高瓦斯隧道通风专项方案.doc
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1、渝黔铁路老周岩隧道高瓦斯通风专项方案中铁十二局集团渝黔铁路工程指挥部二O一三年五月前 言为了加强瓦斯管理,杜绝瓦斯事故发生,保证安全生产特制定老周岩隧道高瓦斯通风专项方案。第一章 通风方案设计第一节 通风方案依照老周岩隧道高瓦斯地质状况,总体通风方案采用巷道式通风,为保证排放瓦斯通风效果。通风方案如下:第一阶段:第一种横通道贯通前采用压入式通风。正洞设立1台2110kw对旋轴流通风机、配1500mm风管,平导设立1台255kw对旋轴流通风机、配1200mm风管。第二阶段:第一种横通道贯通后采用巷道式全负压通风系统。正洞内设2台通风机,独立通风。一路给正洞通风,配备1台2110kw对旋轴流通风机
2、、1500mm风管压入式通风,另一路通过横通道给平导通风,配备1台255kw对旋轴流通风机、1200mm风管压入式通风。平导洞口段设2道风门,风门后打设风道,风道口安装1台2110kw煤矿地面防爆抽出式对旋轴流通风机,采用抽出式通风形成巷道式全负压通风系统。正洞内2台风机随掘进前移,正洞、平导通风机安设位置,安设在正洞内新鲜风流中,距回风横通道次后间距不不大于100米,杜绝循环风发生。1500mm和1200mm风管均采用抗静电、阻燃柔性风管。依照通风检测状况,对瓦斯易于积聚空间,在正洞和平导恰当位置、横通道连接处、台车处增设SLFJ100-2T防爆射流风机,实行局部通风办法,消除瓦斯积聚。除临
3、近开挖面作回风横通道外,次后二横通道做两道永久风门以备进出设备及材料,其他不用横通道均及时封闭。第三阶段:隧道贯通后采用巷道式通风。全隧贯通后及时调节通风系统,平导进出口各启动1台2110kw煤矿地面防爆抽出式对旋轴流通风机采用抽出式通风形成巷道通风,防止瓦斯超限,待通风系统风流稳定后,方可恢复工作。通风方案详见通风设计图附后。第二节 施工通风检算由于老周岩隧道主洞平导断面不同等因素,故采用分别检算办法进行检算。依照施工通风方案,隧道进出口正洞洞口段无轨运送无需检算,只需检算正洞、平导有轨运送即可。通风是排烟除尘和稀释瓦斯重要手段:(1) 通风原则 驱散瓦斯集聚风速不不大于1m/s。 氧气含量
4、:按体积不不大于20%。 瓦斯浓度:不大于0.5%。 CO最高容许浓度0.0024%如下。 CO2浓度:按体积,不大于1.5%。 氮氧化物:换算成NO2为0.00025%如下。 粉尘最大容许浓度:每方空气中具有10%以上游离二氧化物粉尘为2mg。 洞内气温不大于28度。(2) 通风需要量检算充分运用平导巷道式通风原理,保证通风畅通。老周岩隧道施工通风检算如下:依照施工通风方案,隧道进出口正洞洞口段无轨运送无需检算,只需检算正洞、平导有轨运送即可。1正洞有轨运送 按洞内最小容许风速计算:Q1=60VS 式中:V保证洞内稳定风流之最小风速,瓦斯隧道取0.3m/s;S开挖断面积,正洞级围岩S=127
5、.18m2。Q1=60VS=60127.180.3=2289m3/min。 按洞内同一时间最多人计算:Q2=4KN式中:4每人每分钟供风原则,m3/minK隧道通风系数,涉及隧道漏风和分派不均匀等因素,取K=1.25;N隧道内同步工作最多人数,取100人。Q2=4KN=41.25100=5OOm3/min。 按瓦斯绝对涌出量计算:Q3= KQ绝/( Bg允- Bg送)式中:Q绝瓦斯绝对涌出量取实测值,取炮台山隧道参照值3.03 m3/min,施工中据实调节。Bg允工作面容许瓦斯浓度,取0.5%;Bg送送入风中瓦斯浓度,取0。 K风量备用系数,即考虑隧道漏风、瓦斯涌出不均衡所取系数,取K =1.
6、6。Q3=KQ绝/( Bg允- Bg送)=1.63.03/(0.5%-0)=970m3/min。 按稀释和排炮烟所需风量计算:Q4=7.5(A(SL)2)1/3/t 式中: A一次爆破所用最大装药量,正洞级围岩一次爆破装药量A=300Kg,施工中据实调节;S开挖断面积,正洞级围岩S=127.18m2;L通风机至掌子面距离,L=550m;t通风时间,普通为2030min,取30min。Q4=7.5(A(SL)2)1/3/t=7.5(300(127.18550)2)1/3 /30 =2841m3/min。 按同步起爆炸药量计算Q5=5Ab/t式中:A一次爆破所用最大装药量,正洞级围岩一次爆破装药量
7、A=300Kg,施工中据实调节;b每公斤炸药爆炸生成有害气体量,取b=40m3/ Kg;t通风时间,普通为2030min,取30min.Q5=5Ab/t=530040/30=m3/min。所需风量拟定:依照以上计算成果,取最大值2841m3/min为隧道正洞所需风量。按取最大风量2841 m3/min S=127.8进行风速验算 Vm/s=2841127.860=0.370m/s 当浮现瓦斯层流时,应制定专门瓦斯排放安全办法进行解决。2平行导坑有轨运送 按洞内消除瓦斯积聚最小风速计算:Q1=60VS 式中:V消除瓦斯积聚最小风速,瓦斯隧道取1.0m/s;S开挖断面积,平导级围岩S=18m2。Q
8、1=60VS=60181=1080m3/min。 按洞内同一时间最多人计算:Q2=4KN式中:4每人每分钟供风原则,m3/minK隧道通风系数,涉及隧道漏风和分派不均匀等因素,取K=1.25;N隧道内同步工作最多人数,取50人。Q2=4KN=41.2550=2503/min。 按瓦斯绝对涌出量计算:Q3= KQ绝/( Bg允- Bg送)式中:Q绝瓦斯绝对涌出量取实测值,取炮台山隧道参照值3.03 m3/min,施工中据实调节。Bg允工作面容许瓦斯浓度,取0.5%。Bg送送入风中瓦斯浓度,取0。K风量备用系数,即考虑隧道漏风、瓦斯涌出不均衡所取系数,取K =1.6。Q3=KQ绝/( Bg允- B
9、g送)=1.63.03/(0.5%-0)=970m3/min。 按稀释和排炮烟所需风量计算:Q4=7.5(A(SL)2)1/3/t 式中: A一次爆破所用最大装药量,正洞级围岩一次爆破装药量A=60Kg,施工中据实调节;S开挖断面积,平导级围岩S=18m2;L通风机至掌子面距离,L=1000m;t通风时间,普通为2030min,取30min。Q4=7.5(A(SL)2)1/3/t=7.5(60(181000)2)1/3 /30=672m3/min。 按同步起爆炸药量计算Q5=5Ab/t式中: A一次爆破所用最大装药量,正洞级围岩一次爆破装药量A=60Kg,施工中据实调节;b每公斤炸药爆炸生成有
10、害气体量,取b=40m3/ Kg;t通风时间,普通为2030min,取30min.Q5=5Ab/t=56040/30=400m3/min。所需风量拟定:依照以上计算成果,取最大值1080m3/min为平导所需风量。按取最大风量1080 m3/min S=18进行风速验算 Vm/s=10801860=1m/s 第三节 施工通风监测隧道施工期间必要建立通风检测组织系统,测定气象参数、风速、风量等参数。管道通风监测:用1.3m比托管、U型压力计以五环10点法测试管道全压和静压,用1.3m比托管、DGM-9型补偿式微压计测试通风管内风动压。通风量监测:与管道通风测点相似截面用电子风速仪以9点法测试风速
11、、风量。气象条件测试:用数字式温度计测试管道内、外气温,用空盒气压表、干湿球温度计测试巷道内各点气压湿度值。隧道内炮烟及有害气体扩散规律测试:用P-5型数字粉尘计自动记录各测点烟尘每分钟浓度动态变化,远红外线CO测试仪记录每个测点炮烟中一氧化碳浓度动态变化。对不同施工阶段施工通风进行监测,依照测试成果进行系统改进。通风检测设备见表5.3.1。表5.3.1 通风检测设备序号名称型号单位数量备注进口出口1比托管1.3m个332压力计U型个333补偿式微压计DGM-9个224风速仪台225温度计数字式个226气压表空盒式个227干湿球温度计个228粉尘计P-5型数字式套339CO测试仪远红外线套33
12、第四节 施工通风管理老周岩隧道为瓦斯隧道,施工通风是隧道施工重要环节,是施工管理重点,是保障长大隧道迅速施工和正常进行核心。结合以往瓦斯隧道通风经验及成熟工艺、工法,对云顶隧道施工通风进行科学管理,制定科学、合理通风方案和切实可行保障办法。1通风机安装支架稳固,避免运转时振动摇晃。风机出口设立刚性风筒连接,风机和风筒接口处法兰间加密封垫。刚性风管与软风管接合处绑扎三道,以减小局部漏风和阻力。2通风机经验收合格后方可投入使用,通风机必要执行专人管理制度,按规程规定操作风机,如实填写各种记录。禁止随意停开,并实行挂牌管理。3通风机应按规定实现“三专”,即专用变压器、专用线路和专用开关。通风机应设两
13、路电源,当一路停止供电时,另一路应在15min内接通,保证风机正常运转。4在施工期间,应实行持续通风。因检修、停电等因素停风时,必要撤出人员,切断电源,并在各入口处设立栅栏、警示牌。恢复通风前,必要检查瓦斯浓度。当停风区瓦斯浓度不超过1%,并在通风机及其开关地点附近10m以内风流中瓦斯浓度不超过0.5%时,方可人工开动通风机。当停风区中瓦斯浓度超过1%时,必要制定排除瓦斯安全办法,回风系统平导内还必要停电撤人。只有经检查证明停风区中瓦斯浓度不超过1%时,方可人工恢复通风机供风正洞中一切电器设备。5风管必要采用抗静电、阻燃风管,有出厂合格证。风管口到开挖面距离不大于5m,禁止放炮作业时摘取掌子面
14、风管。6风管吊挂和维护每班应明确专人负责。每班必要对所有风管进行检查,发现破损等状况及时解决,损坏风管必要及时更换。风管百米漏风率不应不不大于2%。7挂设风管要平、顺、直。在作业时,按洞内管线布置图测设风管中线位置,每隔5m打眼安装高强膨胀螺栓,布6mm钢筋拉线,用紧线器拉紧。风管吊挂在拉线下。为避免6mm钢筋受冲击波振动、洞内潮湿空气腐蚀等因素导致断裂,增设10mm尼龙绳挂圈。拐弯处要设弯头或缓慢拐弯,不拐死弯。8通风值班人员必要审视瓦斯班报,掌握瓦斯变化状况,发现问题,及时解决,并向调度室部门报告。 第五节 隧道贯通时通风管理隧道正洞和平导进口段与出口段贯通时通风必要遵守下列规定:1在距贯
15、通不不大于50m前,必要停止其中一种掌子面作业,按第三阶段通风布置,做好调节通风系统准备工作。2贯通时,必要由专人在现场统一指挥,停止掘进掌子面必要保持正常通风,设立栅栏及警标,经常检查风管完好状况和掌子面及其回风流中瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,必要及时解决。开挖掌子面每次爆破前,必要派专人和瓦斯检查工共同到停挖掌子面检查掌子面及其回风流中瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,必要先停止在挖掌子面工作然后解决瓦斯,只有在2个掌子面及其回风流中瓦斯浓度都在1.0%如下时,开挖掌子面方可爆破。每次爆破前,2个掌子面入口必要有专人警戒。3隧道贯通后,平导进出口各启动1台2110kw煤矿地面防爆抽出式对轴流通风机采
16、用抽出式通风形成巷道通风,防止瓦斯超限,待通风系统风流稳定后,方可恢复工作。第六节 施工通风安全技术办法1在第二个横通道与正洞贯通后,作为正洞回风巷必要及时在第一种横通道内设立两道风门以备消除短路风;在第三个横通道与正洞贯通后,必要及时在第二个横通道内设立两道风门封闭(第一种横通道内拆除风门建筑两口4米处各做永久闭道通风设施);依此类推。以避免通风系统紊乱,局部通风机吸循环风,保证通风系统稳定可靠。2横通道内风门必要安设闭锁装置,防止同步打开两道风门,导致风流短路。风门施工必要做到包边沿口。3横通道内密闭必要经常检查、维护。密闭施工必要符合质量规定,保持严密、平整。密闭与正洞和平导墙面必要在同
17、一平面内,不得有盲巷存在。若因受限制有盲巷存在,必要设立栅栏,揭示警标,防止人员误入。4加强对射流风机寻常维护、检查和管理,保证其持续正常运转。第二章 关于强化瓦斯管理注意事项第一节 关于强化瓦斯管理注意事项 1、平导禁止使用射流风机单独供风。 2、平导工作面(掌子面)第一阶段供风应采用2台255KW对旋轴流压入式防爆通风机,在供电系统上应设立两路电源,1台使用,1台备用。备用风机要在15分钟时间内启动,保证正常持续运转;应设立风电联锁,瓦电联锁装置,风机实行挂牌专人管理制度。 3、要建立10天测风一次测风制度,巷内口上悬挂测风牌板,牌板内容要有测风时间、测风人员姓名、风机吸风口吸入风量Q进,
18、风管(风筒)末端出风量Q出,百米漏风率,巷道风速填写内容,百米漏风率不得超过2,巷道最低风速应不不大于lm/s风速,建立测风记录台账并将测定数据记入台账。 4、风筒接挂:吊挂在巷道恰当高度位置上,避免车辆、机械设立运转时损坏风筒导致漏风,保持吊挂平、直、稳,接口严密不漏风,不拐死弯,逢环必吊良好现状,风筒末端距掌子面距离不得超过5米,巷内要设风速传感器。 5、平导巷道内风速不得不大于lm/s,否则要更换较大功率局部扇风机。 6、严格执行高瓦斯隧道瓦斯管理制度。掌子面每班配备专职瓦斯检查员1名,每班每个工作面检查瓦斯3次以上,坚决贯彻“一炮三检”制度,特别是放炮后巷道冒顶、冒高处,帮超挖处,瓦斯
19、探放孔,节理、裂缝、裂隙发育地段,地质构造断层,无炭柱处,严格进行瓦斯检查,检查后及时记入记录、牌板。 7、掌子面20米处设立瓦斯检查记录牌板。牌板记录内容要有3次检查时间,CH4、CO2其他气体浓度数据,一炮三检涌出气体记录数据,检查班、 日时间、检查人员记录内容。 8、瓦斯检查执行,瓦斯检查员记录、瓦斯检查牌板记录、瓦斯检查值班记录“三兑口制”,禁止空班漏检现象发生。 9、建立安全瓦斯值班调度室,瓦斯检查员班中将每次检查完毕CH4、CO2数据报告于调度瓦斯检查值班记录台账,班中进行3次检查,3次报告,称为瓦斯检查三报告制,规定在正洞,平导两个工作面各安设防爆电话一台,以备瓦斯检查员进行报告
20、和现场安全施工状况报告,及提高抗灾能力。凡瓦斯超过1%时,项目部值班调度室及时上报局指瓦斯隧道安全管理办公室。10、瓦斯检查实行三把关制:瓦斯检查员检查瓦斯进行把关,监测、监控、检查瓦斯进行把关,班队长以上干部进入瓦斯隧道进行工作携带便携式瓦斯检查仪检查瓦斯进行把关(涉及流动电钳工特殊工种人员)。11、平导主洞内流动电钳工班中必要携带便携式瓦斯检查器,须要检修维护电器设备禁止带电作业,并且先后10米范畴内瓦斯浓度在0.5%如下方可进行。12、放炮后或从事其他工作,瓦斯浓度超过0.5%时及时报告项目部采用办法进行解决;瓦斯浓度达到1时停止生产撤出人员,切断一切电源,采用行之有效办法进行解决,待瓦
21、斯浓度降到0.5%如下,方可恢复生产;当瓦斯局部积聚体积不不大于0.5m3,浓度不不大于2%时,附近20m范畴内必要及时停止作业,撤出人,切断电源进行解决。13、因检修、停电等因素,停风时停风巷内必要撤出人员,切断巷内一切电源,洞口上设立栅栏,揭示“禁止入内”警戒牌。14、停风平导主洞内,瓦斯浓度超过l时,项目部必要制定排放瓦斯安全办法。排放巷道内(回风系统)必要停电撤人,只有瓦斯浓度降到0.5%如下,方可送电恢复生产。15、当工作面回风流发现层流现象时,项目部要制定消除瓦斯层流专门安全办法进行排放,必要时可按Q小=30S m3/min至Q大=240S m3/min中间风量更换较大功率风机供应
22、风量。或在新鲜风流巷中按设辅助局部扇风机,巷内轴向层流位中设立风筒,风筒相应长度开孔对准顶板,冲淡吹散层流中瓦斯。16、解决瓦斯积聚时,可用压风管压风,风筒接挂裤叉、风帐、风围子,射流风机对准瓦斯积聚处进行冲淡,只有瓦斯浓度降到0.5%如下方可工作。17、平导主洞内无论从事任何工作,禁止撞击性、磨擦性火花产生,电器设备皆要防爆。18、平导内禁止从事电氧焊工作,需要焊接设备器材一律拉出平导口30m以外处进行焊接。须要平导内非焊不可时,由项目部编制焊接特殊安全办法,经上级部门批准后方可进行。19、电气设备移动,禁止带电移动。20、通风设施规格、质量原则、风门、密闭墙各项目部皆要作出设计,报批上级部
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