瓦斯隧道安全施工方案

中铁二十三局集团都江堰灵岩山隧道瓦斯隧道安全专项施工方案·-1-都江堰灵岩山隧道瓦斯隧道安全技术专项方案编制审核审批中铁二十三局集团有限公司都江堰灵岩山隧道EPC项目部2009年10中铁二十三局集团都江堰灵岩山隧道瓦斯隧道安全专项施工方案·-2-目录一、工程概况........................................................................................................-3-二、瓦斯隧道安全控制依据................................................................................-3-三、瓦斯隧道专项施工方案................................................................................-3-(一)瓦斯监测方案................................................................................................-3-(二)瓦斯地质超前预报方案................................................................................-8-(三)瓦斯通风方案..............................................................................................-10-(四)、供电、通讯方案......................................................................................-13-(五)、机械的防爆性能改装方案.....................................................................-14-(六)、防突方案..................................................................................................-15-四、瓦斯安全管理措施......................................................................................-19-1、瓦斯监控组织机构......................................................................................-19-2、瓦斯监测施工管理措施..............................................................................-21-五、瓦斯隧道施工安全技术措施：..................................................................-25-（一）、瓦斯隧道施工工艺安全技术措施......................................................-25-（三）、瓦斯检测安全技术措施......................................................................-27-（四）、瓦斯隧道机电设备安全技术措施：..................................................-28-（五）、瓦斯隧道消防安全技术措施：..........................................................-29-（六）、瓦斯隧道施工人员安全技术措施：..................................................-29-（七）、瓦斯隧道煤与瓦斯突出安全技术措施..............................................-30-中铁二十三局集团都江堰灵岩山隧道瓦斯隧道安全专项施工方案·-3-一、工程概况灵岩山隧道工程隧道长1410m，最大埋深约210m。隧道建筑界限:宽5m×高9m,隧道公路为二级双向行驶公路。根据初步勘察文件及初步设计文件资料，本工程为中高瓦斯隧道。瓦斯气体主要成分以甲烷(CH4)为主，甲烷(CH4)标准状态含量0.51(g/L),甲烷(CH4)250C状态含量0.47(g/L)，摩尔百分数占66.70%。改须家河组（T3X2）二段含煤地层贯穿全隧道，呈单斜构造，受附近二王庙断层影响，岩层走向偏转，倾角变化大。二、瓦斯隧道安全控制依据1、《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002)；2、《防治煤矿瓦斯突出规定》(煤炭工业出版社2009)；3、《煤矿安全规程》(煤炭工业出版社2006)；4、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ1029-2007）；5、《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）；6、《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》；7、设计文件资料以及其他国家有关安全技术操作规程、规范、标准、文件。三、瓦斯隧道专项施工方案(一)瓦斯监测方案1、隧道瓦斯监测的内容在施工中，对安全生产影响最大的是瓦斯(主要成分是CH4)的浓度。故在本隧道施工中，主要以CH4为监测对象，采用自动瓦斯监控系统监测隧道内CH4气体的浓度变化情况。2、监控方案总述灵岩山隧道出口决定选用KJ-101型瓦斯监测系统。中铁二十三局集团都江堰灵岩山隧道瓦斯隧道安全专项施工方案·-4-KJ-101自动监测系统采用分部式网络化结构，一体化嵌入式设计，具有红外遥控设置，独特的三级断电控制和超强异地交叉断电能力，可实现计算机远程多级联网集中控制和安全生产管理。该系统由洞外计算监控中心、洞内分站、洞内风速传感器、低浓度瓦斯传感器、远程断电仪和自动报警器组成，工作原理如图1所示。监控中心站报警仪记录仪电话联系电脑监控断电系统隧道T/WT/WT/WT/W注：T代表甲烷传感器W代表风速传感器图1KJ101一体化监控系统原理示意图灵岩山隧道出口自动瓦斯监测系统由2台主机（其中1台备用）、2个分站、6个低浓度瓦斯传感器、6个CO传感器、6个CO2传感器、6个温度传感器、6个风速传感器、3个开停传感器、3个风筒传感器、3个报警器、3个MK1KFD-4J型瓦斯断电仪、2套设备电源和1台备用电源组成。隧道每间隔500~1000m平行设甲烷传感器、风速传感器一组。该系统瓦斯监测范围：0%~4%CH4，瓦斯检测反应速度≤30s；风速监测范围：0.3~15m/s。该系统可实现洞内传感器声光报警及洞外监控中心自动报警。在监控系统的设计中，掌子面拱顶下应布置两台低浓度瓦斯传感器，分站布置在距掌子面700m的地方（分站处设有低浓度瓦斯传感器1台、风速传感器1台），随着隧道不断掘进，分站和掌子面两台传感器同时前移。长距离独中铁二十三局集团都江堰灵岩山隧道瓦斯隧道安全专项施工方案·-5-头掘进的隧道，每700m之间增设一组传感器。灵岩山隧道出口工区瓦斯监控系统平面布置图如图2所示。15m700m500m远程断电仪洞内分站双抗软管2路风机2台洞口计算机监控中心灵岩山隧道出口工区远程断电仪洞内分站甲烷传感器甲烷传感器甲烷传感器甲烷传感器风速传感器风速传感器图2灵岩山隧道出口工区瓦斯监控系统平面布置图1.4.4信息传输系统电缆选用及布置要求①监测系统传输电缆要专用，以提高可靠性。②监测系统所用电缆要具有阻燃性。③监测系统中各设备之间的连接电缆需加长或作分支连接时，被连接电缆的芯线应采用接线盒或具有接线盒功能的装置，用螺钉压接或插头、插座插接，不得采用电缆芯线导体的直接搭接或绕接的方式。④具有屏蔽层的电缆，其屏蔽层不宜用作信号的有效通路。在用电缆加长或分支连接时，相应电缆之间的屏蔽层应具有良好的连接，而且在电气上连接在一起的屏蔽层一般只允许一个点与大地相连。⑤所有传输系统直流电源和信号电缆尽量与电力电缆沿隧道两侧分开敷设，若必须在同一侧平行敷设时，它们与电力电缆的距离不宜小于0.5m。1.4.5分站的安装要求分站应安装在便于工作人员观察、调度、检验、支护良好、无滴水、无杂物地方。其距离地面的高度不应小于0.3m，并加垫木或支架牢固固定。独立的声光报警箱悬挂位置应满足报警声能让附近的人听到的要求。1.4.6传感器的布置安装要求中铁二十三局集团都江堰灵岩山隧道瓦斯隧道安全专项施工方案·-6-各种传感器的安装应符合传感器说明书的要求。灵岩山隧道出口工区的传感器布置应满足下列要求。1、开挖工作面传感器布置要求低瓦斯隧道掘进工作面设低浓度瓦斯传感器，报警浓度为1.0%CH4，瓦斯断电浓度为1.5%CH4，复电浓度为小于1.0%CH4，断电范围为开挖工作面中全部非本质安全型电气设备。在实际施工过程中，使用瓦斯自动检测报警断电仪的开挖工作面，只准人工复电。人工复电前，必须进行瓦斯检查，确认瓦斯浓度达到《铁路瓦斯隧道技术规范》的规定后，方可人工复电。2、回风区传感器布置要求瓦斯隧道回风区，报警浓度为0.75%CH4，瓦斯断电浓度为0.75%CH4，复电浓度为小于0.75%CH4，断电范围为回风区全部非本质安全型电气设备。3、安设传感器的其他注意事项①传感器应自由悬挂在拱顶下300mm处，其迎风流和背风流0.5m之内不有阻挡物。②传感器悬挂处支护要良好，无滴水，走台架过程等不会损坏传感器。1.4.7洞口中心站的布置要求中心站计算机电源应由在线式不间断电源或交流稳压器加后备式不间断电源供给，中心站机房应采用空调设施及抗静电地板。3、项目管理针对本项目，项目部通过招标形式专门委托具有资质的瓦斯监测咨询机构负责现场瓦斯自动监测设备的安装、调试、管理，以及本工程瓦斯监测、超前预报、通风监测、瓦斯抽放、自然发火等监测监控服务的全部内容4、瓦斯监控系统的运行与管理(1)由于隧道采用湿作业施工的特点及压入式通风方式，瓦斯传感器等的安设位置是动态变化的，瓦斯监控技术人员为项目部提供隧道开挖前进过程中、中铁二十三局集团都江堰灵岩山隧道瓦斯隧道安全专项施工方案·-7-通风方式变化等情况下的监控系统管理、维护，瓦斯传感器、风速传感器等的布置技术服务，同时提供瓦斯传感器、风速传感器等的校检、更换等内容。(2)瓦斯监测系统提供的数据是对隧道内瓦斯进行实时动态监测的结果，其结果受温度、爆破震动等因素的影响，因此就需要对数据进行分析、整理，为施工管理人员指导安全生产提供可靠的瓦斯参数依据，瓦斯监控技术人员24小时值班，进行相关方面的瓦斯监测工作。(3)瓦斯监控系统24小时安排人员不间断值班，对监控系统进行维护，定期检查监控线路、主机、分站、传感器等的完好性。(4)发现监控数据出现异常或监控系统发出报警信号时，监测机构管理人员立即通知项目相关人员，并到现场进行技术指导，协助排除隐患。(5)监测机构项目管理人员对监控系统数据进行整理、分析，为施工管理人员指导安全生产提供可靠的瓦斯参数依据。(6)监测机构项目管理人员每天提交瓦斯监测咨询服务日报，每月提交瓦斯监测咨询服务月报。5、瓦斯超限处理措施(1)瓦斯浓度管理应按三级管理实施，即隧道内任何一处瓦斯浓度低于0.3％时可正常施工，当达到0.4％时应报警,当达到0.5％时应停工检查并加强通风。(2)在焊接、切割等工作点前后各20m范围内，风流中瓦斯浓度不得大于0.5％，并检查证明作业地点附近20m范围内隧道顶部、支护背板后无瓦斯积存时方可进行作业，作业完成后由专人检查确认无残火后方可结束作