瓦斯隧道施工安全专项方案(共44页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上蒙华铁路MHSS-5标西安岭隧道3斜井瓦斯工区施工安全专项方案编制： 审核： 批准： 中铁五局蒙西至华中铁路MHSS-5标段项目部二0一五年七月专心-专注-专业目 录1编制说明1.1编制依据1) 中铁四院设计的相关定型、参考图及通用图。2) 中华人民共和国主席令中华人民共和国安全生产法(第70号)。3) 中华人民共和国国家标准爆破安全规程（GB6722-2011）。4) 国务院令建筑工程安全生产管理条例(第393号)。5) 安全生产许可证条例（）。6) 铁路瓦斯隧道技术规范TB10120-20027) 作业施工、通风方案及施工管理严格按设计要求施作，并要符合煤矿安全规

2、程、防治煤与瓦斯突出规定。1.2编制目的和目标为了确保西安岭隧道3斜井施工安全与质量，防止重大安全事故发生。通过提前制定西安岭隧道3斜井煤系地层专项施工方案以应对瓦斯、煤层的出现，及时调整施工方案，确保工程顺利进行。1.3适用范围本方案适用于中铁五局蒙西至华中铁路MHSS-5标段项目部西安岭隧道3号斜井低瓦斯隧道施工。2工程概况2.1工程简介西安岭隧道3斜井位于线路前进方向的右侧，交右线于YDK775+879.6，与线路前进方向平面交角为41153,采用无轨运输双车道断面。斜井长度起点从斜井与正洞侧壁交点计算，斜井平长2655m，综合坡度为9.42%。西安岭隧道3#斜井衬砌类型主要为V级整体式

3、衬砌、级锚喷衬砌、级喷锚衬砌。3#斜井工区承担正洞施工任务为左线DK775+095DK776+840，全长1745m，右线YDK775+010YDK776+830，全长1820m。根据设计图纸，西安岭隧道为低瓦斯隧道，其中3#斜井工区施工的西安岭隧道左线DK776+000DK776+840，右线YDK775+970YDK776+830段为低瓦斯区段，位于中生代三叠煤系地层属三级瓦斯地段。2.2地形地貌西安岭隧道线路穿越熊耳山山脉，隧道进口端位于三门峡市卢氏县横涧乡，出口端位于三门峡市卢氏县五里川镇。隧道设计为双洞单线隧道，最大埋深约715m。2.3地层岩性剥蚀中低山区，地势起伏变化大。隧道出口

4、相对浅埋段，围岩地层主要为T3a板岩、长石石英砂岩，为软硬岩互层，局部夹炭质板岩等极软岩。岩体节理裂隙发育，岩体多破碎较破碎，隧道易坍塌掉块，局部较完整。T3a含煤系地层段局部存在瓦斯气体，需加强超前地质预报及通风，必要时采取适当工程措施，保证施工及工程安全。2.4地质构造及地动参数西安岭隧道洞身穿越大小断层23条，且下穿河道较多，地下水发育；F9（瓦穴子）、F21（朱阳关）断层为本隧道重点断层，断层宽度较大且导水，存在突涌水可能；隧道埋深较深，局部存在岩爆和发生软岩大变形可能；隧道DK780+250DK782+050(1800m)段主要为白云石大理岩地层，节理裂隙等较发育，局部岩溶较发育，易

5、坍塌、变形；隧道洞身有主要不良地质有：断层破碎带、岩爆、软岩大变形、涌水突泥、瓦斯、岩溶等。2.5水文地质特征地表水：地表水多为沟谷水，测时流量较小，且随季节性变化较大。地下水：地下水弱发育。预测X3DK2+300+652段单位长度最大涌水量为0.76m(3)/dm，为弱富水区。2.6工程地质条件评价（1）在外力作用下，T3a板岩、长石石英砂岩，为软硬岩互层，局部夹炭质板岩等极软岩，呈碎屑状剥落，局部形成浅表层坍滑。（2）有毒有害气体。（3）T3a含煤系地层段局部存在瓦斯气体，为低瓦斯隧道。 3瓦斯的定义瓦斯是隧道从地层中涌出的以甲烷为主的各种有害气体的统称，由gas音译而来，其成分比较复杂，

6、它含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气、和数量不等的重烃以及微量的稀有气体等，但主要成分是甲烷（CH4，俗称沼气），占80%90%。沼气无色、无味、无毒，难溶于水，比空气轻，遇火即燃烧或爆炸。铁路瓦斯隧道遇到瓦斯多出现在煤系地层。瓦斯无色、无味。但若与其它芬芳族气体混合，则发出类似苹果的香味。其熔点为-182.5，沸点为-164，在标准状态下，密度为0.716kg/m3，相对于空气的比重为0.554，因此易积聚在坑道,渗透性高，扩散速度大，容易透过裂隙发达，结构松散的岩石。瓦斯微溶于水，溶解度为3.5%；极易燃烧，但不能自燃，当与空气混合到一定浓度时，遇火源能燃烧或爆炸，瓦斯无毒，但其成分中的乙

7、烷，丙烷等气体具有麻醉性，容易使人头晕目眩、头痛，甚至昏迷，瓦斯浓度过高时，相对降低空气中氧气含量能使人窒息。3.1瓦斯的特性3.1.1爆炸性瓦斯本身是不会自燃和爆炸的，但当和空气（氧气）以一定比例混合均匀并达到一定浓度后，遇到火源，才会燃烧和发生爆炸。3.1.2渗透性瓦斯的渗透性极高，扩散速度快，其扩散性比空气高1.6倍，容易透过裂隙发达、结构松散的岩石或煤层，渗透到隧道开挖空间里。3.1.3不稳定性瓦斯在煤体和围岩中以游离状态和吸着状态存在。两种状态的瓦斯是处在不断变化的动平衡中，当温度、压力等外界条件变化时，平衡就被打破。压力升高温度降低时，部分瓦斯将由游离状态转化为吸着状态，反之，压力

8、降、温度升时，又会有部分瓦斯由吸着状态转化为游离状态。3.1.4窒息性瓦斯是无毒、无色、无味的，但不适合呼吸。瓦斯浓度升高，空气中氧气浓度急剧下降，会引起人员窒息。煤矿许多瓦斯伤亡事故中，有很大部分是瓦斯窒息造成的。3.2瓦斯爆炸的必要条件瓦斯爆炸必须具备三个条件：一定的瓦斯浓度，一定温度的引火源和足够的氧气。3.2.1瓦斯浓度瓦斯爆炸之所以产生，是瓦斯氧化反应剧烈发展的结果。如果生成的热量超过周围介质的吸热和散热的能力，即形成热量的积聚，促使氧化进一步发展，结果就会酿成爆炸。瓦斯爆炸是有一定的浓度范围的，在新鲜空气中，当甲烷浓度低于5%界限时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层，此燃烧层呈

9、浅兰色或淡青色；浓度高于16%界限时，在遇火源时不爆炸也不燃烧。一般情况下，瓦斯在空气中的浓度为5%16%时，才可能发生爆炸。当然，瓦斯的爆炸界限不是固定不变的。当瓦斯中混入某些可燃性气体时，不仅增加了爆炸性气体的总浓度，而且会使瓦斯爆炸的下限降低。当隧道空气中含有煤尘时，也会使瓦斯的爆炸下限降低，增加爆炸的危险性。此外，瓦斯混合气体的初温越高，爆炸界限就越大。所以，当隧道发生火灾时，高温会使原来不具备爆炸条件的瓦斯发生爆炸。但如有惰性气体混入，可在一定程度上降低瓦斯爆炸的危险性。少量加入惰性气体可缩小瓦斯爆炸界限，多量加入甚至能使瓦斯混合气体失去爆炸性。3.2.2引火源瓦斯爆炸的第二个必要条

10、件是高温火源的存在。一般，瓦斯的引火温度为650750左右。明火、煤炭自燃、电气火花、炽热的安全灯网罩、吸烟、甚至撞击或摩擦产生的火花等，都足以引燃瓦斯。不同浓度的瓦斯引火温度不同，高温也可能引燃低浓度的瓦斯。由于瓦斯的热容量很大(约空气的2.5倍)，当其遇火后并不立即发生反应，需要迟延一个很短的时间后才能燃烧和爆炸，这种现象称为延迟引火现象。其延迟引火的时间称为感应期，这种现象对隧道的安全生产有着重要作用。在使用安全炸药进行爆破时，即使爆温能高达2000 左右，但由于爆焰存在的时间极短(通常仅为千分之几秒)，也不致将附近的瓦斯引爆。3.2.3足够的氧气大量实验证明，当含瓦斯的混合气体中氧浓度

11、降低时，瓦斯的爆炸界限随之缩小，当氧浓度低于12%时，瓦斯混合气体即失去爆炸性，即使遇到明火也不会发生爆炸。3.3瓦斯突出瓦斯突出是施工过程中，发生的一种瓦斯的突然剧烈运动并造成十分巨大的动力效应现象，其机理较为复杂，但破坏性极大，易引起瓦斯爆炸等突发性自然灾害。一般认为饱含瓦斯的煤层或地质构造，在构造力、地层静压力等的综合作用下积蓄了较大的弹性能量并处于平衡状态，当隧道施工影响造成该平衡状态下瓦斯压力体系的破坏时，巨大的弹性能量和游离瓦斯突然释放，在极短的时间内大量瓦斯混合物喷射到施工空间，造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸。瓦斯突出与地质构造、瓦斯含量与地层压力等密切相关。3.3.1瓦斯涌出

12、形式普通涌出：煤系地层或岩层中瓦斯缓慢、均匀、长时间地向坑道内释放，这是瓦斯涌出的基本形式。瓦斯喷出：含瓦斯煤系地层的地质破碎带、空洞或裂隙中积存有大量的高压瓦斯，当坑道开挖接近时，瓦斯突然以喷出形式大量释放。煤岩与瓦斯突出：存在于地层中具有一定压力的气体和固体混合物，冲破煤岩覆盖层后，大量的煤和岩石被抛出，并释放出大量的瓦斯。3.3.2瓦斯突出的一般规律煤岩与瓦斯突出前后，都有地应力、瓦斯和煤岩的地质构造与力学性质的种种异常表现。归纳起来发生突出有三个主要因素：地应力、瓦斯和煤岩结构，而地应力和煤岩中瓦斯的存在是引起突出的主要因素。其突出的一般规律为：（1）突出最易发生在地质构造带及其附近，

13、如断层、褶曲、扭转地带、火成岩侵入区、煤层倾角骤陡、走向拐弯、层厚变化异常等地段。（2）在开挖形成的应力集中区，应力增大，突出危险性随应力增大而增大，如坑道的上隅角，相向开挖接近区、坑道开挖分支处等。（3）突出次数和强度，随煤层厚度和煤层倾角放散初速度高、瓦斯含量大、层理紊乱，无明显节理、光泽暗淡、容易粉碎、有分枝型节理等特征。（4）突出前常出现各种预兆，如坑道支撑压力增大；岩块迸出、掉碴、外鼓或移动加剧；煤岩与支架发生破裂声、闷雷声、折断声等；瓦斯涌出量忽大忽小；煤尘增多；煤体及工作面温度略有下降或升高；煤质变软、干燥；顶钻夹钻等。（5）绝大多数突出发生在掘进工序，尤其在爆破时，突出的危险性

14、随着对煤体的震动而加剧。（6）突出具有延时性，其迟延时间从几分钟到几十个小时。3.3.3突出与地质构造的关系绝大多数瓦斯突出发生在地质构造带内，如:断层、褶曲、向斜、扭转、背斜和火成岩侵入区。在地质构造带内，煤层受着强大的地质构造力的作用而积蓄大量的能量，同时破坏了的煤体形成了贯通裂隙，促使瓦斯积聚，给突出创造了条件。当开挖工作接近这一区域时，在地压的参与下，煤岩中所积蓄的潜能突然释放，瓦斯突然涌出，就造成瓦斯的突出。就地质构造来讲，向斜的轴部，扭转地带的突出危险要大于背斜。3.3.4突出与瓦斯压力的关系煤层中或岩体中的瓦斯含量与瓦斯的压力是突出的重要因素之一，瓦斯含量与瓦斯压力越大，突出危险

15、越大，一般瓦斯突出发生在瓦斯压力大于10Mpa的情况。3.3.5突出与地压的关系地压力越大，突出的危险性越大。埋深增加时，突出的次数和强度都有可能增加。此外，在应力集中区，瓦斯突出的危险性也大幅度增加。3.3.6突出与地层的关系在软弱煤层或岩层中，瓦斯突出的危险性较高。若煤层顶底板为坚硬而致密的岩层且厚度较大时，其弹性与集中应力较大，瓦斯不易释放，其突出危险也较大。此外，瓦斯突出与隧道的开挖方向和煤层的走向也有一定的关系，一般两者垂直时，瓦斯易突出。3.3.7突出与水文地质的关系煤层比较湿润，隧道涌水量大时，突出的危险性小，反之则大。4低瓦斯隧道灾害的预测及特点4.1灾害的预测施工中采取加深炮

16、眼、超前钻孔进行探测，探明掌子面前方瓦斯、天然气情况。加强不间断连续施工通风，防止瓦斯积聚的风速不宜小于1m/s，保证洞内瓦斯浓度在0.5%以下，防止有害气体浓度超限危害作业人员身体健康及发生天然气爆炸事故。4.2灾害可能发生的原因和位置4.2.1可能发生的原因瓦斯爆炸的主要原因是由于瓦斯积聚，通风不当导致而成。一方面爆破作业后，因爆破作业后瓦斯溢漏面急剧增大，洞内通风条件差，瓦斯浓度最易升高，另一方面是瓦斯突涌。还有引起爆炸的原因是电力线短路、电气焊防火不当以及车辆、机械设备保养不及时等原因产生火花引起爆炸。4.2.2可能发生的位置隧道设计采用新奥法施工，采用人工手持风钻钻爆开挖和模板台车进

17、行二次衬砌，因此爆破后未支护断面及模板台车附近最容易形成瓦斯积聚，发生爆炸可能性最大，另外坍塌、超挖形成的空腔，错车道、隧道洞室等容易形成瓦斯积聚。4.3灾害特点瓦斯爆炸的危害性极大，具有一定的突发性、可以产生极大的冲击波，一旦发生爆炸，洞内甚至洞外人员、设备都无法幸免，将造成极大的人员伤亡和经济损失。5施工安全管理措施瓦斯隧道施工管理,要坚决贯彻“安全第一，预防为主，依靠科学，综合管理”的方针，施工中的各项管理工作必须在此方针的基础上做到科学、简便、严密、系统。牢固树立安全第一的思想，提高安全意识，做到不安全不施工。建设和完善安全管理体系，落实各项安全管理措施和安全施工责任制，建立健全各项规

18、章制度，落实一岗双责，做到管生产必须管安全。（1）对所有现场作业管理人员进行防治瓦斯及防突专业知识和安全知识的培训，掌握煤与瓦斯突出预兆、预防突出的基本知识。（2）隧道斜井和正洞左右线掌子面坚持先探后掘，掌握煤层及瓦斯赋存情况，进行突出危险性预测预报。（3）严格放炮管理，使用煤矿许用炸药，有突出地段使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药；使用煤矿许可毫秒延期电雷管，总延期不超过130毫秒。（4）瓦斯工区采用电雷管起爆时，严禁反向装药。采用正向连续装药结构时，雷管以外不得装药卷。在岩层内爆破，炮眼深度不足0.9m时，装药长度不得大于炮眼深度的1/2；炮眼深度为0.9m以上时，装药长度不得大于炮

19、眼深度的2/3。在煤层中爆破，装药长度不得大于炮眼深度的1/2。（5）严禁隧道内明火作业，严禁携带烟草及点火物品进入隧道。洞口20米范围内严禁明火。（6）严禁穿化纤衣服进入隧道。（7）配备相应的安全防护用具及应急救援物质。（8）加强顶板管理，坚持敲帮问顶，及时清除浮渣，对松散体及时进行注浆固结，以防倾出造成垮帮垮顶。（9）加强洞内外联系，安装防爆电话。（10）建立以项目经理为首的瓦斯煤系地层地段施工管理领导小组，全面指挥该地段的安全施工和施工管理工作。（11）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,不准将火柴、打火机、损坏的烊灯及其它易燃物品带入洞内。（12）进洞实习或参观人

20、员,应先进行有关防治瓦斯劳动保护安全常识的学习,并遵守有关防爆知识。（13）建立安全施工的各项作业管理制度，细化到每个工序，每一作业程序，做到全过程标准化。使之作业人员有章可循，不给违章者留下一点空隙。5.1建立安全管理网络5.1.1瓦斯三级管理制（1）建立项目部瓦斯检测中心,负责检查监督瓦斯检测,煤层突出危险性预测和防突措施效果检查以及瓦检仪的定期鉴定工作。（2）建立工区瓦检专项检查小组,组织现场的瓦斯检测工作。（3）建立西安岭隧道3斜井瓦检室,设专人日夜实施瓦斯检测和通风防爆工作。5.1.2安全教育及上岗培训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

21、、爆破员等进行岗位培训。（1） 凡从事瓦斯隧道工作的干部、工人都必须进行瓦斯的安全技术培训，并经考试合格后才能上岗作业。未经培训或培训未取得合格证人员，严禁上岗作业。（2） 电工、爆破工、瓦斯检测人员，电器设备防爆检查员及仪器、仪表校正人员和突出措施效果检查人员等特种作业人员，必须经地方劳动局、煤矿矿务局等有关部门培训，取得合格证后，方准上岗。（3）调换工种人员及参与技术革新的有关人员，必须重新进行安全技术培训。 5.2施工安全技术措施3#斜井工区属于低瓦斯工区，隧道内电器设备与作业机械可使用非防爆型。当检测发现隧道变为高瓦斯工区、瓦斯突出工区时，隧道内机电设备,不论移动式或固定式都必须采用安

22、全防爆类型。进风巷道中采用安全照明灯,在工作面或回风巷中,必须采用矿用防爆型照明灯。禁止洞内电气设备接零，检修和迁移电气设备必须停电进行，不准带电作业。普通型携带测量仪表只准在瓦斯劳动保护浓度1%以下地点使用。5.2.1瓦斯隧道施工用电 5.2.1.1瓦斯隧道额定电压控制标准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：1） 高压小于10000V；2） 低压小于1140V；3） 照明、手持式电器设备的额定电压和电话、信号装置的额定供电电压，在低瓦斯工区应小于220V，在高瓦斯和瓦斯突出工区应小于127V；4） 远距离控制线路的额定电压应小于36V。 5.2.1.2接地保护系

23、统瓦斯工区内的配电变压器严禁中性点直接接地。严禁由洞外中性点直接接地的变压器或发电机直接向瓦斯隧道供电。瓦斯隧道必须采用独立的接地保护系统。专用保护接地线不允许断线且不允许安装任何开关，洞内36V以上的和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架等，都必须与专用保护接地线可靠连接，其接地网上任何一保护接地点的接地电阻值不得大于2。 5.2.1.3设置捡漏继电器低压馈电线路上，必须装设能自动切断漏电线路的检漏装置。1）施工现场的总配电箱至开关箱设置两级捡漏继电器，两级捡漏继电器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应作合理配合，使之具有分级保护的功能。 2）开关箱中必须设置漏电保护器，

24、施工现场所有用电设备，除作保护接零外，必须在设备负荷线的首端处安装漏电保护器。 3）捡漏继电器应装设在总电源隔爆断路器的负荷侧和分路隔爆开关的负荷侧。 4）捡漏继电器的选择应符合先行国家标准剩余电流动作保护器的一般要求GB 6829和漏电保护器安全和运行的要求GB 13955的规定，额定漏电动作电流应不大于15mA，额定漏电动作时间应小于0.1s。 5）与总电源隔爆断路器配合的的捡漏继电器的额定漏电动作电流应大于30mA，额定漏电动作时间应大于0.1s，但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mAs。 5.2.1.4防雷接地为了防止雷电波及隧道内引起瓦斯爆炸，所有进洞线路，包括

25、动力电缆、照明电缆、瓦斯监控系统电缆及通信电缆均需在洞口安装避雷器。因此，在各种电缆向洞内敷设时，必须严格执行本规定，安装与其相配套的氧化锌避雷器，洞口的防雷接地电阻不得超过2欧姆且要定期检查测试。进洞的其它风、水管线也必须在洞口处与专用保护接地极进行连接，以防雷电和静电传入洞内。5.2.1.5备用电源根据有关规定，高瓦斯隧道主供电配置两套电源，隧道内采用双电源线路，其电源线上不得分接隧道以外的任何负载。为保证隧道通风、照明及监测系统等一级负荷供电，在公用电网停电10分钟内，启动发电机组供给一级负荷用电。5.2.1.6电气设备防爆性能的检查与处置1）各种电气设备和施工机械的防爆安全性能，必须经

26、专职人员检查，确认合格后方可允许进洞使用。2）防爆性能失效的电气设备，应立即处理或更换。3）非专职电气值班人员，不得擅自操作电气设备。电气操作必须使用专用工具。5.2.1.7瓦斯隧道内低压动力电缆的选用1）固定敷设的电缆采用铠装聚氯乙烯电缆或不延燃橡套电缆；2）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缆；3）开挖面的电缆必须采用铜芯。4）瓦斯工区内固定敷设的照明、通信、信号和控制用的电缆应采用不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆。5）各种电缆的连接应使用与其载流量相应的隔爆接线盒，严禁直接连接。5.2.1.8电缆的敷设1) 照明电缆及灯使用钢索悬挂。 2) 电缆应悬挂点间的距离，在正洞、

27、平行导坑内不得大于3m。 3) 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。4）洞内电缆与电气设备连接，必须使用与电气设备的防爆性能相符合的防爆型的连接盒。电缆芯线必须使用齿形压线板或线鼻子与电气设备连接。5.2.1.9瓦斯隧道照明灯具的选用1)已衬砌地段的固定照明灯具，可采用防爆照明灯。2)开挖工作面附近的固定照明灯具，必须采用矿用防爆照明灯。3)移动照明必须使用矿灯。5.2.1.10使用安全电压安全电压指不戴任何防护设备，接触时对人体各部位不造成任何损害的电压。因此，在洞内各种平台上和未施做二衬地段使用36V安全电压的隔爆照明

28、器。成洞地段的照明、手持式电气设备的额定电压和信号装置的额定供电电压使用220V；在非成洞地段及高瓦斯工区和瓦斯突出工区使用127V；远距离控制线路的额定电压使用36V。5.2.1.11洞内电气设备的设置1）配电系统设置总隔爆开关、分隔爆开关、单台设备的隔爆开关，实行三级配电。设置配电系统应使三相负荷平衡。220V或380V单相用电设备接入220/380V三相四线系统或单相照明线路电流大于30A时，应采用220/380V三相四线制供电。 2）动力隔爆开关与照明隔爆开关分别设置，照明线路接线要接在动力隔爆开关的上侧。 3）总隔爆开关应设置在靠近电源区域，分隔爆开关设置在用电设备或负荷相对集中的区

29、域，分隔爆开关与单台设备的隔爆开关的距离不得超过30m，隔爆开关与其控制的固定式用电设备的水平距离不应超过3m。 4）每台用电设备必须有各自专用的隔爆开关，禁止用同一个隔爆开关直接控制二台及二台以上用电设备（含插座）。 5）隔爆开关不得装设在易受外来固体物撞击、强烈振动、液体侵溅及热源烘烤的场所。否则，应予清除或做防护处理。隔爆开关周围应有足够两人同时工作的空间和通道，其周围不得堆放任何有碍操作、维修的物品。 6）隔爆开关要放置在洞内其它机械设备不易碰撞的地方，要设立警示标记或警示灯。5.2.1.12电工及用电人员要求1）电工必须经过按国家现行标准和瓦斯隧道安全施工专项培训经考核合格后，持证上

30、岗工作；其他用电人员必须通过相关安全教育培训和技术交底，考核合格后方可上岗工作。 2）安装、巡检、维修或拆除临时用电设备和线路，必须由电工完成，并应有人监护。电工的技术水平与技能必须与瓦斯隧道电气设备的技术复杂性相适应，且必须经过本瓦斯隧道用电安全专项培训，熟悉所使用的各种防爆配电设备的技术性能和故障处理方法。 3）各类用电人员应掌握瓦斯隧道安全用电基本知识和所用设备的性能，并应符合下列规定： a使用电气设备前必须按规定穿戴和配备好相应的劳动防护用品，并应检查电气装置和保护设施，严紧设备带“缺陷”运转。 b保管和维护所用设备，发现问题及时报告解决。 c暂时停用设备的隔爆开关必须分断电源侧隔离开

31、关，并应上锁。d移动电气设备时，必须经电工切断电源并做妥善处理后进行。 5.2.1.13电气设备的使用与维护1）必须具有电气系统接线图，隔爆开关应有名称、用途和分路标记。 2）隔爆开关应由专人负责。 3）隔爆开关应每月进行一次检查和维修。检查、维修人员必须是专业电工。检查、维修时必须按规定穿、戴绝缘鞋、手套，必须使用电工绝缘工具，并应做检查、维修工作记录。 4）对隔爆开关进行定期维修、检查时，必须将其前一级相应的电源隔离开关分闸断电，并悬挂写有“禁止合闸、有人工作”的停电标志牌，严禁带电作业。 5）隔爆开关必须按照下列顺序操作： 送电操作顺序为：总隔爆开关分隔爆开关设备隔爆开关。 停电操作顺序

32、为：设备隔爆开关分隔爆开关总隔爆开关。 但出现电气故障的紧急情况时可除外。 6）施工现场停止作业1小时以上时，应将动力隔爆开关断电上锁。 7）隔爆开关内不得放置任何杂物，并应保持清洁。 8）隔爆开关内不得随意挂接其他用电设备。 9）隔爆开关内的电器配置和接线严禁随意改动。熔断器的熔体更换时，严禁用不符合原规格的熔体代替。捡漏继电器每天使用前应启动漏电试验按钮试跳一次，试跳不正常时严禁继续使用。 10）隔爆开关的进线和出线严禁承受外力，严禁与金属尖锐断口、强腐蚀介质和易燃易爆物接触。 5.2.1.14安全用电组织措施（1）建立瓦斯隧道用电施工组织设计和安全用电技术措施的编制、审批制度，并建立相应

33、的技术档案。 （2）建立技术交底制度 向专业电工、各类用电人员介绍瓦斯隧道临时用电施工组织设计和安全用电技术措施的总体意图、技术内容和注意事项，并应在技术交底文字资料上履行交底人和被交底人的签字手续，注明交底日期。 （3）建立安全检测制度 从瓦斯隧道临时用电工程竣工开始，定期对临时用电工程进行检测，主要内容是：接地电阻值，电气设备绝缘电阻值，捡漏继电器动作参数等，以监视临时用电工程是否安全可靠，并做好检测记录。 （4）建立电气维修制度 加强日常和定期维修工作，及时发现和消除隐患，并建立维修工作记录，记载维修时间、地点、设备、内容、技术措施、处理结果、维修人员、验收人员等。 （5）建立工程拆除制

34、度 工程竣工后，临时用电工程的拆除应有统一的组织和指挥，并须规定拆除时间、人员、程序、方法、注意事项和防护措施等。 （6）建立安全检查和评估制度 设备与安全管理部门要按照瓦斯隧道相关安全技术规范的规定定期对现场用电安全情况进行检查评估。 （7）建立安全用电责任制 对瓦斯隧道临时用电工程各部位的操作、监护、维修分片、分块、分机落实到人，并辅以必要的奖惩。 （8）建立安全教育和培训制度 定期对专业电工和各类用电人员进行瓦斯隧道用电安全教育和考核，主要内容包括矿山供电与井下照明实用技术全书、施工现场临时用电安全技术规范，凡上岗人员必须持有劳动部门核发的上岗证书，严禁无证上岗。 5.2.2使用防爆电器

35、和作业机械隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备和作业机械均使用矿用防爆型。瓦斯隧道内,对固定敷设的电缆、照明、通信、信号采用防爆型,使用煤矿安全炸药和毫秒电雷管。瓦斯工区的爆破作业必须使用煤矿安全炸药和毫秒电雷管。煤矿安全炸药加入了食盐作消焰剂，能吸收热量，降低爆炸气体的温度，削弱瓦斯与氧的连续反应，安全性高；但其爆力和猛度只相当于一般岩石铵锑炸药的80%。毫秒电雷管总延期时间不能超过130ms，只能选用到5段，难以满足铁路隧道大断面的施工要求。在瓦斯工区掘进时，当洞内瓦斯从无到有，由小变大，浓度达到0.5%时再使用煤矿安全炸药和毫秒电雷管。而不必提前使用，这样做，既保证安全，使煤矿安全炸

36、药和毫秒电雷管的使用更具针对性，又使煤矿安全炸药和毫秒电雷管给施工带来的不利因素降低到了最低限度。5.3隧道通风方案5.3.1通风要求隧道回风风速按0.5m/s设计，为防止瓦斯积聚，对塌腔、模板台车、加宽段、避车洞等处增加局扇进行解决，对于一般段落采用射流风机卷吸升压以提高风速，从而解决回风流瓦斯的层流问题。 根据铁路瓦斯隧道技术规范，对隧道内不同地段的瓦斯浓度有不同的要求，具体内容详见隧道内瓦斯浓度限值处理措施表。根据铁路瓦斯隧道技术规范7.2.9规定瓦斯隧道施工期间，应实施连续通风。因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源。5.3.2方案概述斜井施工通风共分为二个阶段。第一阶段：斜

37、井及正洞交叉口通风，采用压入式通风方案，在斜井洞口设置轴流风机，接风管至掌子面进行压入式通风。第二阶段：斜井转正洞，依旧采用压入式通风方案，在斜井口设两台轴流风机，接风管至掌子面进行压入式通风，斜井转正洞转弯处采用硬质风管，正洞处风管直径减小以增强风压。5.3.3通风计算通风量计算按新鲜风从洞外压入掌子面，污风从斜井排出进行。具体计算依据铁路隧道工程施工技术指南（TZ204-2008）。1)按洞内同时作业的最多人数所需要的新鲜空气，计算出Q1；2)规定时间内稀释一次爆破使用最多炸药量所产生的有害气体到允许的浓度，计算出所需的风量Q2；3)根据不同的施工方法，按坑道内规定的最小风速，计算出所需的

38、风量Q3；4)当隧道内采用内燃机械时，按施工作业隧道内的内燃设备总功率，计算出所需的风量Q4。按上述方法计算后，以其中的最大值Qmax，再考虑风管的损失率，最后确定洞内所需的总供风量。3#斜井工区需独头通风的最长距离为右线大里程方向，长度为3905m，计算风量时独头通风距离取最大值。1)按洞内同时作业的最多人数计算Q1=qmk式中：q洞内每人每分钟所需新鲜空气，取4m3/min；m洞内同时工作的最多人数，正洞取50人；k风量备用系数，取1.15。Q1=4501.15=230m3/min2) 按冲淡因爆破产生的有害气体所需空气量计算Q25Ab/t式中：t通风时间，取40min； A同一时间起爆总

39、药量（kg），A=Sq=49.51.13=163.35kg；（S断面面积，取49.5m2；q单位耗药量，取1.1kg/m3；循环进尺，取3.0m；）b1K炸药爆炸时所折合的CO体积，取40m3kg。Q2=5163.3540/40=816.75m3/min3)按允许平均风速计算风量Q360SV式中：Q3计算风量，m3/min；S最大断面面积，m2，取49.5m2；V洞内允许最小风速，取0.5m/s。则：Q36049.50.51485m3/min瓦斯隧道施工中为防止瓦斯积聚，掌子面风速不应小于1.0m/s，所以在实际施工中，会在靠近掌子面处接局部通风设备，消除瓦斯积聚。4)按内燃机械设备总功率计算

40、洞内每个掌子面内的通风量由于内燃机的制造型号、结构、燃料、负荷等因素确定，本工程洞内按每KW供风量不小于3m3/min进行计算。即Q4=KNi式中：Ni内燃机功率，KW；K洞内岀碴时使用内燃机每KW所需风量，取3m3/min计算；结合隧道断面、地质水文条件，综合考虑各种工况组合，洞内岀碴时掌子面使用的内燃机最多，按3台自卸汽车(110KW)、1台ZLC50B装载机（163KW）计算，总功率为3110+163=493KW。Q4=KNi=3493=1479m3/min5)风机需提供的风量确定由前面计算结果知：Q需=Q4=1479m3/min。则Q机=Q需/（1-）L/100，其中Q机风机需提供的风

41、量，m3/min；L风机送风距离；通风管百米漏风率，通风管直径1.8m，取1.2%。 Q机= Q需/（1-）L/100=1479/（1-1.2%）3905/100=2369.78m3/min。6)风压计算Hf=1.1H摩式中 Hf风机需提供风压，Pa；H摩风管沿程摩阻力，Pa；1.1为考虑斜井坡度所取系数。H摩=6.5L(Q/60)2/d5式中：L独头通风长度，m；Q风机需提供供风量，m3/min，为前面计算Q机；d风管直径，按1.8m计算；风管摩擦阻力系数，根据经验取0.0016。H摩=6.50.00163905（2369.78/60）21.85=3352.78Pa；Hf=1.1H摩=1.1

42、3352.78=3688.06Pa。各工作面最大独头通风距离、最大风量及工作风压见下页表。西安岭隧道各工区独头通风长度表工区独头通风长度（m）阳坡沟斜井3905西安岭隧道工作面风量及风压表 位置Q1m3/minQ2m3/minQ3m3/minQ4m3/minQ需m3/minQ机m3/min工作风压（Pa）阳坡沟斜井172.5816.75445.5147914792369.783688.06风机技术参数表设备名称型号技术参数备注功率(Kw)风压(Pa)风量(m3/min)轴流风机SFD(B3)-No1331323682909353320变频轴流风机SFD(B2)-No13213236595090

43、03300变频轴流风机SFD(B2)-No12.521103255008002965变频轴流风机SFD(B2)-No11.527598459012652300根据计算结果及风机技术参数，3斜井风机配置见下表。工区设备名称型号数量备注3#斜井轴流风机AVH160.200.4.10/50Hz或SFD(B2)-No132台2200Kw或2132Kw3#斜井风管1.8m，20m/节5370m百米漏风率1.2%1.5m，20m/节2764m百米漏风率1.0%1.0m，20m/节800m百米漏风率1.0%5.3.4风机及风管配置根据风量计算要求西安岭隧道3#斜井洞口选用2台轴流风机通过2道管路同时供风，可

44、满足隧道需求风量要求。 正洞通风管选用抗静电阻燃风管，直径为1.5m和直径为1.0m，斜井风管直径为1.8m。5.3.5通风管理 1）成立专门的通风班组负责通风设备的安装、使用、维修、维护工作，每天进行巡检。保证管路顺直，无死弯、漏洞，其开机人员每天按班组对风机运行进行记录登记。 2）通风系统安装后，首先，由分部及项目部组织有关人员对通风设施进行验收，确认通风效果是否与设计相符。其次相关人员每月对通风系统进行定期检查，分部每天测量风速并进行管路维修。 3）钻眼、喷锚、出碴运输、初期支护、掌子面塌方、塌方处理、瓦斯浓度大于或者等于0.5%时，风机要高速运转，加强检测确保洞内任一处瓦斯浓度降至0.

45、5%以下才能施工。 4）风机的停运，关开、变速由监控中心专人负责调度指挥，并且做好相应的记录并签认后备查，其他任何人不准擅自停机。当移动模板台车时，风机采取低档位供风，以保证供风的连续性。 5）通风设施安装完正常运转后，每10天进行1次全面测风，对掌子面和其他用风地点，根据实际需要随时测风，每次测风结果做好记录并写在测风地点的记录牌上。若风速不能满足规范要求，采用适当的措施，进行风量调节。第一阶段：斜井及正洞交叉口施工通风示意图5.4超前地质预报方案 根据西安岭隧道3斜井低瓦斯隧道的工程特点，隧道设置专业地质预报组，以地质素描法、TSP地震波法、地质雷达、地质水平钻探等相结合的综合手段对前方围

46、岩情况的探测，对掌子面前方的隧道围岩进行长期、中期及短期预报。通过长、中、短期预报相结合，达到相互验证，准确预报，从而建立一套适合本隧道的地质预测预报系统，提高预报的准确度，对异常地质情况认真分析，为决策提供依据，以便制定施工方案及处理预案，及时采取相应的防治手段，避免地质灾害所带来的损失和负面影响，确保施工安全。5.4.1地质素描 开挖后通过对围岩类别、岩性的判断，围岩风化程度、节理裂隙、产状，地下水等工程地质及水文地质情况进行观察和测定后，绘制剖面、平面地质素描图，并结合位移量测和超前地质预测、预报资料来判断前方地质情况，据以指导施工。5.4.2 TSP地震波法TSP（Tunnel Seimic Prediction）超前预报技术节省时间，对施工干扰少，每次爆破记录时间仅需45min，整个量测循环（包括仪器清理）