第一篇:高瓦斯隧道的施工通風措施
論文:高瓦斯隧道的施工通風措施
關鍵字:高瓦斯 隧道 施工 通風 措施
高瓦斯隧道的施工通風措施 唐勝剛
摘要 圖山寺隧道是蘭渝鐵路高風險隧道之一,施工中常遇天然氣溢出,施工采用了加強通風控制瓦斯濃度,保障了隧道施工安全順利進行。本文以實例介紹高瓦斯隧道的施工通風實施情況,供同類工程借鑒。
關鍵詞 高瓦斯 隧道 施工 通風 措施 1 工程概況
圖山寺隧道全長3216m,最大埋深160 m,是蘭渝鐵路高風險隧道之一,也是全線重點工程,我集團公司承擔的施工任務,也是我集團公司的重點工程。
圖山寺隧道為高瓦斯隧道,存在天然氣逸出危險,巖層緩傾,節理發育。全長3216m,洞身最大埋深160m,進口內軌面設計高程337.94m,出口內軌面設計高程357.92m。隧道進出口各設長800m單車道有軌運輸平行導坑。全隧Ⅲ級圍巖總長2922m,Ⅳ級圍巖總長155m,Ⅴ級圍巖總長139m。隧道范圍內覆蓋層主要以泥巖、砂巖為主。隧道地質構造簡單,為單斜地層,巖層產狀平緩,局部輕微扭動。2 認識瓦斯
2.1瓦斯:常說的瓦斯,是指從巖層中放出的有毒有害氣體的統稱,是一種無色、無味、無臭、可以燃燒和爆炸的氣體,在地球演變的過程中,植物及其它有機物在高溫缺氧條件下,化學分解從而生成瓦斯。主要成分是烷烴,其中甲烷占絕大多數,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣,以及微量的惰性氣體,如氦和氬等。2.2瓦斯事故類型:常見的瓦斯隧道事故有三種類型,分別是瓦斯燃燒,瓦斯窒息,瓦斯爆炸,其中瓦斯爆炸危害最大。
2.3瓦斯爆炸的條件:出現瓦斯爆炸事故必須具備三個基本條件,一是空氣中瓦斯濃度達到5%~16%;二是要有溫度為650~750℃的引爆火源;三是空氣中氧含量不低于12%。2.4瓦斯的類型:瓦斯隧道分為低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三種。
2.5圖山寺隧道設計為高瓦斯隧道,全長3216米,由于該隧道位于產油產氣地層,天然氣等氣體可能順著巖層構造裂隙上冒,危及隧道施工。隧道里瓦斯的存在降低了氧氣的濃度,能造成人員缺氧窒息。它的擴散性較強,能較快的彌漫于整個隧道內,最容易積存在隧道拱頂、坍塌空腔或通風死角內。3 瓦斯允許濃度控制指標
執行《鐵路隧道施工技術安全規則》和《鐵路瓦斯隧道技術規范》中對瓦斯的濃度規定。洞內空氣中允許的瓦斯含量(按體積計算)應符合下列規定: 總回風流中小于0.75%;其他工作面進來的風流中小于0.5%;掘進工作面的瓦斯濃度在1%以下;工作面裝藥爆破前在1%以下。4 瓦斯隧道施工通風方案 4.1通風要求
隧道回風風速按0.5m/s設計,為防止瓦斯積聚,對塌腔、模板臺車、加寬段、避車洞等處增加局扇進行解決,對于一般段落采用射流風機卷吸升壓以提高風速,從而解決回風流瓦斯的層流問題。要求施工中瓦斯的控制指標在0.5%以下。
根據《鐵路瓦斯隧道技術規范》,對隧道內不同地段的瓦斯濃度有不同的要求,具體內容詳見《隧道內瓦斯濃度限值處理措施表》。
根據《鐵路瓦斯隧道技術規范》7.2.9規定瓦斯隧道施工期間,應實施連續通風。因檢修、停電等原因停風時,必須撤出人員,切斷電源。4.2方案概述
4.2.1在隧道正洞單口安裝2臺SDF(c)-NO.13(2×132KW)型軸流風機分2管路通過φ1.5m雙抗風管(阻燃、抗靜電)將新鮮空氣送至正洞,并預留置一臺1臺SDF(c)-NO.13(2×132KW)型軸流風機。平導采用一臺SDF(c)-NO.11(2×110KW)軸流風機通過φ1.5m雙抗風管(阻燃、抗靜電)將新鮮空氣送至掌子面,正洞、平導及回風巷處各設一臺SDS-Ⅱ-No10.0射流風機,以便排風。
4.2.2在掌子面至模板臺車地段的死角、超挖嚴重、洞室等部位用局扇將聚集的瓦斯吹出,使之與回風混合后排出。
4.2.3為確保風流循環速度需設置射流風機,誘導風向。射流風機隨模板臺車移動而相對移動。
4.2.4橫通道和正洞貫通前正洞通風方式為壓入式通風,橫通道貫通后通風方式為巷航道式通風,通風方式見通風布置圖。
4.3通風計算 隧道進出口通風計算
4.3.1根據同一時間,洞內工作人員數計算
4.4風機及風管配置
根據風量計算要求正洞洞口選用的型號為: 2臺SDF(c)-NO.13(2×132KW)型軸流風機通過2道管路同時供風,可滿足隧道需求風量4919m3/min要求,平導采用一臺SDF-NO.11(2×110KW)軸流風機,可滿足風量1800 m3/min。
正洞通風管選用抗靜電阻燃風管,直徑為1.5m,平導風管直徑為1.5m。為保證風管順直,根據現有模板臺車結構,在模板臺車上設置φ1500mm鋼筒,風管從鋼筒中通過。
4.5通風管理
4.5.1設立瓦斯(高瓦斯)隧道通風班組,在隧道工區長領導下開展工作,業務上接受分部安質部、物設部的指導,具體負責按照經批準的通風方案進行通風系統的安裝、使用、維修、維護工作。
4.5.2風機操作人員必須經過培訓、考核合格后方能上崗作業,必須嚴格遵守風機的操作規程,熟悉通風系統性能。
4.5.3隧道通風系統必須經過驗收合格后方可投入正常運行,運行期間應加強巡視及維護工作,保證通風系統各項性能、技術指標達到設計要求。
4.5.4保證隧道24小時連續不間斷通風,風量、風壓必須滿足設計要求,不得隨意停風。風機設置兩路電源并裝設風電閉鎖裝置。
確保正在使用的通風機出現故障后能在15分鐘內啟動備用通風機,保證隧道通風和正常作業不受影響。
對易形成瓦斯聚積的部位必須采取局部通風。當停風區中瓦斯濃度不超過1%時,并在壓入式局部通風機及其開關地點附近20米以內風流中的瓦斯濃度均不超過0.5%時,方可人工開動局部通風機。
4.5.5通風系統的定期檢查制度。
分部組織每周對通風系統進行檢查,工區長每天對通風系統必須作例行檢查,通風工必須做好日常巡查。
通風系統運行正常后,每10天進行一次全面測風,對掌子面和其他用風地點根據需要隨時測風,做好記錄。
每7天在風管進出口測量一次風速、風壓,并計算漏風率,風管百米漏風率不應大于2%,對風筒的漏風情況必須及時修補。
4.5.6建立通風系統運行管理檔案。檔案包括各種檢查記錄、調試記錄、測量記錄、維護記錄、運行記錄等。值班人員每天按班組對通風系統運行情況進行記錄,工區長每天、主管副經理每周分別對運行記錄予以審核、簽認,管理檔案由物設部負責建檔保存。
每周用風速測定儀對風速進行人工檢測,檢測結果與自動監控系統相應時間、位置、風速值進行核對,確保風速滿足施工要求且回風巷風速不得低于0.5m/s。
4.5.7交接班制度。必須由交接雙方簽字認可,對上一班存在的問題、隱患、需注意事項、儀器設備狀態等必須交接清楚,交接班記錄由工區長每天定時予以審核簽字。
4.5.8實行停風報批制度。因通風系統檢修及其他原因需要主要通風機停止運轉,必須提前提出申請,逐級上報,根據停風時間長短由相關負責人審批后方可實施。
停風時間在30分鐘以內的,由當班人員報主管副經理審核后,監理組專業工程師同意,監理站長批準后實施;
停風時間超過30分鐘的,當班人員報主管副經理審核后,監理部專業工程師同意,總監批準后實施。
停風前必須確保洞內所有人員已經撤離,并切斷電源;
恢復通風前,必須檢測瓦斯濃度,經當班瓦檢員檢測,瓦斯濃度在規定限值以內時,方可恢復正常作業。
4.5.9信息溝通制度。瓦檢班組、通風班組、施工作業班組應及時溝通相關信息,確保生產安全、有序進行。5結語
在實際施工中,勤監測、加強隧道的通風,是控制瓦斯的最好辦法。圖山寺隧道施工過程中瓦斯的濃度均在0.3%以下,確保了施工順利進行和施工的安全。參考文獻:
(1)《鐵路隧道施工技術安全規則》(2)《鐵路瓦斯隧道技術規范》
第二篇:瓦斯隧道運營通風技術研究
瓦斯隧道運營通風技術研究
王明年,鐘新樵,張開鑫,滕兆民
摘 要:
由于瓦斯隧道混凝土襯砌本體中的細小孔隙和“三縫”等缺陷的存在,建成后的瓦斯隧道必然受瓦斯侵襲,這對運營安全危害極大,為此,本文對瓦斯隧道運營通風技術進行了認真研究,提出了經濟、安全、有效的通風方案,為未來瓦斯隧道的通風設計提供了理論依據。
關鍵詞: 瓦斯隧道;運營通風;通風設計
分類號: U4
51文獻標識碼: A
Study on Operation Ventilation Technology in Gas Tunnel
WANG Mingnian1,ZHONG Xiqiao1,ZHANG Kaixing2,TENG Zhaomin2
(1Dept.of Underground Eng.and Geotechnical Eng.,Southwest Jiaotong
University,Chengdu 610031,China;
2The Second Survey and Design Institute,Chengdu 610031,China)
Abstract: Because there are small openings and the “three cracks”in the
concrete lining of gas tunnel,the gas should intrude into the gas tunnel
built.This effect will endanger the transport safety.The authors study on
the operation ventilation technology in the gas tunnel and put forward an
economical,safety and effective ventilation plan,and therefore furnish a
theoretical basis for the gas tunnel ventilation design in the future.Keywords: gas tunnel;operation ventilation;ventilation design
0 前言
穿過煤層(或含瓦斯氣體地層)的隧道常常受到瓦斯的侵襲,因此,通常稱這類隧道為瓦斯隧道。瓦斯隧道在開挖時,瓦斯壓力被釋放,但建成后,瓦斯被隧道支護結構所封閉,使原來已卸壓的瓦斯壓力又得以回升,這樣瓦斯在滲透壓力的作用下將向隧道內滲透。瓦斯滲入隧道后,對隧道的運營安全危害極大,它不但容易使人窒息,給司乘人員和維修人員帶來危險,而且在電氣和機械明火下容易發生爆炸,因此,“鐵路瓦斯隧道技術暫行規定”要求[1]:“瓦斯隧道運營期間,隧道內的瓦斯濃度不得大于0.3%”。要達到這一控制指標,有兩種措施:一是減少瓦斯的滲入量;二是加強機械通風。目前,減少瓦斯的滲入量有兩種方法:一是使用氣密性混凝土襯砌,二是增加襯砌厚度,而增加襯砌厚度就是增加投資,為此,使用氣密性混凝土襯砌將是投資所希望的。但即使使用了氣密性混凝土襯砌,也不能完全隔斷瓦斯的滲透,因此,瓦斯隧道必需設置機械通風。本文結合家竹箐隧道,對瓦斯隧道的運營通風技術進行了研究。家竹箐高瓦斯隧道情況
家竹箐隧道在南昆線南寧到紅果段,長4 980 m,其中瓦斯段長1 084 m(圖1),占隧道總長的21.8%,現場實測瓦斯壓力0.2
MPa~1.34 MPa。瓦斯段隧道支護體系采用全封閉(帶仰拱)復合式襯砌,初期支護有0.04 m厚的噴射混凝土和0.15 m~0.20
m厚的模注混凝土組成;二次襯砌采用0.25 m~0.35 m厚模注混凝土,因此,家竹箐隧道總的模注混凝土襯砌厚度為0.40 m~0.55
m。為了封閉瓦斯,支護結構材料選用摻有硅灰和粉煤灰的雙摻氣密性混凝土,并在二次模注混凝土與初期支護間設置了HDPE板,以減少瓦斯滲漏。
圖1 家竹箐隧道概況
家竹箐隧道斷面積F=31.15 m2,斷面濕周S=21.51 m,斷面當量直徑d=5.79 m。隧道接縫寬度按每縫寬0.005
m計,每8m設一道橫向接縫,則瓦斯段內接縫總的長度為0.685 m。
為了運營通風,家竹箐隧道在距進口2 785 m處設有一個斜井(圖1),斜井斷面形式為直墻圓拱型,長度為383.83
m,斷面積F=8.51 m2,斷面濕周S=11.27 m,斷面當量直徑d=3.02 m。
隧道內運行列車長度LT=350
m,列車斷面積fT=12.6 m2,列車車速v上T=43.26 km/h(12.02 m/s),v下T=44.55 km/h(12.38 m/s)。家竹箐隧道瓦斯滲入量確定
2.1 瓦斯滲入量的計算方法
地層中的瓦斯主要通過襯砌本體的細微裂隙和“三縫”等缺陷滲入隧道內。瓦斯滲入量不僅與煤層(或地層)中瓦斯含量、壓差(即瓦斯壓力和隧道內空氣壓力之差)有關,而且與襯砌材料、接縫材料的滲透性質有關,同時也與隧道內空氣的流動速度等因素有關。因此,對于瓦斯隧道,常用滲透系數法來確定瓦斯滲入量[2],即
qCH4=[kA(P21-P22)]105/(2hγP2)
(m3/s)(1)
式中,k為襯砌或接縫的滲透系數,由試驗測定(m/s);P1為滲透壓力,封閉后地層內的瓦斯壓力值(MPa);P2為隧道內空氣壓力(MPa),因隧道內氣流與外界大氣相通,故取P2=0.1 MPa;h為滲透厚度,取襯砌厚度(m);γ為瓦斯的容重(kg/m3);A為透氣面積(m2),其值為
A=L1S(2)
其中,L1為隧道穿過瓦斯地層的長度(m);S為隧道斷面周長(m)。
當隧道混凝土襯砌本體和接縫的滲透系數不相同時,要分別計算出襯砌本體和接縫的瓦斯滲入量qCH4,而后相加作為該隧道瓦斯總的滲入量。
2.2 滲透系數k的確定
滲透系數k用壓氣法測定,實際各種材料的滲透系數可按表1選取。
表1 各種材料的滲透系數
材
料k體/m*s-1k縫/m*s-1
普通混凝土1.66×10-121.66×10-11
氣密性混凝土1.66×10-131.66×10-12
2.3 家竹箐隧道瓦斯滲入量計算
對于家竹箐隧道,取P2=0.1 MPa,γ=0.716 kg/m3,h=0.40 m,k體和k縫按表1選取。襯砌本體的瓦斯滲透總面積:A1=S×L=21.51×(1 084-0.685)=23 302.105 65(m2)
施工縫的瓦斯滲透總面積:A2=S×b=21.51×0.685=14.734 35(m2)
由此得到當襯砌為氣密性混凝土時,瓦斯的滲入量 q=q1+q2=0.006 795 755 166(P21-0.01)(m3/s)(3)
當襯砌為普通混凝土時,瓦斯的滲入量
q=q1+q2=0.067 957 551 66(P21-0.01)(m3/s)(4)
由此可計算出在不同瓦斯滲透壓力(P1)下滲入隧道的瓦斯量q,見表2。
表2 不同滲透壓力(P1)下的瓦斯滲漏量
瓦斯壓力
P1/MPa氣密性混凝土瓦斯滲漏總量
/m3*s-1普通混凝土瓦斯滲漏總量
/m3*s-1
0.20.000 203 870.002 038 7
0.60.002 378 510.023 785 1
1.00.006 727 800.067 278 0
1.340.012 134 500.121 345 0
由表2可以看出,普通混凝土襯砌的瓦斯滲入量是氣密性混凝土襯砌瓦斯滲入量的10倍,所以氣密性混凝土襯砌對封閉瓦斯是非常有效的,為此,在家竹箐隧道的施工中采用了氣密性混凝土襯砌。同時可以看出,經氣密性混凝土襯砌封閉后,隧道內仍有瓦斯滲入,當瓦斯壓力為1.34 MPa時,瓦斯滲漏量達0.012
50 m3/s,因此,為安全計,仍需機械通風。家竹箐隧道瓦斯污染模型
3.1 瓦斯污染模型的建立
假設瓦斯濃度沿隧道是一維分布,根據質量守衡原理可得到瓦斯污染模型為[3](5)
式中,C(x,t)為x位置在t時刻的瓦斯濃度;v是隧道風速;Dt綜合擴散系數,亦稱混合系數,Dt=D1+D2,D1為分子擴散和紊動擴散系數,與隧道內風速分布和濃度分布不均等因素有關,對于層流,D1僅為分子擴散系數Dm;D2為移流離散系數,一般情況下,D2D1Dm,故常忽略D1和Dm,以離散為主時取Dt=D2;q(x,t)是瓦斯源項,即單位時間單位體積里瓦斯的產生量,隨時間而變化。上式為一個變源項的對流-擴散方程,一般用數值方法求解,將隧道長度L離散成M個長度為Δx的小段,時間步長取Δt,采用逆風隱式差分格式,將式(5)離散為
(Cn+1j-Cnj)/Δt+v(Cn+1j-Cn+1j-1)/Δx=Dt(Cn+1j+1-2Cn+1j+Cn+1j-1)/(Δx)2+qn+1j()
式中,上標n表示第n時間段,下標表示隧道的第j小段(j=1,M),將式(6)整理成 ACn+1j-1+BCn+1j+ECn+1j+1=Sj(7)
式中,A=-(H1+H2);B=1+H1+2H2;E=-H2;Sj=Cnj+qn+1jΔt。
其中,H1=vΔt/Δx;H2=DtΔt/(Δx)2。
式(7)是一個三對角矩陣,可用追趕法求解。由于斜井左右段隧道的風速不同(圖1),因此,計算瓦斯濃度要分別對左右段隧道進行,由于左右段隧道的瓦斯濃度是相關的,所以當氣流由左段向右段流動時,左右段的連接點可作為右段計算的瓦斯源點,同樣,當氣流由右段向左段流動時,左右段的連接點可作為左段計算的瓦斯源點,斜井內瓦斯濃度同理計算。對于隧道的進口和出口以及斜井的出口作為邊界點處理,這些點的瓦斯濃度始終為0。
3.2瓦斯源q(x,t)的確定
家竹箐隧道瓦斯壓力P1=1.34 MPa,隧道襯砌為氣密性混凝土,由表2可得瓦斯總滲入量
q=0.012 134 50 m3/s
由此可得瓦斯段任一點單位時間單位體積里瓦斯的產生量q(x,t)為
q(x,t)=q/(31.15×108 4)=3.593 639 868×10-7
m3/(m3.s)
3.3 單元劃分
家竹箐隧道單元劃分如下:斜井左段隧道取558個節點,右段取440個節點,斜井取78個節點,單元長度都為5 m。時間劃分為每1 s輸出一個結果。家竹箐隧道活塞風速計算
家竹箐隧道和斜井組成一個三通系統,因此,斜井左右兩側隧道的活塞風速應按三通系統進行計算[4]。
取自然風速為1.5 m/s,并按自然風與列車運行方向相反、與列車運行方向相同、無自然風三種情況分別計算列車活塞風,同時考慮列車出洞后活塞風的衰減,計算結果列于表3。
表3 列車活塞風速計算結果
列車運行方向南寧→紅果南寧←紅果
列車運行區段A→CC→BA←CC←B
自然反風AC段風速5.273.59-5.23-3.82
vn=-1.5CB段風速3.935.37-3.59-5.26
/m*s-1CD段風速4.90-6.50-6.025.27
自然順風AC段風速5.594.07-5.46-4.06
vn=1.5CB段風速4.175.63-4.10-5.60
/m*s-1CD段風速5.29-5.70-5.015.61
無自然風AC段風速5.433.83-5.35-3.94
vn=0CB段風速4.055.50-3.84-5.53
/m*s-1CD段風速5.05-6.10-5.535.44 家竹箐隧道通風計算
5.1 通風工況
按自然風方向與列車運行方向的最不利組合,計算了7種工況,即:第一種工況,有列車運行,自然風由南寧→紅果,且vn=1.5 m/s;第二種工況,有列車運行,自然風由南寧←紅果,且vn=1.5 m/s;第三種工況,有列車運行,自然風始終與列車運行方向相反,且vn=1.5 m/s;第四種工況,有列車運行,無自然風,vn=0 m/s;第五種工況,無列車運行,自然風由南寧→紅果,且vn=1.5 m/s;第六種工況,無列車運行,自然風由南寧←紅果,且vn=1.5 m/s;第七種工況,無列車運行,無自然風,vn=0 m/s。
5.2 列車運行組織情況
本區段行車對數為:近期6對,遠期8.5對;所以列車運行間隔時間為:南寧→紅果方向列車出洞后300
s,南寧←紅果方向列車進洞,南寧←紅果方向列車出洞后300 s,南寧→紅果方向列車進洞,??,如此往復。
5.3 有列車運行時隧道內瓦斯分布情況
有列車運行情況共計算了4種工況,計算結果比較發現自然風始終與列車運行方向相反時最為不利,現以此為例進行分析。
此時列車受逆向自然風作用,每對列車運行情況分為7個階段,第一階段,列車由南寧→紅果方向,列車在斜井左側運行,運行時間為232
s。第二階段,列車由南寧→紅果方向,列車在斜井右側運行,運行時間為183 s。第三階段,列車出洞,活塞風速衰減,時間為300
s。第四階段,列車由南寧←紅果方向,列車在斜井右側運行,運行時間為177 s。第五階段,列車由南寧←紅果方向,列車在斜井左側運行,運行時間為225
s。第六階段,列車出洞,活塞風速衰減,時間為401 s。第七階段,自然風由南寧→紅果方向,時間為499 s。
每對列車按上述7個階段組合進行計算,共計算了57對,發現列車運行7對后,隧道內瓦斯總量基本保持不變,每對列車各個階段的瓦斯濃度分布曲線基本保持不變,這說明,列車運行7對以后,隧道內瓦斯的滲入總量與隧道洞口和斜井口排出的瓦斯總量相當,圖2給出了各個階段下瓦斯分布曲線。
由第一階段瓦斯分布曲線圖可以看出,因為列車由南寧→紅果方向運行,所以活塞風速也是南寧→紅果方向,因此整個瓦斯分布曲線右移,由于斜井的存在,有一部分瓦斯從斜井排出,因而斜井左側的瓦斯濃度高于右側瓦斯濃度。由第二階段瓦斯分布曲線圖顯示,隨著時間的增加,斜井繼續排出瓦斯,斜井右側瓦斯濃度逐漸高于斜井左側的瓦斯濃度,斜井右側瓦斯開始從隧道出口排出。由第三階段瓦斯分布曲線圖可以看出,隨著活塞風速的衰減,斜井右側瓦斯繼續從隧道出口排出,且斜井右側瓦斯濃度仍高于左側瓦斯濃度。至此,南寧→紅果方向運行的列車對隧道瓦斯濃度分布的影響計算結束。
圖2 第三種工況各階段瓦斯分布曲線
由第四階段瓦斯分布曲線圖可以看出,由于活塞風由南寧←紅果方向,所以隧道瓦斯濃度分布曲線開始左移,有一部分瓦斯從斜井排出,斜井左側由于瓦斯不斷滲入,瓦斯濃度不斷增加。由第五階段瓦斯分布曲線圖可見,斜井左側瓦斯開始從洞口排出,右側瓦斯仍有部分從斜井排出。
第六階段瓦斯分布曲線圖顯示,隨著活塞風速的衰減,斜井右側瓦斯濃度降至0,斜井左側瓦斯大量從洞口排出。由第七階段瓦斯分布曲線圖可以看出,在自然風作用下,隧道瓦斯濃度分布曲線開始右移。至此,一對列車運行結束。下一對列車通過隧道,隧道內瓦斯變化又重復圖2過程。
由上述分析過程可以看出,隧道內的瓦斯濃度最大值沒有超過0.06?,與控制標準0.3%相差很多。前已述及,此工況為有列車運行情況的4種工況中最為不利工況。所以可得,在自然風速為1.5
m/s,列車運行速度為v上T>43.26 km/h,v下T>44.55 km/h;列車運行組織為:南寧→紅果方向列車出洞后300
s,南寧←紅果方向列車進洞,南寧←紅果方向列車出洞后900 s,南寧→紅果方向列車進洞,家竹箐隧道不需要設計機械通風。
5.4 無列車運行時隧道內瓦斯分布情況
無列車運行時共計算了3種工況,計算結果比較發現,無自然風時最為不利。這種工況下,隧道內瓦斯聚積最快,2個半小時,隧道內瓦斯濃度將超過0.3%,即超過控制指標(圖3)。
圖3 2小時30分鐘隧道內瓦斯分布曲線圖4 第五種工況隧道內瓦斯分布曲線圖5 第六種工況隧道內瓦斯分布曲線
由此可以看出,在無自然風,無列車運行時,家竹箐隧道需要機械通風。
無列車運行時的另外2種工況計算結果見圖
4、圖5。
由圖
4、圖5可以看出,無列車運行,且自然風vn=1.5 m/s,不需要機械通風。
5.5 家竹箐隧道通風情況
上述7種工況中,只有無自然風,無列車運行時,需要機械通風,現按此種工況進行通風計算,假定無自然風,無列車運行已有2小時30分鐘,計算通風如下:
按斜井吸出式通風,考慮瓦斯不聚積的最小風速為1.5 m/s;按這一風速配風,風機風量為141
m3/s,此時,通風10分鐘,15分鐘,20分鐘,25分鐘后,隧道內瓦斯分布見圖6~圖9。
圖6 通風10分鐘瓦斯分布曲線圖7 通風15分鐘瓦斯分布曲線圖8 通風20分鐘瓦斯分布曲線圖9 通風25分鐘瓦斯分布曲線
由圖6~圖9可以看出,按斜井吸出式通風,且風機風量為141 m3/s時,通風25分鐘,可基本上將隧道內全部瓦斯排出。結論
由以上分析可得出如下結論:
(1)
對于瓦斯隧道,普通混凝土襯砌的瓦斯滲入量是氣密性混凝土襯砌瓦斯滲入量的10倍,所以氣密性混凝土襯砌對封閉瓦斯是非常有效的,因此,建議在瓦斯隧道的施工中采用氣密性混凝土襯砌。
(2)經氣密性混凝土襯砌封閉后,隧道內仍有瓦斯滲入,因此,為安全計,仍需設計機械通風。
(3)
家竹箐隧道,在列車運行速度為v上T>43.26 km/h,v下T>44.55 km/h;列車運行組織為:南寧→紅果方向列車出洞后300
s,南寧←紅果方向列車進洞,南寧←紅果方向列車出洞后900 s,南寧→紅果方向列車進洞,不需要機械通風。即列車運行密度大時,不需要機械通風。
(4)家竹箐隧道,無列車運行,但有自然風,且vn>1.5 m/s,不需要設計機械通風。
(5)
家竹箐隧道,在無自然風,無列車運行時最為不利,此時瓦斯積累最快。在2小時30分鐘時,隧道內瓦斯濃度將超過0.3%,即超過控制指標,因此,需要設計機械通風。
(6)家竹箐隧道按斜井吸出式通風,當風機風量為141
m3/s時,在無自然風,無列車運行最不利工況下,通風25分鐘,可基本上將隧道內瓦斯全部排出。
(7)家竹箐隧道,在無自然風,無列車運行時的最不利工況下,每隔2小時30分鐘,需通風25分鐘。
基金項目:鐵道部重點科研項目資助(鐵科工科字N6)
作者簡介:王明年(1965—),男,副教授,博士
作者單位:王明年,鐘新樵 西南交通大學 地下工程及巖土工程系,四川 成都 610031;
張開鑫,滕兆民 鐵道部第二勘測設計院,四川 成都 610031
參考文獻
[1] 鐵道部鐵建函[1994]344號文.鐵路瓦斯隧道技術暫行規定[S].北京,1994.[2] 鐵道部第二勘測設計院.鐵路工程設計技術手冊[M].北京:中國鐵道出版社,1995.[3] 周雪漪.計算水力學[M].北京:清華大學出版社,1995.[4] 鐵道部第二勘測設計院.鐵路隧道運營通風[M].北京:中國鐵道出版社,1983.
第三篇:低瓦斯隧道通風專項方案
新建安順至六盤水鐵路ALTJ-1標
低瓦斯隧道通風專項方案
目 錄 編制說明....................................................1
1.1 編制依據........................................................1
1.2 編制原則........................................................1 1.3 編制范圍........................................................2 3 4 工程概況...................................................2
2.1 工程簡介........................................................2
總體施工方案...............................................3 瓦斯通風方案...............................................3
4.1 通風量計算及設備選型............................................4 4.1.1 按洞內最低允許風速計算.....................................4 4.1.2 按洞內同一時間最多人數計算.................................4 4.1.3 按稀釋爆破煙風量計算.......................................4 4.1.4 按稀釋內燃機廢氣風量計算...................................4 4.1.5 最大需風量計算.............................................4 4.2 風機及風管配置選型..............................................5 4.3 壓入式通風系統總體布局..........................................5 4.4 通風的連續性....................................................6 6 通風管理...................................................6 施工防塵措施...............................................7
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低瓦斯隧道通風專項方案 編制說明
1.1 編制依據
1.《鐵路運輸安全保護條例》(國務院第430 號令)2.《高速鐵路隧道工程施工技術規程》Q/CR9604-2015 3.《鐵路瓦斯隧道技術規范》TB10120-2002的有關規定 4.《鐵路隧道風險評估與管理暫行規定》鐵建設[2007]200號 5.《高速鐵路工程測量規范》TB10601-2009 6.《鐵路隧道工程施工安全技術規程》TB10304-2009 7.《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》TB10424-2010 8.《高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準》TB10753-2010 9.《煤礦安全規程》(2011年修訂,2011年3月1日實施)10.《爆破安全規程》(GB6722-2014,最新電子版2015年7月1日實施)
11.《防治煤與瓦斯突出規定》(2009)12.《礦井通風安全裝備標準》(MT/T5016-96)13.《中華人民共和國環境保護法》(1998.12.26);
14.《防治煤與瓦斯突出規定》國家安全生產監督管理總局令(2009)第19號
15.新建安六鐵路抵署、底磨隧道施工設計圖紙。
1.2 編制原則
(1)堅持“安全第一,預防為主,綜合治理”的安全生產方針和“管理、裝備、培訓并重”的原則;
(2)從煤與瓦斯突出危險源的形成要素(煤體富含瓦斯、煤體結構強度低、地應力集中等)入手,主動采取降低煤層瓦斯含量和煤層瓦斯壓力、提高煤體結構強度、避免地應力集中的綜合措施,構建隧道揭煤工作面安全屏障,防治煤與瓦斯突出;
(3)嚴格執行兩個“四位一體”的綜合防突措施,即區域綜合防突措
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低瓦斯隧道通風專項方案
施(區域突出危險性預測、區域防突措施、區域措施效果檢驗、區域驗證)和局部綜合防突措施(工作面突出危險性預測、工作面防突措施、工作面措施效果檢驗、安全防護措施)。
(4)對隧道過煤系地層施工所可能遇到的含水層、斷層和采空區提前進行探放水,查明水文地質及涌水源,據此經技術經濟比較采取注漿堵水、疏放等措施。
(5)嚴格通風管理,加強瓦斯監測監控,對隧道進行全面的安全監測監控,確保施工安全。
(6)對各無軌運輸設備采取防爆處理,滿足施工要求。
1.3 編制范圍
抵署、底磨隧道施工通風。工程概況
2.1 工程簡介
抵署隧道位于安順市普定縣化處鎮與六盤水市六枝特區大用鎮交界處,本隧道為雙線隧道,左右線線間距為4.6m,設計最高時速250km/h。全隧除DK27+197~DK27+657.357段位于半徑R=4500m的右偏曲線上,其余均位于直線上。進口里程DK27+197,出口里程DK27+915.全長718m,內軌頂面高程為1293.317~1308.036m。隧道進、出口均接路基,最大埋深約100m。洞身DK27+197~DK27+640穿越可溶巖地層段,巖溶中等~強烈發肓,尤其隧道進口右側130m有大型溶蝕洼地、落水洞、暗河天窗等地表現象;出口DK27+640~DK27+915段穿越含煤層,為低瓦斯地段,據調查有小煤窯采空區。
底磨隧道位于安順市普定縣化處鎮與六盤水市六枝特區大用鎮交界處,本隧道為雙線隧道,左右線線間距為4.6m,設計最高時速250km/h。全隧除DK29+100.413~出口DK29+190段位于半徑R=4500m的左偏曲線上,其余均位于直線上。進口里程DK28+559,出口里程DK29+190.全長631m,內軌頂面高程為1318.580~1327.414m。隧道進口接橋臺,出口接路基,最
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低瓦斯隧道通風專項方案
大埋深約71m。洞身線路前進方向左側臨近既有株六復線蘇家隧道,最小間距約為50m。本隧穿越含煤層,據調查有小煤窯開采,據高密度電法物揭示有10段存在低阻異常,低阻異常形態呈圈狀,具有與小煤窯采空巷道多次相交特征。總體施工方案
本線隧道施工均按新奧法組織施工,采用鉆爆法開挖。鉆爆作業采用濕式鉆孔,采用水壓(水泡泥)爆破技術。隧道開挖具體施工工法: V級圍巖段采用三臺階法開挖,下穿既有鐵路、公路段采用CRD法,IV級圍巖采用臺階加臨時橫撐法,III級圍巖采用臺階法施工。隧道出碴采用15T以上自卸汽車運輸,大型裝載機裝碴挖掘機配合;錨噴支護采用TK500濕噴機、人工鉆眼安裝錨桿,防水板用多功能臺架掛設;襯砌使用12m長模板襯砌臺車,超前地質預報和監控量測納入施工工序。
隧道施工遵循“先預報,短進尺,強支護,早封閉,勤量測”的方針,襯砌緊跟,將超前地質預報和監控量測納入施工工序,安全穩妥地組織施工。
對于軟弱圍巖和存在涌水突泥的情況等易坍塌段,認真做好地質超前預報工作,實施“管超前,短進尺,強支護,早封閉,早成環”,在必要時根據監控量測信息及時施工全斷面模注襯砌,以策安全。
隧道復合式襯砌按錨噴構造法施工要求進行監控量測設計、布點和監測,及時分析處理量測數據,并將結果及時反饋,用以指導施工和修正設計。瓦斯通風方案
瓦斯隧道施工通風尤為重要。確定掌子面需風量,滿足洞內最小風速、洞內工作人員呼吸、稀釋炮煙、排放瓦斯所需空氣量、取最大值為壓入式通風系統出風口的風量。
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低瓦斯隧道通風專項方案
4.1 通風量計算及設備選型
4.1.1 按洞內最低允許風速計算
對低瓦斯隧道最低風速取0.25m/s設計,為防止瓦斯積聚,對塌腔、模板臺車、加寬段、綜合洞室等處增加局扇進行解決,對于一般段落采用射流風機卷吸升壓以提高風速,從而解決回風流瓦斯的層流問題。
Q1=V×60×S=0.25×60×88.8=1332m3/min V—洞內最小風速0.25m/s;
S—正洞開挖斷面面積為148㎡,上臺階去60%,S取88.8㎡。4.1.2 按洞內同一時間最多人數計算
Q2人員=4KM=4×70×1.2=336m3/min 式中 4—每人每分鐘應供的新鮮空氣標準(m3/min); K—風量備用系數,取1.1-1.25,取1.2; M—同一時間洞內工作最多人數,取70人。4.1.3 按稀釋爆破煙風量計算
Q3=5Ab/t=584.7m3/min;
A—同時爆破的炸藥用量,取87.7kg;
b—爆炸時有害氣體生成量,巖層中爆破取40L; t—通風時間取30min。4.1.4 按稀釋內燃機廢氣風量計算
按洞內機械車輛最多為5臺,每臺每分產生廢氣40m3計算: Q4=5*40=200(m3/min)4.1.5 最大需風量計算
取以上計算風量的最大值1332m3/min,風管采用阻燃、抗靜電軟風管,直徑1.5m,百米損耗率p100=1%,p?按1200m計算。
風機風量為Qm=PQ=1.128×1332=1502.5m3/min
1(1?p100)L100?1.128,最大施工長度
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低瓦斯隧道通風專項方案
4.2 風機及風管配置選型
2臺(2×75KW)型軸流風機通過2道管路供風,每臺產風量為1700~1200m3/min,1臺可滿足隧道需求風1502.5m3/min要求,為了保險起見,我工區采用2×110KW軸流式風機兩臺,一臺常用,一臺備用。
掌子面及局部瓦斯易聚集區設置16KW局扇進行排風。
4.3 壓入式通風系統總體布局
通風機設在洞外距洞口30m處,風管最前端距掌子面5m,并且前55m采用可折疊風管,以便放炮時將此55m迅速縮至炮煙拋擲區以外。
洞內管線布置圖
壓入式通風平面平面布置圖
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低瓦斯隧道通風專項方案
4.4 通風的連續性
(1)根據《鐵路瓦斯隧道技術規范》7.2.9瓦斯隧道施工期間,應實施連續通風。因檢修、停電等原因停風時,必須撤出人員,切斷電源。
(2)掌子面至模板臺車地段設置移動式局扇(將軸流風機安裝在平板車上)配合軟風管供風,以增加瓦斯易聚集地段的風速,防止瓦斯聚集。
(3)在掌子面至模板臺車地段的死角、塌腔等部位用高壓風將瓦斯引出。具體方案為根據瓦斯檢測結果對其吹入高壓風,將其聚集的瓦斯吹出,使之與回風混合后排出。通風管理
(1)成立專人的通風安裝、使用、維修、維護的通風班組,每天進行巡檢。保證管路順直,無死彎、漏洞,其開機人員每天按班組對風機運行進行記錄登記。
(2)通風機必須設置兩路電源并裝設風電閉鎖裝置。停電后,須在10分鐘內啟動備用電源,實行24小時不間斷通風。
備用電源采用柴油發電機,燃油必須配備1天以上的使用量。加強日常發電機的維修保養,確保隨時能正常使用。
(3)通風系統安裝后,首先,由項目部組織人員對通風設施進行驗收,確認通風效果是否與設計相符。其次,項目部組織相關人員每周對通風進行定期檢查。
(4)鉆眼、噴錨、出碴運輸、安裝格柵鋼架、掌子面塌方、塌方處理、瓦斯濃度大于或者等于0.5%時,風機要高速運轉,加強檢測確保洞內任一處瓦斯濃度降至0.5%以下才能施工。
(5)風機的停運,關開、變速由監控中心專人負責調度指揮,并且做好相應的記錄并簽認后備查,其他任何人不準擅自停機。當移動模板臺車時,風機采取低檔位供風,以保證供風的連續性。
嚴格執行停風報批制度:
因通風系統檢修及其他原因需要主要通風機停止運轉,必須提前提出
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低瓦斯隧道通風專項方案
申請,逐級上報,根據停風時間長短由施工單位和監理單位審批后方可實施。
①停風時間在30分鐘以內的,由作業隊報項目分部總工審核同意后,再報副總監(或分站長)審核批準后方可停風;
②停風時間超過30分鐘的,由作業隊報項目部總工審核同意后,再報總監(或副總監)審核批準后方可停風
(6)停風后的處理要求:
①立即停工、斷電、撤離洞內所有作業人員。
②啟用備用電源或備用風機,在10分鐘內恢復洞內通風。
③長時間未能恢復通風,如停風區中瓦斯濃度不超過1%時,并在通風機及其開關地點附近20米以內風流中的瓦斯濃度均不超過0.75%時,方可人工開動通風機;如停風區中瓦斯濃度超過1%但不超過3%時,經采取安全措施后,控制風流排放瓦斯后恢復正常通風;如停風區中瓦斯濃度超過3%時,必須及時制定安全排放瓦斯措施,經審核批準后,控制風流排放瓦斯后恢復正常通風。
(7)通風設施安裝完正常運轉后,每10天進行1次全面測風,對掌子面和其他用風地點,根據實際需要隨時測風,每次測風結果做好記錄并寫在測風地點的記錄牌上。若風速不能滿足規范要求,采用適當的措施,進行風量調節。
(8)每10天在風管進風、出風口測一次風速及風壓,并計算漏風率,如漏風率大于1%,分析查找原因,盡快改正,確保送至掌子面的風量與設計相符。施工防塵措施
隧道內采用綜合防塵措施,每月檢測一次洞內各工序作業面的粉塵濃度和空氣中有害氣體含量。
鉆眼作業采用濕式鑿巖,嚴禁采用干式鑿巖,噴砼采用濕噴工藝,內燃機安設尾氣凈化裝置。
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低瓦斯隧道通風專項方案
鑿巖機鉆眼時必須先送水后送風。放炮后必須進行噴霧、灑水。出碴前宜用水淋濕全部石碴和附近的巖壁。所有作業人員佩戴防塵口罩。
第四篇:瓦斯隧道施工技術總結
瓦斯隧道施工技術總結
1概述
1.1蘭渝紙坊隧道是高瓦斯隧道,公司申請了科研項目,目前正在推進中。1.2本總結基于我們編制的施工組織設計,為使大家對該隧道有一個詳盡的了解,編寫時與總結無關的一些內容沒有刪除。
1.3 文中的相關設計參數取自《瓦斯隧道施工技術指南》。2工程概況 2.1施工簡介
紙坊隧道位于甘肅省岷縣縣城東邊,于洮河右岸岷縣奈子溝村東側山坡進洞,在岷縣正龍飼料廠后山坡出洞。隧道位于西秦嶺中山區。山高溝深,地形起伏很大,洞身最大埋深248米,梁頂植被覆蓋較好。隧道起里程為DK201+817-DK206+952,全長5135米雙線隧道。隧道除進口段1037.809米,出口段797.856米位于R=4000m的曲線上,其余段落位于直線上,隧道內線路分別為5.5‰和-3‰的人字行坡。隧道進、出位于國道G212路邊,交通方便。2.2工程地質、瓦斯情況
按照設計施工圖紙資料,該隧道工程范圍內二疊系下統地層內含炭質板巖,存在產生瓦斯等有害氣體產生的地質條件,設計說明中具體瓦斯含量未明確。3施工方案 3.1總體施工方案
隧道通風采用壓入式的通風方式;瓦斯檢測采用人工檢測檢測方式;隧道施工采用三臺階七步開挖法施工,人工風鉆打眼,光面爆破,超前小導管和噴射砼支護,臺階法開挖,防爆挖掘機輔助防爆裝載機挖、裝,防爆自卸汽車運輸,二次襯砌采用模板臺車襯砌,砼在洞外集中拌和,防爆砼運輸車運輸,泵送入模。
二次襯砌在開挖、初期支護完成并滿足有關要求后立即施工,盡快封閉,減少瓦斯溢出量。
3.2 重、難點施工方案
隧道施工的通風方案、瓦斯監控方案、供電方案及機械防爆性能改裝是實施性施工方案的重、難點。3.2.1 通風要求
綜合考慮紙坊隧道的實際情況,通風方案回風風速按0.5m/s設計,為防止瓦斯積聚,對如塌腔、模板臺車、加寬段、避車洞等處增加局扇或高壓風進行解決,對于一般段落采用射流風機卷吸升壓以提高風速,從而解決回風流瓦斯的層流問題。3.2.2 瓦斯含量
根據《鐵路瓦斯隧道技術規范》,對隧道內不同地段的瓦斯濃度有不同的要求,具體內容見下表。為確保施工安全,本隧通風瓦斯濃度按0.5%考慮。
隧道內瓦斯濃度限值及超限處理措施表 3.2.3 通風的連續性
根據《鐵路瓦斯隧道技術規范》7.2.9瓦斯隧道施工期間,應實施連續通風。因檢修、停電等原因停風時,必須撤出人員,切斷電源。4方案概述
洞口安裝1臺SDF(C)No13型軸流多速通風機通過φ1.8m雙抗風管(阻燃、抗靜電)將新鮮空氣送至掌子面。通風機設在洞外距洞口12m處。風管最前端距掌子面5m。
4.1.通風管要求
通風管選用抗靜電阻燃風管,直徑為1.8m。4.2 隧道風機配置數量表
風機、鳳管配置數量表 4.3 瓦斯監控方案 4.3.1瓦斯監控要求
瓦斯隧道施工期間,建立瓦斯通風監控、檢測的組織系統,測定氣象參數、瓦斯濃度、風速、風量等參數。低瓦斯工區可用便攜式瓦檢儀,高瓦斯工區和瓦斯突出工區除便攜式瓦檢儀外,尚應配置高濃度瓦檢儀和瓦斯自動檢測報警斷電裝置并配備救護隊。4.3.2監控方案總述
根據要求,結合本隧道特點,采用人工監控體系,配備便攜式甲烷檢測報警儀,在檢測到瓦斯濃度>0.5%時報警,瓦斯濃度>1%時立即停機。
在工作面的上隅角設置便攜式甲烷檢測報警儀,在檢測到瓦斯濃度>0.5%時報警,瓦斯濃度>1%時命令切斷作業區電源,工人停止作業,瓦斯濃度>1.5%時撤出作業人員。對需人工檢測的部位,保證每15分鐘檢測一次,在瓦斯濃度>1.5%時,保證每5分鐘檢測一次。儀器設備的檢驗按照《鐵路瓦斯隧道技術規范》附錄C瓦斯測定儀檢測質量的控制及廠家的使用說明書進行定期檢定,編制相應的管理制度。4.3.3瓦斯監控管理
成立專人的瓦斯監控系統安裝、使用、維修、維護的班組。4.4 機械的防爆性能改裝方案 4.4.1 機械要求
(1)隧道內非瓦斯工區和低瓦斯工區的電氣設備與作業機械可使用非防爆型,其行走機械嚴禁駛入高瓦斯工區和瓦斯突出工區。
(2)隧道內高瓦斯工區和瓦斯突出工區的電氣設備與作業機械必須使用防爆型。4.4.2 機械的改裝
應對施工機械進行防爆性能改裝,以滿足施工要求。
(1)改裝的機械表
(2)改裝后機械的性能 ①防爆柴油機的技術要求: 排氣溫度不超過70℃; 水箱水位下降設定值; 機體表面溫度不超過150℃; 電器系統采用防爆裝置; 啟動系統采用防爆裝置;
以上各項設定值是光指標、聲報警,延時60s自動停車; 防爆柴油機采用低水位報警和溫度過高報警。
②排氣系統中一氧化碳、氮氣化物含量不超過國家設定排放標準。改裝柴油機防爆系列按照國家柴油機的技術規范和要求標準。4.5供電方案 4.5.1 供電要求
依據《鐵路瓦斯隧道技術規范》8.1.3“高瓦斯工區供電應配置兩路電源。工區內采用雙電源線路,其電源線上不得分接隧道以外的任何負荷。”的要求,本隧道供電方案為各自獨立系統,洞內電器全部采用防爆型。4.5.2 供電設計
(1)隧道內設兩回路電源線路,主要供隧道內射流風機、照明及局扇使用,當一回路運行時,另一回路備用,以保證供電的連續性。
(2)隧道施工長度達2550m,需高壓進洞,變壓器采用礦用防爆型,容量為315KVA。電壓波動范圍,高壓為額定值的±5%,低壓為額定值±10%。
(3)洞內的高壓電纜應使用有屏蔽的監視型橡套電纜,低壓電纜應使用不延燃橡套電纜,各種電纜的分支連接,必須使用與電纜配套的防爆連接器、接線盒。(4)為保證隧道的正常通風及照明,左右洞各備用1臺630KW發電機,在停電15分鐘內,啟動發電機供隧道內通風、監測及照明。(5)進入隧道內的供電線路,在隧道洞口處裝設避雷裝置。(6)施工照明
洞內照明系統采用由洞內防爆變壓器輸出經礦用防爆主電纜在各相應地段設置照明及信號專用ZXB4型綜合保護裝置,將380V三相中性點不接地電源降為127V,用分支電纜、防爆接線合接入防爆燈具,以滿足道路和施工的需要。
固定敷設的電線采用鎧裝鉛包紙絕緣電纜。鎧裝聚氯乙稀或不延燃橡套電纜;移動式或手持式電氣設備的電纜,采用專用不延燃橡套電纜;開挖面采用銅芯質電纜。隧道內照明燈具在已襯砌地段的固定照明燈具采用EXdⅡ型防爆照明燈。開挖工作面附近固定照明燈具采用EXdⅠ型礦用防爆照明燈。移動照明全部采用礦燈。4.6 施工通訊方案
在掌子面和洞口及值班室設置防爆應急電話,確保信息安全暢通。
隧道內固定敷設的通信、信號和控制用電纜全部采用鎧裝電纜、不延燃橡套電纜或礦用塑料電纜。
為防止雷電波及隧道內引起瓦斯事故,通信線路在隧道洞口處裝設熔斷器和避雷裝置。
5關鍵崗位的崗位職責 5.1門崗崗位職責
5.1.1門崗應熟練掌握瓦斯隧道施工的相關知識,了解瓦斯濃度限值和處理措施,隨時了解洞內施工狀況。
5.1.2負責瓦斯隧道進洞人員的安全檢查工作。5.1.3負責隧道洞門口的警戒工作。
5.1.4負責瓦斯隧道突發異常情況的報告工作。5.1.5嚴格執行進洞人員登記和檢身制度,未經許可不得讓與隧道施工無關的人員進入洞內。
5.1.6嚴格按規定沒收進洞人員的手機、香煙、打火機、鑰匙串等火種和電子設備、物品并做好記錄上報工區負責人。
5.1.7嚴禁穿著化纖衣服、喝酒人員進入洞內,5.1.8加強與瓦檢員及通風工的聯系。未通風及瓦斯濃度超標情況下,嚴禁相關人員入內。
5.1.9嚴格執行進出洞人員掛牌、摘牌清點制度。
5.1.10嚴格清點、檢查進洞作業人員攜帶的工具、安全防護用品、機具設備等是否符合安全規定。不符合規定或發現異常情況時嚴禁進洞并報告項目負責人。5.1.11認真填寫值班記錄并嚴格執行交接班制度,保持隧道洞口清潔衛生。5.2通風工崗位職責
5.2.1應熟練掌握瓦斯隧道施工的相關知識,了解瓦斯濃度限值和處理措施,隨時了解洞內施工狀況。
5.2.2堅守工作崗位,保證瓦斯隧道洞內正常通風。5.2.3嚴格按照通風機的安全操作規程作業。
5.2.4熟悉通風機的使用性能,定期對通風機進行檢修、保養,確保風機正常運轉。5.2.5停電時,必須在15分鐘內接通并啟動備用發電機;平時應確保備用通風機處于良好狀態。
5.2.6認真閱讀每班次的瓦檢報表,掌握瓦斯變化情況。加強與瓦檢員、門崗的聯系,根據洞外瓦斯監控中心值班人員或門崗的通知,調整風機轉速。
5.2.7拒絕接受除瓦檢員以外其他人員的停風和換檔指令。確需停風(如接風管等),時間超過15分鐘以上時必須報請項目總工批準后方可停風。
5.2.8認真填寫值班記錄,記錄中對通風機的運轉及保養情況、存在問題必須進行詳細描述,堅持交接班制度。5.3瓦檢員崗位職責
5.3.1牢固樹立“安全第一 預防為主”的思想,以高度的政治責任感、強烈的責任心深刻認識到其工作關系到瓦斯隧道作業人員的生命、財產安全和施工生產的順利進行,關系到企業的聲譽。
5.3.2瓦斯檢測員必須具有一定的瓦斯隧道實踐經驗,掌握一定的通風瓦斯知識和技能,熟悉瓦斯濃度限值和處理措施。經專門培訓考試合格持證上崗。
5.3.3瓦斯檢測工作不得發生空班、漏檢、少檢、假檢并做到隧道瓦斯濃度記錄牌板、檢查記錄、瓦斯臺帳三對口(檢查地點、檢查日期、每次檢查的具體時間、班次、檢查的內容和數據、檢查人姓名等必須完全一致),嚴格執行洞內作業特殊過程、關鍵工序批準制度。
5.3.4嚴格執行瓦斯巡回檢查制度和請示報告制度,認真填寫瓦斯檢查記錄,檢查結果必須記入瓦斯檢查班報手冊和檢查地點的瓦斯濃度警示牌上,通知現場作業人員、門崗、通風工。
5.3.5隨時緊跟隧道作業人員到作業面并按照瓦斯檢測地點及范圍要求巡回檢測,必須滿足“三人連鎖放炮制”和安全生產的需要。嚴禁脫崗、玩忽職守。5.3.6必須在爆破之前監督檢查將風管及瓦斯探頭移至規定的安全范圍之內,爆破之后再監督檢查將風管及瓦斯探頭安裝在規定的安全范圍之內。
5.3.7有權制止一切違規操作的行為,有權強令可能出現瓦斯燃燒等危險情況的工作面停工,并組織人員撤離到安全地點。5.3.8有權根據檢測出的瓦斯及二氧化碳濃度通知通風工控制主風機工作檔位,有權安排局部通風,有責任要求工區安排維修通風設備。
5.3.9必須保護好瓦斯檢測儀器,在攜帶和使用過程中嚴禁猛烈摔打、碰撞;嚴禁被水澆淋或浸泡。對儀器的零點、測試精度及報警點應定期上報安質部進行校驗,確保儀器測量準確、可靠。
5.3.10在洞內瓦斯發生險情時立即啟動應急預案,組織遇險人員自救互救,并參加搶險救災工作。5.4 爆破管理 5.4.1爆破材料
采用礦用炸藥,礦用延時電雷管起爆,其總延時時間不超過130ms。5.4.2 設計依據
依據《鐵路瓦斯隧道技術規程》要求:
(1)瓦斯工區的爆破作業必須采用煤礦許用炸藥,有突出地段安全等級不低于三級煤礦許用的含水炸藥。
(2)瓦斯工區必須采用電力起爆,并使用煤礦許用電雷管,采用煤礦毫秒雷管時,最后一段的延期時間不得大于130ms。
(3)瓦斯突出工區,宜采用上下斷面長臺階法開挖,利用上部臺階排放下部臺階的部分瓦斯,其臺階長度應根據通風需要和隧道結構安全性、圍巖穩定性綜合考慮確定。
5.4.3 爆破設計
人工風鉆鉆眼,Ⅱ類圍巖采用短臺階預留核心土法開挖,臺階長度3~5m;Ⅲ、Ⅳ類圍巖采用臺階法開挖,光面爆破,臺階長度不超過8m。爆破電閘安裝在新鮮風流中,與掌子面保持200m距離。
洞內爆破嚴格執行“一炮三檢制”(裝藥前、放炮前、放炮后)、“三人連鎖放炮制”(放炮員、班組長、瓦檢員)。Ⅲ類及Ⅳ類圍巖開挖鉆爆設計圖見下頁。
6施工預案
6.1 地質超前預報與超前鉆探
隧道采用常規地質素描、HSP地質雷達檢測、超前鉆探三種方法進行地質超前預報。
已與中鐵西南院簽訂合同,由其負責地質超前預報,主要預測地質圍巖、水系、瓦斯。預報采用“HSP聲波發射法為主要手段的綜合物探技術”,由中鐵西南院研制的ZGS1610智能工程探測聲波儀,以及配套的系統,分析軟件系統,預報循環長度為30~50m。
超前鉆孔采用YG100E鉆機,φ100鉆孔,長度20m。
初探:根據HSP地質雷達檢測結果和設計資料,接近突出煤層時,在距煤層位置15~20m(垂距)處的開挖工作面打超前探孔1個,初探煤層位置;
復探:在距煤層10m(垂距)處開挖面上打3個超前探孔,并取巖(煤)芯,分別探測開挖工作面前方上部及左右部位煤層位置。
掌握并收集探孔施工過程中的瓦斯動力現象。
鉆孔過程中觀察孔內排出的漿液、煤屑變化情況并做好記錄,由地質工程師根據設計地質圖、地質預報資料、鉆孔資料、掌子面的地質情況等進行綜合描述分析,確定施工方法。6.2 瓦斯提前排放
根據超前預報及超前鉆探的資料進行瓦斯突出的判定,當瓦斯壓力P≥0.7Mpa,瓦斯散放初速度△P≥10,煤的堅固性系數f≤0.5,煤的破壞類型為Ⅲ類及以上時,在掌子面上鉆孔施作卸壓孔。鉆孔排放參數如下:
鉆孔排放位置設在距煤層垂距不小于3m的掌子面上;瓦斯排放由具有有經驗的專業隊伍施工,以保證安全。施鉆時各孔均穿透煤層,并進入頂(底)板巖層不小于0.5m;鉆孔排放布孔時,在煤層厚度1/2處的孔距不大于2倍排放半徑,一般孔底間距不大于2m;
當煤層傾角小、煤層厚、一次排放鉆孔過長、俯角過大時,可采用分段分部多次排放,但首次排放鉆孔的穿煤深度不得小于1.0m;
下部臺階瓦斯排放應采取下列措施:可在上部臺階底部打俯角孔排放;孔距與排距宜為1.0m;每排排放鉆孔連線應與煤層走向平行;
排放孔施工前加強排放工作面及已開挖段的支護,防止坍塌造成突出;
排放孔施工必須嚴格按設計施鉆,鉆孔過程排專人檢查其角度和長度;
排放孔施工過程中注意觀察各種異常情況及動力現象,當某孔施工中動力現象嚴重,可暫停該孔施工,待其他孔施工完后再補貼該孔;
每鉆完一個孔后檢測該孔瓦斯濃度,以后每天進行兩次,掌握排放效果和修正排放時間。
在超前卸壓孔施工過程中,加強掌子面瓦斯濃度和孔內瓦斯濃度監測,通過對濃度變化的分析,研究下一步通風方案和開挖施工措施,確保掌子面瓦斯濃度達到0.5%以下。
6.3瓦斯塌方處理措施
6.3.1對塌方體上方聚積的瓦斯設置局部通風排除;
6.3.2對塌方地段的巖隙加強監測工作,掌握瓦斯濃度變化情況,及時發出險情報告。
6.3.3塌方地段盡快襯砌,封閉瓦斯。7施工應對措施
7.1 瓦斯地段施工技術措施 7.1.1 建立健全監控組織機構,明確管理責任(1)監控組織機構
針對董家山隧道圍巖中賦存瓦斯的特點,在隧道施工管理的基礎上,成立了相應的瓦斯安全管理機構,在施工作業隊成立通風防爆班組,組織瓦斯檢測和結果分析工作,各工作面配備瓦檢員,實行日夜現場檢測、收集數據。聘請有經驗的地質專家和煤礦安全顧問,在此基礎上組建成立以經理為組長、生產、安全副經理和總工為副組長,各部門參加組織實施的防爆領導小組。瓦斯防爆領導小組見下頁。(2)建立健全各種規章制度
在認真貫徹執行集團公司的安全生產責任制、安全教育制、安全檢查制、班前安全講話制、周一安全活動制、安全設計制、技術交底制、臨時設施檢查驗收制、交接班制、安全操作掛牌制、職工傷亡事故報告制、安全生產獎懲制等十二項管理制度,同時經理部根據人員分工和機構的設置制定項目經理、副經理、項目總工、工區主任、施工隊長、項目部辦公室、物設部、安質部、財務部、派出所和工會、共青團、安全員的崗位安全職責。(3)建立健全瓦斯隧道施工的安全制度和操作規程 ①瓦斯隧道爆炸物品管理制度。
②瓦斯隧道電氣設備與作業機械安全操作規程。③洞口空壓機房人員安全防范措施。④緊急救援與搶險制度。⑤通風工崗位職責。⑥瓦檢員的崗位職責。⑦瓦斯防爆防火安全警械制度。⑧瓦斯檢測、監控、報告報告制度。
⑨瓦斯隧道爆破安全管理規程,洞內爆破嚴格執行“一炮三檢制”(裝藥前、放炮前、放炮后)、“三人連鎖放炮制”(放炮員、班組長、瓦檢員),確保瓦斯濃度小于0.5%后方可施工。⑩瓦斯隧道施工通風管理制度。
○11瓦斯隧道儀器、設備、設施檢查維修制度。○12瓦斯隧道鉆爆作業安全操作規程。○13 瓦斯隧道電工安全操作規程
○14實行安全“一票否決制”,當瓦檢員發現異常情況口,可直接下達停工指令,指揮施工人員有序撤離。
(4)建立瓦斯隧道的信息逐級匯報制
每道工序施工前,瓦檢員必須在現場認真檢測瓦斯濃度并做好記錄,有責任告知該區域是否安全,瓦檢記錄表上需明確注明,值班領工、當班班組長現場簽字,并填寫施工作業區瓦斯檢測告示牌,每個班組不得少于三次,不得漏檢和弄虛作假;作業班組在施工過程中,有權利監督瓦檢員是否在現場按規定頻次檢測。
每日安檢員將瓦檢資料歸類整理后上報經理部安質部,安質部將資料上報公司安質部,公司安質部將每周瓦檢資料整理后上報集團公司安質處,達到對瓦斯的逐級監控。
(5)強化瓦斯知識培訓
凡是參與董家山隧道施工的人員必須進行防治瓦斯的安全技術培訓,并經考試合格后發證上崗。讓每位干部、職工了解事故發生的預兆和規律,掌握事故防治和應急措施,工人熟悉本工種操作規程杜絕違章操作,對于電工、爆破工、瓦檢員、安全員、質檢員等特殊工種,必須經專業機構培訓取得合格證后,方準持證上崗。(6)建立獎懲制度
在經理部實行安全獎懲制度,對發現違規操作并及時制止和上報的職工進行獎勵,對違規操作人員進行嚴厲懲罰,造就人人自覺、遵章受紀的氛圍。7.1.2 瓦斯施工技術措施(1)瓦斯的有效監控 ①瓦斯的自動監控
在董家山隧道設立瓦斯監測中心,安裝KJ90型礦井瓦斯安全監控系統,該系統主要對洞內瓦斯、風量和主要風機實施風電瓦斯閉鎖及風量控制,及時準確地對洞內各工作面的瓦斯狀況進行24小時全方位監控。將洞內各監測點采集的數據經過礦用監控儀傳輸到洞外,通過通信接口及系統軟件智能化處理由終端顯示,并伴有聲光報警,可有準備、有預見地防止瓦斯隱患,保證了隧道在安全生產管理中有條不紊地進行。②瓦斯的人工監控
設立專職瓦檢人員:每個洞口9人、3班倒連續檢測,檢測人員要經過培訓、持證上崗,保證每班洞內同時有三名瓦檢員,以確保掌子面、模板臺車隨時有一名專職瓦檢員,另一名瓦檢員巡回在橫通道、斷面變化處檢測,并且保證有一名副經理值班。
帶班作業人員及工班長必須隨身攜帶便攜式瓦檢儀,保證每個工作面及二襯砌地段瓦斯濃度隨時監控;瓦檢員必須隨時配帶光學瓦檢儀,重點部位必須使用光學瓦檢儀,堅持使用瓦斯斷電裝置連續監測,其探頭懸掛位置要能反映隧道風流中瓦斯的最高濃度。③技術培訓
KJ90系統采購合同的簽定宜投入使在系統用前1個月,合同簽定后即可選派人員參加培訓,提前掌握。在隨后的設備安裝、調度過程中再次進行學習。待廠方技術人員對其技術能力進行確認后,上崗操作。④設立洞口門崗
洞口門崗堅持24小時值班,門崗設洞內工序狀態揭示牌,所有進洞施工人員分工序掛牌上崗、下班摘牌離崗,其他人員需進洞經項目經理批準后在洞口值班室登記方可進入,洞內施工機械實行進、出登記制,并建立詳細記錄臺帳。(2)穩扎穩打預防塌方,防止瓦斯突出
及時根據收集前方地質資料調整開挖方法和循環進尺。采取“超前探測、提前排放”,有效降低瓦斯壓力,杜絕瓦斯涌出的可能。(3)加強通風防止瓦斯積聚
①洞內不間斷通風,并根據隧道的瓦斯濃度情況,調整風機的檔位,同時采用局扇防止瓦斯積聚。設置專人對通風設施進行檢修,安設活動支架,提高出風口角度,使風直接吹入拱部,以稀釋洞頂的瓦斯濃度,局部通風機與掌子面的距離始終保持5m左右,使掌子面的瓦斯濃度控制在0.5%以下。
②對瓦斯易積聚部位,隧道加寬段、防水板后、坍腔內以及橫通道設置局扇或用高壓風管等設備,實施局部通風,消除瓦斯積聚的隱患。7.1.3 防火措施
(1)加強思想教育、提高防火意識
防止點火源的出現對瓦斯隧道來說是一個嚴格管理的問題。施工中做到日日不松懈,班班嚴格執行機電、放炮、摩擦撞擊、明火等的防治規定和措施。提高洞內工作人員和工程技術人員的素質,加強防火防爆意識,大力宣傳洞內的防火防爆知識,貫徹執行有關規定,發現隱患和違章嚴肅處理。(2)設置更衣室 在隧道左右洞口外分別設一處進洞工作人員更衣室。配備全套進洞施工人員所需的純棉工作衣物,并在更衣室內設置簡易洗浴間,方便職工下班沖洗。更衣室內嚴格按照煤礦下井前制度管理(佩帶自救器、毛巾),在儲物柜內放置全部物品交出鑰匙后方可領取進洞衣物。出洞下班時先交還工作服才能領取儲物柜鑰匙,杜絕私自夾帶物品進洞。(3)防止放炮火源
①爆破作業必須使用煤礦許用炸藥,有突出地段安全等級不低于三級的煤礦許用的含水炸藥。不使用不合格和變質、超期的炸藥。采用參加了消焰劑的煤礦安全炸藥。雷管總延時時間≤130ms,使雷管延期小于瓦斯爆炸所需的感應期,以保證不會引燃、引爆瓦斯;
②有爆破作業的工作面必須嚴格執行“一炮三檢”的瓦斯檢查制度,保證放炮前后的瓦斯濃度在規定的界限內;
③禁止使用明接頭后裸露的放炮母線,放炮連線、放炮等工作要由專門的人員操作,嚴格“三人連鎖放炮”制度;
④炮眼的深度、位置、裝藥量符合該工作面“作業規程”的要求,炮眼充填填滿、填實,嚴禁使用塊狀物或可燃性物質代替炮泥充填炮眼,用溫炮泥和粘土堵塞炮眼; ⑤禁止放明炮、糊炮;
⑥嚴格執行火藥、雷管的存放、運輸管理規定,放炮員要持證上崗。(4)防止電氣火源和靜電火源
①隧道內電氣設備與作業機械均使用非防爆型,其他行走機械嚴禁駛入; ②在高瓦斯地段全部使用防爆電器設備,主要包括變壓器、電纜、配電箱、防爆燈具以及噴漿機、輸送泵等施工機械; ③機動車輛和施工機械采用防爆設備,隧道內車輛限速10km/h;
④洞內電氣設備的選用符合防爆要求,嚴禁帶電檢修、搬遷電氣設備。防爆電氣在進洞前由專門的防爆設備檢查員進行安全檢查,合格后方可進入。洞內供電應做到:無“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭,有過電流和漏電保護,有接地裝置;堅持使用檢漏繼電器、局扇風電閉鎖和瓦斯電閉鎖裝置;
⑤為防止靜電火花,洞內使用的高分子材料(如塑料、橡膠、樹脂)制品,其表面電阻應低于其安全限定值。灑水、排水用塑料管外壁表面電阻小于1×109Ω,風壓管、噴漿管的表面電阻小于1×108Ω。消除洞內雜散電流產生的火源首先應普查洞內雜散電流的分布,針對產生的原因采取有效措施,防治雜散電流。(5)防止摩擦和撞擊點火
防治的主要措施有:在摩擦發熱的裝置上安設過熱保護裝置和溫度檢測報警斷電裝置;在摩擦部件金屬表面附著活性低的金屬,使其形成的摩擦火花難以引燃瓦斯,或在合金表面涂苯乙烯醇酸,以防止摩擦火花的產生;如工作面遇堅硬夾石或硫化鐵夾層時,不能強行截割,應放炮處理。為防止產生撞擊火花,裝碴前必須將石碴灑水濕潤;拆卸鋼模板和架子時,均使用木錘。(6)防止明火點燃
①嚴禁攜帶煙草、點火物品和易燃物品進洞,必須帶入洞內的易燃物品要經過項目總工程師的批準,并指定專人負責其安全; ②嚴禁在洞內使用明火或吸煙;
③盡量減少洞內電焊、氣焊作業;特殊的、不可避免的焊接,每次都必須制定安全措施。在焊接、切割等工作地點前后各20m范圍內,有檢測人員現場檢測,瓦斯濃度必須小于0.5%。并不得有可燃物,兩端各設一個供水閥門和滅火器,并在作業完成前由專人檢查,對焊接部位進行降溫,確認無殘火后方可結束作業。回風巷道內不準進行焊接作業;
④嚴禁在洞內存放汽油、煤油、變壓器油等,洞內使用的棉紗、布頭、潤滑油等必須存放在有蓋的鐵桶內,嚴禁亂扔亂放或拋在隧道內。(7)防止其他火源
除撞擊、摩擦等引起的火源外,地面的閃電或其他突發的電流也可能通過洞內管道進入這些可能爆炸區域而引燃瓦斯,因此,通常應當截斷通向這些區域的鐵軌、金屬管道等。(8)消防措施
①利用隧道供水系統兼作消防用水系統;
②隧道內高壓水管路每隔50m設置1個閥門,以備消防急用; ③洞內設置滅火器及消防設施,并保持良好狀態。(9)火情處理規定
①引起火災時,不得停風,但要掌握控制風向、風量; ②電氣設備著火時,首先切斷電源; ③不能直接滅火時,設置防火墻封閉火區。7.2 安全保證措施 7.2.1 安全保證體系
成立以項目經理為組長、副經理、總工為副組長、工程施工隊隊長為安全員的安全小組,并配備一名副經理專門管理安全生產,同樣,在每個施工隊中也設立一個專職安全員。經常性地組織全體施工人員學習施工安全制度和安全操作規程。對每個施工環節制訂施工安全措施。安全組織機構框圖見下頁。7.2.2安全保證措施
(1)建立專職的安全管理機構,制訂嚴格的施工安全制度;(2)在復工前組織對全體施工人員的安全教育,進行安全演練;
(3)組織全體施工人員進行安全培訓,機手熟悉各自機械的安全操作方法,各工種必須遵守各自的安全生產守則;
(4)配套好安全防護設施、裝備,在隧道重要安全裝置處懸掛安全警示牌、安全操作規程,發放安全帶、安全帽等;(5)對全體人員都購買人身意外保險;
(6)石方爆破工程的施工方案必須報請當地相關機構批準后,方能組織實施。(7)石方爆破工程的作業人員必須經當地相關機構培訓,考試合格后,持有有效操作證,才能進行施工。
(8)對易燃易爆物品實行專人專管,嚴格執行有關規定;(9)在施工必要路段實行交通管制;
(10)安全管理小組、專職安全員時刻對生產監控,發現問題及時糾正;
(11)安全生產措施不落實不準動工,安全員掛牌上崗,實行安全生產一票否決制;(12)積極開展安全生產勞動競賽,對表現突出的班組和個人給予表彰和獎勵,違反安全生產的班組和個人,予以嚴厲的處分和處罰。7.2.3安全保障檢查程序 安全保障檢查程序圖見下頁。7.2.4安全保證技術措施
(1)隧道施工人員到達工作地點后,領工員首先組織大家分頭檢查工作面、機具設施是否處于安全狀態,詳細檢查圍巖及初期支護是否有變化,頂板和兩幫是否穩定,如有松動和裂紋,應及時加固處理。
(2)爆破器材的使用遵守現行的《中華人民共和國民用爆破物品管理條例》。爆破器材的加工,在洞外的加工房中進行。進行爆破器材加工和爆破作業的人員,嚴禁穿化纖衣物。
(3)爆破后立即進行通風排煙,距爆破時間15min后,檢查人員進入工作面,進行以下各項檢查并妥善處理后,其他工作人員才準進入工作面:有無瞎炮及可疑現象;有無殘余炸藥或雷管;頂板、兩幫有無松動的石塊;噴錨支護有無損壞與變形;工作面通風狀況如何,煙塵及污染的空氣是否超標。進入隧道的內燃機械與車輛,應設置尾氣凈化裝置,并加強裝運碴作業期間的通風,加大通風功率,做好通風設計,保證洞內空氣清新。
(4)施工期間,現場施工負責人將會同有關人員對各部進行定期檢查,在不良地質地段,每班指派專人檢查,當發現噴錨支護變異或損壞時,立即增設錨桿并復噴砼或增設鋼支撐,必要時立即襯砌。
(5)當發現量測數據有突變或異變時,及時通知現場負責人,并采取應急措施,保證施工作業安全。
(6)所有工作人員在更衣室內交清所有物品后方可進洞施工。攜帶的工具防止敲打、撞擊,以免引起火花。洞內遇有險情或當警報信號發出后,必須絕對服從有關人員的指揮,有秩序地撤離危險區。
第五篇:瓦斯隧道施工總結
瓦斯隧道施工技術總結
1概述
1.1蘭渝紙坊隧道是高瓦斯隧道,公司申請了科研項目,目前正在推進中。
1.2本總結基于我們編制的施工組織設計,為使大家對該隧道有一個詳盡的了解,編寫時與總結無關的一些內容沒有刪除。
1.3 文中的相關設計參數取自《瓦斯隧道施工技術指南》。2工程概況 2.1施工簡介
紙坊隧道位于甘肅省岷縣縣城東邊,于洮河右岸岷縣奈子溝村東側山坡進洞,在岷縣正龍飼料廠后山坡出洞。隧道位于西秦嶺中山區。山高溝深,地形起伏很大,洞身最大埋深248米,梁頂植被覆蓋較好。隧道起里程為DK201+817-DK206+952,全長5135米雙線隧道。隧道除進口段1037.809米,出口段797.856米位于R=4000m的曲線上,其余段落位于直線上,隧道內線路分別為5.5‰和-3‰的人字行坡。隧道進、出位于國道G212路邊,交通方便。
2.2工程地質、瓦斯情況 按照設計施工圖紙資料,該隧道工程范圍內二疊系下統地層內含炭質板巖,存在產生瓦斯等有害氣體產生的地質條件,設計說明中具體瓦斯含量未明確。3施工方案
3.1總體施工方案
隧道通風采用壓入式的通風方式;瓦斯檢測采用人工檢測檢測方式;隧道施工采用三臺階七步開挖法施工,人工風鉆打眼,光面爆破,超前小導管和噴射砼支護,臺階法開挖,防爆挖掘機輔助防爆裝載機挖、裝,防爆自卸汽車運輸,二次襯砌采用模板臺車襯砌,砼在洞外集中拌和,防爆砼運輸車運輸,泵送入模。
二次襯砌在開挖、初期支護完成并滿足有關要求后立即施工,盡快封閉,減少瓦斯溢出量。3.2 重、難點施工方案 隧道施工的通風方案、瓦斯監控方案、供電方案及機械防爆性能改裝是實施性施工方案的重、難點。
3.2.1 通風要求
綜合考慮紙坊隧道的實際情況,通風方案回風風速按0.5m/s設計,為防止瓦斯積聚,對如塌腔、模板臺車、加寬段、避車洞等處增加局扇或高壓風進行解決,對于一般段落采用射流風機卷吸升壓以提高風速,從而解決回風流瓦斯的層流問題。
3.2.2 瓦斯含量
根據《鐵路瓦斯隧道技術規范》,對隧道內不同地段的瓦斯濃度有不同的要求,具體內容見下表。為確保施工安全,本隧通風瓦斯濃度按0.5%考慮。隧道內瓦斯濃度限值及超限處理措施表 3.2.3 通風的連續性
根據《鐵路瓦斯隧道技術規范》7.2.9瓦斯隧道施工期間,應實施連續通風。因檢修、停電等原因停風時,必須撤出人員,切斷電源。4方案概述
洞口安裝1臺SDF(C)No13型軸流多速通風機通過φ1.8m雙抗風管(阻燃、抗靜電)將新鮮空氣送至掌子面。通風機設在洞外距洞口12m處。風管最前端距掌子面5m。4.1.通風管要求
通風管選用抗靜電阻燃風管,直徑為1.8m。4.2 隧道風機配置數量表 風機、鳳管配置數量表 4.3 瓦斯監控方案 4.3.1瓦斯監控要求 瓦斯隧道施工期間,建立瓦斯通風監控、檢測的組織系統,測定氣象參數、瓦斯濃度、風速、風量等參數。低瓦斯工區可用便攜式瓦檢儀,高瓦斯工區和瓦斯突出工區除便攜式瓦檢儀外,尚應配置高濃度瓦檢儀和瓦斯自動檢測報警斷電裝置并配備救護隊。4.3.2監控方案總述
根據要求,結合本隧道特點,采用人工監控體系,配備便攜式甲烷檢測報警儀,在檢測到瓦斯濃度>0.5%時報警,瓦斯濃度>1%時立即停機。
在工作面的上隅角設置便攜式甲烷檢測報警儀,在檢測到瓦斯濃度>0.5%時報警,瓦斯濃度>1%時命令切斷作業區電源,工人停止作業,瓦斯濃度>1.5%時撤出作業人員。對需人工檢測的部位,保證每15分鐘檢測一次,在瓦斯濃度>1.5%時,保證每5分鐘檢測一次。儀器設備的檢驗按照《鐵路瓦斯隧道技術規范》附錄C瓦斯測定儀檢測質量的控制及廠家的使用說明書進行定期檢定,編制相應的管理制度。4.3.3瓦斯監控管理
成立專人的瓦斯監控系統安裝、使用、維修、維護的班組。
4.4 機械的防爆性能改裝方案 4.4.1 機械要求
(1)隧道內非瓦斯工區和低瓦斯工區的電氣設備與作業機械可使用非防爆型,其行走機械嚴禁駛入高瓦斯工區和瓦斯突出工區。
(2)隧道內高瓦斯工區和瓦斯突出工區的電氣設備與作業機械必須使用防爆型。4.4.2 機械的改裝
應對施工機械進行防爆性能改裝,以滿足施工要求。(1)改裝的機械表
(2)改裝后機械的性能 ①防爆柴油機的技術要求: 排氣溫度不超過70℃; 水箱水位下降設定值;
機體表面溫度不超過150℃; 電器系統采用防爆裝置; 啟動系統采用防爆裝置;
以上各項設定值是光指標、聲報警,延時60s自動停車; 防爆柴油機采用低水位報警和溫度過高報警。
②排氣系統中一氧化碳、氮氣化物含量不超過國家設定排放標準。改裝柴油機防爆系列按照國家柴油機的技術規范和要求標準。4.5供電方案 4.5.1 供電要求
依據《鐵路瓦斯隧道技術規范》8.1.3“高瓦斯工區供電應配置兩路電源。工區內采用雙電源線路,其電源線上不得分接隧道以外的任何負荷。”的要求,本隧道供電方案為各自獨立系統,洞內電器全部采用防爆型。4.5.2 供電設計
(1)隧道內設兩回路電源線路,主要供隧道內射流風機、照明及局扇使用,當一回路運行時,另一回路備用,以保證供電的連續性。
(2)隧道施工長度達2550m,需高壓進洞,變壓器采用礦用防爆型,容量為315KVA。電壓波動范圍,高壓為額定值的±5%,低壓為額定值±10%。
(3)洞內的高壓電纜應使用有屏蔽的監視型橡套電纜,低壓電纜應使用不延燃橡套電纜,各種電纜的分支連接,必須使用與電纜配套的防爆連接器、接線盒。(4)為保證隧道的正常通風及照明,左右洞各備用1臺630KW發電機,在停電15分鐘內,啟動發電機供隧道內通風、監測及照明。
(5)進入隧道內的供電線路,在隧道洞口處裝設避雷裝置。(6)施工照明
洞內照明系統采用由洞內防爆變壓器輸出經礦用防爆主電纜在各相應地段設置照明及信號專用ZXB4型綜合保護裝置,將380V三相中性點不接地電源降為127V,用分支電纜、防爆接線合接入防爆燈具,以滿足道路和施工的需要。固定敷設的電線采用鎧裝鉛包紙絕緣電纜。鎧裝聚氯乙稀或不延燃橡套電纜;移動式或手持式電氣設備的電纜,采用專用不延燃橡套電纜;開挖面采用銅芯質電纜。
隧道內照明燈具在已襯砌地段的固定照明燈具采用EXdⅡ型防爆照明燈。開挖工作面附近固定照明燈具采用EX dⅠ型礦用防爆照明燈。移動照明全部采用礦燈。4.6 施工通訊方案
在掌子面和洞口及值班室設置防爆應急電話,確保信息安全暢通。隧道內固定敷設的通信、信號和控制用電纜全部采用鎧裝電纜、不延燃橡套電纜或礦用塑料電纜。
為防止雷電波及隧道內引起瓦斯事故,通信線路在隧道洞口處裝設熔斷器和避雷裝置。5關鍵崗位的崗位職責 5.1門崗崗位職責
5.1.1門崗應熟練掌握瓦斯隧道施工的相關知識,了解瓦斯濃度限值和處理措施,隨時了解洞內施工狀況。
5.1.2負責瓦斯隧道進洞人員的安全檢查工作。5.1.3負責隧道洞門口的警戒工作。
5.1.4負責瓦斯隧道突發異常情況的報告工作。
5.1.5嚴格執行進洞人員登記和檢身制度,未經許可不得讓與隧道施工無關的人員進入洞內。5.1.6嚴格按規定沒收進洞人員的手機、香煙、打火機、鑰匙串等火種和電子設備、物品并做好記錄上報工區負責人。
5.1.7嚴禁穿著化纖衣服、喝酒人員進入洞內,5.1.8加強與瓦檢員及通風工的聯系。未通風及瓦斯濃度超標情況下,嚴禁相關人員入內。5.1.9嚴格執行進出洞人員掛牌、摘牌清點制度。
5.1.10嚴格清點、檢查進洞作業人員攜帶的工具、安全防護用品、機具設備等是否符合安全規定。不符合規定或發現異常情況時嚴禁進洞并報告項目負責人。
5.1.11認真填寫值班記錄并嚴格執行交接班制度,保持隧道洞口清潔衛生。5.2通風工崗位職責
5.2.1應熟練掌握瓦斯隧道施工的相關知識,了解瓦斯濃度限值和處理措施,隨時了解洞內施工狀況。
5.2.2堅守工作崗位,保證瓦斯隧道洞內正常通風。5.2.3嚴格按照通風機的安全操作規程作業。5.2.4熟悉通風機的使用性能,定期對通風機進行檢修、保養,確保風機正常運轉。
5.2.5停電時,必須在15分鐘內接通并啟動備用發電機;平時應確保備用通風機處于良好狀態。
5.2.6認真閱讀每班次的瓦檢報表,掌握瓦斯變化情況。加強與瓦檢員、門崗的聯系,根據洞外瓦斯監控中心值班人員或門崗的通知,調整風機轉速。
5.2.7拒絕接受除瓦檢員以外其他人員的停風和換檔指令。確需停風(如接風管等),時間超過15分鐘以上時必須報請項目總工批準后方可停風。
5.2.8認真填寫值班記錄,記錄中對通風機的運轉及保養情況、存在問題必須進行詳細描述,堅持交接班制度。5.3瓦檢員崗位職責
5.3.1牢固樹立“安全第一 預防為主”的思想,以高度的政治責任感、強烈的責任心深刻認識到其工作關系到瓦斯隧道作業人員的生命、財產安全和施工生產的順利進行,關系到企業的聲譽。
5.3.2瓦斯檢測員必須具有一定的瓦斯隧道實踐經驗,掌握一定的通風瓦斯知識和技能,熟悉瓦斯濃度限值和處理措施。經專門培訓考試合格持證上崗。
5.3.3瓦斯檢測工作不得發生空班、漏檢、少檢、假檢并做到隧道瓦斯濃度記錄牌板、檢查記錄、瓦斯臺帳三對口(檢查地點、檢查日期、每次檢查的具體時間、班次、檢查的內容和數據、檢查人姓名等必須完全一致),嚴格執行洞內作業特殊過程、關鍵工序批準制度。5.3.4嚴格執行瓦斯巡回檢查制度和請示報告制度,認真填寫瓦斯檢查記錄,檢查結果必須記入瓦斯檢查班報手冊和檢查地點的瓦斯濃度警示牌上,通知現場作業人員、門崗、通風工。5.3.5隨時緊跟隧道作業人員到作業面并按照瓦斯檢測地點及范圍要求巡回檢測,必須滿足“三人連鎖放炮制”和安全生產的需要。嚴禁脫崗、玩忽職守。
5.3.6必須在爆破之前監督檢查將風管及瓦斯探頭移至規定的安全范圍之內,爆破之后再監督檢查將風管及瓦斯探頭安裝在規定的安全范圍之內。
5.3.7有權制止一切違規操作的行為,有權強令可能出現瓦斯燃燒等危險情況的工作面停工,并組織人員撤離到安全地點。
5.3.8有權根據檢測出的瓦斯及二氧化碳濃度通知通風工控制主風機工作檔位,有權安排局部通風,有責任要求工區安排維修通風設備。
5.3.9必須保護好瓦斯檢測儀器,在攜帶和使用過程中嚴禁猛烈摔打、碰撞;嚴禁被水澆淋或浸泡。對儀器的零點、測試精度及報警點應定期上報安質部進行校驗,確保儀器測量準確、可靠。
5.3.10在洞內瓦斯發生險情時立即啟動應急預案,組織遇險人員自救互救,并參加搶險救災工作。
5.4 爆破管理 5.4.1爆破材料
采用礦用炸藥,礦用延時電雷管起爆,其總延時時間不超過130ms。5.4.2 設計依據
依據《鐵路瓦斯隧道技術規程》要求:
(1)瓦斯工區的爆破作業必須采用煤礦許用炸藥,有突出地段安全等級不低于三級煤礦許用的含水炸藥。
(2)瓦斯工區必須采用電力起爆,并使用煤礦許用電雷管,采用煤礦毫秒雷管時,最后一段的延期時間不得大于130ms。
(3)瓦斯突出工區,宜采用上下斷面長臺階法開挖,利用上部臺階排放下部臺階的部分瓦斯,其臺階長度應根據通風需要和隧道結構安全性、圍巖穩定性綜合考慮確定。5.4.3 爆破設計
人工風鉆鉆眼,Ⅱ類圍巖采用短臺階預留核心土法開挖,臺階長度3~5m;Ⅲ、Ⅳ類圍巖采用臺階法開挖,光面爆破,臺階長度不超過8m。爆破電閘安裝在新鮮風流中,與掌子面保持200m距離。
洞內爆破嚴格執行“一炮三檢制”(裝藥前、放炮前、放炮后)、“三人連鎖放炮制”(放炮員、班組長、瓦檢員)。
Ⅲ類及Ⅳ類圍巖開挖鉆爆設計圖見下頁。6施工預案
6.1 地質超前預報與超前鉆探
隧道采用常規地質素描、HSP地質雷達檢測、超前鉆探三種方法進行地質超前預報。
已與中鐵西南院簽訂合同,由其負責地質超前預報,主要預測地質圍巖、水系、瓦斯。預報采用“HSP聲波發射法為主要手段的綜合物探技術”,由中鐵西南院研制的ZGS1610智能工程探測聲波儀,以及配套的系統,分析軟件系統,預報循環長度為30~50m。超前鉆孔采用YG100E鉆機,φ100鉆孔,長度20m。
初探:根據HSP地質雷達檢測結果和設計資料,接近突出煤層時,在距煤層位置15~20m(垂距)處的開挖工作面打超前探孔1個,初探煤層位置;
復探:在距煤層10m(垂距)處開挖面上打3個超前探孔,并取巖(煤)芯,分別探測開挖工作面前方上部及左右部位煤層位置。
掌握并收集探孔施工過程中的瓦斯動力現象。鉆孔過程中觀察孔內排出的漿液、煤屑變化情況并做好記錄,由地質工程師根據設計地質圖、地質預報資料、鉆孔資料、掌子面的地質情況等進行綜合描述分析,確定施工方法。6.2 瓦斯提前排放
根據超前預報及超前鉆探的資料進行瓦斯突出的判定,當瓦斯壓力P≥0.7Mpa,瓦斯散放初速度△P≥10,煤的堅固性系數f≤0.5,煤的破壞類型為Ⅲ類及以上時,在掌子面上鉆孔施作卸壓孔。鉆孔排放參數如下:
鉆孔排放位置設在距煤層垂距不小于3m的掌子面上;瓦斯排放由具有有經驗的專業隊伍施工,以保證安全。
施鉆時各孔均穿透煤層,并進入頂(底)板巖層不小于0.5m;鉆孔排放布孔時,在煤層厚度1/2處的孔距不大于2倍排放半徑,一般孔底間距不大于2m;
當煤層傾角小、煤層厚、一次排放鉆孔過長、俯角過大時,可采用分段分部多次排放,但首次排放鉆孔的穿煤深度不得小于1.0m;
下部臺階瓦斯排放應采取下列措施:可在上部臺階底部打俯角孔排放;孔距與排距宜為1.0m;每排排放鉆孔連線應與煤層走向平行;
排放孔施工前加強排放工作面及已開挖段的支護,防止坍塌造成突出; 排放孔施工必須嚴格按設計施鉆,鉆孔過程排專人檢查其角度和長度;
排放孔施工過程中注意觀察各種異常情況及動力現象,當某孔施工中動力現象嚴重,可暫停該孔施工,待其他孔施工完后再補貼該孔;
在董家山隧道設立瓦斯監測中心,安裝KJ90型礦井瓦斯安全監控系統,該系統主要對洞內瓦斯、風量和主要風機實施風電瓦斯閉鎖及風量控制,及時準確地對洞內各工作。每鉆完一個孔后檢測該孔瓦斯濃度,以后每天進行兩次,掌握排放效果和修正排放時間。在超前卸壓孔施工過程中,加強掌子面瓦斯濃度和孔內瓦斯濃度監測,通過對濃度變化的分析,研究下一步通風方案和開挖施工措施,確保掌子面瓦斯濃度達到0.5%以下。6.3瓦斯塌方處理措施
6.3.1對塌方體上方聚積的瓦斯設置局部通風排除; 6.3.2對塌方地段的巖隙加強監測工作,掌握瓦斯濃度變化情況,及時發出險情報告。6.3.3塌方地段盡快襯砌,封閉瓦斯。7施工應對措施
7.1 瓦斯地段施工技術措施
7.1.1 建立健全監控組織機構,明確管理責任(1)監控組織機構
針對董家山隧道圍巖中賦存瓦斯的特點,在隧道施工管理的基礎上,成立了相應的瓦斯安全管理機構,在施工作業隊成立通風防爆班組,組織瓦斯檢測和結果分析工作,各工作面配備瓦檢員,實行日夜現場檢測、收集數據。聘請有經驗的地質專家和煤礦安全顧問,在此基礎上組建成立以經理為組長、生產、安全副經理和總工為副組長,各部門參加組織實施的防爆領導小組。
瓦斯防爆領導小組見下頁。(2)建立健全各種規章制度
在認真貫徹執行集團公司的安全生產責任制、安全教育制、安全檢查制、班前安全講話制、周一安全活動制、安全設計制、技術交底制、臨時設施檢查驗收制、交接班制、安全操作掛牌制、職工傷亡事故報告制、安全生產獎懲制等十二項: 管理制度,同時經理部根據人員分工和機構的設置制定項目經理、副經理、項目總工、工區主任、施工隊長、項目部辦公室、物設部、安質部、財務部、派出所和工會、共青團、安全員的崗位安全職責。(3)建立健全瓦斯隧道施工的安全制度和操作規程 ①瓦斯隧道爆炸物品管理制度。
②瓦斯隧道電氣設備與作業機械安全操作規程。③洞口空壓機房人員安全防范措施。④緊急救援與搶險制度。⑤通風工崗位職責。⑥瓦檢員的崗位職責。
⑦瓦斯防爆防火安全警械制度。⑧瓦斯檢測、監控、報告報告制度。
⑨瓦斯隧道爆破安全管理規程,洞內爆破嚴格執行“一炮三檢制”(裝藥前、放炮前、放炮后)、“三人連鎖放炮制”(放炮員、班組長、瓦檢員),確保瓦斯濃度小于0.5%后方可施工。
⑩瓦斯隧道施工通風管理制度。
○11瓦斯隧道儀器、設備、設施檢查維修制度。○12瓦斯隧道鉆爆作業安全操作規程。○13 瓦斯隧道電工安全操作規程 ○14實行安全“一票否決制”,當瓦檢員發現異常情況口,可直接下達停工指令,指揮施工人員有序撤離。
(4)建立瓦斯隧道的信息逐級匯報制 每道工序施工前,瓦檢員必須在現場認真檢測瓦斯濃度并做好記錄,有責任告知該區域是否安全,瓦檢記錄表上需明確注明,值班領工、當班班組長現場簽字,并填寫施工作業區瓦斯檢測告示牌,每個班組不得少于三次,不得漏檢和弄虛作假;作業班組在施工過程中,有權利監督瓦檢員是否在現場按規定頻次檢測。
每日安檢員將瓦檢資料歸類整理后上報經理部安質部,安質部將資料上報公司安質部,公司安質部將每周瓦檢資料整理后上報集團公司安質處,達到對瓦斯的逐級監控。(5)強化瓦斯知識培訓 凡是參與董家山隧道施工的人員必須進行防治瓦斯的安全技術培訓,并經考試合格后發證上崗。讓每位干部、職工了解事故發生的預兆和規律,掌握事故防治和應急措施,工人熟悉本工種操作規程杜絕違章操作,對于電工、爆破工、瓦檢員、安全員、質檢員等特殊工種,必須經專業機構培訓取得合格證后,方準持證上崗。(6)建立獎懲制度
在經理部實行安全獎懲制度,對發現違規操作并及時制止和上報的職工進行獎勵,對違規操作人員進行嚴厲懲罰,造就人人自覺、遵章受紀的氛圍。7.1.2 瓦斯施工技術措施(1)瓦斯的有效監控
①瓦斯的自動監控在董家山隧道設立瓦斯監測中心,安裝KJ90型礦井瓦斯安全監控系統,該系統主要對洞內瓦斯、風量和主要風機實施風電瓦斯閉鎖及風量控制,及時準確地對洞內各工作面的瓦斯狀況進行24小時全方位監控。將洞內各監測點采集的數據經過礦用監控儀傳輸到洞外,通過通信接口及系統軟件智能化處理由終端顯示,并伴有聲光報警,可有準備、有預見地防止瓦斯隱患,保證了隧道在安全生產管理中有條不紊地進行。②瓦斯的人工監控
設立專職瓦檢人員:每個洞口9人、3班倒連續檢測,檢測人員要經過培訓、持證上崗,保證每班洞內同時有三名瓦檢員,以確保掌子面、模板臺車隨時有一名專職瓦檢員,另一名瓦檢員巡回在橫通道、斷面變化處檢測,并且保證有一名副經理值班。帶班作業人員及工班長必須隨身攜帶便攜式瓦檢儀,保證每個工作面及二襯砌地段瓦斯濃度隨時監控;瓦檢員必須隨時配帶光學瓦檢儀,重點部位必須使用光學瓦檢儀,堅持使用瓦斯斷電裝置連續監測,其探頭懸掛位置要能反映隧道風流中瓦斯的最高濃度。③技術培訓
KJ90系統采購合同的簽定宜投入使在系統用前1個月,合同簽定后即可選派人員參加培訓,提前掌握。在隨后的設備安裝、調度過程中再次進行學習。待廠方技術人員對其技術能力進行確認后,上崗操作。④設立洞口門崗
洞口門崗堅持24小時值班,門崗設洞內工序狀態揭示牌,所有進洞施工人員分工序掛牌上崗、下班摘牌離崗,其他人員需進洞經項目經理批準后在洞口值班室登記方可進入,洞內施工機械實行進、出登記制,并建立詳細記錄臺帳。(2)穩扎穩打預防塌方,防止瓦斯突出
及時根據收集前方地質資料調整開挖方法和循環進尺。采取“超前探測、提前排放”,有效降低瓦斯壓力,杜絕瓦斯涌出的可能。(3)加強通風防止瓦斯積聚
①洞內不間斷通風,并根據隧道的瓦斯濃度情況,調整風機的檔位,同時采用局扇防止瓦斯積聚。設置專人對通風設施進行檢修,安設活動支架,提高出風口角度,使風直接吹入拱部,以稀釋洞頂的瓦斯濃度,局部通風機與掌子面的距離始終保持5m左右,使掌子面的瓦斯濃度控制在0.5%以下。
②對瓦斯易積聚部位,隧道加寬段、防水板后、坍腔內以及橫通道設置局扇或用高壓風管等設備,實施局部通風,消除瓦斯積聚的隱患。7.1.3 防火措施
(1)加強思想教育、提高防火意識
防止點火源的出現對瓦斯隧道來說是一個嚴格管理的問題。施工中做到日日不松懈,班班嚴格執行機電、放炮、摩擦撞擊、明火等的防治規定和措施。提高洞內工作人員和工程技術人員的素質,加強防火防爆意識,大力宣傳洞內的防火防爆知識,貫徹執行有關規定,發現隱患和違章嚴肅處理。(2)設置更衣室
在隧道左右洞口外分別設一處進洞工作人員更衣室。配備全套進洞施工人員所需的純棉工作衣物,并在更衣室內設置簡易洗浴間,方便職工下班沖洗。更衣室內嚴格按照煤礦下井前制度管理(佩帶自救器、毛巾),在儲物柜內放置全部物品交出鑰匙后方可領取進洞衣物。出洞下班時先交還工作服才能領取儲物柜鑰匙,杜絕私自夾帶物品進洞。(3)防止放炮火源
①爆破作業必須使用煤礦許用炸藥,有突出地段安全等級不低于三級的煤礦許用的含水炸藥。不使用不合格和變質、超期的炸藥。采用參加了消焰劑的
煤礦安全炸藥。雷管總延時時間≤130ms,使雷管延期小于瓦斯爆炸所需的感應期,以保證不會引燃、引爆瓦斯;
②有爆破作業的工作面必須嚴格執行“一炮三檢”的瓦斯檢查制度,保證放炮前后的瓦斯濃度在規定的界限內;
③禁止使用明接頭后裸露的放炮母線,放炮連線、放炮等工作要由專門的人員操作,嚴格“三人連鎖放炮”制度;
④炮眼的深度、位置、裝藥量符合該工作面“作業規程”的要求,炮眼充填填滿、填實,嚴禁使用塊狀物或可燃性物質代替炮泥充填炮眼,用溫炮泥和粘土堵塞炮眼; ⑤禁止放明炮、糊炮;
⑥嚴格執行火藥、雷管的存放、運輸管理規定,放炮員要持證上崗。(4)防止電氣火源和靜電火源
①隧道內電氣設備與作業機械均使用非防爆型,其他行走機械嚴禁駛入;
②在高瓦斯地段全部使用防爆電器設備,主要包括變壓器、電纜、配電箱、防爆燈具以及噴漿機、輸送泵等施工機械;
③機動車輛和施工機械采用防爆設備,隧道內車輛限速10km/h;
④洞內電氣設備的選用符合防爆要求,嚴禁帶電檢修、搬遷電氣設備。防爆電氣在進洞前由專門的防爆設備檢查員進行安全檢查,合格后方可進入。洞內供電應做到:無“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭,有過電流和漏電保護,有接地裝置;堅持使用檢漏繼電器、局扇風電閉鎖和瓦斯電閉鎖裝置;
⑤為防止靜電火花,洞內使用的高分子材料(如塑料、橡膠、樹脂)制品,其表面電阻應低于其安全限定值。灑水、排水用塑料管外壁表面電阻小于1×109Ω,風壓管、噴漿管的表面電阻小于1×108Ω。消除洞內雜散電流產生的火源首先應普查洞內雜散電流的分布,針對產生的原因采取有效措施,防治雜散電流。(5)防止摩擦和撞擊點火
防治的主要措施有:在摩擦發熱的裝置上安設過熱保護裝置和溫度檢測報警斷電裝置;在摩擦部件金屬表面附著活性低的金屬,使其形成的摩擦火花難以引燃瓦斯,或在合金表面涂苯乙烯醇酸,以防止摩擦火花的產生;如工作面遇堅硬夾石或硫化鐵夾層時,不能強行截割,應放炮處理。為防止產生撞擊火花,裝碴前必須將石碴灑水濕潤;拆卸鋼模板和架子時,均使用木錘。
(6)防止明火點燃
①嚴禁攜帶煙草、點火物品和易燃物品進洞,必須帶入洞內的易燃物品要經過項目總工程師的批準,并指定專人負責其安全; ②嚴禁在洞內使用明火或吸煙;
③盡量減少洞內電焊、氣焊作業;特殊的、不可避免的焊接,每次都必須制定安全措施。在焊接、切割等工作地點前后各20m范圍內,有檢測人員現場檢測,瓦斯濃度必須小于0.5%。并不得有可燃物,兩端各設一個供水閥門和滅火器,并在作業完成前由專人檢查,對焊接部位進行降溫,確認無殘火后方可結束作業。回風巷道內不準進行焊接作業;
④嚴禁在洞內存放汽油、煤油、變壓器油等,洞內使用的棉紗、布頭、潤滑油等必須存放在有蓋的鐵桶內,嚴禁亂扔亂放或拋在隧道內。(7)防止其他火源
除撞擊、摩擦等引起的火源外,地面的閃電或其他突發的電流也可能通過洞內管道進入這些可能爆炸區域而引燃瓦斯,因此,通常應當截斷通向這些區域的鐵軌、金屬管道等。(8)消防措施
①利用隧道供水系統兼作消防用水系統;
②隧道內高壓水管路每隔50m設置1個閥門,以備消防急用; ③洞內設置滅火器及消防設施,并保持良好狀態。(9)火情處理規定
①引起火災時,不得停風,但要掌握控制風向、風量; ②電氣設備著火時,首先切斷電源;
③不能直接滅火時,設置防火墻封閉火區。7.2 安全保證措施 7.2.1 安全保證體系
成立以項目經理為組長、副經理、總工為副組長、工程施工隊隊長為安全員的安全小組,并配備一名副經理專門管理安全生產,同樣,在每個施工隊中也設立一個專職安全員。經常性地組織全體施工人員學習施工安全制度和安全操作規程。對每個施工環節制訂施工安全措施。
安全組織機構框圖見下頁。7.2.2安全保證措施
(1)建立專職的安全管理機構,制訂嚴格的施工安全制度;(2)在復工前組織對全體施工人員的安全教育,進行安全演練;
(3)組織全體施工人員進行安全培訓,機手熟悉各自機械的安全操作方法,各工種必須遵守各自的安全生產守則;
(4)配套好安全防護設施、裝備,在隧道重要安全裝置處懸掛安全警示牌、安全操作規程,發放安全帶、安全帽等;
(5)對全體人員都購買人身意外保險;
(6)石方爆破工程的施工方案必須報請當地相關機構批準后,方能組織實施。
(7)石方爆破工程的作業人員必須經當地相關機構培訓,考試合格后,持有有效操作證,才能進行施工。
(8)對易燃易爆物品實行專人專管,嚴格執行有關規定;(9)在施工必要路段實行交通管制;
(10)安全管理小組、專職安全員時刻對生產監控,發現問題及時糾正;
(11)安全生產措施不落實不準動工,安全員掛牌上崗,實行安全生產一票否決制;
(12)積極開展安全生產勞動競賽,對表現突出的班組和個人給予表彰和獎勵,違反安全生產的班組和個人,予以嚴厲的處分和處罰。7.2.3安全保障檢查程序
安全保障檢查程序圖見下頁。7.2.4安全保證技術措施
(1)隧道施工人員到達工作地點后,領工員首先組織大家分頭檢查工作面、機具設施是否處于安全狀態,詳細檢查圍巖及初期支護是否有變化,頂板和兩幫是否穩定,如有松動和裂紋,應及時加固處理。
(2)爆破器材的使用遵守現行的《中華人民共和國民用爆破物品管理條例》。爆破器材的加工,在洞外的加工房中進行。進行爆破器材加工和爆破作業的人員,嚴禁穿化纖衣物。(3)爆破后立即進行通風排煙,距爆破時間15min后,檢查人員進入工作面,進行以下各項檢查并妥善處理后,其他工作人員才準進入工作面:有無瞎炮及可疑現象;有無殘余炸藥或雷管;頂板、兩幫有無松動的石塊;噴錨支護有無損壞與變形;工作面通風狀況如何,煙塵及污染的空氣是否超標。進入隧道的內燃機械與車輛,應設置尾氣凈化裝置,并加強裝運碴作業期間的通風,加大通風功率,做好通風設計,保證洞內空氣清新。(4)施工期間,現場施工負責人將會同有關人員對各部進行定期檢查,在不良地質地段,每班指派專人檢查,當發現噴錨支護變異或損壞時,立即增設錨桿并復噴砼或增設鋼支撐,必要時立即襯砌。(5)當發現量測數據有突變或異變時,及時通知現場負責人,并采取應急措施,保證施工作業安全。
(6)所有工作人員在更衣室內交清所有物品后方可進洞施工。攜帶的工具防止敲打、撞擊,以免引起火花。洞內遇有險情或當警報信號發出后,必須絕對服從有關人員的指揮,有秩序地撤離危險區。