瓦斯隧道专项安全施工方案

厦蓉高速公路织纳段第4合同段杨保寨瓦斯隧道专项安全施工方案

二〇一三年七月

道隧集团工程有限公司

一、工程概况

杨保寨隧道位于织金县以那镇大屯村，隧道进口距乡村公路约200m，出口下方有乡村公路通过，交通较方便。

隧道穿越孤立山体，隧道附近最高高程1488.00m，最低高程1254.20～1488.00m，相对高差约218m。隧道通过段高程为1390.30～1316.00m，相对高差74.30m，隧道进口地形稍缓，该段植被较发育，基岩出露较好，隧道出口山坡坡度约30～45度，该段植被不发育，基岩零星出露。

杨保寨隧道为分离式隧道，隧道左幅里程桩号为ZK91+700～ZK92+122，长422m；右幅里程桩号为YK91+697～YK92+120，长423m。隧道左幅进出口地板高程1317.82～1305.99m，最大埋深61.90m；右幅进出口地板高程1318.06～1306.23m，最大埋深70.20m。单洞净宽10.25m，净高5m。设计荷载：公路-Ⅰ级；设计时速80Km/h。

1.瓦斯参数

（1）本次直接法测得C1、C2、C3、C4煤层原始瓦斯含量最大值分别为12.03m3/t、11.63m3/t、12.57m3/t、13.22m3/t，煤层瓦斯含量高。

（2）本次间接法测得C1、C2、C3、C4煤层最大瓦斯压力分别为0.862MPa、0.886MPa、0.899MPa、0.878MPa，煤层瓦斯压力大。

（3）本次测得C1煤层的瓦斯放散初速度指标△p max=14.65，煤的坚固性系数f min=0.42，煤的破坏类型为III；C2煤层的瓦斯放散初速度指标△p max=17.79，煤的坚固性系数f min=0.37，煤的破坏类型为IV；C3煤层的瓦斯放散初速度指标△p max=15.21，煤的坚固性系数f min=0.41，煤的破坏类型为III；C4煤层的瓦斯放散初速度指标△p max=12.03，煤的坚固性系数f min=0.33，煤的破坏类型为IV。

二、编制依据

1、《公路隧道设计规范》JTGD70-2004；

1、《铁路瓦斯隧道技术规范》TB10120-2002，J160-2002；

3、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026－2006）；

4、《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027－2006）；

5、《防治煤与瓦斯突出规定》（2009）；

6、《石门揭穿煤与瓦斯突出煤层程序技术条件》（MT/T955-2005）；

7、《石门揭穿突出煤层震动爆破技术条件》（MT/T958-2005）；

8、《公路隧道施工技术细则》JTGF60-2009；

9、《爆破安全规程》（GB6722-2011）；

10、《煤矿安全规程》（2011年）；

11、《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）；

12、《矿山救护规程》（AQ1008－2007）；

13、《矿井通风安全装备标准》（GB/T50518-2010）。

14、《瓦斯隧道施工指南》。

15、中国矿业大学编制的《杨保寨隧道左洞探煤设计及成果报告》、《杨保寨隧道右洞探煤设计及成果报告》（2013.7）。

16、中国矿业大学编制的《杨保寨隧道煤层瓦斯赋存参数测试报告》（2013.7）。

三、安全施工技术方案

3．1通风

隧道掘进作业环境应符合下列卫生标准：

坑道中氧气含量按体积计不应小于2O％。二氧化碳浓度不超过0.5％，坑道内温度不宣高于30℃。

有害气体浓度中的一氧化碳（CO）不大于0.0024％，二氧化氮（NO2）不大于0.00025％，二氧化硫（SO2）不大于0.0005％，硫化氢（H2S）不大于0.00066％，氨（NH3）不大于0.004％。见表A。

表A隧道内各种有害气体最高容许浓度表

粉尘浓度：含1O％以上游离二氧化硅的粉尘，每立方米空气不得大于2mg，含1O％以下游离二氧化硅的粉尘．每立方米空气不得大于4mg。由于该隧道存在煤层，主要的有害气体为瓦斯，如何降低瓦斯浓度并控制在0.5％以下是确保施工安全的重要条件，而加强通风是稀释瓦斯浓度的最有效、最快捷的途径。

隧道采用机械通风．必须满足洞内各作业点所需的最大风量、风压。风

量按每人每分钟供应4m3/min的新鲜空气计算，采用内燃机械作业时，1kw供风量不宜小于3m3/min。风速在全断面开挖时不应小于0.5m/s。

3.1.1隧道掘进施工风量计算

隧道需要的风量，须按照单个掘进工作面同时工作的最多人数、将瓦斯浓度稀释到0.5％以下、隧道燃油用风量、隧道所需最低风速（0 .5m∕s）以及稀释爆破排烟分别计算，采用其中的最大值。

1、按单个掘进工作面最大班下井人数计算风量。

隧道作业人员用风Q人=4×N×K，其中：4一每人需风量（m3/min）：N一最大班下井人数，取50人：K一风量备用系数，取1．45，计算得：Q人

=290m3/min=4.83m3/s。

2、按将瓦斯浓度稀释到0.5％以下计算风量

Q隧=100·Q隧瓦·K隧通/0.5

其中：Q隧—隧道风量；

Q隧瓦—隧道煤层绝对瓦斯渗出量；

K隧通—隧道瓦斯涌出不均衡系数取2。

根据《杨保寨隧道左（右）洞探煤设计及成果报告》以及《杨保寨隧道煤层瓦斯赋存参数测试报告》，计算得出隧道掘进面瓦斯最大涌出量为6.65m3／min。

计算得：Q隧=100×6.65m3／min×2/0.5=2660m3／min

3、隧道燃油用风量

在装渣工序中，挖掘机、汽车燃油所消耗空气量根据挖掘机、汽车燃油的平均辛烷值和16烷值进行测算，装渣时按4辆载重汽车、二台挖掘机考虑，平均每分钟燃油所消耗空气量约为60m3。即隧道燃油用风量为：Q燃=60m3/min=1.0m3/s。

4、以隧道中最低风速计算风量

参照《铁路瓦斯隧道技术规范》TB10120-2002，J160-2002，及《公路隧道施工技术规范》JTGF60-2009,及《煤矿安全规程2011》，经过综合考虑，取隧道施工中最低风速不小于0.5m/s，因此，隧道最低风速用风量：Q=0.5×94.7=47.35m3/s=2841m3/min。

其中：

0.5--隧道中最低风速（m/s）；

94.7--隧道一衬后的断面面积（m2）。