瓦斯隧道施工
瓦斯隧道施工作业细则
瓦斯隧道施工作业细则前言瓦斯隧道建设是我国能源行业的重要组成部分。
瓦斯隧道施工作业对于保障煤矿安全生产、降低煤矿事故等具有十分重要的意义。
本文档对瓦斯隧道施工作业进行详细介绍,包括施工前准备、施工作业、施工后的相关安全操作等方面,旨在为瓦斯隧道施工作业提供一定的参考和指导。
施工前准备在进入隧道施工前,必须做好以下准备工作:1. 组织培训所有参加隧道施工作业的工人必须接受相关的安全技术培训,特别是有关瓦斯隧道施工作业的安全技术培训。
培训内容应包括:瓦斯隧道施工作业中的危险源、安全操作规程、安全防护措施等内容。
培训结束后,组织对工人进行考试并进行考核合格才能上岗作业。
2. 选派专人管理隧道施工作业必须选择专人进行管理。
负责监督施工现场的工作管理人员必须熟悉隧道施工作业的安全规范和操作规程,并按照规定进行管理。
3. 准备必要的施工设备施工现场必须配备足够的施工设备,包括:通风设备、隧道掘进机、凿岩机、采煤机、液压支架、输送设备等。
设备必须进行检查、维护和保养,确保安全可靠。
4. 准备必要的安全防护设施施工现场必须设置必要的安全防护设施,包括:安全带、安全绳、防护网、安全标志等。
同时,还需要进行防爆、防火、防护静电等工作。
5. 进行必要的勘察工作在施工前必须进行隧道地质勘察工作,了解地质结构、瓦斯含量、水文地质等情况。
勘察结果应编制成详细报告,为施工提供参考。
施工作业1. 保持通风在隧道施工现场,必须保持通风畅通,以保证空气流通,降低瓦斯浓度,防止瓦斯积聚。
通风系统必须运行正常,通风风量和风压必须符合要求。
2. 控制瓦斯浓度隧道施工过程中,必须根据现场瓦斯含量和瓦斯状况,采取相应措施控制瓦斯浓度。
当瓦斯浓度达到或超过安全限值时,必须停止施工,采取必要的措施降低瓦斯浓度,等待瓦斯浓度降到安全范围内再进行施工。
3. 防止瓦斯爆炸隧道施工现场必须防止瓦斯爆炸。
施工人员必须按规定进行接地作业,减少静电积聚。
同时,施工设备必须符合防爆要求,不能使用易燃易爆材料。
瓦斯隧道施工实施方案
瓦斯隧道施工实施方案一、总体概述瓦斯隧道是指为了排放煤矿井下瓦斯而开挖的隧道,是煤矿安全生产中的重要设施。
瓦斯隧道的施工实施方案对于保障煤矿生产安全具有重要意义。
本文将对瓦斯隧道施工实施方案进行详细介绍。
二、施工前准备1. 编制施工方案:根据瓦斯隧道的设计要求和矿井实际情况,编制详细的施工方案,包括施工工艺、施工工序、施工周期等内容。
2. 确定施工人员:确定施工队伍和施工人员,包括隧道工、电工、通风工等专业人员。
3. 采购施工材料:根据施工方案确定所需的施工材料和设备,进行采购准备工作。
三、施工工艺1. 预处理工作:清理隧道口附近的杂物和泥土,确保施工通道畅通。
2. 钻孔爆破:根据设计要求,在隧道工作面进行钻孔爆破作业,开挖隧道。
3. 支护工作:在隧道开挖过程中,进行支护工作,包括喷浆、锚杆支护等,确保隧道的稳定性和安全性。
4. 排瓦斯管道敷设:在隧道内敷设瓦斯排放管道,确保瓦斯能够及时排放到地面。
5. 通风系统安装:安装隧道通风系统,保证隧道内空气流通,减少瓦斯积聚的可能性。
四、施工注意事项1. 安全第一:施工过程中严格遵守安全操作规程,确保施工人员的人身安全。
2. 环保要求:施工过程中要注意减少对环境的影响,做好扬尘、噪音等污染物的控制工作。
3. 质量控制:严格按照设计要求和施工方案进行施工,确保隧道的质量和安全。
五、施工后验收1. 完工验收:隧道施工完成后,进行完工验收,确保施工质量符合要求。
2. 安全评估:对隧道的安全性进行评估,确保瓦斯隧道的安全使用。
六、施工总结瓦斯隧道施工实施方案的制定和实施对于煤矿安全生产具有重要意义。
在施工过程中,需要严格遵守安全操作规程,确保施工质量和安全。
同时,也需要注重环保要求,减少对环境的影响。
通过施工后的验收和评估,可以确保瓦斯隧道的安全使用,为煤矿生产提供保障。
瓦斯隧道施工方法
4.2.2.4.瓦斯地段施工技术4.2.2.4.1.地质概况松林堡隧道在DK106+580~+620及DK106+960~DK+020段有煤巷,于隧道下方8~11米处通过,隧道出口段为低瓦斯工区,瓦斯等级为Ⅲ级。
的规定。
4.2.2.4.4.瓦斯隧道爆破施工技术隧道施工时,应加强超前地质预报工作,及时发现煤层瓦斯区,检测瓦斯浓度,为采取正确的施工方法及施工设备提供依据。
瓦斯超限积聚的地点一般为:隧道拱顶、掌子面、开挖周边凹陷处、岩缝等部位,钻爆施工时必须采用光面爆破技术。
隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施表4-2-17通过施工检测,当瓦斯浓度小于0.3m/s时,在煤系地层采用塑料导爆管非电起爆,瓦斯浓度大于0.3m/s以及揭煤施工时,应遵循下述爆破方案。
一、安全电雷管电雷管最后一段的延期时间不得超过130ms。
二、煤矿安全炸药通过煤层瓦斯区时,需采用煤矿安全炸药。
不得使用硬化或水份超过0.5%的铵梯炸药。
三、起爆器材通过煤层瓦斯爆炸危险区,应采用防爆型的电容放炮器。
选用MFB-100电容式起爆器,性能见表4-2-18。
防爆型晶体管电容式起爆器性能表表4-2-18四、母线:放炮母线采用紫铜或铝制电阻小的导线,因其有良好的绝缘层。
使用时悬空、悬挂,不得同任何导体相接触或靠近。
五、炮泥:炮泥采用水炮泥,炮泥外剩余炮眼部分,用粘土填满封实。
炮泥也可使用不燃、可塑性松散材料,如砂子或砂子与粘土的混和物等。
炮眼深度为0.6~1.0m时,炮泥长度不得小于炮眼深度的二分之一;炮眼长度不超过1.0m。
六、正向爆破采用正向爆破法施工,严禁反向爆破。
七、爆破网络爆破网络采用串联式。
八、爆破设计应注意的问题(一)合理选定爆破作业参数。
炮眼深度不得小于0.6m,工作面有两个或两个以上自由面时,在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m,在岩层中不得小于0.3m。
炮眼间距不应小于0.4m。
(二)禁止放“连珠炮”,也不能一次装药分次放炮。
瓦斯隧道施工
9.4 煤层与瓦斯首先打超前钻孔实施探测,查明煤层及瓦斯储存条件,利用预测孔得出瓦斯压力、含量、钻屑指标等,综合判断煤层是否具有突出危险性。
据此制定施工方案,具体施工方法如下。
9.4.1施工工艺流程见图9-4-1《煤层与瓦斯施工工艺流程图》。
9.4.2施工要点(1)在距煤层10m(垂距)(为了确保施工安全,避免误穿煤层,在距煤层5m处(垂距)和2m(垂距)处,必须再次进行超前钻孔,准确探明煤层赋存条件和瓦斯情况,正确指导施工),打Φ50超前钻孔3个,具体布置见图9-4-2-1《煤层、瓦斯探测、预测钻孔布置图》。
在钻进过程中做好纪录,记录每个钻孔的水平角度和垂直角度、底板岩性、钻孔在煤层中长度及进入煤层顶板岩性。
利用超前钻孔纪录精确测定煤层的赋存条件(厚度、位置及顶底板岩性),超前钻孔必须穿透煤层,进入顶底板不小于0.5m。
(2)按照超前钻孔探明的煤层位置,打Φ75的预测孔2个,预测孔必须伸入煤层内,并且不穿透顶底板,在钻孔过程中做好如下工作:1)用胶囊封孔仪封住孔口,收集钻屑,利用弹簧称和量筒测出每米最大钻屑量,并取煤屑,利用瓦斯解析仪量测钻屑解析指标。
2)用温度计检测每米钻孔的钻屑温差。
3)用钻孔多级流量计测钻孔瓦斯涌出的初速度。
4)将铜管插入钻孔,孔口封堵严密,铜管外接压力计,静止24h待压力计读数稳定后纪录即瓦斯压力。
5)各项指标汇总整理。
(3) 分析瓦斯突出的可能性根据测得的各项指标,对照《煤矿安全操作规程》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《铁路瓦斯隧道技术暂行规定》和设计图纸的要求,结合多年的施工经验,判断煤层是否具有突出危险性。
1)若瓦斯压力<0.5MPa,且煤层厚度<0.3m则采用加强支护掘进。
2)若瓦斯压力在0.6~1.0MPa且其他指标均低于《煤规》要求,则采用加强支护的方法穿越煤层,且揭煤时采用振动性揭煤。
3)若瓦斯压力>1.0MPa,且温差、最大钻屑量、钻屑解析指标、瓦斯涌出初速度均超过或部分超过规定的指标,则判断该煤层具有突出危险,必须采取防突措施排放后,方可采用加强支护穿过煤层,且揭煤时采用振动放炮揭煤。
隧道施工瓦斯防治安全规定(3篇)
隧道施工瓦斯防治安全规定隧道施工发现瓦斯时,应加强通风,采取防范措施,当隧道内的瓦斯浓度经通风后,仍超过0.599时,必须遵守以下各条的规定:1、瓦斯防治主要是消除瓦斯超限和积压,断绝一切可能引燃瓦斯爆炸的火源。
2、隧道内严禁使用油灯、电石灯、汽灯等有火焰的灯火照明;任何人员进入隧道必须接受检查,严禁将火柴、打火机及其他可自燃的物品带入洞内;使用矿灯的人员决不能拆开、敲打和撞击矿灯。
3、掘进工作面风流中的瓦斯浓度达到199时,必须停止电钻打眼;达到1.599时,必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理;放炮地点附近200以内风流中瓦斯浓度达到199时,严禁装药放炮;电动机附近200以内风流中瓦斯浓度达到1.599时,必须切断电源停止运行;掘进工作面的局部瓦斯积聚浓度达到2^时,其附近200内必须停止工作,切断电源。
4、有瓦斯的隧道,每个洞口必须设专职瓦斯检查员;一般情况下每小时检查一次,并将结果记入记录簿;检测瓦斯的检定器应每年校对一次。
5、隧道通风必须采用吹入式;通风主机应有备用机,并应有两路电源供电;通风机停止时,洞内全体人员必须撤至洞外。
6、隧道内严禁一切可以导致高温与发生火花的作业。
7、隧道施工时必须配备必要的急救和抢救的设备和人员;施工人员必须具有防止瓦斯爆炸方面的安全知识。
隧道施工瓦斯防治安全规定(2)通常包括以下内容:1. 隧道施工前应进行瓦斯地质勘察,并编制隧道瓦斯防治方案。
2. 在隧道施工现场应设置瓦斯检测系统,对施工现场内瓦斯浓度进行监测。
3. 施工现场应设置通风系统,保证施工现场内空气流通,及时排除积聚的瓦斯。
4. 施工人员应接受专门的瓦斯监测与防治培训,掌握瓦斯防治知识与技能。
5. 施工现场应配备适当的瓦斯监测仪器和个人防护装备,并定期检修和更换。
6. 施工过程中,应禁止明火作业,并采取防止火花和电火花引发瓦斯爆炸的措施。
7. 严格执行动火许可制度,制定明确的动火管理规定,保证动火作业的安全。
瓦斯隧道施工方案
瓦斯隧道施工方案
概述
本文旨在介绍瓦斯隧道的施工方案,包括前期准备、施工流程、安全措施等方面的内容,以确保施工过程安全高效。
前期准备
在开展瓦斯隧道的施工前,需进行充分的前期准备工作。
首先需要对施工现场进行详细的勘察,了解地质情况和瓦斯分布情况,制定针对性的施工方案。
同时,要组织人员进行安全培训,提高员工的安全意识,确保施工过程中的安全。
施工流程
1. 地面准备工作
在开始隧道施工前,需要对地面进行准备工作。
包括清理施工现场、搭建施工围护结构等,确保施工过程中的安全。
2. 隧道开挖
隧道开挖是整个施工过程中最为关键的环节。
在开挖过程中,要注意地质情况的变化,及时采取相应措施应对。
同时,要确保通风系统的畅通,以减少瓦斯积聚的可能性。
3. 设备安装
隧道开挖完成后,需要对隧道进行设备安装。
包括照明设备、通风设备等,确保施工现场的通风、照明等正常运行。
4. 瓦斯处理
在隧道施工过程中,可能会遇到瓦斯问题。
需要对瓦斯进行处理,以确保施工现场的安全。
安全措施
为了保障施工人员的安全,需要采取一系列的安全措施。
包括制定应急预案、定期进行安全培训、安装安全警示标识等,以确保施工过程中的安全。
结语
通过本文的介绍,我们了解了瓦斯隧道施工方案的基本内容,包括前期准备、施工流程、安全措施等方面。
只有严格按照方案进行施工,才能保证隧道施工的安全高效。
瓦斯隧道施工十大注意问题
五、电气设备管理
电气设备要防爆,本安、增安、隔爆。
六、加强有毒有害气体的检测 1、瓦斯:安装检测系统;工人随身携带便携式瓦检仪;随时检 测掌子面的瓦斯浓度。 2、其他有毒有害气体:如H2S等,既有爆炸性(爆炸浓度 4%~45%左右),又有毒性(1000ppm,致死)。 七、加强人员管理
严禁人员井下带烟火,增强人员防瓦斯方面知识和安全意识
注意问题
一、弄清掘进前方的地质构造情况 1、是否有煤系地层,是否有瓦斯。建议先用地质雷达控制后,用
打钻的方式测定煤、瓦斯的各项参数、涌出量、瓦斯压力等。
2、是否有陷落柱、断层、溶洞等。建议用地质雷达控制
二、加强隧道掘进过程中的支护问题
三、加强通风 掘进面大(毛断面约100m2) ,要加斯的抽放
若煤系地层中瓦斯浓度大,建议:请专业研究院所进行处理,先
抽,然后加强通风稀释瓦斯。 九、加强粉尘的管理、治理 煤尘大多有爆炸性,掘进过煤系地层时要加强对煤尘的治理与管 理,清扫积尘,加强放炮后煤尘清理工作。 十、加强领导、安全和专业技术人员的培训工作
瓦斯隧道施工安全管理办法(三篇)
瓦斯隧道施工安全管理办法第一章总则第一条为了规范瓦斯隧道施工安全管理,保障人员生命安全和财产安全,提高施工质量和效率,制定本管理办法。
第二条本管理办法适用于所有瓦斯隧道的施工作业,包括隧道掘进、支护、排水、通风和消防等工作。
第三条瓦斯隧道施工单位应设置专门的安全管理机构,并配备专职安全管理人员,负责隧道施工安全管理工作。
第四条瓦斯隧道施工单位应制定完善的安全管理制度和操作规程,明确责任分工和安全措施。
第五条隧道施工现场应设置安全警示标志,明确警示内容和注意事项,做到安全预警。
第六条瓦斯隧道施工单位应定期开展安全教育和培训,提高职工的安全意识和应急处理能力。
第七条瓦斯隧道施工单位应定期检测和维护隧道施工设备和器材,确保其安全可靠运行。
第二章施工前准备第八条瓦斯隧道施工前,应编制施工方案,并提交相关监管机构审核。
第九条施工方案应包括施工流程、安全措施、应急预案等内容,并经施工单位负责人签字备案。
第十条施工前,应对施工区域进行勘测和测量,确保施工的准确性和安全性。
第十一条施工前,应开展地质勘探和环境评估工作,并及时报告监管机构。
第十二条施工前,瓦斯隧道施工单位应编制施工安全技术措施书,并提交相关监管机构审核。
第三章施工过程中的安全管理第十三条瓦斯隧道施工单位应设置专人负责隧道施工过程中的安全管理工作,落实各项安全措施。
第十四条施工现场应配备必要的安全设施,如安全网、防护栏等,确保施工人员的安全。
第十五条施工现场应保持整洁,禁止堆放杂物和易燃物,防止发生火灾和其他事故。
第十六条瓦斯隧道施工单位应配备专业施工人员,严格按照作业规范进行作业,杜绝违章操作。
第十七条瓦斯隧道施工人员应经过专门培训和考核,持有相应的操作证书,严禁无证操作。
第十八条施工现场应经常检测空气质量和瓦斯浓度,发现问题及时采取措施进行处理。
第十九条施工现场应设置紧急疏散通道,并保持通畅,确保在发生事故时工人能够迅速疏散。
第二十条瓦斯隧道施工单位应加强材料管理,严禁使用有质量问题的材料和设备。
2024年瓦斯隧道施工安全管(三篇)
2024年瓦斯隧道施工安全管1.一般规定1.1含瓦斯隧道施工,严格执行《铁路瓦斯隧道技术规范》,根据规定采用防爆型机电设备。
不含瓦斯工区,其固定机电设备必须采用防爆型,移动作业机械可采用普通型。
瓦斯隧道贯通后,全隧道应按含瓦斯工区管理;若贯通前含瓦斯地段已做好衬砌,经检测无瓦斯逸出,可按不含瓦斯工区管理。
1.2瓦斯隧道各工区均应进行瓦斯检测,设置消防设施。
含瓦斯工区应配备救护队。
1.3瓦斯隧道应编制实施性施工组织设计。
有瓦斯突出的隧道,应单独编制预防瓦斯突出和揭煤的实施性施工组织设计。
1.4施工中实测瓦斯参数与设计文件有较大出入时,应及时通知设计单位进行变更设计,并根据瓦斯情况采取相应的措施。
2施工瓦斯检测2.1瓦斯检测组织机构2.1.1瓦斯隧道的施工单位,应建立专职的瓦斯安检机构,负责瓦斯安全检查与监测工作,其成员必须经过瓦斯安全检测和通风专业的培训,经考核合格后允许从事该项工作。
2.1.2隧道内应设专职的瓦斯检测员,负责检查、督促安全措施的实施。
当发现事故预兆时,有权责令现场人员停止工作,并按有关安全规定采取处理措施。
2.2瓦斯检测仪器2.2.1在瓦斯隧道施工组织设计中,应规定瓦斯安全检测仪器的种类、数量、安装位置和安装质量标准,以及瓦斯超限时断电的范围。
2.2.2瓦斯安全检测仪器应保持测试结果的准确性,每旬必须调试、校正一次,平时发现问题应及时处理。
2.2.3局或处应建立瓦斯安全检测仪器检验站,负责对瓦斯安全检测仪器进行检定、检验、调试和备件管理,瓦斯安全检测仪器大修工作应由国家认证机构进行。
2.3瓦斯检测制度5.3.1含瓦斯工区每班应检查2~3次,不含瓦斯工区每班应检查1次。
每个断面应检查5点,即拱顶、两侧拱脚和两侧墙脚各距坑道周边20cm处。
在该5点对坑道风流中瓦斯和二氧化碳均应检查。
5.3.2瓦斯检测地点及范围应符合下列要求:(1)开挖工作面风流、回风流中,爆破地点附近20m内的风流中及局部塌方冒顶处。
浅析瓦斯地层公路隧道施工技术
浅析瓦斯地层公路隧道施工技术隧道工程一直在交通建设中扮演着重要的角色,特别是在山区、水域和城市地下交通中起着不可替代的作用。
而瓦斯地层隧道的施工技术则是隧道工程中的一大挑战,对于瓦斯地层隧道的施工技术,需要进行深入的研究和分析,以保证隧道工程的安全和稳定。
本文将对瓦斯地层隧道施工技术进行浅析,探讨其施工过程中的难点和应对措施。
一、瓦斯地层隧道的特点瓦斯地层隧道是指在地质条件具有瓦斯赋存现象的地层中建设的隧道,其特点是地质条件复杂、瓦斯含量高、易引发瓦斯爆炸等安全事故。
瓦斯地层隧道施工技术的难点主要表现在以下几个方面:1. 地质灾害风险大:瓦斯地层隧道通常位于地势高低变化大的山区地带,地质灾害风险较大,如山体滑坡、岩层崩塌等,给隧道施工增加了一定的难度和风险。
2. 瓦斯爆炸风险大:瓦斯地层中瓦斯含量较高,易造成瓦斯积聚,一旦遇到明火或高温点,就可能引发瓦斯爆炸事故,给施工过程带来了极大的安全隐患。
3. 隧道支护困难:瓦斯地层中的地质条件复杂,导致隧道支护难度加大,需要采用更为严密的支护措施,以保证隧道的安全和稳定。
二、瓦斯地层隧道施工技术的应对措施针对瓦斯地层隧道施工中的难点和安全风险,需要采取一系列的应对措施,以保障隧道工程的安全和顺利施工。
1. 地质勘察和设计阶段在地质勘察和设计阶段,需要对隧道所处地层的地质情况进行充分的调查和分析,对地层中的瓦斯赋存情况进行详细的了解,合理确定隧道的布置和设计参数,以减少地质灾害风险和瓦斯爆炸风险。
2. 施工技术选型针对瓦斯地层隧道的施工特点,需要选用适合的施工技术和设备,如足够强大的通风设备、瓦斯检测仪器、非火种作业设备等,以保证施工过程中的安全和稳定。
3. 安全管理和监控在隧道施工过程中,需要严格执行安全管理制度,加强瓦斯检测和监控,确保瓦斯浓度在安全范围内,及时排除安全隐患,保障施工人员的生命安全。
4. 隧道支护措施5. 安全应急预案针对可能发生的瓦斯爆炸、地质灾害等突发事件,需要制定详细的安全应急预案,建立健全的安全应急机制,一旦发生安全事故,能够迅速有效地进行应急处置,最大程度地减少人员伤亡和财产损失。
瓦斯隧道施工实施方案
瓦斯隧道施工实施方案一、前言瓦斯隧道是为了排除矿井中的有害瓦斯而进行的工程,其施工实施方案的制定对于矿井的安全生产具有重要意义。
本文档旨在对瓦斯隧道施工实施方案进行详细阐述,确保施工过程中的安全和有效性。
二、施工前准备1. 确定施工区域:根据矿井瓦斯分布情况,确定瓦斯隧道的施工区域,确保施工范围的准确性和全面性。
2. 编制施工方案:根据矿井地质条件和瓦斯分布情况,编制详细的施工方案,包括隧道的设计、施工工艺、安全措施等内容。
3. 设备准备:准备好所需的施工设备和工具,确保设备完好,保证施工过程中的顺利进行。
三、施工工艺1. 预处理工作:在施工前,进行瓦斯隧道的预处理工作,包括清理施工区域、测量隧道位置、布置施工标志等。
2. 钻孔爆破:根据设计要求,在隧道施工区域进行钻孔爆破作业,确保隧道的开挖顺利进行。
3. 隧道开挖:采用机械化设备进行隧道的开挖作业,根据设计要求进行开挖,确保隧道的尺寸和形状符合要求。
4. 支护施工:在隧道开挖完成后,进行支护施工,采用合适的支护材料进行隧道的支护,确保隧道的稳定性和安全性。
5. 排瓦斯管道安装:在隧道支护完成后,进行排瓦斯管道的安装工作,确保瓦斯能够顺利排出矿井。
四、安全措施1. 瓦斯监测:在施工过程中,进行瓦斯监测工作,确保施工区域的瓦斯浓度在安全范围内。
2. 通风保护:加强施工区域的通风保护工作,确保施工人员的安全。
3. 安全教育:对施工人员进行安全教育和技能培训,提高他们的安全意识和操作技能。
五、施工结束1. 验收工作:在隧道施工结束后,进行隧道的验收工作,确保隧道的质量符合设计要求。
2. 安全交底:对隧道的使用和维护进行安全交底,确保隧道的安全使用。
3. 环境恢复:对施工区域进行环境恢复工作,确保施工区域的环境整洁和美观。
六、总结瓦斯隧道的施工实施方案对于矿井的安全生产具有重要意义,只有严格按照施工方案进行施工,才能确保隧道的质量和安全。
同时,施工过程中要加强安全管理,确保施工人员的安全,做好环境保护工作,为矿井的安全生产做出贡献。
隧道工程施工瓦斯
隧道工程施工中瓦斯问题探究随着我国基础设施建设的快速发展,隧道工程在交通、水利、能源等领域发挥着越来越重要的作用。
然而,在隧道工程施工过程中,瓦斯问题一直是困扰着工程技术人员的难题。
瓦斯是一种易燃易爆的气体,其存在对隧道工程施工带来了极大的安全隐患。
本文将从瓦斯的特性、隧道工程施工中瓦斯问题的产生原因、防治措施等方面进行探讨。
一、瓦斯的特性瓦斯,主要成分是甲烷,是一种无色、无味、无臭的气体。
它具有较高的密度,能在空气中良好地扩散和燃烧,燃烧时产生蓝色火焰。
瓦斯的爆炸极限范围在5%~15%之间,当瓦斯浓度超过15%时,遇火源就会发生爆炸。
此外,瓦斯还具有渗透性、扩散性和易挥发性等特点。
二、隧道工程施工中瓦斯问题的产生原因1.地质条件:隧道工程施工过程中,地质条件是影响瓦斯问题的重要因素。
地质构造复杂、岩层破碎、断层发育的地带,往往瓦斯含量较高。
2.煤层分布:隧道工程施工过程中,穿越煤层是瓦斯问题的重要原因。
煤层中的瓦斯含量较高,且煤层结构复杂,容易导致瓦斯涌出。
3.施工方法:隧道工程施工过程中,采用的施工方法也会对瓦斯问题产生影响。
例如,钻孔、爆破等施工方法可能会引发瓦斯涌出。
4.通风条件:隧道工程施工过程中,通风条件是影响瓦斯问题的关键。
通风不良会导致瓦斯积聚,增加爆炸风险。
三、隧道工程施工中瓦斯问题的防治措施1.地质勘探:在进行隧道工程设计前,应进行详细的地质勘探,了解地质构造、煤层分布等情况,为防治瓦斯提供依据。
2.施工方案:根据地质条件,制定合理的施工方案,避免穿越高瓦斯区域,降低瓦斯风险。
3.通风管理:加强隧道工程施工过程中的通风管理,确保通风系统正常运行,降低瓦斯浓度。
4.监测预警:采用先进的监测设备,实时监测瓦斯浓度,一旦发现异常,立即采取措施进行处理。
5.安全培训:加强隧道工程施工人员的安全培训,提高施工人员对瓦斯危险的认知,掌握应对瓦斯事故的技能。
6.应急预案:制定完善的应急预案,一旦发生瓦斯事故,能够迅速、有效地进行处理。
《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》JTGT 3374—2020解读
《公路⽡斯隧道设计与施⼯技术规范》解读《《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》JTG/T 3374—2020专家解读一、引言公路瓦斯隧道是公路工程中一种特殊类型的隧道,其设计与施工面临着诸多挑战。
为了规范公路瓦斯隧道的设计与施工,提高工程质量和安全性,我国制定了《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》(JTG/T 3374—2020)。
本文将对该规范进行详细解读,以期为相关从业人员提供参考。
二、规范背景与意义公路瓦斯隧道是指穿越煤系地层,且瓦斯涌出量达到一定规模的公路隧道。
由于煤系地层中瓦斯的赋存和运移规律复杂,使得公路瓦斯隧道的设计与施工面临着诸多技术难题。
为了解决这些问题,我国制定了《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》,旨在通过科学、合理的设计和施工,保障公路瓦斯隧道的安全性和可靠性。
三、规范主要内容(一)术语和定义规范首先对相关的术语和定义进行了明确,包括公路瓦斯隧道、瓦斯涌出量、瓦斯压力等。
这些术语和定义的明确有助于统一认识和理解,为后续的设计和施工打下基础。
(二)设计要求隧道选址:在选择公路瓦斯隧道的位置时,应尽量避开煤系地层中瓦斯涌出量大、瓦斯压力高的区域。
如无法避开,应采取相应的安全措施。
隧道结构:公路瓦斯隧道的结构设计应考虑瓦斯涌出对隧道结构的影响,确保结构的稳定性和安全性。
通风系统:公路瓦斯隧道的通风系统设计应考虑瓦斯的稀释和排放,确保隧道内的空气质量符合相关标准。
监控系统:公路瓦斯隧道应设置完善的监控系统,实时监测瓦斯浓度、压力等参数,确保隧道的安全运营。
(三)施工要求施工前的准备工作:施工前应对煤系地层进行详细的地质勘察和评估,了解瓦斯的赋存和运移规律,制定合理的施工方案。
施工过程中的安全措施:施工过程中应采取相应的安全措施,如加强通风、实时监测瓦斯浓度等,确保施工安全。
施工后的验收和维护:施工完成后应进行严格的验收工作,确保隧道的质量和安全性。
同时,应建立完善的维护制度,定期对隧道进行检查和维护,确保隧道的正常使用。
瓦斯隧道施工
瓦斯隧道施工一、工艺概述瓦斯隧道分为无瓦斯区(微瓦斯)、低瓦斯、高瓦斯工区和瓦斯突出工区。
对于瓦斯隧道,应采取有效的技术和管理措施,防止与其爆炸、燃烧,以防止煤与瓦斯突出,是瓦斯隧道施工的关键。
对瓦斯隧道的施工应进行过程控制,以高标准、高要求的安全保证措施保证瓦斯隧道施工的安全,严格执行国家现行的法律、法规及施工过程中涉及的其它相关技术标准、规范和规程;对煤系地段的处理,以《煤矿安全规程》的技术要求为强制性标准,根据高瓦斯隧道的施工特点,合理配置生产要素,确保瓦斯隧道的施工安全。
二、作业内容瓦斯隧道设备配置、瓦斯隧道施工用电、瓦斯隧道施工通风、瓦斯检测、瓦斯隧道钻爆作业、瓦斯隧道揭煤施工、瓦斯安全管理制度。
三、工艺流程图(详见工序步骤)四、工序步骤及质量控制说明1、瓦斯隧道设备配置1.1设备配备原则及选型隧道施工设备配备以所确定的施工方案为依据,以满足其需要功能为目标,与准备采用的施工方法和工艺相适应,确保施工质量、安全和工期;机械设备配备投入遵循合理、配套、综合效率高以及节能环保的原则;隧道内设备、电器应根据瓦斯工区等级确定防爆要求,通过市场调查选用目前国内外较为先进的防爆设备。
1.2高瓦斯或瓦斯突出工区主要设备选型开挖装碴设备:钻孔设备采用风动凿岩机、煤电钻钻孔,装碴设备采用防爆型履带式挖斗装碴机或防爆型履带式挖斗装碴机;运输设备:洞内运输优先采用有轨运输,牵引动力采用防爆型CDXT-12电瓶车,运输采用防爆型BSS20A梭式矿车,或采用防爆型轮式运输车;通风设备:采用防爆型通风机,防爆型射流风机送新鲜空气;抽水设备:采用防爆型潜水泵,防爆型抽水机;混凝土设备:有轨运输采用轨行式防爆型砼输送车,无轨运输采用防爆型轮式运输车,由防爆型砼输送泵泵送入模,模板台车的电气必须防爆,轮轨必须进行防爆处理;充电设备:洞内充电采用防爆型充电机;变压器配备:洞口处安装相适应的变压器供抽水、充电、照明等使用,在洞内800M处安装一台防爆变压器专供通风机使用,跟随工作面500M内配备一台防爆变压器供给装碴、抽水、砼施工和照明使用。
瓦斯隧道专项安全施工方案
瓦斯隧道专项安全施工方案一、前言瓦斯隧道是煤矿开采过程中常见的地下工程,瓦斯在煤矿矿井中生成并聚集,可能导致瓦斯爆炸事故。
为确保瓦斯隧道施工过程中的安全,制定专项安全施工方案是必不可少的。
二、施工前准备工作1. 瓦斯隧道勘探与设计在进行瓦斯隧道施工前,必须进行充分的隧道勘探和设计工作。
勘探需要对矿层气体状况、地层构造、地下水情况等进行详细调查,设计需要充分考虑瓦斯隧道的通风、排放、检测等系统设置。
2. 安全培训与资格认证施工人员必须接受相关的安全培训,并持有相应的资格认证。
培训内容包括瓦斯隧道安全知识、应急处理能力等,确保施工人员具备应对瓦斯事故的能力。
三、施工过程安全措施1. 瓦斯检测与监控在瓦斯隧道施工过程中,必须加强瓦斯的检测与监控。
设立瓦斯检测站点,实施定时、定点的监测,一旦发现异常要及时采取应急措施。
2. 强化通风系统通风系统是瓦斯隧道施工的重要部分,要确保通风系统严密可靠,保证工作面通风畅通,防止瓦斯积聚和爆炸。
3. 安全防护装备施工人员必须佩戴规范的安全防护装备,包括瓦斯检测仪、呼吸器、安全帽、防护眼镜等,保障施工人员的人身安全。
四、紧急应对措施1. 突发事故处理一旦发生瓦斯事故,施工人员要立即采取应急措施,如停止作业、撤离现场、通风处理等,保障人员生命安全。
2. 抢险处理组织专业抢险队伍进行抢险处理,清除隧道内的瓦斯积聚,恢复通风系统运行,确保瓦斯隧道安全施工环境。
五、总结瓦斯隧道施工是一项复杂且危险的工程,要做好安全工作尤为重要。
只有严格执行安全施工方案,加强安全控制措施,才能有效防范瓦斯事故的发生,确保瓦斯隧道施工的安全进行。
瓦斯隧道地质路段隧道施工
地层中的瓦斯,是古代地下有机物分解而产生的气体。瓦斯的主要成分是 甲烷,它是一种无色无味无嗅的可燃气体。在标准状态下,1m3瓦斯重0.716 公斤,由于比空气轻,常聚集于坑道顶部。一般情况下,空气中的瓦斯浓度 在5~16%时,如遇明火,即可引起爆炸。瓦斯浓度在9.5%时,爆炸威力最大, 浓度超过16%时,反而失去爆炸性,但遇火仍可燃烧。值得注意的是,空气 中含有煤尘时,瓦斯浓度3%即可爆炸。由于瓦斯是以一定压力存在于煤层中 的,开挖隧道时,骤然减压,在很短时间内(几秒),大量的瓦斯连同煤粉岩块 突然喷出,数量可达数十上百吨,致使坑道坍塌淹没,造成人身伤亡,此即 所谓煤与瓦斯的“突出”。
注意事项
1. 软弱围岩、不良地质、特殊地质或浅埋、偏压、滑坡地段隧峒,应组织 技术论证,确定钻爆、掘进、支护方案 2. 峒内通风管、高压风管、水管、照明线、输电线、运输道路、人行道路 要统一规划,加强维修,做到布设整齐,状态良好 3. 爆破开挖应做出爆破设计,采用光面爆破或预裂爆破技术必须严格控制 周边眼间距、外插角和装药量等参数,减少对围岩的扰动及超欠挖数量 4. 临时支护应以设计文件和规范为准,一般情况下最大距离不大于两茬炮 的进尺距离 5. 隧道各工序全面展开施工后,应尽早安排峒门施工。一般情况下,衬砌 完成50米即应做好峒门端墙、翼墙。任何情况下,衬砌完成100米(单口) 以上时,必须做好峒门
瓦斯隧道地质路段隧道施工
铁道工程102班 第三组
瓦斯隧道地质路段隧道施工
瓦斯定义 施工要点
施工图片
施工案例
ห้องสมุดไป่ตู้
瓦斯隧道的定义:一座隧道只要在勘测阶段
或施工过程中有一个煤(岩)层发现瓦斯,该隧 道为瓦斯隧道。 瓦斯隧道施工工区分为瓦斯工区和非瓦斯工区, 其中瓦斯工区分为微瓦斯工区、低瓦斯工区、高 瓦斯工区、瓦斯突出工区四种;瓦斯隧道的类型 按隧道内瓦斯工区的最高级确定。天坪寨隧道为 低瓦斯隧道
隧道各种施工方案方法(瓦斯隧道)
20cm,待变形后再喷 15cm,总厚达 35cm。提高模注砼衬砌刚度。其
一,加大厚度;其二,提高衬砌材料强度。衬砌分二次,内层 25cm,
处层 55cm,两层之间用塑料薄模作为瓦斯的隔离层。采用 C30 钢钎
维砼,外层加受力钢筋,仰拱与拱墙一致,形成“加固围岩,改善变
形,先柔后刚,先放后抗,变形留够,底部加强”的支护原则。
2.1.3 勤监测:采用“双保险”监测措施。即建立遥控自动化监
测系统与人工现场监测相结合。遥控自动化系统由洞口监测中心(配
置主控计算机)和洞内的控制分站以及在洞内各工作面,各巷道、塌
方空洞,巷道转角等处瓦斯浓度设探头,风速探头,自动报警器,远
程断电仪组组成。通过各探头,洞口和监测中心随时了解洞内各处瓦
破后人工进行瓦斯检查(即一炮三检查)。使得开挖过程中监测瓦斯
浓度做到不间断,其布置见进口区互自动化监测系统布置图。ຫໍສະໝຸດ 进口区自动化监控系统布置图
地面计算机房
瓦斯传感器
平导开挖
工作面
瓦斯传感器 平导
总回风巷
下半断面开挖面
正
洞
上半断面开挖面
进风
2.1.4 弱爆破:采用低爆力部份露煤震动放炮方案。即采用低爆 力的矿用安全炸药(目前大量生产和使用的 2 号和 3 号煤矿许用炸药 以及相应的抗水型,其对瓦斯的安全性随号数递增,威力则随号数递 减)与安全雷管(煤矿许用毫秒电雷管最后一段延期小于 130ms), 装药系数与普通掘进爆破相同,只在岩石段装药,煤段不装药,在揭 开煤层前的安全岩柱开始,进入煤巷及半煤半岩巷,直到进入全岩巷 2m 时的全过程,均须采取以下安全措施。
2.1.4.1 预探(通过煤层之前先通过打探孔探测煤层位置); 2.1.4.2 预测(施钻预测孔,取样试验确定是否有突出危险); 2.1.4.3 预排(对有突出危险的煤层预先排放瓦斯); 2.1.4.4 检验(打孔取样检验预排效果); 2.1.4.5 震动放炮揭石门(用震动放炮把煤层之前的岩柱揭开); 2.1.4.6 超前支护下掘进煤巷及半煤巷;
瓦斯隧道施工
瓦斯的认识
二、瓦斯爆炸及其预防
1、瓦斯爆炸的基本条件 1)瓦斯浓度达到爆炸范围: 地面 5%--15%;井下因其它气体和煤尘混入, 下限将降低; 2)有高温引爆火源: 650--750℃ 以上; 3)氧含量不低于12%。 三者同时具备
2、瓦斯爆炸危害
产生火焰 形成冲击波 引起隧道空气变化
13
瓦斯的认识
一、瓦斯的认识
二、瓦斯隧道施工组织 三、瓦斯隧道施工增加费用编制
16
瓦斯隧道施工组织
瓦斯隧道是隧道工程中安全风险极高隧道
之一。它与煤矿巷道有相同点也有不同点。 相同点: (1) 都是地下工程;
(2) 都进行钻爆作业;
(3) 巷道中有煤或瓦斯存在,都有危险性。
17
瓦斯隧道施工组织
不同点:
(1) 工程目的不同。 铁路和公路隧道的修建是形成通道,而煤矿建设的目的是进入煤体 采煤。 (2) 工程范围内煤与瓦斯的数量不同 煤与瓦斯是不良地质现象,所以交通隧道定线时都是尽量避绕煤层, 避不开一定要穿过煤层时,尽量使隧道轴线垂直于煤层,以最短长度穿 越。所以,很多瓦斯隧道洞身只有极小长度有煤,有时只是很薄的煤层 (煤线或鸡窝煤),隧道长度的绝大部分是岩石,煤层只占极小比例, 而且有时煤质低劣,无开采价值,含瓦斯也不多;而煤矿则不同,不是 避绕而是哪儿有煤往哪开巷道;很多巷道直接在煤层中,而且煤质一般 较好,所以煤矿的瓦斯含量一般都比较大。比如:低瓦斯矿的标准是瓦 斯涌出量小于40 m3/min,而低瓦斯隧道的标准是0.5 m3/min,同样都是 属于低瓦斯等级,煤矿的瓦斯涌出量是交通隧道的80倍。
25
瓦斯隧道施工组织
2、施工组织
2.1.1.3施工用电 根据《煤矿安全规程》规定,矿井必须采用双回路电源线路, 当一路电源发生故障停电时,另一回路仍能满足隧道施工用电 全部符合。 而实际上,施工单位作为短期施工,电力线路服务周期短, 很难按照煤矿企业一样建立双回路电源。鉴于隧道洞内用电负 荷和施工组织方式不同,高峰隧道引入一路外接电源,采用柴 油发电机作为备用电源.高峰隧道在考虑双回路电源外,还结合 施工组织方案在隧道单洞建立独立控制系统,符合“三专两闭 锁”中的三专,即专用变压器、专用线路、专用开关。因此, 在变压器的配臵上考虑了独立供电,除办公、拌合站、一般照 明利用共用变压器外,每个独立洞风机、洞内动力、洞内照明 均考虑到了专门变压器、专门线路、专用开关。
瓦斯地段隧道施工
• 合物等)。使用水炮泥时,其后部必须用不小于0.15m的炮泥爆破
作业
• 1、严格执行“一炮三检制”和“三人连锁爆破制”。 • 2、瓦斯工区爆破必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用瞬发电雷
管。
• 3、瓦斯工区必须采用电力起爆,严禁使用半秒、秒级电雷管。 使用煤矿许用毫秒延期雷管时,最后一段的延期时间不得超过 130ms。
3)、严重瓦斯隧道和煤与瓦斯突出隧道照明电器 应使用防爆型,开关应设在进风道或洞口。
• 2、矿灯充电房应离洞口50m以外。 • 3、瓦斯隧道内的电气信号,除信号集中闭塞
外,应能同时发声和发光。
• 4、竖井、斜井主要井口绞车的信号装置应直 接接在供电线路上,不应分接其他负荷。
• 5、隧道内的电话线路严禁利用大地作回路。
• 施工作业
• 1、当开挖工作面风流中瓦斯浓度超过1%时,应停止 电钻钻孔;当瓦斯浓度超过1.5%时,必须停止施工, 撤出工作人员,切断电源进行处理。
• 2、电动机附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时, 必须停止运转,撤出人员,切断电源进行处理。
• 3、当瓦斯积聚体积大于0.5m3,浓度大于2%时,附 近20m内必须停止工作,撤出人员,切断电源进行处理。
不得超过孔深的1/2;孔深在0.9m以上时,装药长度不得超过 孔深的2/3。 • 4)、炮孔堵塞材料可用水炮泥或不燃性、可塑性的松散材料(黏 土或黏土与砂子的混
•
• 瓦斯隧道照明与电气信号 • 1、照明用电应符合下列规定: • 1)、低瓦斯隧道不应大于220V,高瓦斯隧道和
瓦斯突出隧道不应大于110V; • 2)、输电线路不得使用裸线和绝缘不良的导线;
• 4、洞内爆破时,人员应撤至洞外。当隧道太长时,单线必须 撤至300m以外,双线上半断面必须撤至400m以外,双线全断 面必须撤至500m以外。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一篇瓦斯知识简介1. 瓦斯小知识瓦斯是隧道(或矿井)内有害气体的总称,由gas音译而来,其成分比较复杂,主要为甲烷(CH4,俗称沼气),占80%~90%,另外还含有其它的烃类以及CO2和稀有气体。
沼气无色、无味、无毒,难溶于水,比空气轻,遇火即燃烧或爆炸。
1.1瓦斯的形成瓦斯的形成主要是古代植物在成煤过程中,在厌氧菌的作用,分解产生的。
同时,在以后煤的炭化过程中,随着煤的化学成分和结构的变化,也有瓦斯不断生成。
在长期的地质年代里,大量瓦斯扩散到大气中,只有部分被保存在煤体或岩体中。
1.2瓦斯的特性1.爆炸性:瓦斯本身是不会自燃和爆炸的,但当和空气(氧气)以一定比例混合均匀并达到一定浓度后,遇到火源,才会燃烧和发生爆炸。
2.渗透性:瓦斯的渗透性极高,扩散速度快,其扩散性较空气高1.6倍,容易透过裂隙发达、结构松散的岩石或煤层,渗透到隧道(或矿井)开挖空间里。
3.不稳定性:瓦斯在煤体和围岩中以游离状态和吸着状态存在。
两种状态的瓦斯是处在不断变化的动平衡中,当温度、压力等外界条件变化时,平衡就被打破。
压力升高温度降低时,部分瓦斯将由游离状态转化为吸着状态,反之,压力降温度升时,又会有部分瓦斯由吸着状态转化为游离状态。
4.窒息性:瓦斯是无毒、无色、无味的,但不适合呼吸。
瓦斯浓度升高,空气中氧气浓度急剧下降,会引起人员窒息。
煤矿许多瓦斯伤亡事故中,有很大部分是瓦斯窒息造成的。
1.3瓦斯爆炸的必要条件瓦斯爆炸必须具备三个条件:一定的瓦斯浓度,一定温度的引火源和足够的氧气。
1.3.1瓦斯浓度瓦斯爆炸之所以产生,是瓦斯氧化反应剧烈发展的结果。
如果生成的热量超过周围介质的吸热和散热的能力,即形成热量的积聚,促使氧化进一步发展结果就会酿成爆炸。
瓦斯爆炸是有一定的浓度范围的,在新鲜空气中,当甲烷浓度低于5%界限时,遇火不爆炸,但能在火焰外围形成燃烧层,此燃烧层呈浅兰色或淡青色;浓度高于16%界限时,在遇火源时不爆炸也不燃烧。
一般情况下,瓦斯在空气中的浓度为5%~16%时,才可能发生爆炸。
当然,瓦斯的爆炸界限不是固定不变的。
当瓦斯中混入某些可燃性气体时,不仅增加了爆炸性气体的总浓度,而且会使瓦斯爆炸的下限降低。
当隧道(或矿井)空气中含有煤尘时,也会使瓦斯的爆炸下限降低,增加爆炸的危险性。
此外,瓦斯混合气体的初温越高,爆炸界限就越大。
所以,当隧道(矿井)发生火灾时,高温会使原来不具备爆炸条件的瓦斯发生爆炸。
但如有惰性气体混入,可在一定程度上降低瓦斯爆炸的危险性。
少量加入惰性气体可缩小瓦斯爆炸界限,多量加入甚至能使瓦斯混合气体失去爆炸性。
1.3.2引火源瓦斯爆炸的第二个必要条件是高温火源的存在。
一般,瓦斯的引火温度为650~750℃左右。
明火、煤炭自燃、电气火花、炽热的安全灯网罩、吸烟、甚至撞击或摩擦产生的火花等,都足以引燃瓦斯。
不同浓度的瓦斯引火温度不同,高温也可能引燃低浓度的瓦斯。
由于瓦斯的热容量很大(约空气的2.5倍),当其遇火后并不立即发生反应,需要迟延一个很短的时间后才能燃烧和爆炸,这种现象称为延迟引火现象。
其延迟引火的时间称为感应期,这种现象对隧道(矿井)的安全生产有着重要作用。
在使用安全炸药进行爆破时,即使爆温能高达2000 ℃左右,但由于爆焰存在的时间极短(通常仅为千分之几秒),也不致将附近的瓦斯引爆。
1.3.3足够的氧气大量实验证明,当含瓦斯的混合气体中氧浓度降低时,瓦斯的爆炸界限随之缩小,当氧浓度低于12%时,瓦斯混合气体即失去爆炸性,即使遇到明火也不会发生爆炸。
1.4瓦斯突出瓦斯突出是施工过程中,发生的一种瓦斯的突然剧烈运动并造成十分巨大的动力效应现象,其机理较为复杂,但破坏性极大,易引起瓦斯爆炸等突发性自然灾害。
一般认为饱含瓦斯的煤层或地质构造,在构造力、地层静压力等的综合作用下积蓄了较大的弹性能量并处于平衡状态,当隧道(或矿井)施工影响造成该平衡状态下瓦斯压力体系的破坏时,巨大的弹性能量和游离瓦斯突然释放,在极短的时间内大量瓦斯混合物喷射到施工空间,造成人员窒息,引起瓦斯燃烧或爆炸。
瓦斯突出与地质构造、瓦斯含量与地层压力等密切相关。
1.4.1突出与地质构造的关系绝大多数瓦斯突出发生在地质构造带内,如:断层、褶曲、向斜、扭转、背斜和火成岩侵入区。
在地质构造带内,煤层受着强大的地质构造力的作用而积蓄大量的能量,同时破坏了的煤体形成了贯通裂隙,促使瓦斯积聚,给突出创造了条件。
当开挖工作接近这一区域时,在地压的参与下,煤岩中所积蓄的潜能突然释放,瓦斯突然涌出,就造成瓦斯的突出。
就地质构造来讲,向斜的轴部,扭转地带的突出危险要大于背斜。
1.4.2突出与瓦斯的关系煤层中或岩体中的瓦斯含量与瓦斯的压力是突出的重要因素之一,瓦斯含量与瓦斯压力越大,突出危险越大,一般瓦斯突出发生在瓦斯压力大于10Mpa的情况。
1.4.3突出与地压的关系地压越大,突出的危险性越大。
埋深增加时,突出的次数和强度都有可能增加。
此外,在应力集中区,瓦斯突出的危险性也大幅度增加。
1.4.4突出与地层的关系在软弱煤层或岩层中,瓦斯突出的危险性较高。
若煤层顶底板为坚硬而致密的岩层且厚度较大时,其弹性与集中应力较大,瓦斯不易释放,其突出危险也较大。
此外,瓦斯突出与隧道的开挖方向和煤层的走向也有一定的关系,一般两者垂直时,瓦斯易突出。
1.4.5突出与水文地质的关系煤层比较湿润,矿井涌水里大时,突出的危险性小,反之则大。
2.含瓦斯煤系地层隧道设计2.1含瓦斯煤系地层的特征2.1.1瓦斯成分及物理力学性质瓦斯成分主要是甲烷(CH4)(亦称沼气),其它还有二氧化碳(CO2)和氮(N2),有时还有少量的氢(H2)、硫化氢(H2S)、一氧化碳(CO)、氧(O2)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等气体。
铁路瓦斯隧道遇到瓦斯多出现在煤系地层。
瓦斯无色、无味。
但若与其它芬芳族气体混合,则发出类似苹果的香味。
其熔点为-182.5℃,沸点为-164℃,在标准状态下,密度为0.716kg/m3,相对于空气的比重为0.554,因此易积聚在坑道的渗透性高,扩散速度大,约为空气的1.6倍,容易透过裂隙发达,结构松散的岩石。
瓦斯微溶于水,溶解度为3.5%;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,瓦斯无毒,但其成分中的乙烷,丙烷等气体具有麻醉性,容易使人头晕目眩、头痛,甚至昏迷,瓦斯浓度过高时,相对降低空气中氧气含量能使人窒息。
2.1.2瓦斯燃烧与爆炸2.1.2.1瓦斯燃烧与爆炸瓦斯一般与火源接触才能燃烧(火焰呈浅兰色或淡色),但在时间上稍有迟延,通常把这种迟延时间叫感应期。
瓦斯引火的感应期如表15-3-1。
瓦斯的引火温度一般为650~750℃。
瓦斯浓度在5~6%到14~16%范围时,遇到火源即发生爆炸,使空气温度迅速升高,压力增大。
当瓦斯浓度为9.5%时,在自由空间爆炸可产生1850℃的高温,在封闭空间爆炸可产生2150~2650℃的高温。
瓦斯引火的感应期表15-3-1瓦斯爆炸后,洞内充满了灼热的瓦斯混合物,其主要成分为氮和二氧化碳,空气中几乎完全没有氧气。
瓦斯爆炸若遇煤尘,则爆炸的威力更高。
瓦斯爆炸时,爆源附近的空气向外冲击,爆源处形成低压区,两侧空气又急速流向爆源处,造成反向冲击,新鲜空气也随之而来。
此时,若瓦斯浓度在爆炸范围内,并有火源存在,则可能产生第二次爆炸,使灾害进一步恶化。
2.1.2.2瓦斯爆炸必须具备的条件a.瓦斯在空气中的浓度为5~16%,称为瓦斯爆炸界限,见表15-3-2。
瓦斯燃烧、爆炸浓度界限表15-3-2b .含瓦斯空气中氧气浓度大于12%。
c .有明火及高温热源。
瓦斯浓度与点燃温度的关系见表15-3-3。
瓦斯浓度与点燃温度的关系 表15-3-3d .爆炸区混合气体必须充满于一定的自由空间。
爆炸不能通过狭缝、窄洞或急转弯传播。
各种气体及煤尘混入对瓦斯爆炸有影响。
如图15-3-1,BCD 为爆炸区,其左侧区域为能燃烧不爆炸区;CEF 区域为不燃烧、不爆炸区,但新鲜空气的混入则可能产生燃烧和爆炸,属于危害区域,惰性气体的存在或混入,则可能使瓦斯降低甚至失去爆炸。
如瓦斯气体中混入1%的CO 2,其爆炸上限下降0.26%。
混入22.8%的CO 2时,瓦斯不爆炸。
EF混入新鲜空气后可能爆炸不爆炸区爆炸区瓦斯(%)DCBAo 2(%)2.1.2.3隧道施工中瓦斯引燃与爆炸原因a . 违反操作规程,如在洞内点火吸烟,爆炸器材不忍受,携带易燃品入内,明火照明等。
b .偶然事件引起,如洞内炽热的电灯泡被打碎,电路绝缘不良产生电火花等。
c . 瓦斯在坑道燃烧时,受到坑道的阻碍而压缩,燃烧极易转化为爆炸。
放炮也可能导致瓦斯爆炸。
总之,在隧道施工中应防止火源的存在。
2.1.3瓦斯涌出形式2.1.3.1普通涌出:煤系地层或岩层中瓦斯缓慢、均匀、长时间地向坑道内释放,这是瓦斯涌出的基本形式。
2.1.3.2瓦斯喷出:含瓦斯煤系地层的地质破碎带、空洞或裂隙中积存有大量的高压瓦斯,当坑道开挖接近时,瓦斯突然以喷出形式大量释放。
2.1.3.3煤岩与瓦斯突出:存在于地层中具有一定压力的气体和固体混合物,冲破煤岩覆盖层后,大量的煤和岩石被抛出,并释放出大量的瓦斯。
2.1.4瓦斯突出的一般规律煤岩与瓦斯突出前后,都有地应力、瓦斯和煤岩的地质构造与力学性质的种种异常表现。
归纳起来发生突出有三个主要因素:地应力、瓦斯和煤岩结构,而地应力和煤岩中瓦斯的存在是引起突出贡献的主要因素。
其突出的一般规律为:a.突出最易发生在地质构造带及其附近,如断层、褶曲、扭转地带、火成岩侵入区、煤层倾角骤陡、走向拐弯、层厚变化异常等地段。
b.在开挖形成的应力集中区,应力增大,突出危险性随应力增大而增大,如坑道的上隅角,相向开挖接近区、坑道开挖分支处等。
c.突出次数和强度,随煤层厚度和煤层倾角放散初速度高、瓦斯含量大、层理紊乱,无明显节理、光泽暗淡、容易粉碎、有分枝型节理等特征。
d.突出前常出现各种预兆,如坑道支撑压力增大;岩块迸出、掉碴、外鼓或移动加剧;煤岩与支架发生破裂声、闷雷声、折断声等;瓦斯涌出量忽大忽小;煤尘增多;煤体及工作面温度略有下降或升高;煤质变软、干燥;顶钻夹钻等。
e.绝大多数突出发生在掘进工序,尤其在爆破时,突出的危险性随着对煤体的震动而加剧。
f.突出具有延时性,其迟延时间从几分钟到几十个小时。
2.1.5煤系地层含瓦斯的特点影响瓦斯含量的因素很多,其中地质条件、煤层性质、煤层的埋藏条件是决定瓦斯含量多少的主要因素。
一般规律是:瓦斯含量及压力基本上随埋深成正比增加;煤层厚、倾角缓,其瓦斯含量大;煤层本身及围岩透气性大时,瓦斯不易保存,则含量小;地下水活跃地区,瓦斯含量小;如断层、褶皱是受张力作用产生的,该区域内瓦斯含量小,反之,其受压区瓦斯含量大。