4、高瓦斯隧道施工工藝工法(已修改)
2025-07-11 07:16 本頁面
【正文】 高瓦斯隧道施工工藝工法QB/ZTYJGYGFSD05042011第五工程有限公司 李建銘1 前言 工藝工法概況新中國成立后，我國修建的瓦斯隧道累計80多座，其中1999年前修建了18座，2000年以后修建了70余座，這些隧道中1959年修建的貴昆線貴陽六枝段巖腳寨隧道，和2005年修建的都汶高速公路董家山隧道先后發(fā)生過瓦斯爆炸等惡性事故，引起了業(yè)界的普遍關(guān)注。瓦斯是埋藏在地下的煤在其變質(zhì)過程中生成的或埋藏在地下的天燃?xì)庖莩龅臒N類氣體的總稱，一般以甲烷為主，它以游離、吸附和吸收3種狀態(tài)賦存在煤層及煤層圍巖內(nèi)。隧道建設(shè)過程中，滯留在煤層、煤層圍巖或游離在圍巖裂隙內(nèi)的瓦斯不斷釋放出來，就可能發(fā)生瓦斯災(zāi)害。上世紀(jì)90年代以來，隨著科技的進(jìn)步，技術(shù)的革新，侯月鐵路云臺山隧道、南昆鐵路家竹菁隧道、成渝高速公路中梁山隧道、都汶高速公路紫坪鋪隧道開始部分借鑒礦用技術(shù)和管理經(jīng)驗取得了成功；2009年開始修建的蘭渝鐵路圖山寺隧道，系統(tǒng)的引進(jìn)吸收消化和創(chuàng)新礦用技術(shù)和管理經(jīng)驗，并將先進(jìn)自動化管理技術(shù)用于高瓦斯隧道施工，使得瓦斯隧道施工技術(shù)日臻成熟，并取得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。 工藝原理瓦斯隧道施工按照“早預(yù)報、適排放、勤監(jiān)測、禁火源、強(qiáng)通風(fēng)、控濃度”的原則，循序漸進(jìn)向前施工。通過超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報探明前方未掘進(jìn)地段的瓦斯儲量，在開挖前（適當(dāng)抽排）、開挖中和開挖后等工序作業(yè)過程中，采取多種技術(shù)和管理措施，禁絕火源，防止撞擊，%以內(nèi),將CO濃度控制在24ppm以內(nèi)，從而實現(xiàn)高瓦斯隧道安全施工。2 工藝工法特點(diǎn)，確定地質(zhì)分級，劃分高瓦斯和低瓦斯工區(qū)，在不同等級瓦斯工區(qū)選擇不同的施工方案，不僅確保安全，而且節(jié)約成本。，并設(shè)置“風(fēng)電閉鎖裝置”。、回風(fēng)風(fēng)速、CO濃度24小時不間斷遙測，且監(jiān)測系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)系統(tǒng)鏈接，當(dāng)所測數(shù)據(jù)超標(biāo)后，監(jiān)測系統(tǒng)及時向風(fēng)機(jī)自動控制系統(tǒng)傳遞指令，加強(qiáng)通風(fēng)。，制定極為嚴(yán)格的出入隧道管理制度, 采用感應(yīng)式IC智能卡管理系統(tǒng)對出入隧道作業(yè)人員進(jìn)行實名管理，可以切實杜絕火源進(jìn)洞，能準(zhǔn)確掌握進(jìn)出隧道的作業(yè)人員及其數(shù)量。，洞內(nèi)電氣通風(fēng)設(shè)備設(shè)施均要采用阻燃、抗靜電等特殊材料生產(chǎn)的產(chǎn)品，產(chǎn)品更換周期長，成本高。3 適用范圍本工法適用于在煤系地層或富存天燃?xì)獾牡貐^(qū)修建鐵路、公路或水工隧道，對在煤系地層或富存天燃?xì)獾牡貐^(qū)修建其他地下工程。4 主要引用標(biāo)準(zhǔn) 《鐵路瓦斯隧道施工技術(shù)規(guī)范》、《煤礦安全規(guī)程》、《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》（TZ204)、《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10417)、《鐵路隧道施工規(guī)范》(TB10204)、《新建鐵路鐵路工程測量規(guī)范》(TB 10101)、《鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南》(鐵建設(shè)[2008]105號)、《鐵路隧道風(fēng)險評估與管理暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)[2007]200號)、《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(TB10304)、《鐵路工程水文地質(zhì)勘察規(guī)程》(TB10049)。、合同文件。5 施工方法隧道開挖前，先采用物探或鉆探等超前預(yù)測預(yù)報手段探測瓦斯含量、濃度及壓力，后對隧道是否為高瓦斯隧道或高瓦斯工區(qū)進(jìn)行判釋。對高瓦斯隧道（或高瓦斯工區(qū)后），于開挖前完成隧道內(nèi)供電、通風(fēng)、機(jī)械設(shè)備及設(shè)施的防爆(或隔爆)改裝；配置瓦斯自動監(jiān)測報警系統(tǒng)和人工檢測儀器，建立健全瓦斯檢測、通風(fēng)、進(jìn)洞等安全管理機(jī)構(gòu)及系列安全管理制度；瓦斯涌出量＞3m3/min時，還應(yīng)采取鉆孔抽排釋放瓦斯降低瓦斯?jié)舛群?，再進(jìn)行開挖作業(yè)。開挖使用礦用火工品進(jìn)行光面爆破,開挖作業(yè)的鉆孔裝藥、爆破前后和出碴過程中必段堅持瓦斯檢測；開挖出碴完成后，應(yīng)盡快采用防滲砼封閉新開挖面，減少瓦斯溢出量，及時完成隧道初期支護(hù)防止隧道坍塌引起瓦斯積聚；施工全環(huán)封閉防滲二襯砼。6 工藝流程及操作要點(diǎn) 施工工序安排及工藝流程高瓦斯隧道施工工藝流程圖如下:洞身開挖工程地質(zhì)法TSP203超前鉆孔瓦斯探測瓦斯判定＜＜0．5m3/min高瓦斯工區(qū)低瓦斯工區(qū)配置防爆設(shè)施及設(shè)備防爆性能改裝高瓦斯隧道通風(fēng)設(shè)計及實施人工瓦斯檢測配置自動監(jiān)測瓦斯系統(tǒng)通 風(fēng)Q＞3m3/min＜Q＜3m3/min%鉆孔抽排釋放瓦斯通 風(fēng)通 風(fēng)檢測瓦斯?jié)舛?%初期支護(hù)二次襯砌圖1 高瓦斯隧道施工工藝流程圖 操作要點(diǎn) 開挖1采用臺階法開挖，臺階長度控制在5m以內(nèi)，當(dāng)瓦斯溢出量≥，開挖進(jìn)尺控制在1m以內(nèi)。2 采用3煤礦許用炸藥，煤礦許用5段電雷管，電力起爆。嚴(yán)禁使用秒或半秒級電雷管。使用煤礦許用毫秒延期電雷管時，最后一段的延期時間不得大于130ms。3 采用電雷管起爆時，嚴(yán)禁反向裝藥；采用正向連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)時，雷管以外不得裝藥卷。在巖層內(nèi)爆破，裝藥長度不得大于炮眼深度的1/2；，裝藥長度不得大于炮眼深度的2/3。在煤層中爆破，裝藥長度不得大于炮眼深度的1/2。4 爆破網(wǎng)絡(luò)和連線，必須符合下列要求：1）必須采用串聯(lián)連接方式，檢查散雜電流，散雜電流不超標(biāo)時，爆破人員方可工作，除瓦檢人員外的其他人員均撤離工作面，設(shè)立警戒人員。線路所有連接接頭應(yīng)相互扭緊，明線部分應(yīng)包覆絕緣層并懸空。
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