瓦斯隧道专项施工技术方案模板.doc
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1、瓦斯隧道专项施工技术方案392020年4月19日文档仅供参考XX高速公路TX合同段某隧道瓦斯专项施工方案某市交通公路工程有限公司二一二年十二月目 录1.编制说明11.1编制依据11.2编制原则11.3编制范围12.工程概况23.施工方案63.1施工原则63.2总体施工方案63.3超前地质探测143.4机械设备配备143.5施工供电163.6通讯174.超前地质探测174.1地质分析方法184.2TSP203超前地质预报194.3红外线探水194.4超前水平钻探204.5加深炮眼204.6地质预报信息反馈215.瓦斯监测专项方案215.1煤层地质情况215.2瓦斯检测方案215.3自动监控系统的
2、选型与配置225.4人工瓦斯检测275.5设备及人员配置315.6瓦斯压力测定345.7通风方案366.揭煤防突施工方案406.1揭煤防突流程406.2煤与瓦斯突出预测416.3防突作业436.4防止瓦斯突出的措施476.5瓦斯地段的洞身开挖作业486.6安全管理措施497.其它不良地质地段及地质灾害施工措施507.1对断层破碎带处理措施507.2突水、突泥处理及灾害预案507.3塌方的预防和处理517.4瓦斯提前排放517.5瓦斯塌方处理措施528.关键岗位的岗位职责528.1现场组织机构及职责528.2洞口值班人员岗位职责538.3通风工岗位职责548.4瓦检员岗位职责559.瓦斯事故应急
3、预案569.1防瓦斯事故应急预案569.2建立健全组织机构,明确责任分工569.3灾害特点579.4报警、监控系统和报告程序659.5保护措施程序659.6信息发布659.7培训和宣传、演练669.8应急结束679.9后期处理6710.安全保证措施6710.1安全保证体系6710.2建立健全监控组织机构6810.3技术措施7010.4管理保证措施7210.5组织安全保证7210.6瓦斯隧道施工的基本安全技术措施7310.7隧道消防安全技术措施7711.职业健康保护措施781. 编制说明1.1 编制依据(1) 杭瑞高速XX(黔滇界)公路TX合同段两阶段施工图设计;(2) 毕都高速公路招标文件和投
4、标文件;(3) 国家、部门、行业、法律、法规和地方规范、政策;(4) 公路隧道施工技术规范、公路隧道施工技术细则、铁路瓦斯隧道技术规范、煤矿安全监控系统通用技术要求(AQ6201- )、公路工程质量检验评定标准 第一册(土建工程)、公路工程施工安全技术规程、锚杆喷射混凝土支护技术规范、公路项目安全性评价指南、煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定、煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法爆破安全规程、环境保护法和水土保持法等。(5) 本工程相关地质勘察、水文资料;(6) 本单位的施工能力、同类工程成功的施工技术、方法和经验等;(7) 毕都高速公路TX合同段施工调查报告;1.2 编制原则(1) 树立“安全
5、第一、以人为本”的思想,结合现阶段标标准化管理建设要求,遵循“六位一体”,全面落实质量、安全、工期、科技创新、环保、投资目标。(2) 精心组织,合理安排工期;坚持技术先进、方案优化,在高瓦斯、断层、涌水等不良地质条件下合理划分开挖分部,科学组织工序,按期优质安全高效施工。(3) 根据隧道断面尺寸小的特点,制定合理的通风方案及瓦斯监测方案以满足瓦斯隧道的施工要求。(4) 重视隧道的工程地质、水文地质调查及超前地质预报工作,超前地质预报是工程勘察工作的延续。(5) 坚持资源配备动态管理。根据工作的需要,合理配置人、材、机等资源。1.3 编制范围某隧道左线长1304m,起讫里程桩号为:ZK152+1
6、50ZK153+454。右线长1280m,起讫里程桩号为:YK152+165YK153+445。2. 工程概况某隧道位于贵州省纳雍县新房乡以角村境内,左线长1304m,起讫里程桩号为:ZK152+150ZK153+454。右线长1280m,起讫里程桩号为:YK152+165YK153+445。其中左线ZK153+146ZK153+390、右线在里程YK153+130YK153+410段内穿越飞仙关组含煤地层。围岩类别有、级围岩,采用环形开挖预留核心土法、台阶法开挖方法。某隧道最大开挖断面116m2(紧急停车带级围岩段),最小开挖断面101m2。隧道施工采取双向进洞方案,当前暂由出口端掘进,在进
7、口端路基完成后立即进行进口端施工。2.1康金煤矿概况康金煤矿位于纳雍县新房乡滥坝村,隶属于山东中泰煤业集团,主要许可范围为(副)无烟煤开采(正)煤炭开采。于 3月建矿,当年12月试生产, 11月经过了“二级安全质量标准化”验收,当前正在进行45万吨年的扩能工作,最终建设成为年产90万吨的现代化矿井。始终坚持“安全第一”的指导方针,积极探索、实施瓦斯治理新经验、新办法,安全生产形势稳定,先后获得了“高瓦斯治理示范矿井”、“ 毕节地区煤矿行业先进单位”、“ 贵州省煤矿安全生产先进单位”、“纳雍县 安全生产优胜单位”等荣誉称号。据纳雍县康金煤矿二一年度矿井灾害预防和处理计划指出,康金煤矿井田为瓦斯富
8、集区。贵州省纳雍煤矿区康金煤矿勘查地质报告未提供煤层瓦斯赋存、瓦斯含量资料,按照AQ 1018- 标准进行预测,康金煤矿相对瓦斯涌出量取25m3/t,属高瓦斯矿井。由于纳雍县境内曾发生过煤与瓦斯突出事故,按照黔安监管办 345号文件规定,纳雍县属于煤与瓦斯突出区,因此,本井田深部存在煤与瓦斯突出的可能性,在建井和正规生产期间应按突出矿井进行管理。本矿为新建矿井,未作煤与瓦斯突出鉴定,但纳雍县境内曾发生过煤与瓦斯突出事故,根据黔安监管办字 345号文件“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”,该矿矿区为国家划定的煤与瓦斯突出矿区。因此,本矿按煤与瓦斯突出矿井设计和管理,必须坚持“四位一
9、体”的综合防突措施突出危险预测;防治突出措施;防治突出措施的效果检验;安全防护措施。2.1 某隧道瓦斯情况根据毕都高速TX合同段两阶段施工图设计第三册第九分册设计说明第2页,“隧道范围内夹煤层约68层,层厚0.24.8m不等,其中C3煤层层厚2.1米,C4煤层厚2.74米,C5煤层厚4.4米,C6煤层厚2.65米,详见地质纵断面图(见下图)。据“纳雍县工业经济贸易和能源局文件(纳工贸能通 17号) 毕节地区煤矿鉴定”,其下的康金煤矿CH4相对瓦斯涌出量40.49m3/t,CO2相对瓦斯涌出量4.97m3/t,为高瓦斯突出煤层。”图 某隧道左洞地质纵断面图3. 施工方案3.1 施工原则瓦斯隧道施
10、工总原则为:控火源,快封闭,防突出,强通风,勤监测。瓦斯隧道必须贯彻“先测后进,有疑必测,不明不进”的指导方针,坚持“加强通风,勤测瓦斯,严禁火源,工序紧跟,勤于量测”基本原则。瓦斯隧道施工,必须把“一通三防”(通风、防治瓦斯、防灭火、防尘)作为安全工作的重点,建立和落实“一通三防”管理制度,保证人员、资金和技术设备到位。3.2 总体施工方案瓦斯隧道施工,是以超前地质探测、移动设备防爆改装和施工用电设备器具防爆改装为前提,瓦斯检测和监控为根本,瓦斯预防与防治相结合的隧道施工组织。瓦斯隧道施工的关键点,在于加强瓦斯预测、瓦斯浓度检测、加强通风(稀释瓦斯浓度、减少瓦斯局部聚集);控制火源点(采用防
11、爆设备和防爆电器设备不产生火花,加强人员管理不带入火源和产生火花);制定严格瓦斯隧道安全管理制度和一丝不苟的执行各种安全制度,才能确保瓦斯隧道施工安全。经过地质超前预报,判定瓦斯隧道施工的风险等级,确定隧道的风险等级管理;高瓦斯和瓦斯突出隧道需要对机械设备防爆改装或安装防爆设备;强化安全管理,从设备、人员和制度等管理上杜绝产生火源点,控制住瓦斯事故的源头;隧道各工序施工时,经过自动检测系统和人工检测,调整通风强度稀释瓦斯浓度,确保施工中瓦斯浓度不超安全许可浓度;在瓦斯浓度超限的情况,停止施工,加强通风减低瓦斯浓度至安全浓度以下,经检测测确认后方可继续施工。若超前预测和检测发现存在“突出”的可能
12、时,需要进行“突出”预测,判断是否有“突出”危险,当存在“突出”危险时,需要请专业设计院进行防突设计,按照防突设计现场进行防突治理,经治理后检测无“突出”危险时,再组织施工。瓦斯隧道施工不但需要在瓦斯超前地质探测和判定、瓦斯浓度监测、施工通风、机械设备防爆性能改装瓦斯隧道安全施工的技术保证,还需要在安全制度的制定和一丝不苟的执行的行政保证。3.2.1 施工方法某隧道准备采用超前探孔方法,用ZY-1250型地质钻机钻探探孔,探测煤系地层地段和瓦斯溢出情况(当前探钻孔未揭煤且孔内瓦斯浓度小于0.5%时,本隧道按照正常隧道施工,施工内容按设计图纸要求进行;当前探钻孔揭煤或检测到瓦斯浓度大于0.5%时
13、,本隧道按照专项施工方案施工);洞内设置瓦斯自动检测设备,瓦斯检测采用人工检测和自动检测相结合的检测方式;洞内供电电缆采用矿用塑料电缆,开关及灯具一律采用防爆型;洞内机械设备一律采用“瓦斯电”闭锁装置或进行防爆改装的设备;隧道掘进施工,、级围岩分别采用台阶法、环形开挖预留核心土法掘进施工,人工风钻(湿钻)打眼,开挖含瓦斯的围岩采用电力起爆,并使用煤矿许用电雷管、煤矿许用毫秒延期雷管和煤矿许用炸药,正向起爆;隧道通风采用压入式通风方式;初期支护采用超前小导管和锚网喷砼支护;出渣采用无轨运输;二次衬砌采用模板台车衬砌,混凝土在洞外集中拌合,混凝土运输车运输,泵送混凝土入模。隧道开挖后立即施作初期支
14、护,及时进行仰拱施工,尽快完成二次衬砌,及早封闭,减少瓦斯溢出量。遵循短进尺、弱爆破、强支护、早衬砌的原则稳步前进。3.2.2隧道开挖及支护使用改装后的机械设备进行出碴。隧道在开挖前必须遵循“先探后掘、仰拱及时、衬砌紧跟”的原则施工。在隧道施工前须对隧道周边进行地质调查和超前钻孔探测,在出现瓦斯的地段,由瓦斯监控单位出具施工方案指导施工。3.2.3钻爆设计根据隧道地质条件,该隧道瓦斯地段采用浅孔微振动控制爆破,火工品采用煤矿许用火工品。钻爆设计图见附图。炮孔装药量计算:a.掏槽眼Q1=Lr式中:炮孔装药系数,取=0.9L孔深, LIV2.2m、LV1.2mr每米长度炸药量,r=0.78kg/m
15、经计算QIV=1.54kg,取1.5kg QV=0.84kg,取0.8kgb.辅助眼QIV=L r=0.8*2.2*0.78=1.37kg 取QIV=1.4kg QV=L r=0.7*1.2*0.78=0.66kg 取QV=0.7kgc.周边眼一般为辅助孔的1/31/4,取QIV=0.5kg ,QV=0.2kgd.、级围岩爆破参数表表 级开挖爆破参数表(L=2.0m)序号台阶法炮眼分类炮眼数量炮眼长度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个m卷/孔Kg/孔Kg1上台阶掏槽眼122.251.5182辅助眼3724.51.451.83底板眼25251.537.54周边眼7221.50.5365下台
16、阶辅助眼4124.51.457.46底板眼22251.5337周边眼1021.50.55表 级开挖爆破参数表(L=1.0m)序号台阶法炮眼分类炮眼数量炮眼长度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个m卷/孔Kg/孔Kg1上台阶掏槽眼121.230.89.62辅助眼3712.50.725.93底板眼251.230.837.54周边眼72110.214.45下台阶辅助眼4112.50.728.76底板眼221.230.817.67周边眼10110.22爆破设计图a.掏槽眼布置图 b.炮眼布置图图 上台阶炮眼布置图图 下台阶炮眼布置图c.装药结构图: 图 装药结构图3.2.4出渣运输隧道出渣采用无轨
17、运输方式,所有出渣设备均进行“瓦斯电”闭锁装置,在出碴过程中必须加强瓦斯浓度检测,当瓦斯浓度超过0.5%时,出渣车自动熄火,停止作业。 4. 揭煤防突施工方案我合同段承担某隧道全部工程,从煤层埋深、地质构造、瓦斯压力、瓦斯含量等参数指标及邻近矿井情况综合分析,隧道前方煤层可能有煤与瓦斯突出危险,区内煤尘可能有爆炸危险。经设计钻探揭示某隧道左线在里程ZK153+146ZK153+390、右线在YK153+130YK153+410段内穿越飞仙关组含煤地层。主采煤层有C3、C4、C5、C6煤层,均为突出煤层。而某隧道又位于康金煤矿巷道上方,康金煤矿属于瓦斯突出矿井,但还不足以判定某隧道是否属于高瓦斯
18、突出隧道,在我项目部完成超前钻孔勘探并经瓦斯监控单位检测瓦斯含量后,再确定隧道是否是高瓦斯还是低瓦斯隧道。4.1 揭煤防突流程某隧道揭煤流程图4.2 煤与瓦斯突出预测某隧道设计为高瓦斯隧道,有煤与瓦斯突出危险可能,对煤层超前地质预报后,确定有煤层具体里程时,标定煤层的准确位置,掌握煤层赋存情况及瓦斯状况,并在距离突出煤层垂直距离5m的开挖工作面,对煤层进行煤与瓦斯突出预测,判定该煤层是否具有突出危险性。5. 其它不良地质地段及地质灾害施工措施5.1 对断层破碎带处理措施隧道穿越断层地段时,施工难度取决于断层的性质、断层破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性以及隧道轴线与断层构造线方向的组合关
19、系。由于断层岩体极破碎,呈散体结构,加之地下赋存水丰富,开挖时要提前做好各项准备工作,在施工中遵循“不爆破或弱爆破、强支护、勤量测、短进尺、早成环”的原则谨慎经过。施工前必须根据超前钻孔及地质预报资料确定方案后,再开始下一循环施工。施工时根据开挖后掌子面围岩的具体情况,及时调整施工方案和支护参数,防止涌水和塌方。开挖的各施工工序之间的距离宜尽量缩短,并尽快地使用全断面衬砌封闭,以减少岩层的暴露、松动和地压增大。适当增加监控量测频率,及时掌握围岩的各种动态反馈信息,为下一循环施工提供可靠的技术参数,确保整个断层地段施工的安全与平稳。当断层破碎带一般富水,能够小导管或组合式中空注浆锚杆注水泥浆经过
20、;水量过大时,也可考虑注入化学浆液堵水,注浆材料应选用普通水泥浆、TGRM浆,如局部出现漏浆可采用发泡注浆抢堵剂进行封堵。当断层破碎带的长度较长、水量较大时,为防止突水突泥,可采用帷幕注浆等措施进行堵水和围岩预加固。5.2 突水、突泥处理及灾害预案隧道经过岩溶地段,易出现突水、突泥。施工时采取如下施工方法。开挖采用三台阶临时仰拱法,减少一次进入断层或富水段的工作面积。开挖时尽可能采用机械开挖,不宜采用爆破开挖,若必须采用爆破开挖时,坚持多打眼、少装药的弱爆破施工技术,减小对围岩的扰动。上部断面开挖时,工作面水平钻机超前探水孔深3050m,进行泄水,然后再进行开挖。5.3 保护措施程序启动应急预
21、案后,疏散协调警戒组立即进入现场,现场采取安全警戒线或隔离措施,防止其它人员进入危险区域,避免灾害损失的扩大。启动应急预案后,应急领导小组对所有技术、管理档案进行控制。启动应急预案后,疏散协调警戒组必须做好施工现场的交通秩序,无关车辆禁止通行。无关人员未经授权不得进入事故现场。当项目分部应急领导小组宣布应急取消时,方可取消保护程序。5.4 信息发布事故的信息和新闻发布,由项目部向上级以电话和书面的形式上报,实行集中、统一管理,以确保信息准确、及时传递。5.5 培训和宣传、演练9.7.1 培训内容应急方案由项目部应急救援领导小组组织每半年进行一次培训与演练,根据演练情况和有关人员的变化进行更新。
22、培训的内容主要包括以下方面:瓦斯的定义、危害,瓦检仪的使用方法。隧道可能出现的安全事故。报警系统的设置地点、报警方式以及如何启动报警系统。如何安全疏散人群。对危险源进行辨识和个人的防护措施。逃生的信号和逃生路线,逃生通道的使用方法。人员救护,包括止血、人工呼吸、心脏按摩、苏醒等。洞内防火、施工用电等安全培训。要对新进场的工人进行培训,培训后进行考核,考核合格后方可持证上岗,并建立完善的培训档案和记录,使全体施工人员能真正的了解面对安全事故时如何处理和逃生。9.7.2 逃生演练遇到突发事件,施工人员要紧急撤离。逃生演练由项目分部应急救援领导小组定期对进入洞内的施工人员进行逃生训练,使每个人熟悉逃
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