公路瓦斯隧道施工方案

X X高速公路

第 XX 合同段

xx瓦斯隧道专项施工方案

XX工程有限公司

XX高速公路X合同段项目经理部

二〇一〇年三月

目录

第一章方案编制背景―――――――――――――――――――3 第二章 XX瓦斯隧道专项施工方案――――――――――――4

一、XX隧道瓦斯工区施工管理机构的建立―――――4

二、施工通风―――――――――――――――――――5

三、瓦斯浓度监测―――――――――――――――――7

四、照明、配电箱及通讯设施改造――――――――――7

五、钻爆施工―――――――――――――――――――9

六、瓦斯防治措施―――――――――――――――――12

七、XX隧道瓦斯工区安全施工措施――――――― 14

八、瓦斯事故预防及处理措施――――――――――――16

第一章方案编制背景

XX隧道进口位于XX市XXX镇陶家溪附近，出口位于季家坡，隧道右幅起止桩号：YK13+726～YK17+310,长3584m；左幅起止桩号：ZK13+728～ZK17+255，长3527m，属特长隧道。本隧道由第X合同段与第X合同段共同施工，第X合同段季家坡隧道右幅起止桩号：YK15+500～YK17+310,长1810m；左幅起止桩号：ZK15+491.376～ZK17+255，长1763.624m。设计资料显示为无瓦斯隧道，支护型式按照普通隧道设计。左洞于2008年9月24日开工，目前隧道左线掌子面里程为：ZK15+275，距离隧道口为1980m，埋深407m。左洞掌子面围岩揭示为泥质灰岩夹黑色煤灰岩，煤灰岩表层存在黑色石蜡状结构，遇水变软、膨胀、呈泥状，岩体较破碎，节理裂隙较发育，岩层呈水平走向，层间结合力较差，拱部渗水严重，围岩自稳能力差，拱顶掉块频繁，易出现坍塌。2010年3月17日，S4标季家坡隧道左洞掘进至ZK15+286，掘进长度为1969m，此处隧道埋深约402m。上午9点10分，出渣结束后，在开挖断面底板积水处有不明气体冒出，项目部现场安全员立即进行了瓦斯含量检测。经检测该处甲烷含量达到4%～5%；拱顶及两侧拱腰甲烷含量为0.2%～0.3%。针对此种情况，现场安全员立即停止了隧道掌子面的施工，将通风带接长至离掌子面10米范围内进行循环通风。在下午15点30分左右，再次进行了瓦斯含量检测，开挖断面底板处为1%～1.6%，拱顶及两侧拱腰为0.1%～0.2%。项目部及时将具体情况向指挥部、总监办和驻地办进行了汇报。

为进一步探明瓦斯含量，由中南财经政法大学安全科学与管理学

院（安全科学研究所）在2010年3月19日对隧道内掘进掌子面、拱顶、端面裂隙（缝）等多个部位进行了检测，瓦斯含量为0.2%～0.9%，超过允许值0.5%，建议严格按照瓦斯隧道相关规程进行施工。

第二章 XX瓦斯隧道专项施工方案

一、XX隧道瓦斯工区施工管理机构的建立

XX隧道左洞ZK15+286掌子面出现瓦斯后，引起了各级领导部门的高度重视，项目部也根据各级领导及专家的指导，迅速组建了瓦斯工区管理机构。其机构设置如下：

1、安全管理目标

严格控制瓦斯工区内的瓦斯及其它有害气体浓度，瓦斯浓度控制在0.5%以下，其它有害气体浓度控制在国家安全及卫生标准以内，实现瓦斯工区内施工零伤亡目标。

2、安全管理机构的建立

项目部成立了以项目经理XXX为组长的瓦斯工区安全管理领导小组，小组设副组长两名，分别为项目书记兼副经理XXX、总工XXX，项目安保部负责隧道瓦斯工区的日常安全管理工作，施工队成立以队长XX为组长的队级安全领导小组，领导小组成员为项目部各科室及施工队负责人、现场技术主管、专职安全员。项目安保部配备2名专职安全员对瓦斯工区进行全程监控管理，安保部下设瓦斯监测、监控小组，负责瓦斯的监控、监测及数据整理、反馈工作。在施工过程中，项目部全体成员都要严格遵守瓦斯隧道的安全管理规定。

3、建立健全安全管理规章制度

⑴、加强安全教育培训，瓦斯隧道施工前对全体员工进行安

全教育，普及瓦斯知识，并按岗位、分工种，分别对通风工、电

工、瓦检员、爆破员等进行岗位培训，请中南财经政法大学安全

科学管理学院的教授对全体参建人员进行“应知应会教育”。

⑵、加强洞口值班管理，非工作人员严禁进洞，工作人员进

入隧道前，必须进行登记和接受洞口值班人员的检查，禁止将火

柴、打火机及其他易燃易爆物品、手机等带入洞内。管理人员进

洞要进行登记，施工班组人员进洞要进行翻牌登记。

⑶、统一服装管理，所有施工人员全部穿棉质衣服进洞施工，

洞口备用棉质衣服，以方便管理及检查人员进洞。

⑷、将通风纳入安全管理范畴，由现场安全员每天做好通风

记录，应避免洞口风机停止供风。

⑸、由安保部定期、不定期对瓦斯监测人员的工作进行督促，确保瓦斯监测工作的正常进行。

二、施工通风

1、通风设备

⑴、在离洞口30m处安装通风机，实施压入式通风；采用抗静电、阻燃的风管，风管直径采用Φ1.5m，风管口到开挖工作面的距离小于10m，风管百米漏风率小于2%。

⑵、局部通风机设置：在上台阶掌子面作业点设2台局部排风扇（1台备用），在下导坑施工处设置1台局部排风扇，二衬台车施工区域设2台局部排风扇（1台备用），实施局部通风的办法，以消除

瓦斯聚集。另配5台BSFT-300型手提式防爆轴流风机，排除预留洞室和坑洼地带的瓦斯聚集。

⑶、通风机电源配置：设两路电源，考虑到工地现状，准备增设一台450KW发电机作为备用电源，同时装设风电闭锁装置，平时加强发电机的维修保养，当一路电源停止供电时，另一路应在15min内接通，保证风机正常运转。

2、通风实施

⑴、施工期间，必须实施连续通风。因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源。恢复通风前，必须检查瓦斯浓度。当停风区中瓦斯浓度不超过1％，并在压入式局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中的瓦斯浓度均不超过0.5％时，方可人工开动局部通风机。当停风区中瓦斯浓度超过1％时，必须制定排除瓦斯的安全措施。回风系统内还必须停电撤人。只有经检查证实停风区中瓦斯浓度不超过1％时，方可人工恢复局部通风机供风的坑道中一切电气设备的供电。

⑵、隧道施工中防止瓦斯积聚的风速不小于1.0m/s。

⑶、按绝对瓦斯涌出量计算风量时，通风量应能将洞内各处的瓦斯浓度稀释到0.5%以下。

⑷、当瓦检员在巡检时发现局部瓦斯浓度超过0.5%后，立即采用BSFT-300型手提式防爆轴流风机进行排放，保证洞内各点瓦斯浓度处于标准范围内。

⑸、排放高浓度瓦斯时，应控制风流，使排出的风流在同巷道式

风流混合处的瓦斯浓度不得超过1.0%，回风系统内还必须停电撤人。

三、瓦斯浓度监测

XXX隧道瓦斯工区准备聘请中南财经政法大学安全科学与管理学院（安全科学研究所）对瓦斯进行监测，确保隧道施工安全。

四、照明、配电箱及通讯设施改造

为防止瓦斯聚集造成安全隐患，将瓦斯工区未施工二衬范围内的所有电器及照明灯具都改为防爆型，瓦斯工区内移动照明全改为防爆型矿灯。隧道在出现瓦斯之前采用的是中国移动无线通讯，根据相关管理规定，瓦斯工区内不得使用无线通讯，为此准备增设一套程控电话通讯系统。

1、将掌子面钻孔台架上的4个照明灯具由碘钨灯改为固定式防爆灯。

2、将下台阶施工处的2个照明灯具由碘钨灯改为固定式防爆灯。

3、将二衬施工区域内的8个照明灯具由碘钨灯改为固定式防爆灯。

4、将二衬至掌子面沿程6个照明灯具由碘钨灯改为固定式防爆灯。

5、将钻孔台架处、下台阶施工及二衬施工点的3个普通配电箱改为防爆型配电箱。

6、隧道内移动照明全部采用防爆型矿灯。

7、取消洞内无线通讯设施，增设一套程控交换机（8个头），分别在洞内掌子面（爆破时移走）、二衬台车前、已施工二衬的段落（每

隔300米）、队长办公室、洞口值班室各设置一台电话机，保持洞内外的通讯畅通。

8、电缆、电器设备施工注意事项：

⑴、低瓦斯工区内各级配电电压和各种机电设备的额定电压等级应符合下列要求：

a、高压不应大于10000V；

b、低压不应大于1140V；

c、照明、手持式电气设备的额定电压和电话、信号装置的额定供电电压，在低瓦斯工区不应大于220V；在高瓦斯工区和瓦斯突出工区不应大于127V；

d、远距离控制线路的额定电压不应大于36V。

⑵、高压电缆的选用应符合下列规定：

a、固定敷设的电缆应根据作业环境条件选用；

b、移动变电站应采用监视型屏蔽橡套电缆；

c、电缆应采用铜芯。

⑶、低压动力电缆的选用应符合下列规定：

a、固定敷设的电缆应采用铠装铅包纸绝缘电缆、铠装聚氯乙烯电缆或不延燃橡套电缆；

b、移动式或手持式电气设备的电缆，应采用专用的不延燃橡套电费；

c、开挖面的电缆必须采用铜芯。

⑷、电缆的敷设应符合下列规定：

a、电缆应悬挂。悬挂点间的距离不得大于3m；

b、电缆不应与风、水管敷设在同一侧，当受条件限制需敷设在同一侧时，必须敷设在管子的上方，其间距应大于0.3m；

c、高、低压电力电缆敷设在同一侧时，其间距应大于0.1m。高压与高压、低压与低压电缆间的距离不得小于0.05m。

⑸、低瓦斯隧道内的电气设备不应大于额定值运行。

五、钻爆施工

1、钻爆设计

本隧道钻爆采用2级煤矿乳化炸药，考虑到隧道断面较大，瓦斯压力较小，属低瓦斯隧道，施工中加强通风措施，为满足光爆要求，拟沿用以前使用的毫秒延期电雷管，钻爆设计在以前的基础上进行修正。

⑴、由于采用2级煤矿乳化炸药后，炸药性能与以前使用的2号岩石炸药有所变化，因此用药量需进行修正，根据“公路隧道施工技术规范（JTJ042-94）5.4钻爆设计”中以下公式进行换算：换算系数K=1/2(2号岩石炸药猛度/换算炸药猛度+2号岩石炸药爆力/换算炸药爆力)。

经查资料，2号岩石炸药猛度为12，2号煤矿乳化炸药猛度为8，2号岩石炸药爆力为320，2号煤矿乳化炸药爆力为230。

则K=（12/8+320/230）/2=1.45

周边眼间距与原钻爆设计保持一致，采用50cm，装药集中度原采用0.20kg/m，现换算为0.20*1.45=0.29 kg/m，每个炮眼深度为

3m，则每个周边眼装药量为0.29*3=0.84kg，取4节炸药。

⑵、单位炸药消耗量确定：

根据隧道施工技术规范5.4钻爆设计第5.4.6条：采用半断面或台阶法开挖，眼深为1～3m的浅眼爆破时，单位耗药量（2号岩石炸药）可取0.4～0.8 kg/m3，本隧道取0.8 kg/m3，现采用2号煤矿乳化炸药，单位耗药量取为：0.8*1.45=1.16 kg/m3。

⑶、每循环使用总药量的确定：

隧道每次开挖进尺为3m，台阶法施工，上、下台阶断面总面积为：95m2，每循环计算炸药总量为：95*3*1.16=330.6kg。

根据以上换算，做出新的钻爆设计见《季家坡隧道瓦斯工区Ⅳ级围岩钻爆设计图》。

2、打钻作业

⑴、作业前安排瓦检员对掌子面附近20m风流中瓦斯浓度进行检测，当瓦斯浓度小于0.5％，瓦检员向现场技术员提供瓦检报告，由现场技术员批准开挖工班开始钻孔。

⑵、采用湿式钻孔，钻孔施工过程中开动1台局部通风机（以后掌子面各道工序均保持开动一台局部通风机，后面就不在叙述），并由一名瓦检员现场跟踪，携带一台瓦检仪和一台瓦斯检测报警器，若发现瓦斯浓度超过0.5%，立即通知现场工人停止作业，切断电源，并撤离掌子面作业区，同时向现场值班安全员汇报。

⑶、根据目前围岩状况，每排炮进尺为3m，除掏槽眼外炮眼深度为3.2m（大于0.6m）。