瓦斯隧道瓦斯监测及检测方案

目录1.编制依据 (1)2.工程概况 (1)2.1 地形地貌 (2)2.2 工程地质和水文地质特征 (2)2.3 气象特征 (3)2.4 不良地质与有害气体 (4)2.5 施工组织及施工通风 (5)3.低瓦斯工区等级的划分及确定方法 (5)4.瓦斯监测及检测方案 (5)4.1瓦斯监测及检测 (5)4.2 隧道瓦斯检测安全技术措施 (9)4.3 防爆措施 (10)4.4瓦斯超限安全措施 (11)5.瓦斯监控组织机构 (14)6.瓦斯爆炸、中毒事故应急救援预案 (14)6.1应急救援组织机构 (15)6.2 项目应急救援人员组成 (15)6.3 应急救援组织管理职责 (16)6.4 应急程序 (18)6.5 报警、监控系统和报告程序 (21)6.6 保护措施程序 (22)6.7 信息发布 (22)6.8 应急结束 (22)6.9 培训和宣传、演练 (23)6.10 应急物资 (24)永林隧道瓦斯监测检测方案1.编制依据⑴《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）；⑵《煤矿安全规程》（国家煤矿安全监察局18号令）、《防治煤与瓦斯突出规定》（国家安全生产监督管理总局令第19号令）；⑶《煤矿瓦斯抽放规范》；⑷《永林隧道实施性施工组织设计》；⑸永林隧道相关设计图纸；⑹现行的国家和铁道部有关规范、验标及施工指南；⑺《铁路隧道工程风险管理技术规范》（Q/CR 9247-2016）；⑻《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002)；⑼《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）；⑽《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2011）。

2.工程概况永林隧道位于安徽省安庆市大观区境内，北临集贤关，进口段位于方家老屋回民公墓东侧，出口段位于石门湖水泥厂附近。

永林隧道起讫里程为ZDK7+395.55～ZDK8+307，全长911.45m,最大埋深约69m，为双线隧道，隧道左右线分别位于半径R=2000m及R=1995.6m的曲线上。

洞内纵坡为-17.5‰和-3‰的单面坡。

本隧道为双线隧道，隧道设计速度目标值为200km/h，线间距为4.404m，隧道内采用CRTS-I型双块式无砟轨道，轨道结构高度515cm。

其中Ⅳ级围岩162m，Ⅴ级围岩749.45m。

进出口采用帽檐斜切式洞门。

Ⅳ级围岩采用三台阶法，Ⅴ级围岩采用三台阶加临时仰拱法施工，ZDK7+724-ZDK7+772为路堑偏压式明洞，采用明挖法进行施工。

隧道ZDK7+780-ZDK8+000段调查发现有一处防空洞和两个小煤窑坑洞。

部分区域发现有岩溶现象，溶洞大小约1～2m。

隧道个别区域可能存在瓦斯等有害气体。

轨面以上净空面积约100m2。

2.1 地形地貌永林隧道自山丘北部穿越。

山体呈条带状，北东-南西走向，山坡上陡下缓，下部山坡5︒～12︒，上部山坡25︒～35︒。

上部坡面及山顶局部可见基岩出露，山坡中部大部分被草丛和树林覆盖。

2.2 工程地质和水文地质特征⑴地层岩性洞身穿过底层主要为第四系上更新统残坡积层粉质黏土和粗角砾土，侏罗系象山群和磨山组砂岩、砾岩、页岩及煤层等和三叠系上统铜头尖组粉砂岩。

特殊岩土：隧址未发现特殊岩土。

⑵地质构造①区域构造线位处三叠系-二叠系地层受燕山期及以前的多期构造运动影响，发育北东向和近东西向断裂，并伴随褶皱构造发育，造成三叠系-二叠系地层中石灰岩岩溶较发育，页岩岩体破碎，对隧道围岩稳定性影响较大。

②断裂构造隧址区位于断层带与石门湖向斜南东翼相切部位，由于相切使两者都遭受严重的破坏，并派生出一系列张性断层而使该区域构造复杂化。

与线路相交发育主要有3条断裂构造，分别位于ZDK7+770、ZDK7+839、ZDK8+300，延伸长度不大，基本为正断层。

③褶皱构造在隧道洞身处发育一条小型背斜构造，背斜核部位于ZDK7+610前后，背斜核部地层较破碎。

⑶水文地质特征隧址区地下水主要为基岩裂隙水和岩溶水，受大气降水补给。

裂隙水分布于弱风化岩裂隙中，基岩裂隙水较发育，地下水量一般。

隧道进出口段山坡与谷地有一定的高差，地下水位较低，对隧道影响较小。

但隧道中部浅埋段河谷与其旁边谷地高程均高于隧底，雨季沟谷内极易汇水并下渗，造成该地段水位偏高，同时，在山体中的溶洞、小煤窑坑洞中形成积水，对隧道影响较大。

本段线路穿越山丘，地下水的蕴藏受地形地貌、岩性、构造、大气降水等因素影响。

区内地形连续起伏，山体基岩在上部出露，主要为石灰岩和页岩，由于岩体较破碎，存在一定的储水空间，同时具有一定的透水性和给水能力，隧道在浅埋段开挖可能遭遇较大渗流；同时，ZDK7+700～ZDK8+100段隧道洞室及周边分布溶洞、小煤窑采空等，极易汇集地表及地下水流，隧道开挖可能遭遇突水突泥等。

地下水对本隧道工程影响较大。

根据水质分析试验报告及《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010、J1167-2011）规定环境水、土对混凝土的侵蚀性判定标准，综合判定，隧址区水CO2侵蚀等级为H1级。

2.3 气象特征本线所经地区为亚热带季风性湿润气候区，四季分明，气候温暖，湿润多雨，无霜期较长。

春季温暖潮湿，夏季炎热多雨，秋季凉爽，冬季短暂较阴冷。

年平均气温11～18℃，最冷月平均气温0～5℃，极端最低温度约-5.9～-15.1℃，最热月平均气温28～30℃，极端最高气温39.7～40.9℃；年平均降水量1300～1600mm，年最大降水量2100～2400mm，月最大降水量600～900m，日最大降水量200～350mm，年平均降水日数130～180天；无霜期240天左右。

全年以东南风居多，西北及东北风属次，西南风最少。

按对铁路工程影响的气候分区划分，本地区属于温暖地区，不考虑季节性冻土对工程的影响。

2.4 不良地质与有害气体⑴人为坑洞隧洞ZDK7+780～ZDK8+000段调查发现有一处防空洞和两个小煤窑坑洞。

防空洞位于线路ZDK7+780～ZDK8+000段左侧30～65m处，为钢混结构地表建筑，无地下坑洞，对本工程无影响。

⑵围岩变形和塌方隧道进出口分步的粉质黏土为石灰岩残积层，具弱膨胀性，施工开挖可能发生较大变形，甚至塌方，需超前支护，同时对基底粉质粘土需换填或处理。

隧道洞身部分段落穿越页岩风化层，岩质较软，工程性质较差，且节理密集发育，可能存在着大变形及塌方等地质灾害，需加强超前支护和超前预测。

⑶岩溶钻探揭示石灰岩区发育溶洞等岩溶现象，特别集中分布于石灰岩与页岩分界带附近，勘探揭示溶洞大小约1～2m，埋深浅的溶洞一般没有充填物，埋深大的多为软塑粉质黏土充填溶洞；隧道施工遭遇溶洞易引起突水、突泥，甚至坍塌等，要注意溶洞发育情况及岩溶水，在施工中要引起高度的重视，并采取可靠的防止措施。

⑷有害气体二叠系上统龙潭组页岩夹含煤层，可能存在瓦斯等有害气体；根据收集资料和参考附近工程，瓦斯含量为微量；根据《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）应判定为无瓦斯隧道工区。

但考虑隧道施工人员安全问题，仍需加强监测，并采取加强通风等预防措施。

2.5 施工组织及施工通风根据通风计算和我们以往隧道施工经验，以及对当前通风设备技术性能的调研结果，确定本隧道进、出口作业面采用独头压入式通风。

在进、出洞口各配置1台2×110KW低躁节能隧道专用轴流通风机往工作面压入式送风。

3.低瓦斯工区等级的划分及确定方法根据《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002)第4.1.3节中规定：低瓦斯工区和高瓦斯工区可按绝对瓦斯涌出量进行判定。

当全工区的瓦斯涌出量小于0.5m3/min时，为低瓦斯工区；大于或等于0.5m3/min时，为高瓦斯工区。

4.瓦斯监测及检测方案4.1瓦斯监测及检测4.1.1瓦斯监测及检测的内容及目的瓦斯爆炸是施工中最大的安全隐患。

瓦斯爆炸的3个必要条件：一是要有一定浓度的瓦斯(主要为CH4)；二是要有火源；三是要有足够的氧气。

要达到安全生产的目的，就必须从瓦斯监测、通风、设备防爆等综合预防措施下手，杜绝洞内同时具备瓦斯爆炸的3个必要条件。

通过对瓦斯的实时监测，控制和防止瓦斯浓度超限，是防止瓦斯爆炸发生的关键。

在施工中，对安全生产影响最大的是瓦斯(主要成分是CH4)、二氧化碳(C02)的浓度。

在永林隧道主要以CH4、C02为监测对象，监控隧道内有害气体的浓度。

瓦斯监测的目的：①防止在施工过程中，有害气体浓度超限造成灾害，以确保施工安全和施工的正常进行；②根据监测到的洞内有害气体的浓度大小，及时采取相应的技术措施；③检验防排瓦斯技术措施效果，正确指导隧道施工，为科学组织施工提供依据。

4.1.2监测依据及执行标准⑴监测依据瓦斯监测主要以《煤矿安全规程》（2009年版）、《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002)、《防治煤矿瓦斯突出细则》、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》〔AQ1029－2007〕为主要依据，根据上述规程进行有害气体的监测、控制。

⑵瓦斯限值与处理隧道岩层中瓦斯涌出浓度的大小是危险程度的标志，施工中必须将瓦斯浓度控制在安全限值以内。

4.1.3瓦斯检测及监测体系本隧道施工瓦斯监测采取人工监测方式，人工检测由专、兼职安全员执行瓦斯检查，使用四合一气体检测仪检查空气中H2S（硫化氢）、CO（一氧化碳）、02 （氧气）和LEL（可燃气体）浓度。

四合一气体检测仪是一种便携式多气体检测仪，能同时检测4种气体：O2，LEL（可燃气体），CO、H2S。

每种气体浓度读数都会显示在液晶屏上，监测范围及分辨率如表4.1所示。

仪器可根据自行设置的低浓度/高浓度报警，及STEL/TWA报警功能。

当检测结果超过预先设置的报警设定值，仪器便以声、光及振动报警提醒。

表4.1 四合一气体检测仪监测范围及分辨率传感器测量范围分辨率一氧化碳0～999ppm 1ppm硫化氢0～500ppm 1ppm氧气0～30%VOL 0.1%可燃气体0～100%LEL 1% 人工检测瓦斯测点的布置和检测要求：⑴测点布置（即检测地点）：①掌子面（即掘进工作地点）；②回风；③进风、即所有压入式扇风机入口处风流；④所有洞室；⑤总回风（即抽出式主要扇风机入口风流）；⑥放炮点；⑦超前地质预报作业的钻孔（或探孔）点；其他瓦斯可能积聚和发生瓦斯事故的地点（根据各级领导和专项措施的要求按需设置），如：放炮地点等处。

⑵检测要求：①隧道中的各测点人员使用四合一气体检测仪检测时，采用五点法检测，即对隧道的顶部、腰部两侧、底部两侧距掌子面周边200mm处检测，取五点中最大浓度为该处瓦斯（含二氧化碳）浓度，进行日常管理；②衬砌断面变化处在断面变化最高处检测，仍采用五点法检测；③掌子面检测应在掌子面前0.5米至1米处断面中检测，回风检测应在距回风口往掌子面15米断面中检测，进风检测应在压入式风机入口处检测，总回风应在抽出式风机入口前平直段检测；④检测频率（次数）的规定：洞室、总回风、进风、回风、掌子面原则上每两小时检测一次；电焊时每小时检测一次；掌子面出渣时每一小时检测一次，检测按五点法进行，放炮地点每放一次炮均应按“一炮三检”制要求检测（对爆破地点和起爆地点风流中瓦斯浓度进行检查，可燃气体浓度低于0.5%方可放炮）。