隧道一级安全技术交底

XX隧道施工安全技术交底

一、工程概况

XX隧道属特长隧道，设计为双洞六车道，隧道左线全长 5010m，右线全长 5020m，总体走向约298°，为双向隧道，左右分修，两线相距16~30米，隧道净空高度为8.0m，宽度达12.5m。隧道内路面纵坡进口端为0.507%的上坡，出口端为1.993%的上坡，进口路面横坡-2%，出口路面横坡3%。

隧道存在断裂构造、岩溶、岩溶水、煤层瓦斯、采空区等不良地质和特殊地质，地质条件复杂。本隧道要穿越采空区、突水突泥、岩溶、煤层等地质，隧道施工存在涌水及突水、突泥现象的威胁；局部地段具备软岩变形破坏的条件。

二、隧道施工风险评估

2.1安全风险评流程

1）风险评估是本隧道施工过程中的重要流程和施工步骤之一，在超前预报结果的基础上，对隧道开挖面前方的风险进行评估。根据本隧道工程特点，安全风险主要以下几方面组成：

（1）瓦斯燃烧爆炸、煤层（尘）自燃爆炸、煤与瓦斯突出；

（2）涌突水（泥）；

（3）变形塌方；

（4）环境风险；

（5）工期风险；

（6）其它施工安全风险。

2）安全风险评估流程图

残留风险评估

图2-1-1 风险评估流程

2.2 风险接受准则及分级

隧道工程设计安全风险等级分为Ⅰ级（低度风险）、Ⅱ（中度风险）、Ⅲ（高度风险）、Ⅳ（极高风险）。其中本隧道可能发生的安全风险等级为Ⅰ~Ⅳ级。

表2-2-1 安全风险等级要求

表2-2-2 各段危险等级

6.3 安全风险评估

2.3.1 风险事件及风险源分析

根据本XX隧道工程特点，施工中存在的主要安全风险由以下几种类型组成：

1）瓦斯、H2S燃烧爆炸、H2S中毒、煤尘自燃爆炸、煤与瓦斯突出

隧道施工穿越须家河组（T3xj）含煤地层段高瓦斯工区时，易造成瓦斯局部富集，施工中可能发生瓦斯燃烧或爆炸事故；通过龙潭组（P2l）煤层煤与瓦斯突出危险工区时，可能发生煤与瓦斯突出事故；隧道通过的含煤煤层为I～III类自然煤层，施工中易发生煤层自然、煤尘爆炸事故；同时隧道通过雷口坡组（T2l）和嘉陵江组（T1j）地层时，局部范围内含有少量的天然气（成分主要为CH4、H2S气体），且不排除在大的溶隙和溶洞内有天然气积聚，施工中易造成瓦斯、H2S爆炸及H2S中毒等安全事故。

2）涌突水（泥）

在过F1、F2、F4高压富水断层带、可溶岩与非可溶岩接触带、高压富水充填性溶腔溶洞、煤矿采空区时可能发生涌突水（泥）灾害事故。

3）洞内初期支护变形、开裂甚至塌方

根据本隧道工程及水文地质情况，以下地段和情况下易发生变形塌方：

（1）洞口浅埋段：范围主要有（2）隧道软岩、断层破碎带及其影响带、采空区段。

（3）临时边仰坡。

（4）为追求施工进度或效益而导致光面爆破效果差、初期支护不及时或质量不能得以保证，二次衬砌严重滞后于爆破开挖进度。

（5）地质发生变化后相应支护措施调整不及时。

（6）没有及时对监控量测数据进行分析处理，导致围岩长时间持续变形，支护加强措施没有及时跟上。

4）环境风险

隧道施工措施不当导致疏干地表水或泉水以及引起地表沉陷、建（构）筑物倾斜沉降等。

5）其它施工安全风险

因管理不善而导致的隧道内外交通事故、用电安全事故、机械事故及火灾事故等。

2.3.2风险事件评估

1）XX隧道重大风险事件分段评估

（1）隧道初始风险评估

XX隧道存在的初始风险评价及各等级初始风险如下：

S气体中毒及燃烧（爆炸）、Ⅳ级（极高度）：瓦斯燃烧（爆炸）、煤与瓦斯突出H

2

涌突水（泥）。

Ⅲ级（高级）：塌方、煤层（尘）自燃爆炸、洞内初期支护变形开裂、环境破坏等风险。

2）隧道风险事件初始风险等级

3）初始风险控制措施

根据各种风险事件的初始风险评估结论，引起塌方、初期支护变形、开裂、瓦斯燃S气体中毒及燃烧（爆炸）、涌水（突水、突泥）、大变形、环境破坏等风烧及爆炸、H

2

险事件的风险源主要存在于进出口浅埋段、岩溶及岩溶水、岩溶极发育段（背斜核部）、断层破碎带、盐溶角砾岩段、石膏地段、煤层及采空区段。因此，本报告主要针对各种

不良地质及特殊地质采取如下初始风险控制措施：

（1）瓦斯燃烧、爆炸与H2S气体中毒风险控制

1.超前地质预报

S工区超前预报主要采取地质调查法、物探法、钻探法三种手段。

隧道瓦斯、H

2

S气体监控检测

2.瓦斯、H

2

采用人工和自动监控检测系统，即采用人工移动式检测和矿井安全综合监控系统分别对隧道洞口、二次衬砌施工作业面、仰拱及仰拱填充作业面、敷设防水层处、开挖工作面、距开挖工作面20m回风流处、局扇附近等地段进行监控。

3.结构封闭

a隧道二次衬砌均采用气密性混凝土，混凝土透气系数不大于10-11cm/s。

b环向施工缝采用全环外贴式橡胶止水带+全环中埋式橡胶止水带+混凝土界面剂+衬砌内表面施工缝处的水泥基渗透结晶型防水涂料抹面。纵向施工缝采用外贴式橡胶止水带+中埋式制品型遇水膨胀橡胶止水条+混凝土界面剂+衬砌内表面施工缝处的水泥基渗透结晶型防水涂料抹面。

c高瓦斯与瓦斯突出段初期支护和二次衬砌间全环设置瓦斯隔离层和闭孔型泡沫塑料垫层。

4.引排

a正洞衬砌瓦斯隔离板背后设置环向盲管，两侧边墙脚各设一根纵向HDPE DN/ID100打孔双壁波纹管将衬砌背后水气混合体引入水气分离装置，分离出的瓦斯气体引入沿弱电电缆槽布置的DN83专用煤气管排出洞外，在洞口处引至洞顶地面释放，瓦斯排放管排气口高出地面10m，并接地处理以防雷击，接地电阻不得大于5Ω，其周围20m内禁止有明火火源及易燃易爆物品。

b加密H2S段的环向盲管布设密度（每3m一道），使H2S气体尽快溶于水并通过环、纵向盲管及横向导水管引排至中心深埋水沟。

5.加强施工通风，施工通风采用连续不间断通风。在第一条车行横通道贯通前，施工

通风采用压入式通风，贯通后采用巷道式通风。

6.煤与瓦斯突出工区、高瓦斯工区施工中所用的电气设备和施工机械均采用防爆型，并配置独立双回路电源。

7.对作业人员进行安全教育培训，加强对瓦斯、H2S的安全防护。

8.在H2S含量高的地段必要时通过注浆封闭周边围岩裂隙，防止有害气体渗漏。

9.及时对开挖面进行喷混凝土封闭，减少或堵塞硫化氢气体的渗入。

10.严格执行巡回检查制度。

11.成立应急抢险救援指挥领导小组，下设危险源风险评估督察组、现场抢救组、技术处理组、后勤供应组、善后工作组、事故调查组等专业组，同时备齐应急物资。

（2）煤与瓦斯突出控制

受F1、F2和F4斜冲压扭性逆断层影响，隧道两次通过K8、K6、K4及K3煤层，其中K4煤层为太来煤矿主采煤层，K6和K8煤层为大田煤矿的主采煤层，K2、K6煤层为刘家沟煤矿的主采煤层。根据煤矿开采经历和《重庆市煤炭工业管理局关区2011年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》知，隧道上跨的刘家沟煤矿（开采K2和K6煤层）和穿越的大田煤矿（开采K6、K8煤层）（2011年升级为煤与瓦斯突出矿井）被鉴定为煤与瓦斯突出矿井，太来煤矿（开采K4、K6煤层）为高瓦斯矿井，由此初步推断龙潭组（P2l）的K2、K8煤层具煤与瓦斯突出危险，K6煤层采后瓦斯含量平均11.27m3／t，煤尘爆炸指数21～23％，煤层自燃发火期4～6个月。其余煤层应在隧道施工过程中通过超前地质预报进行评估与鉴定确定。龙潭组中所有煤层均有自然发火倾向和煤层爆炸性。

所以隧道中部段（段须加强超前预报、煤与瓦斯突出评估与鉴定、揭煤防突措施等工作。

1.煤与瓦斯突出的基本方针：区域防突措施先行，局部防突措施补充。

2.主要措施：区域综合防突措施和局部综合防突措施。

3.揭煤防突各作业步骤及要求

a超前地质综合预报

b煤与瓦斯突出鉴定：突出煤层的鉴定由业主委托具有突出危险性鉴定资质的单位进行；

c区域性突出危险性预测

区域预测指标为煤层瓦斯压力和含量，当瓦斯压力≥0.74MPa或瓦斯含量≥8m3/t时判定为突出危险区，应采取区域防突措施。区域突出危险性预测应连续进行两次。

d区域防突措施

区域预测为有突出危险区的煤层采取预抽煤层瓦斯的区域防突措施，业主应当委托有预抽煤层瓦斯经验的施工队伍根据《煤矿瓦斯抽放规范》等现行规范编制实施性预抽煤层瓦斯施工组织设计。

e区域措施效果检验：瓦斯抽放措施实施后，应进行瓦斯抽放效果检验，以确认是否有效。

f区域验证

区域措施效果检验后对无突出危险区进行区域验证。区域验证采用工作面突出危险性预测方法。在工作面进入该区域前立即连续进行至少两次区域验证。区域验证为无突出危险时，采取安全防护措施揭煤。区域验证有突出危险时，应采取局部综合防突措施。

g工作面突出危险性预测

区域防突措施必须经验证有效达标后，可掘进至煤层与掌子面法向距离7m，施作钻孔，利用钻孔实测瓦斯压力等基础参数，采用钻屑瓦斯解吸指标法和综合指标法对工作面进行突出危险性预测。

h工作面防突措施

经工作面预测尚有突出危险时，实施钻孔排放的工作面防突措施。

i工作面措施效果检验

实施钻孔排放后，对工作面防突措施效果进行检验，各检验指标的测定和主要数据应选择在钻孔密度相对较小，孔间距相对较大的位置，并远离周围各防突措施钻孔或尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离，在地质构造复杂段应增加检验孔。

（3）防突措施效果检验认定措施无效时，应采取延长排放时间，增加排放孔数量、瓦斯抽放等补救措施。

（4）揭煤

1.隧道采用远距离放炮分部揭煤。

2.揭煤前应设置钢架、超前支护等金属骨架防护措施。

3.隧道各部不得同时揭煤。

4.进入煤系地层段后，必须采用湿式钻孔，爆破作业采用煤矿许用炸药，并采用煤矿许用电雷管电力起爆。其中，炸药安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。1

5.无论煤层突出与否，均采用远距离放炮揭煤，震动放炮参数及作业要求，根据煤层具体情况按相关规范要求办理。

（5）必须专项委托项目：

1.委托专业性的超前地质预报单位进行煤与瓦斯突出隧道段预报；

2.委托专业的煤与瓦斯突出危险性鉴定的单位进行区域验证和局部验证；

3.委托具有丰富煤与瓦斯突出揭煤施工经验的施工单位进行；

4.强调揭煤段的防灾救援须有资质的专业队伍实施，与当地煤矿部门专业队伍建立联动机制。

4）煤层自燃与煤尘爆炸

（1）隧道穿越有自燃倾向的煤层时，必须由国家授权单位对煤层的自燃倾向性进行鉴定，并采取综合预防煤层自然发火的措施。

（2）隧道穿越容易自燃和自燃煤层时，应采取以预抽方式为主的综合抽放瓦斯措施和综合防灭火措施，保证煤层瓦斯含量不大于6m3/t或工作面最高风速不大于4m/s。

（3）隧道过容易自燃和自燃煤层须对开挖面采取预防性灌浆或全部充填、喷洒阻化剂、注阻化泥浆、注凝胶、注惰性气体、均压等措施，编制相应的防灭火设计，防止自然发火。

（4）设立自然发火观测点并建立监测系统，确定煤层自然发火的标志气体和建立自然发火预测预报制度，发现自然发火指标超过或达到临界值等异常变化时，立即发出自然发火预报，采取措施进行处理。

（5）隧道穿越有煤尘爆炸性煤系地层时，应进行煤尘爆炸性试验，由国家授权单位进行鉴定，根据鉴定结果采取相应的安全措施。

6）穿越有煤尘爆炸危险的煤层，必须制定综合防尘措施、预防和隔绝煤尘爆炸措施及管理制度，并组织实施。

5）涌突水（泥）风险控制

根据超前地质预报对岩溶形态、大小、与隧道空间关系、有无充填物、充填物的稳定性和流失性选用相应措施进行处理。

（1）以地质调查法、物探法、钻探法三种手段进行综合超前地质预报。

（2）封闭高压富水充填型溶洞溶腔采用控制排放和注浆加固措施处理。

（3）穿越自稳能力极差的有水充填型大型溶洞、经超前地质预报可能发生涌突水（泥）、危及施工安全时，采取超前预注浆措施。

（4）对封闭高压清水溶洞溶腔进行排放处理。

（5）对开放高压清水溶洞溶腔设置泄水洞、涵洞等排水工程进行排放处理。

（6）高压富水断层、节理裂隙密集富水带、存在涌突水（泥）的采空区段和盐溶角砾岩段、可溶岩和非可溶岩接触富水带采用注浆加固措施进行处理。

（7）采空区无稳定水源但可能发生涌突水（泥）等危害时，作好后方支护，采用钻孔安设孔口管及阀门实行有控状态放水。

（8）成立应急抢险救援指挥领导小组，下设危险源风险评估督察组、现场抢救组、技术处理组、后勤供应组、善后工作组、事故调查组等专业组，同时备齐应急物资。

6）初期支护变形、塌方风险控制

易塌方段采用加强超前支护、初期支护、改善施工方法、加强监控量测等综合技术措施防止坍方。

（1）加强超前地质预报。

（2）断层破碎带段根据围岩破碎程度、涌水量及水头压力对围岩进行注浆措施。

（3）施工方法：采用交叉中隔壁法开挖。

（4）采用短进尺，多循环的弱爆破开挖，减少对围岩的扰动。

（5）初期支护：采用格栅或型钢钢架加强支护。

（6）超前支护：拱部采用φ108超前管棚、φ89中管棚或φ42超前注浆小导管加强支护。

（7）初期支护拱脚及时设锁脚锚管，并设置临时仰拱封闭成环。初期支护及时封闭成环。

（8）加强施工用水管理，及时抽排隧道内的渗水及施工废水，严格控制施工用水，完善隧道内排水设施，避免人为造成围岩软化。

（9）严格按设计建议的隧道工法施工，切实加强监控量测工作，对监控量测数据及时进行处理，及时掌握围岩变形情况，以便及时修正支护参数及施工方法。

（10）施工中应根据变化后的地质情况及时调整围岩级别及相应支护参数，防止因变更设计不及时导致坍方发生。

（11）加强施工管理，防止因开挖不当、支护不及时或工法转换措施不当等因素发生坍方。

7）洞口山体开裂变形风险控制

（1）加强隧道内支护措施，严格施工管理，控制隧道变形，防止隧道内坍方，从而防止山体开裂现象发生，控制山体变形。

（2）开挖隧道洞口边仰坡时自上而下，边开挖边防护，防止边坡坍滑。

8）采空区处理

针对采空区段隧道易出现的衬砌变形、开裂、沉降等问题，设计针对下穿红光煤矿、上跨刘家沟煤矿、正穿白岭煤矿分别采取相应的处理措施：

9）环境风险控制

（1）施工前对隧道左右各5km范围内地表的泉、田、塘、溪、沟、河的水量、水位、水质及居民、住户人数、地表植被、房屋建筑等进行调查，并记录影像资料。

（2）施工中除对调查范围内的地表泉、田、塘、溪、沟、河的水量、水位、水质进行监测外，尚应对施工影响范围内的地表植被、房屋建筑、洞口浅埋偏压地表沉降及岩溶段隧道地表塌陷、沉降等进行监测，并建立地表监控部位的水量、水压与时间的时效关系曲线。

（3）施工中通过洞内外环境监测掌握动态信息，及时反馈信息以优化、调整施工方案，最大限度保护环境，尽量避免地面沉降、塌陷及地面水土流失现象。

（4）对进口地表受隧道施工影响的民房分别进行拆除和爆破振动速度监测，并与附近居民做好沟通联系协调工作。

（5）在隧道进出口均设沉淀池（2000m3）、蓄水池（800m3）和过滤池（300m3）对隧道施工水进行处理，防止污水影响附近居民。

（6）隧道进口左侧距离水库约340m，施工中做好预案预警措施，备好隧道地表可能受影响的居民生产生活用水引水提灌设施设备和将隧道内排出的地下水（经初步沉淀、油污处理）送至镇水源地（水库）所需的供水设施设备。

10）其它施工安全风险控制

（1）加强施工风险安全方面的管理、培训，使每一个进洞人员做到自觉遵守规章制度，小心、安全操作，防止出现施工安全事故。

（2）建立健全风险管理制度，完善风险预案措施，做到早准备、早发现、早预防。

三、隧道施工安全技术措施

3.1隧道施工通用安全技术措施

3.1.1劳动保护

1）根据现场作业特点，给现场工人配备相应的劳保用品，如安全帽、水鞋、雨衣、工作服、手套、手灯、防尘面具、安全带等。