公路瓦斯隧道安全施工工艺标准
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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。
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。当全工区的瓦斯涌出量小于0.5m3/min时,为低瓦斯工区;大于或等于0.5m3/min,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15~20m(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
3)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1/2处的孔距不应大于2倍排放半径,一般孔底间