【正文】 。，橫斷層視傾角 38176?！?48176。，巖層傾向線路左側。 DK449+883～ DK450+0DK451+890～ DK452+0 DK460+290～ DK460+450， D4K460+720～D4K461+934 段埋深小于 50m，右側存在順層偏壓，與此同時隧道進、出口段路基右側亦存在偏壓。隧區(qū)位于川西北油田邊緣 ，深層天然氣蘊藏量大，可能受油氣浸蝕嚴重，屬低瓦斯和可能原油浸蝕隧道。隧道進出口坡面陡峭，軟硬巖相間分布，加之構造節(jié)理裂隙切割，差異分化易形成危巖。 及危害性 本隧道有害氣體主要是原油伴生天然氣， 蘊藏在地下多孔隙巖層中，比重約 ，比空氣輕，具有無色、無味、無毒之特性 ，易積聚在坑道頂部，滲透性高，擴散速度大，約為空氣的 倍，容易透過裂隙發(fā)達，結構松散的巖石。 其中甲烷占絕大多數(shù)，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。 瓦斯本身是不會自燃和爆炸的，但當和空氣（氧氣）以一定比例混合均勻并達到一定濃度后，遇到火源，才會燃燒和發(fā)生爆炸。 新 建鐵路西安至成都線 XCZQ4標段 金家?guī)r隧道 低瓦斯區(qū) 專項 施工方案 中鐵五局 西成鐵路客運專線（四川段）工程指揮部第二項目部 7 瓦斯的滲透性極高，擴散速度快，其擴散性較空氣高 ，容易透過裂隙發(fā)達、結構松散的巖石或煤層，滲透到隧道開挖空間里。 瓦斯在煤體和圍巖中以游離狀態(tài)和吸著狀態(tài)存在。兩種狀態(tài)的瓦斯是處在不斷變化的動平衡中，當溫度、壓力等外界條件變化時，平衡就被打破。壓力升高溫度降低時，部分瓦斯將由游離狀態(tài)轉化為吸著狀態(tài)，反之，壓力降溫度升時，又會有部 分瓦斯由吸著狀態(tài)轉化為游離狀態(tài)。 瓦斯是無毒、無色、無味的，但不適合呼吸。瓦斯?jié)舛壬?，空氣中氧氣濃度急劇下降，會引起人員窒息。煤礦許多瓦斯傷亡事故中，有很大部分是瓦斯窒息造成的。 瓦斯爆炸必須具備三個條件：一定的瓦斯?jié)舛?，一定溫度的引火源和足夠的氧氣? 瓦斯爆炸是有一定的濃度范圍的，在新鮮空氣中，當甲烷濃度低于 5%界限時，遇火不爆炸，但能在火焰外圍形成燃燒層；濃度高于16%界限時，在遇火源時不爆炸也不燃燒。一般情況下，瓦斯在空氣中的濃度 為 5%～ 16%時，才可能發(fā)生爆炸。當然，瓦斯的爆炸界限不是固定不變的。當瓦斯中混入某些可燃性氣體時，不僅增加了爆炸性新 建鐵路西安至成都線 XCZQ4標段 金家?guī)r隧道 低瓦斯區(qū) 專項 施工方案 中鐵五局 西成鐵路客運專線（四川段）工程指揮部第二項目部 8 氣體的總濃度，而且會使瓦斯爆炸的下限降低。當隧道（或礦井）空氣中含有煤塵時，也會使瓦斯的爆炸下限降低，增加爆炸的危險性。此外，瓦斯混合氣體的初溫越高，爆炸界限就越大。所以，當隧道（礦井）發(fā)生火災時，高溫會使原來不具備爆炸條件的瓦斯發(fā)生爆炸。但如有惰性氣體混入，可在一定程度上降低瓦斯爆炸的危險性。少量加入惰性氣體可縮小瓦斯爆炸界限，多量加入甚至能使瓦斯混合氣體失去爆炸性。 瓦 斯爆炸的第二個必要條件是高溫火源的存在。一般，瓦斯的引火溫度為 650～ 750℃左右。明火、煤炭自燃、電氣火花、熾熱的安全燈網(wǎng)罩、吸煙、甚至撞擊或摩擦產(chǎn)生的火花等，都足以引燃瓦斯。不同濃度的瓦斯引火溫度不同，高溫也可能引燃低濃度的瓦斯。由于瓦斯的熱容量很大 (約空氣的 )，當其遇火后并不立即發(fā)生反應，需要遲延一個很短的時間后才能燃燒和爆炸，這種現(xiàn)象稱為延遲引火現(xiàn)象。其延遲引火的時間稱為感應期，這種現(xiàn)象對隧道（礦井）的安全生產(chǎn)有著重要作用。在使用安全炸藥進行爆破時，即使爆溫能高達 2021 ℃左右，但由于爆焰 存在的時間極短 (通常僅為千分之幾秒 )，也不致將附近的瓦斯引爆。 大量實驗證明，當含瓦斯的混合氣體中氧濃度降低時，瓦斯的爆炸界限隨之縮小，當氧濃度低于 12%時，瓦斯混合氣體即失去爆炸性，即使遇到明火也不會發(fā)生爆炸。 新 建鐵路西安至成都線 XCZQ4標段 金家?guī)r隧道 低瓦斯區(qū) 專項 施工方案 中鐵五局 西成鐵路客運專線（四川段）工程指揮部第二項目部 9 隧道分類 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，瓦斯隧道的類型按隧道內瓦斯工區(qū)的最高級確定。瓦斯隧道工區(qū)分為非瓦斯工區(qū)、低瓦斯工區(qū)、高瓦斯工區(qū)、瓦斯突出工區(qū)共四類。低瓦斯工區(qū)和高瓦斯工區(qū)可按絕對瓦斯涌出量進行判定。當全工區(qū)的瓦斯涌出量小于 ，為低瓦斯工區(qū) :大于或等于 ，為高瓦斯工區(qū)。瓦斯隧道只要有一處有突出危險，該處所在的工區(qū)即為瓦斯突出工區(qū)。 高、低瓦斯隧道分類是相對的，低瓦斯隧道若通風效果不好，瓦斯聚集后也會形成高瓦斯，高瓦斯隧道加強通風后亦能變成低瓦斯隧道。瓦斯隧道施工，關鍵在于加強通風、監(jiān)測、超前地質預報及控制爆破等工序。 隧道施工方案 1） 隧道通風采用壓入式通風 ,瓦斯檢測采用人工檢測 ,隧道施工采用新奧法施工，人工風鉆打眼，礦用炸藥、煤礦許用電雷管起爆，光面爆破，超前小導管和 噴射砼支護，臺階法開挖，砼在洞外集中拌和，砼運輸車運輸，泵送入模。 2） 隧道開挖后立即施作初期支護，及時進行仰拱施工，盡快完成二次襯砌，及早封閉，減少瓦斯溢出量。遵循短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌的原則穩(wěn)步前進。 新 建鐵路西安至成都線 XCZQ4標段 金家?guī)r隧道 低瓦斯區(qū) 專項 施工方案 中鐵五局 西成鐵路客運專線（四川段）工程指揮部第二項目部 10 3） 隧道通風采用壓入式通風 ， 掌子面至模板臺車地段的死角、塌腔等部位設置移動式局扇（采用軸流風機）配合軟風管供風 ，以增加瓦斯易聚地段的風速，將積聚的瓦斯吹出，防止瓦斯積聚。輔助坑道與正洞交叉洞 安裝 2臺 110KW射流風機（ 1臺備用），所有掘進工作面的局部扇風機都須裝設三專（專用變壓器、專用開關、專用線 路）、一閉鎖（風、電）設施，保證局扇、風機可靠運轉。 4） 施工模式的選擇 結合本工程特點，采取瓦斯?jié)舛认拗捣辣┕つＪ浇M織施工。 （ 1） 瓦斯?jié)舛认拗? 參考和借鑒同類隧道施工方法，擬定以下四種施工狀態(tài)： ①、 瓦斯?jié)舛龋?%為正常作業(yè)狀態(tài)，在此限值內宜采用通用設備。 ②、 瓦斯?jié)舛仍?%～ %時為防爆作業(yè)狀態(tài)，在此限值內宜采用“礦用一般型”設備。 ③、 瓦斯?jié)舛仍?%～ %時為警戒防爆作業(yè)狀態(tài)，在此限值內郭應選用“礦用防爆型”設備。 ④、 當瓦斯?jié)舛仍?%～ %時為警戒防爆監(jiān)視作業(yè)狀態(tài) ，在此限值內郭應選用“礦用防爆型”設備。指揮員和瓦斯檢測安全員必須在現(xiàn)場隨時進行監(jiān)督測，以掌握瓦斯變化狀態(tài)，及時報警并進行處理。 金家?guī)r隧道設計為低瓦斯隧道，擬采用通用施工機械設備，減少投資和提高施工效率。 新 建鐵路西安至成都線 XCZQ4標段 金家?guī)r隧道 低瓦斯區(qū) 專項 施工方案 中鐵五局 西成鐵路客運專線（四川段）工程指揮部第二項目部 11 監(jiān) 測方案 測方法 金家?guī)r 隧道 采用 人工現(xiàn)場監(jiān)測 ， 實行裝藥前，放炮前，爆破后人工進行 瓦斯檢查（即一炮三檢查）。使得開挖過程中監(jiān)測瓦斯?jié)舛茸龅讲婚g斷， 對 隧道范圍 進行 24 小時全天候監(jiān)控。 （ 1）瓦斯壓力的測定 采用在掘進工作面打孔測壓，用直徑 6— 8mm 的紫銅管作為測壓導孔，連接精度 級以上的壓力表，封孔后，測取瓦斯壓力值。 （ 2）瓦斯含量的測定 測定隧道內空氣中游離瓦斯和吸附瓦斯的總和。測試分為固定點測定和巡回測定，組成瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)。 （ 3）測定儀器 使用瓦斯報警定點懸掛裝置及手持儀表洞內巡回監(jiān)測儀器進行人工監(jiān)測。在隧道的掘進工作面和回風地段分別安設瓦斯遙測報警斷電儀，當測試點的瓦斯?jié)舛冗_到控制的允許濃度時，切斷電源并發(fā)出聲響和燈光報警。瓦斯檢查員配備手持式瓦斯檢測儀，進行巡回檢查。每工作面各配備 3臺 JCB2型甲烷測定報警器，用于洞內巡回檢測；配備 3 臺 GWJIA 型光干涉型甲烷測 定器，該裝置不但能測甲烷，還能測出二氧化碳濃度。普通型攜帶測量儀表只準在瓦斯勞動保護濃度1%以下地點使用。 （ 4）瓦斯監(jiān)測的時間安排 新 建鐵路西安至成都線 XCZQ4標段 金家?guī)r隧道 低瓦斯區(qū) 專項 施工方案 中鐵五局 西成鐵路客運專線（四川段）工程指揮部第二項目部 12 ①工作面的瓦斯監(jiān)測連續(xù)進行，回風道的瓦斯監(jiān)測每班監(jiān)測兩次，裝藥前，放炮前，爆破后由瓦斯專職監(jiān)測人員進行監(jiān)測（即一炮三檢制度）。 ②低瓦斯工區(qū)每班不少于 2次，瓦斯突出危險地段或瓦斯涌出量大、變化異常地段，應設專人觀測。 ③長期停工后復工作業(yè)面、處理塌方的工作面，作業(yè)前必須先檢查瓦斯?jié)舛取? （ 5）瓦斯監(jiān)測人員培訓 瓦斯監(jiān)測人員在進入工地前進行專業(yè)培訓，培訓期為一個月，培訓內容為瓦 斯的性質和危害，國家有關法規(guī)知識，瓦斯隧道安全施工知識，檢測技術，通風技術，災害防治技術和急救知識，考核合格后上崗。 （ 6）測試數(shù)據(jù)的紀錄分析 每班的瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù)必須做好紀錄，并繪制瓦斯?jié)舛茸兓€，對累計的測試數(shù)據(jù)進行分析，推斷瓦斯涌出的變化趨勢。 （ 7）瓦斯測試儀器的校準標定 所有瓦斯監(jiān)測儀器必須經(jīng)過國家規(guī)定的計量鑒定部門進行定期校準標定，否則不得使用。 （ 8）加強關鍵工序的瓦斯檢測 在一個施工循環(huán)中，瓦斯含量增加幅度最大的工序，是在鑿眼過程中和放炮之后。因為炮眼可能成為與前方瓦斯層的連接通道，瓦斯沿炮 眼很容易泄露到工作面乃至整座隧道；而放炮之后，由于突然揭新 建鐵路西安至成都線 XCZQ4標段 金家?guī)r隧道 低瓦斯區(qū) 專項 施工方案 中鐵五局 西成鐵路客運專線（四川段）工程指揮部第二項目部 13 露出大面積的新鮮巖層，有可能使封閉的含瓦斯地層逐漸解放乃至完全暴露，致使瓦斯沿圍巖裂隙緩慢滲漏乃至大量涌出。因此，加強鑿眼過程中及裝藥前和放炮后的瓦斯檢測至關重要。當工作面風流中瓦斯?jié)舛冗_到 1%時，嚴禁鉆眼、放炮；工作面風流中瓦斯?jié)舛冗_到 %時，停止工作，撤出人員，切斷電源，進行處理。 （ 9）加強重點部位的瓦斯檢測 由于瓦斯比空氣輕，而且有很強的擴散性，當隧道風速小到一定程度（通常認為風速小于 ，瓦斯將游離出來，并在隧道頂層和死角處聚 積，局部有可能達到爆炸濃度。因此，風速變小處是檢測的重點。 ①開挖工作面風流、回風流中，隧道總回風流中； ②局扇及電氣開關前后 10米的風流中 ③作業(yè)臺車和機械、電動機及其開關、爆破地點附近 20米內的風流中； ④隧道拱頂、腳手架頂、臺車頂、隧道頂部超挖形成的空洞、 ⑤隧道洞室中（如避車洞、變電所、水泵站、水倉等）和斷面變化處。 每個檢測點應設置明顯的瓦斯記錄牌，每次檢測結果應及時記錄在瓦斯記錄本和記錄牌上，并逐級上報。 （ 10）人工監(jiān)控處理：在檢測到瓦斯?jié)舛龋?%時報警，瓦斯?jié)舛龋?1%時切斷作業(yè)區(qū)電源，工 人停止作業(yè)，瓦斯?jié)舛龋?%時撤出作新 建鐵路西安至成都線 XCZQ4標段 金家?guī)r隧道 低瓦斯區(qū) 專項 施工方案 中鐵五局 西成鐵路客運專線（四川段）工程指揮部第二項目部 14 業(yè)人員。洞口測風站配備手動式測風儀，定期測定回風巷的風流速度。當風流速度變化時，及時找出原因，采取措施。 瓦斯?jié)舛认拗导俺尢幚泶胧┍? 序號 地點 限值 超限處理措施 1 瓦斯工區(qū)任意處 ％ 超限處 20m范圍內立即停電，查明原因，加強通風監(jiān)測 2 局部瓦斯積聚 ( m3) ％ 超限處附近 20m停工 ,斷電、撤人，進行處理，加強通風 3 開挖工作面風流中 ％ 停止鉆孔 ％ 超限處停工，撤人，切斷電源，查明原因，加強 通風 4 回風巷或工作面回風流中 ％ 停工、撤人、處理 5 放炮地點附近 20m風流中 ％ 嚴禁裝藥放炮 6 煤層放炮后工作面風流中 ％ 繼續(xù)通風、不得進入 7 局扇及電氣開關 10m范圍內 ％ 停機、通風、處理 8 電動機及開關附近 20m范圍內 ％ 停止運轉、撤出人員，切斷電源，進行處理 9 竣工后洞內任何處 ％ 查明滲漏點，進行整治 嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》瓦斯檢查的有關條款規(guī)定。 （ 1）瓦斯檢查人員要早進班，晚出班，實行掌子面交接班制。 瓦 斯檢查人員有事必須提前兩小時向安全總監(jiān)請假，未經(jīng)容許不得擅離工作崗位，造成空班漏檢。 （ 2）瓦斯檢查人員必須跟班檢查，作業(yè)前，作業(yè)時，下班前都必須檢查到位。 （ 3）瓦斯檢查人員必須執(zhí)行巡回檢查制度，堅持一炮三檢制度。掌子面拱頂必須安裝一臺瓦斯自動檢測報警儀，并設專人管理，定期校正，做到準確使用。 （ 4）瓦斯檢查人員必須經(jīng)常檢查和校正手持瓦檢器，保證瓦檢數(shù)據(jù)的真實性。 新 建鐵路西安至成都線 XCZQ4標段 金家?guī)r隧道 低瓦斯區(qū) 專項 施工方案 中鐵五局 西成鐵路客運專線（四川段）工程指揮部第二項目部 15