表現(xiàn)。歸納起來發(fā)生突出有三個主要因素：地應力、瓦斯和煤巖結構，而地應力和煤巖中瓦斯的存在是引起突出貢獻的主要因素。其突出的一般規(guī)律為：1突出最易發(fā)生在地質構造帶及其附近，如斷層、褶曲、扭轉地帶、火成巖侵入?yún)^(qū)、煤層傾角驟陡、走向拐彎、層厚變化異常等地段。2在開挖形成的應力集中區(qū)，應力增大，突出危險性隨應力增大而增大，如坑道的上隅角，相向開挖接近區(qū)、坑道開挖分支處等。3突出次數(shù)和強度，隨煤層厚度和煤層傾角放散初速度高、瓦斯含量大、層理紊亂，無明顯節(jié)理、光澤暗淡、容易粉碎、有分枝型節(jié)理等特征。4突出前常出現(xiàn)各種預兆，如坑道支撐壓力增大；巖塊迸出、掉碴、外鼓或移動加?。幻簬r與支架發(fā)生破裂聲、悶雷聲、折斷聲等；瓦斯涌出量忽大忽小；煤塵增多；煤體及工作面溫度略有下降或升高；煤質變軟、干燥；頂鉆夾鉆等。5絕大多數(shù)突出發(fā)生在掘進工序，尤其在爆破時，突出的危險性隨著對煤體的震動而加劇。6突出具有延時性，其遲延時間從幾分鐘到幾十個小時。5.3.3突出與地質構造的關系絕大多數(shù)瓦斯突出發(fā)生在地質構造帶內，如:斷層、褶曲、向斜、扭轉、背斜和火成巖侵入?yún)^(qū)。在地質構造帶內，煤層受著強大的地質構造力的作用而積蓄大量的能量，同時破壞了的煤體形成了貫通裂隙，促使瓦斯積聚，給突出創(chuàng)造了條件。當開挖工作接近這一區(qū)域時，在地壓的參與下，煤巖中所積蓄的潛能突然釋放，瓦斯突然涌出，就造成瓦斯的突出。就地質構造來講，向斜的軸部，扭轉地帶的突出危險要大于背斜。5.3.4.突出與瓦斯壓力的關系煤層中或巖體中的瓦斯含量與瓦斯的壓力是突出的重要因素之一，瓦斯含量與瓦斯壓力越大，突出危險越大，一般瓦斯突出發(fā)生在瓦斯壓力大于10Mpa的情況。5.3.5.突出與地壓的關系地壓力越大，突出的危險性越大。埋深增加時，突出的次數(shù)和強度都有可能增加。此外，在應力集中區(qū)，瓦斯突出的危險性也大幅度增加。5.3.6．突出與地層的關系在軟弱煤層或巖層中，瓦斯突出的危險性較高。若煤層頂?shù)装鍨閳杂捕旅艿膸r層且厚度較大時，其彈性與集中應力較大，瓦斯不易釋放，其突出危險也較大。此外，瓦斯突出與隧道的開挖方向和煤層的走向也有一定的關系，一般兩者垂直時，瓦斯易突出。5.3.7.突出與水文地質的關系煤層比較濕潤，隧道涌水量大時，突出的危險性小，反之則大。6施工安全防范措施6.1瓦斯隧道施工前，必須編制實施性施工組織設計和應急救援預案，其主要內容應包括施工通風設計、預防瓦斯突出的措施和揭煤方法。6.2瓦斯隧道應建立專門機構進行通風、防突、防爆及瓦斯檢測工作，設置消防設施。6.3瓦斯隧道開工前，必須對施工作業(yè)人員及管理人員進行安全技術培訓。爆破工、電工、瓦斯檢測人員等必須持證上崗。6.4瓦斯隧道的施工單位應建立救護隊伍。救護裝備和救護車輛不得用于救護以外的工作。6.5瓦斯隧道施工作業(yè)應符合下列規(guī)定：6.5.1當爆破作業(yè)面附近20m6.5.2電動機附近20m6.5.3當瓦斯積聚大于0.5m3，濃度大于2%時，附近6.5.46.5.56.5.66.6瓦斯工區(qū)鉆爆作業(yè)應符合下列規(guī)定：6.6.1.31低瓦斯工區(qū)巖層掘進，應使用安全等級不低于一級的煤礦許用炸藥；2低瓦斯工區(qū)揭煤和煤層、半煤層掘進，應使用安全等級不低于二級的煤礦許用炸藥；3高瓦斯工區(qū)爆破，應使用安全等級不低于三級的煤礦許用炸藥；4有煤與瓦斯突出危險的地段爆破，應使用安全等級不低于三級的煤礦許用含水炸藥。5禁止使用黑火藥和凍結、半凍結的硝化甘油類炸藥，同一工作面不應使用兩種不同品種的炸藥。6.6.46.6.51裝藥前應清除炮孔內的煤（巖）粉。2炮孔深度小于0.6m時，不應裝藥爆破；特殊情況下，必須采取安全措施并滿封炮泥。3炮孔深度為0.6～1m時，封泥長度不應小于炮孔長度的1/2；炮孔深度大于1m時，封泥長度不應小于0.5m；炮孔深度大于2.5m時，封泥長度不應小于1m。光面爆破時，周邊炮孔應用炮泥封實，且封泥長度不小于0.3m。4工作面有2個或2個以上自由面時，最小抵抗線在煤層中不得小于0.5m，在巖層中不得小于0.3m。淺眼裝藥爆破大巖塊時，最小抵抗線和封泥長度均不得小于0.3m。5炮孔用水炮泥封堵時，水炮泥外剩余的炮孔部分應用粘土炮泥封實，其長度不小于0.3m。6.6.61炮孔內發(fā)現(xiàn)異狀、溫度驟高驟低、有顯著瓦斯逸出、煤巖松動等；2在距爆破地點20m內堆放的機具設備、石碴、材料等堵塞坑道斷面1/3以上；3工作面風量不足。6.6.76.7防治煤與瓦斯突出應符合下列規(guī)定：6.6.16.6.21瓦斯壓力法。2綜合指標法。3鉆屑指標法。4鉆孔瓦斯涌出初速度法。5“R”指標法。6.6.36.8石門揭煤應符合下列規(guī)定：6.8.16.8.26.8.36.8.46.8.5揭煤前應清理洞口和通風機房周圍50m6.9煤層段掘進與支護襯砌應符合下列規(guī)定：6.9.16.9.26.9.36.9.46.9.56.9.66.10瓦斯隧道施工通風應符合下列規(guī)定：6.10.16.10.26.10.36.10.41主要風機停轉；2通風系統(tǒng)遭受破壞；3開挖工作面停風；4打開封閉區(qū)。6.10.5洞內供風量應通過計算確定，且每人供風景不得小于4m6.10.66.10.76.10.86.10.96.10.106.11瓦斯隧道施工必須建立瓦斯檢測制度，并遵循下列規(guī)定：6.11.16.11.26.11.36.11.41低瓦斯工區(qū)每班至少檢查2次；2高瓦斯工區(qū)每班必須至少檢查3次；3有煤與瓦斯突出危險的施工作業(yè)地段，瓦斯突出較大、變化異常的作業(yè)地段，應設專人經(jīng)常檢查；4長期停工后重新復工的作業(yè)面、隧道塌方后開始處理前必須進行檢查。6.11.56.11.66.11.76.12瓦斯隧道照明與電氣信號設備應符合下列規(guī)定：6.12.16.12.26.12.36.12.4礦燈充電房應離洞口50m6.12.56.12.66.12.76.13隧道內非瓦斯工區(qū)和低瓦斯工區(qū)的電氣設備與作業(yè)機械可使用非防爆型，其行走機械嚴禁駛入高瓦斯工區(qū)和瓦斯突出工區(qū)。高瓦斯工區(qū)和瓦斯突出工區(qū)的電氣設備與作業(yè)機械必須使用防爆型。6.14瓦斯隧道防火應符合下列規(guī)定：6.14.1洞口20m6.14.26.14.36.14.46.14.5瓦斯工區(qū)必須在洞外設置消防水池和消防用砂，水池中應經(jīng)常保持不少于200m6.14.6瓦斯工區(qū)內必須設置消防管路系統(tǒng)，并每隔100m6.14.76.14.86.14.96.14.106.15瓦斯隧道救護工作應符合下列規(guī)定：6.15.16.15.26.15.36.15.46.16瓦斯工區(qū)進洞人員應遵守下列安全規(guī)定：6.16.16.16.26.16.37瓦斯監(jiān)測與檢測7.1瓦斯監(jiān)控要求7.1.17.1.27.1.3瓦斯隧道每班應對開挖掌子面按規(guī)定檢查，平常按1次/2小時頻率檢查，如有異常情況時應隨時檢測。每個斷面應檢查5個點，即拱頂、兩側拱腳和兩側墻腳各距坑道周邊20cm7.1.41開挖工作面風流、回風流中，爆破地點附近20m內的風流中及局部塌方冒頂處；2局扇附近10m內的風流中；3各種作業(yè)臺車和機械附近20m內的風流中；4電動機及開關附近20m內的風流中；5隧道洞室中，如變電所、水泵房、水倉、車洞、人洞等處；6錯車道位置及襯砌端頭；7接近地質破碎帶處。7.2監(jiān)控.27.3人工檢測7.3.17.3.2成立專門瓦斯檢測班，并由經(jīng)過專業(yè)培訓合格且取得證件人員組成，每班2人，共6人。7.3.3分部定期不定期對瓦斯檢測人員進行考核，杜絕“漏檢”、“假檢”和“少檢7.3.41開挖工作面，風流、回風流中，爆破地點附近20m內的風流中及局部塌方冒頂處；2局扇附近10m內的風流中；3坑道總回風流中；4各種作業(yè)臺車和機械附近20m內的風流中；5電動機及開關附近20m內的風流中；6隧道洞室中，如變電所、水泵房、水倉、車洞、人洞等處；7錯車道的位置、襯砌的端頭；8接近地質破碎帶處。7.3.58瓦斯隧道施工通訊8.1在掌子面和洞口值班室設置防爆應急電話，確保信息安全暢通。8.2隧道內固定敷設的通信、信號和控制用電纜全部采用鎧裝電纜、不延燃橡套電纜或礦用塑料電纜。8.3作業(yè)班組長、洞內領工員和洞口值班人員配備防爆對講機。瓦檢員及安全員隨身攜帶報警裝置。8.4為防止雷電波及隧道內引起瓦斯事故，通信線路在隧道洞口處裝設熔斷器和避雷裝置。8.5由地面直接進入隧道內的軌道和露天架空引入的管路，必須在隧道洞口附近將金屬體進行不少于2處的集中接地。8.6通信線路必須在隧道洞口處裝設熔斷器和避雷裝置。9瓦斯隧道施工防火9.1動火制度瓦斯隧道施工中如需動火，嚴格按照動火制度執(zhí)行：9.1.19.1.29.1.39.1.49.1.59.1.6作業(yè)人員動火申請作業(yè)人員動火申請現(xiàn)場領工員現(xiàn)場領工員值班瓦檢員值班瓦檢員員作業(yè)地點20m范圍內瓦斯檢測作業(yè)地點20m范圍內瓦斯檢測瓦斯?jié)舛韧咚節(jié)舛燃訌娡L及設局扇加強通風及設局扇瓦檢員報告現(xiàn)場負責人瓦檢員報告現(xiàn)場負責人現(xiàn)場負責人審批后，并做好記錄簽字現(xiàn)場負責人審批后，并做好記錄簽字開始作業(yè)并設局扇和檢測瓦斯?jié)舛乳_始作業(yè)并設局扇和檢測瓦斯?jié)舛葯z查是否有殘火檢查是否有殘火作業(yè)結束作業(yè)結束9.2施工防火9.2.1加強思想教育、提高防火意識防止點火源的出現(xiàn)對瓦斯隧道來說是一個嚴格管理的問題。施工中做到日日不松懈，班班嚴格執(zhí)行機電、放炮、摩擦撞擊、明火等的防治規(guī)定和措施。提高洞內工作人員和工程技術人員的素質，加強防火防爆意識，大力宣傳洞內的防火防爆知識，貫徹執(zhí)行有關規(guī)定，發(fā)現(xiàn)隱患和違章嚴肅處理。9.2.2防止放炮火源1爆破作業(yè)必須使用2#煤礦炸藥、煤礦延時電雷管起爆。不使用不合格和變質、超期的炸藥。雷管總延時時間≤130ms，使雷管延期小于瓦斯爆炸所需的感應期，以保證不會引燃、引爆瓦斯；2有爆破作業(yè)的工作面必須嚴格執(zhí)行“一炮三檢”的瓦斯檢查制度，保證放炮前后的瓦斯?jié)舛仍谝?guī)定的界限內；3禁止使用明