6-瓦斯隧道专项施工方案

6-瓦斯隧道专项施工方案

瓦斯隧道安全技术专项方案

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中铁十九局集团西成铁路客运专线

四川段第三项目部

目录

一、工程概况 (1)

二、瓦斯隧道安全控制依据 (1)

三、瓦斯隧道专项施工方案 (2)

(一)瓦斯监测方案 (2)

(二)瓦斯地质超前预报方案 (8)

(三)瓦斯通风方案 (10)

(四)、供电、通讯方案 (12)

(五)、机械的防爆性能改装方案 (14)

(六)、防突方案 (15)

四、瓦斯安全管理措施 (19)

1、瓦斯监控组织机构 (19)

2、瓦斯监测施工管理措施 (21)

五、瓦斯隧道施工安全技术措施： (26)

（一）、瓦斯隧道施工工艺安全技术措施 (26)

（三）、瓦斯检测安全技术措施 (29)

（四）、瓦斯隧道机电设备安全技术措施： (30)

（五）、瓦斯隧道消防安全技术措施： (31)

（六）、瓦斯隧道施工人员安全技术措施： (31)

（七）、瓦斯隧道煤与瓦斯突出安全技术措施 (32)

一、工程概况

小安隧道2#横洞位于广元市鱼洞乡鱼嘴村山体内。隧道范围属于构造侵蚀低中山峡谷区，地形起伏大，坡陡。隧道起止里程为HD2K0+000~HD2K1+316，全长1316m，最小埋深范围20m，最大埋深200m。与正洞左线中线交界里程：D5K363+800，小里程方向夹角111°；贯穿Ⅴ级围岩116m、IV级围岩600m、III级围岩600m。该隧道采用无轨运输，双车道形式。隧道经过岩性变化较频繁，其中Ⅴ级围岩116m占8.8%、IV级围岩600m占45.6%、III级围岩600m占45.6%。

隧道所经地区的地下水主要为基岩裂隙水和岩溶水，丘坡上植被发育，多为杂草、灌木和松树，坡脚谷地多辟为梯田。本隧道地震动峰值加速度为＜0.10g，地震动反应谱特征周期为0.40s。

此横洞为永久工程，不封闭。隧道采用Φ42超前小导管超前支护，初期支护采用挂网锚喷支护，钢拱架采用I16型钢，1.0m/榀，喷射砼采用湿喷工艺，砼强度C25；采用复合式衬砌，衬砌砼强度：C25。部分锚喷地段采用套衬加强支护。隧道竣工后作为运营期间的紧急出口，设置应急照明及标识。

主要工程数量有钢筋768t，混凝土8921m3，所用混凝土及钢筋(半)成品均由3#拌合站及钢筋加工供应。

二、瓦斯隧道安全控制依据

1、《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002) ；

2、《防治煤矿瓦斯突出规定》(煤炭工业出版社 2009)；

3、《煤矿安全规程》(煤炭工业出版社 2006)；

4、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》

（AQ1029-2007）；

5、《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）；

6、《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》；

7、设计文件资料以及其他国家有关安全技术操作规程、规范、标准、文件。

三、瓦斯隧道专项施工方案

(一)瓦斯监测方案

1、隧道瓦斯监测的内容

在施工中，对安全生产影响最大的是瓦斯(主要成分是CH4)的浓度。故在本隧道施工中，主要以CH4为监测对象，采用自动瓦斯监控系统监测隧道内CH4气体的浓度变化情况。

2、监控方案总述

小安隧道2#横洞决定选用KJ-101型瓦斯监测系统。

KJ-101自动监测系统采用分部式网络化结构，一体化嵌入式设计，具有红外遥控设置，独特的三级断电控制和超强异地交叉断电能力，可实现计算机远程多级联网集中控制和安全生产管理。该系统由洞外计算监控中心、洞内分站、洞内风速传感器、低浓度瓦斯传感器、远程断电仪和自动报警器组成，工作原理如图1所示。

监控中心站

报警仪

记录仪

电话联系

电脑监控

断电系统

隧道T/W T/W

T/W T/W

注：T代表甲烷传感器

W代表风速传感器

图1 KJ101一体化监控系统原理示意图

小安隧道2#横洞自动瓦斯监测系统由2台主机（其中1台备用）、2个分站、6个低浓度瓦斯传感器、6个CO传感器、6个CO2传感器、6个温度传感器、6个风速传感器、3个开停传感器、3个风筒传感器、3个报警器、3个MK1KFD-4J型瓦斯断电仪、2套设备电源和1台备用电源组成。隧道每间隔500~1000m平行设甲烷传感器、风速传感器一组。该系统瓦斯监测范围：0%~4%CH4，瓦斯检测反应速度≤30s；风速监测范围：0.3~15m/s。该系统可实现洞内传感器声光报警及洞外监控中心自动报警。

在监控系统的设计中，掌子面拱顶下应布置两台低浓度瓦斯传感器，分站布置在距掌子面700m的地方（分站处设有低浓度瓦斯传感器1台、风速传感器1台），随着隧道不断掘进，分站和掌子面两台传感器同时前移。长距离独头掘进的隧道，每700m之间增设一组传感器。

1.4.4 信息传输系统电缆选用及布置要求

①监测系统传输电缆要专用，以提高可靠性。

②监测系统所用电缆要具有阻燃性。

③监测系统中各设备之间的连接电缆需加长或作分支连接时，被连接电缆的芯线应采用接线盒或具有接线盒功能的装置，用螺钉压接或插头、插座插接，不得采用电缆芯线导体的直接搭接或绕接的方式。

④具有屏蔽层的电缆，其屏蔽层不宜用作信号的有效通路。在用电缆加长或分支连接时，相应电缆之间的屏蔽层应具有良好的连接，而且在电气上连接在一起的屏蔽层一般只允许一个点与大地相连。

⑤所有传输系统直流电源和信号电缆尽量与电力电缆沿隧道两侧分开敷设，若必须在同一侧平行敷设时，它们与电力电缆的距离不宜小于0.5m。

1.4.5 分站的安装要求

分站应安装在便于工作人员观察、调度、检验、支护良好、无滴水、无杂物地方。其距离地面的高度不应小于0.3m，并加垫木或支架牢固固定。独立的声光报警箱悬挂位置应满足报警声能让附近的人听到的要求。

1.4.6 传感器的布置安装要求

各种传感器的安装应符合传感器说明书的要求。灵岩山隧道出口工区的传感器布置应满足下列要求。

1、开挖工作面传感器布置要求

低瓦斯隧道掘进工作面设低浓度瓦斯传感器，报警浓度为

1.0%CH4，瓦斯断电浓度为1.5%CH4，复电浓度为小于1.0%CH4，断电范围为开挖工作面中全部非本质安全型电气设备。在实际施工过程中，使用瓦斯自动检测报警断电仪的开挖工作面，只准人工复电。