沪昆客专刘家庄瓦斯隧道施工技术培训课件
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刘家庄瓦斯隧道监控与检测系统将要达成的安全目的：全天 候监控隧道内瓦斯浓度，并根据瓦斯浓度变化警示安全人员采取 对应措施；严禁隧道内工作人员携带违禁物品进入隧道；实时监 控进出隧道人员、掌子面工作人员的数量及工作状态等。
（2）瓦斯排放施工的注意事项
瓦斯排放结束前至少打1个检验孔，进行煤与瓦斯突出危险 性检查，当仍有突出危险性时，应采取延长排放时间，增加排放 钻孔或采取瓦斯抽放等补救措施，当无突出危险后，方可进行揭 煤作业。
6.防突措施效果检查
瓦斯排放措施实施后应进行瓦斯排放效果检验，以确认是 否有效，当检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下， 则认为措施有效，否则认为措施无效，应采取延长排放时间，增 加排放孔数量、瓦斯抽放等补救措施。
（2）煤与瓦斯突出危险性预测（预测孔）
掌子面距煤层5m垂距处，施作3孔ф89穿透煤层全厚的预测 孔，测定煤层瓦斯压力，煤的瓦斯放散初速度与坚固性系数、钻 屑瓦斯指标等。为准确测定煤层原始瓦斯参数。预测孔与超前钻 孔、探测孔见煤点的间距不小于5m。
5.瓦斯排放（排放孔） （1）瓦斯排放的技术要求
①当预测煤与瓦斯有突出危险时，揭煤前应采取瓦斯排放或瓦斯 抽放等措施。 ②正洞瓦斯排放孔布置，瓦斯排放范围为衬砌开挖外轮廓向外5m 范围。
四、瓦斯的监控与检测技术
瓦斯突出后引起瓦斯爆炸必须具备三个条件：一定浓度的甲 烷，一定温度的引火源，足够的氧气，缺一不可，因此必须从上 述三个方面入手，加强对其的监控和检测，严格管理，是防止瓦 斯突出和爆炸的唯一手段。因此必须形成一套完整可行的瓦斯监 控和检测系统。
刘家庄隧道监控与检测系统是由隧道瓦斯监控子系统、瓦斯 隧道安全检测子系统、隧道人员定位子系统及隧道有线视频监控 子系统等系统构成。
根据隧址附近煤矿收集的资料，该区龙潭组中煤层位于 地层底部，绝对瓦斯涌出量为3.06m3∕min,相对瓦斯涌出量为 5.49m3∕t；二氧化碳绝对涌出量0.34m3∕min,二氧化碳相对涌 出量为0.61m3∕t。
根据地质勘察资料显示综合分析隧道区的瓦斯地质条件， 本区共含煤层20余层。煤层真厚度在0.70—5.86米不等，其 中M1、M17等7层煤，有遭受煤层瓦斯突出和有毒、 有害气体危害的危险。
一、工程概况
Hale Waihona Puke Baidu新建铁路沪昆客专贵州段CKGZTJ-11标段四项目部刘家 庄隧道全长7583m，起讫桩号为DK916+557～DK924+140。
隧道出口DK923+237～DK924+510段（1273m）穿过 二叠系上统长兴–大隆组含2层薄煤，属低瓦斯地层； DK923+510～DK924+140段（370m）为二叠系上统龙潭组 泥岩、砂岩、页岩夹煤层。龙潭组中含多层煤，易发生瓦斯 突出，属高瓦斯煤层煤线，围岩稳定性差，隧道出口工区为 高瓦斯施工工区。
三、瓦斯隧道揭煤防突施工技术
1.揭煤作业流程 2.煤层基础数据的搜集及整理 3.揭煤前煤层预测 4.揭煤前煤层突出危险性预测 5.瓦斯排放 6.防突措施效果检查 7.揭煤施工及技术要求
▪ 1.揭煤作业流程
▪ 为了更好、更加精确的进行瓦斯隧道的揭煤施工，首先
应制定出揭煤防突的作业流程，施工时严格按照流程中的环 节顺序施作。
二、瓦斯突出、爆炸带来的危害
瓦斯突出极易引起瓦斯爆炸，瓦斯爆炸时产生的高温高 压，促使爆炸附近的气体和爆炸火焰以极高的速度向外冲击， 产生极大危害，造成人员伤亡，损坏设施，扬起的煤尘亦参 与爆炸，并产生更大的危害；瓦斯爆炸的另一个危害是爆炸 后气体中氧气含量大为减少，并出现大量一氧化碳，特别是 当有煤尘参与爆炸时，一氧化碳的生成量更大，使人窒息， 造成人员伤亡。
3.揭煤前煤层预探 （1）综合超前地质预报
煤系地层段开展以物探、超前钻孔、地质法等手段的综 合超前地质预报，以预测煤层位置、产状（走向、倾向、倾 角）、煤层厚度等，同时对是否存在采空区及采空区规模、 性质等进行预报。
物探：主要实现对煤层位置、采空区位置及规模的宏观预 报。预测距离不得少于150m，每隔100m预报一次。
沪昆客专刘家庄瓦斯隧道 施工技术
二〇一四年六月
主要内容：
一、刘家庄瓦斯隧道工程概况 二、瓦斯突出、爆炸带来的危害 三、瓦斯隧道揭煤防突施工技术 四、瓦斯监控与检测技术 五、瓦斯隧道爆破施工技术 六、瓦斯隧道施工供电技术 七、瓦斯隧道机械设备防爆改装技术 八、瓦斯隧道通风技术 九、瓦斯隧道的安全措施
▪ “详见揭煤防突作业流程图”
2.煤层基础数据的搜集整理
搜集并整理地勘资料，大致确定该区段所含煤层的数量、 厚度、倾角、里程等基础数据，并推断具有瓦斯突出危险的 数个煤层作为施工的重、难点工程。根据基础数据推断本隧 道出口区段共有七层煤具瓦斯突出危险性。
刘家庄隧道正洞于DK923+547.96～DK924+055.53段穿越龙 潭组及长兴-大隆组煤系地层，其中龙潭组厚约430m，穿煤（ 线）20余层，其中易发生瓦斯突出与爆炸的有7层煤。
效果检验方法及要求同煤与瓦斯突出性预测。
7.揭煤施工及技术要求
（1）正洞采用分部逐层揭煤，辅助坑道、正洞不得同时揭煤。 其中，石门工作面距煤层的垂距不得小于2m，当石门揭穿后，在 半岩半煤中掘进，各掘进工作面应始终保持前方安全区不得小于 5m。揭煤前应设置钢架、超前支护等防护措施。 （2）进入煤系地层段后，必须采用湿式钻孔。 （3）做好揭煤过程中的强支护、强支撑、快锚喷工作，防止片 邦、冒顶落煤引起突出。 （4）严格瓦斯浓度控制，严禁超限作用。 （5）做好四防工作(防电器设备失爆、防施工人员穿化纤衣服和 携带烟火进洞、防杂散电流进洞、防施工作业引起火花)，防止 瓦斯燃烧爆炸。
（2）超前钻孔
在综合超前地质预报结合物探工作基础上，必须施作地质超 前钻孔予以验证，超前钻孔直径为Φ 108毫米。
（3）地质调查法
根据开挖揭示地层岩性，产状及超前探孔资料对煤层位置进 行预测。
4.揭煤前煤层突出危险性预测 （1）确定煤层层位（探测孔）
当超前地质综合预报前方有煤层时，掌子面距推测煤层10m 垂距处，施作3孔ф108探测孔穿透煤层全厚，详细记录岩芯资 料，以掌握煤层位置，走向，倾角，煤层厚度及瓦斯富存情况。
（2）瓦斯排放施工的注意事项
瓦斯排放结束前至少打1个检验孔，进行煤与瓦斯突出危险 性检查，当仍有突出危险性时，应采取延长排放时间，增加排放 钻孔或采取瓦斯抽放等补救措施，当无突出危险后，方可进行揭 煤作业。
6.防突措施效果检查
瓦斯排放措施实施后应进行瓦斯排放效果检验，以确认是 否有效，当检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下， 则认为措施有效，否则认为措施无效，应采取延长排放时间，增 加排放孔数量、瓦斯抽放等补救措施。
（2）煤与瓦斯突出危险性预测（预测孔）
掌子面距煤层5m垂距处，施作3孔ф89穿透煤层全厚的预测 孔，测定煤层瓦斯压力，煤的瓦斯放散初速度与坚固性系数、钻 屑瓦斯指标等。为准确测定煤层原始瓦斯参数。预测孔与超前钻 孔、探测孔见煤点的间距不小于5m。
5.瓦斯排放（排放孔） （1）瓦斯排放的技术要求
①当预测煤与瓦斯有突出危险时，揭煤前应采取瓦斯排放或瓦斯 抽放等措施。 ②正洞瓦斯排放孔布置，瓦斯排放范围为衬砌开挖外轮廓向外5m 范围。
四、瓦斯的监控与检测技术
瓦斯突出后引起瓦斯爆炸必须具备三个条件：一定浓度的甲 烷，一定温度的引火源，足够的氧气，缺一不可，因此必须从上 述三个方面入手，加强对其的监控和检测，严格管理，是防止瓦 斯突出和爆炸的唯一手段。因此必须形成一套完整可行的瓦斯监 控和检测系统。
刘家庄隧道监控与检测系统是由隧道瓦斯监控子系统、瓦斯 隧道安全检测子系统、隧道人员定位子系统及隧道有线视频监控 子系统等系统构成。
根据隧址附近煤矿收集的资料，该区龙潭组中煤层位于 地层底部，绝对瓦斯涌出量为3.06m3∕min,相对瓦斯涌出量为 5.49m3∕t；二氧化碳绝对涌出量0.34m3∕min,二氧化碳相对涌 出量为0.61m3∕t。
根据地质勘察资料显示综合分析隧道区的瓦斯地质条件， 本区共含煤层20余层。煤层真厚度在0.70—5.86米不等，其 中M1、M17等7层煤，有遭受煤层瓦斯突出和有毒、 有害气体危害的危险。
一、工程概况
Hale Waihona Puke Baidu新建铁路沪昆客专贵州段CKGZTJ-11标段四项目部刘家 庄隧道全长7583m，起讫桩号为DK916+557～DK924+140。
隧道出口DK923+237～DK924+510段（1273m）穿过 二叠系上统长兴–大隆组含2层薄煤，属低瓦斯地层； DK923+510～DK924+140段（370m）为二叠系上统龙潭组 泥岩、砂岩、页岩夹煤层。龙潭组中含多层煤，易发生瓦斯 突出，属高瓦斯煤层煤线，围岩稳定性差，隧道出口工区为 高瓦斯施工工区。
三、瓦斯隧道揭煤防突施工技术
1.揭煤作业流程 2.煤层基础数据的搜集及整理 3.揭煤前煤层预测 4.揭煤前煤层突出危险性预测 5.瓦斯排放 6.防突措施效果检查 7.揭煤施工及技术要求
▪ 1.揭煤作业流程
▪ 为了更好、更加精确的进行瓦斯隧道的揭煤施工，首先
应制定出揭煤防突的作业流程，施工时严格按照流程中的环 节顺序施作。
二、瓦斯突出、爆炸带来的危害
瓦斯突出极易引起瓦斯爆炸，瓦斯爆炸时产生的高温高 压，促使爆炸附近的气体和爆炸火焰以极高的速度向外冲击， 产生极大危害，造成人员伤亡，损坏设施，扬起的煤尘亦参 与爆炸，并产生更大的危害；瓦斯爆炸的另一个危害是爆炸 后气体中氧气含量大为减少，并出现大量一氧化碳，特别是 当有煤尘参与爆炸时，一氧化碳的生成量更大，使人窒息， 造成人员伤亡。
3.揭煤前煤层预探 （1）综合超前地质预报
煤系地层段开展以物探、超前钻孔、地质法等手段的综 合超前地质预报，以预测煤层位置、产状（走向、倾向、倾 角）、煤层厚度等，同时对是否存在采空区及采空区规模、 性质等进行预报。
物探：主要实现对煤层位置、采空区位置及规模的宏观预 报。预测距离不得少于150m，每隔100m预报一次。
沪昆客专刘家庄瓦斯隧道 施工技术
二〇一四年六月
主要内容：
一、刘家庄瓦斯隧道工程概况 二、瓦斯突出、爆炸带来的危害 三、瓦斯隧道揭煤防突施工技术 四、瓦斯监控与检测技术 五、瓦斯隧道爆破施工技术 六、瓦斯隧道施工供电技术 七、瓦斯隧道机械设备防爆改装技术 八、瓦斯隧道通风技术 九、瓦斯隧道的安全措施
▪ “详见揭煤防突作业流程图”
2.煤层基础数据的搜集整理
搜集并整理地勘资料，大致确定该区段所含煤层的数量、 厚度、倾角、里程等基础数据，并推断具有瓦斯突出危险的 数个煤层作为施工的重、难点工程。根据基础数据推断本隧 道出口区段共有七层煤具瓦斯突出危险性。
刘家庄隧道正洞于DK923+547.96～DK924+055.53段穿越龙 潭组及长兴-大隆组煤系地层，其中龙潭组厚约430m，穿煤（ 线）20余层，其中易发生瓦斯突出与爆炸的有7层煤。
效果检验方法及要求同煤与瓦斯突出性预测。
7.揭煤施工及技术要求
（1）正洞采用分部逐层揭煤，辅助坑道、正洞不得同时揭煤。 其中，石门工作面距煤层的垂距不得小于2m，当石门揭穿后，在 半岩半煤中掘进，各掘进工作面应始终保持前方安全区不得小于 5m。揭煤前应设置钢架、超前支护等防护措施。 （2）进入煤系地层段后，必须采用湿式钻孔。 （3）做好揭煤过程中的强支护、强支撑、快锚喷工作，防止片 邦、冒顶落煤引起突出。 （4）严格瓦斯浓度控制，严禁超限作用。 （5）做好四防工作(防电器设备失爆、防施工人员穿化纤衣服和 携带烟火进洞、防杂散电流进洞、防施工作业引起火花)，防止 瓦斯燃烧爆炸。
（2）超前钻孔
在综合超前地质预报结合物探工作基础上，必须施作地质超 前钻孔予以验证，超前钻孔直径为Φ 108毫米。
（3）地质调查法
根据开挖揭示地层岩性，产状及超前探孔资料对煤层位置进 行预测。
4.揭煤前煤层突出危险性预测 （1）确定煤层层位（探测孔）
当超前地质综合预报前方有煤层时，掌子面距推测煤层10m 垂距处，施作3孔ф108探测孔穿透煤层全厚，详细记录岩芯资 料，以掌握煤层位置，走向，倾角，煤层厚度及瓦斯富存情况。