隧道施工安全及瓦斯管理培訓經(jīng)典版-文檔資料

,隧道施工安全管控重點及安全措施,困惑1：隧道開挖主要包括哪幾類？困惑2：什么是掌子面、仰拱、二襯？困惑3：什么是突泥、突水、巖爆等？,解惑：,隧道開挖主要包括有全斷面法、臺階法、中隔壁法（CD）、交叉中隔壁法（CRD）等。,全斷面開挖法是指將整個隧道開挖斷面一次鉆孔、一次爆破成型、一次初期支護到位的隧道開挖方法。全斷面法主要適用于級硬巖地層和級軟巖地層。對于級硬巖地層，在采取超前錨桿、超前小管棚、超前預注漿等輔助施工措施加固后，也可采用全斷面法施工，但應根據(jù)具體圍巖情況適當縮短開挖進尺。淺埋段、偏壓段和洞口段不宜采用全斷面法開挖。,臺階法開挖是將設計斷面分成上、下斷面（或上、中、下斷面）分次開挖的成形的開挖方法。該方法適用于-級較軟和節(jié)理發(fā)育的圍巖。臺階法按上臺階超前長度分為長臺階（臺階長度50m以上）、短臺階（臺長550m），超短臺階三種。,交叉中隔壁法（CRD）一般是：V級圍巖，有偏壓，淺埋段設計施工；中隔壁法（CD）一般是：V級圍巖，無偏壓，深埋段設計施工。兩種施工工法最大的區(qū)別就是開挖順序不同。,掌子面、仰拱、二襯,掌子面：即隧道開挖不斷向前推進的工作面。仰拱：為改善上部支護結構受力條件而設置在隧道底部的反向拱形結構,是隧道結構的主要組成部分之一。二次襯砌：是隧道工程施工在初期支護內側施作的模筑混凝土或鋼筋混凝土襯砌，與初期支護共同組成復合式襯砌。,掌子面、仰拱、二襯,掌子面,仰拱,二襯,突泥、突水、巖爆,突水突泥：地下水的力學作用有靜水壓作用和勁水壓作用，這兩種作用都能使巖體發(fā)生水力劈裂，使裂隙連鎖增加張開度增大，從而增加滲透力，使局部隔水屏障作用被突破，地下水位高出，從而形成突水突泥。,突水,突泥,巖爆,巖爆：巖爆是指地下開采的深部或構造應力很高的區(qū)域，在臨空巖體中發(fā)生突發(fā)式破壞的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象也稱為巖爆。發(fā)生的原因是臨空巖體積聚的應變能突然而猛烈地全部釋放，致使巖體發(fā)生像爆炸一樣的脆性斷裂。沖擊地壓造成大量巖石崩落，并產生巨大聲響和氣浪沖擊，不但可將礦井破壞，而且震動波可危及地面建筑物。,巖爆,第二部分超前地質預報,第一部分隧道開挖及火工品安全管理,第三部分監(jiān)控量測管理,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,第五部分瓦斯隧道燈具及電氣裝置,第六部分瓦斯隧道門禁管理,第七部分隧道常見安全措施,第一部分隧道開挖及火工品安全管理,隧道開挖要求：鐵建設(2010)120號關于進一步明確軟弱圍巖及不良地質鐵路隧道設計施工有關技術規(guī)定的通知規(guī)定，軟弱圍巖隧道采用臺階法開挖時，、級圍巖中上臺階每循環(huán)開挖進尺不應大于1榀鋼架間距，級圍巖中不應大于2榀鋼架間距。、級圍巖邊墻每循環(huán)開挖進尺不得大于2榀鋼架間距，仰拱開挖前必須完成鋼架鎖腳錨桿(管)，每循環(huán)開挖進尺不得大于3m。,第一部分隧道開挖及火工品安全管理,第一部分隧道開挖及火工品安全管理,隧道安全步距要求：隧道開挖后，初期支護應及時施作并封閉成環(huán)，、級圍巖封閉位置距離掌子面不得大于35m,級圍巖二次襯砌距離掌子面不得大于90m,、級圍巖二次襯砌距離掌子面不得大于70m。,第一部分隧道開挖及火工品安全管理,第一部分隧道開挖及火工品安全管理,民用爆炸物品管理卡控要點,第一部分隧道開挖及火工品安全管理,第一部分隧道開挖及火工品安全管理,第一部分隧道開挖及火工品安全管理,第一部分隧道開挖及火工品安全管理,第二部分超前地質預報,第二部分超前地質預報,極高、高風險隧道超前地質預報責任主體單位為設計單位，由設計單位組織實施。其他隧道的超前地質預報責任主體單位為施工單位，由施工單位組織實施。,第二部分超前地質預報,地層巖性預測預報，特別是對軟弱夾層、破碎地層、煤層及特殊巖土的預測預報；地質構造預測預報，特別是對斷層、節(jié)理密集帶、褶皺軸等影響巖體完整性的構造發(fā)育情況的預測預報；不良地質預測預報，特別是對巖溶、人為坑洞、瓦斯等發(fā)育情況的預測預報；地下水預測預報，特別是對巖溶管道水及富水斷層、富水褶皺軸、富水地層中的裂隙水等發(fā)育情況的預測預報。,超前地質預報的內容,第二部分超前地質預報,隧道超前地質預報工作的必要性由于隧道深埋于地下，工程地質條件和水文地質條件復雜多變，而目前地質勘察工作又受技術、地形和工期所限，期望在施工前查明隧道圍巖的狀態(tài)、特性，特別是要準確地預測隧道施工中可能發(fā)生的地質災害的位置、規(guī)模和性質是十分困難的；由于地質災害體的存在，僅依靠施工揭露再行處理的辦法，帶有很大的盲目性，常常發(fā)生各種突發(fā)事故，造成投資增加、人員和施工設備傷害、工期延誤等諸多問題。,第二部分超前地質預報,按照鐵路隧道超前地質預報技術指南鐵建設【2008】105號中的規(guī)定：隧道超前地質預報應采用地質調查與勘探相結合、物探與鉆探相結合、長距離預報與短距離預報相結合、地面與地下相結合、超前導坑與主洞相結合的指導思想，通過對各種方法的預報結果綜合分析解釋，相互印證，有利于提高預報的準確率，積極為隧道的安全施工提供必要的技術支撐。根據(jù)上述規(guī)定可以看出：物探方法在隧道超前地質預報中占有非常重要的地位，再加上物探方法具有施測快捷、預報結果提供及時、費用低（相對超前鉆探而言）等特點，物探方法在隧道超前地質預報中得到了廣泛應用。,第二部分超前地質預報,隧道超前地質預報的物探方法一、彈性波反射法（TSP）二、電磁波反射的法三、紅外探測法,第二部分超前地質預報,在隧道的左邊墻或右邊墻位置按約1.52m的間距分別布置24個激發(fā)孔，激發(fā)孔布置在左邊墻還是右邊墻取決于巖層的主導走向，如果定義靠近掌子面的第一個炮孔為1號孔，則在離第24個激發(fā)孔1520m的左邊墻和右邊墻的位置分別布置一個地震波信息接收孔，激發(fā)孔和接收孔基本保持在同一高度上。通過在各個激發(fā)孔內分別用小藥量乳化炸藥爆破的方式激發(fā)地震波，所產生的地震波以球面波的形式在圍巖中傳播。反射回來的地震波由高精度的接收器所接收并傳遞到主機形成地震波記錄。,彈性波反射法（TSP）,第二部分超前地質預報,彈性波反射法（TSP）,第二部分超前地質預報,電磁波反射法電磁波反射法超前地質預報主要采用地質雷達法探測。,第二部分超前地質預報,紅外探測法地質體(如含水體)每時每刻都在向外部發(fā)射紅外能量，并形成紅外輻射場。地質體由內向外發(fā)射紅外輻射時，必然會把地質體內部的信息以紅外電磁場的形式傳遞出來。紅外探測法就是通過接收和分析紅外輻射信號進行超前地質預報的一種物探方法。,檢查方法：在掌子面后方60米處，朝掌子面方向每隔5m對隧道周邊探測一次,每次探測順序依次為左邊墻、左拱腰、拱頂、右拱腰、右邊墻和隧底中線，共探測12個斷面，這樣沿隧道軸線方向共形成6條探測曲線，分別為左邊墻探測曲線、左拱腰探測曲線、拱頂探測曲線、右拱腰探測曲線、右邊墻探測曲線和隧底中線探測曲線。,第二部分超前地質預報,紅外探測法,第二部分超前地質預報,根據(jù)鐵路隧道超前地質預報技術指南的規(guī)定:由于各預報方法均有優(yōu)缺點,隧道超前地質預報應采用超前地質鉆孔法、加深炮眼探測法輔助進行。,超前地質預報輔助方法,第二部分超前地質預報,超前地質預報輔助方法,超前鉆孔,加深炮孔,第三部分監(jiān)控量測管理,第三部分監(jiān)控量測管理,（1）通過監(jiān)控量測了解各施工階段地層與支護結構的動態(tài)變化，把握施工過程中結構所處的安全狀態(tài)，判斷圍巖穩(wěn)定性，支護、襯砌可靠性。（2）用現(xiàn)場實測的結果彌補理論分析過程中存在的不足，并把監(jiān)測結果反饋設計、指導施工，為修改施工方法、調整圍巖級別、變更支護設計參數(shù)提供依據(jù)。（3）通過監(jiān)控量測對施工可能產生的環(huán)境影響進行全面監(jiān)控。（4）通過監(jiān)控量測進行隧道日常的施工管理，確保施工安全和施工質量。（5）通過施工現(xiàn)場的監(jiān)控量測，確定二次襯砌合理施作時間。（6）通過監(jiān)控量測了解該工程條件下所表現(xiàn)、反映出來的一些地下工程規(guī)律和特點，為今后類似工程或該工法本身的發(fā)展提供借鑒、依據(jù)和指導作用。,隧道監(jiān)控量測,監(jiān)控量測檢測頻率,第三部分監(jiān)控量測管理,根據(jù)鐵路隧道監(jiān)控量測技術規(guī)程(TB10121-2007)規(guī)范要求，監(jiān)控量測頻率如下：,監(jiān)控量測點及時埋設，開挖2小時內讀取初始數(shù)據(jù)。級圍巖隧道拱頂下沉和凈空變化的量測斷面間距不得大于10m，級圍巖不得大于5m，級圍巖不得大于30m。當拱頂下沉、水平收斂速率達5mm/d或位移累計達100mm時，應暫停掘進，撤出人員，并及時分析原因，采取處理措施。,監(jiān)控量測方法,第三部分監(jiān)控量測管理,監(jiān)控量測方法,第三部分監(jiān)控量測管理,監(jiān)控量測點布設,第三部分監(jiān)控量測管理,第四部分瓦斯瓦斯監(jiān)測與管控,第四部分瓦斯瓦斯監(jiān)測與管控,瓦斯隧道的分類：,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,瓦斯的爆炸過程就是可燃氣體與助燃氣體（氧氣）之間在遇到火源后的快速擴散的過程。實際上也是所有可燃氣體爆炸的一個特性。但是可燃氣體的化學性爆炸是需要氧氣量（空氣量）與可燃氣體濃度達到一定條件后才會爆炸。瓦斯爆炸必須同時具備三個基本條件：一是瓦斯?jié)舛仍诒ń缦迌?，一般?%-16%；二是混合氣體中氧的濃度不底于12%；三是足夠能量的火源。,低瓦斯隧道管理,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,通過爆炸條件我們可以知道瓦斯并不可怕，只要我們從上述三個條件入手，防止瓦斯爆炸并不難。一是從可燃物方面入手：勤測瓦斯含量；減少施工擾動（避免瓦斯涌出）；早封閉（氣密性良好的混凝土，以減少氣體的滲漏）。二是從火源上入手：杜絕打火機、火柴等點火源入洞；不得穿著易產生靜電的衣物；所有電力設施要密閉性良好、采用防爆型；施工上盡可能采用濕式作業(yè)，避免施工過程產生火花；施工機械采用防爆型裝置。三是從助燃物上入手：主要措施就是加強通風，提高洞內空氣的流動性，這樣也是稀釋瓦斯的主要手段。四是從人員自身防護上入手：要備齊防毒自救的相關物品，并做好瓦斯預警措施。,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,瓦斯?jié)舛裙芾順藴剩?）工區(qū)內任何地點、任何時刻的瓦斯?jié)舛炔淮笥?.3%；（2）任何地點瓦斯?jié)舛冗_到0.4%時，應即刻報警，找出原因，及時處理；（3）任何地點瓦斯?jié)舛瘸^0.5%，應在前后20m范圍內立即停工，切斷電氣設備電源，查找原因并加強通風，觀測濃度變化；（4）開挖面瓦斯涌出，且濃度超過0.5%時，掌子面至二次模筑襯砌起點之間立即斷電、停工撤人，如加強通風后濃度仍降不下來，則全工區(qū)停電撤人立即研究處理辦法。兩個方案：a、如瓦斯涌出強度超過0.5m3/min，改按高瓦斯工區(qū)處理、設備換裝；b、增加通風設備，加強通風，等待瓦斯涌出衰減。,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,隧道內瓦斯?jié)舛认拗导俺尢幚泶胧?第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,洞內易引起瓦斯爆炸的危險地點（1）煤層附近的掌子面（2）拱頂坍穴（3）拱頂以下3040cm范圍（4）巷道轉角（5）避人洞、避車洞、橫通道（6）停留的大型設備背風處,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,檢測設備瓦斯自動斷電報警器（如：AWJ-6型）；便攜式瓦檢儀（光干涉如：SWJ-A型、催化型如AZJ-91型）；凡重要地點（如開挖面、煤層附近、襯砌臺車前方等），人員難于攀登地點（如坍穴頂部），均應設置自動斷電報警器的探頭。,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,檢測設備,AZJ-2000型便攜式瓦檢儀,固定式甲烷傳感器,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,檢測地點開挖工作面風流中；未成洞段及已成洞段的拱頂下沿；襯砌臺車前方；塌方、凹陷、裂隙、風流死角；地質破碎、地層變化、溶洞；進洞汽車、裝碴機車頭上(機頭上固定設置瓦測儀)；AZJ-2000型便攜式瓦檢儀,停放的大型設備后方風流死角；洞內電焊地點；洞電通風機、電機及開關附近；避人車洞、橫通道內；其它通風不良處,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,檢測頻率1.開挖面在打眼后，放炮前、放炮后各檢測一次（即“一炮三檢測”）；2.其余時間及地點每班至少2次；3.有異?，F(xiàn)象時每小時1次；4.特殊情況時應旁站不間斷量測。,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,關于“瓦電閉鎖”和“風電閉鎖”為了確保隧道開挖時即使突然出現(xiàn)大量瓦斯，仍不會發(fā)生爆炸事故。在隧道中安裝“兩閉頻”是非常必要的，所謂“兩閉頻”即“瓦電閉鎖”和“風電閉鎖”?！巴唠婇]鎖”和“風電閉鎖”都是一種聯(lián)動系統(tǒng)。“瓦電閉鎖”洞內重要位置均應布置探頭，長期不間斷監(jiān)測瓦斯。當探頭測得風流中瓦斯?jié)舛瘸瑯藭r，可立即自動啟動斷電報警器，切斷規(guī)定范圍的電器設備電源，并產生聲光報警。“風電閉鎖”當隧道內通風機由于某種原因不能運轉供風時，自動切斷停風區(qū)全部電氣設備電源。,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,風電瓦斯電閉鎖模擬演示裝置,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,隧道內過煤層前的超前探測定義：20m范圍內瓦斯涌出強度大于0.5m3/min的地段為高瓦斯區(qū)為防止隧道掘進時誤穿高瓦斯區(qū)，在距煤層設計位置20m（垂距）時，打超前鉆孔三個，并取巖芯，鉆孔直徑不小于76。通過開挖面的超前鉆孔，可以了解：煤層位置、煤樣的噸煤含瓦斯量、瓦斯溢出速度、瓦斯壓力，瓦斯動力現(xiàn)象（頂鉆、夾鉆、噴孔等），判斷將要揭露的煤層是否與設計資料一致。如一致，可正常掘進；如不一致，應向設計、監(jiān)理、業(yè)主方提出研究處理辦法。,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,隧道鉆爆作業(yè),第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,鉆爆作業(yè)瓦斯隧道鉆孔作業(yè)應符合下列規(guī)定：開挖工作面附近20m風流中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?.5%;必須采用濕式鉆孔；炮眼深度不應小于0.6m。炮眼內煤、巖粉應清除干凈；炮眼封泥不足或不嚴不應進行爆破。,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,鉆爆作業(yè)、民爆物品：按照規(guī)范，低瓦斯工區(qū)民爆物品有以下特殊要求炸藥：全工區(qū)采用煤礦許用炸藥；瓦斯工區(qū)的爆破作業(yè)必須采用煤礦許用炸藥，有瓦斯突出地段安全等級不低于三級的煤礦許用的含水炸藥。雷管：瓦斯工區(qū)必須采用電力起爆，并使用煤礦許用電雷管。全工區(qū)采用煤礦許用瞬發(fā)或毫秒電雷管；最后一段延時不大于130ms。,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,鉆爆作業(yè)、鉆孔要求：除遵守非瓦斯隧道的一般規(guī)定外，還有如下特殊要求開挖工作面附近20m風流中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?.5%;必須采用濕式鉆孔；炮眼深度不應小于0.6m。、裝藥：瓦斯工區(qū)采用電雷管起爆時，嚴禁反向裝藥。采用正向連續(xù)裝藥結構時，雷管以外不得裝藥卷。在巖層內爆破，炮眼深度不足0.9m時，裝藥長度不得大于炮眼深度的1/2；炮眼深度為0.9m以上時，裝藥長度不得大于炮眼深度的2/3。在煤層中爆破，裝藥長度不得大于炮眼深度的1/2。封堵：所有炮眼的剩余部分應用炮泥封堵。炮泥應用水炮泥和黏土泡泥。水炮泥外剩余的炮眼部分應用黏土炮泥填滿封實。嚴禁用煤粉、塊狀材料或其他可燃性材料作炮泥。,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,鉆爆作業(yè)、爆破網(wǎng)路和連線：必須采用串聯(lián)連接方式。線路所有連結接頭應相互扭緊，明線部分應包覆絕緣層并懸空。母線與電纜、電線、信號線應分別掛在巷道的兩側，若必須在同一側時，母線必須掛在電纜下方，并應保持0.3m以上間距。母線應采用具有良好絕緣性和柔軟性的銅芯電纜，并隨用隨掛，嚴禁將其固定。母線的長度必須大于規(guī)定的爆破安全距離。必須采用絕緣母線單回路爆破。嚴禁將瞬發(fā)電雷管與毫秒電雷管在同一串聯(lián)網(wǎng)路中使用。,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,鉆爆作業(yè),第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,鉆爆作業(yè)、爆破特殊規(guī)定爆破地點20m內，風流中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?%;爆破地點20m內，礦車、碎石、煤碴等物體阻塞開挖斷面不得大于1/3；通風應風量足，風向穩(wěn)，局扇無循環(huán)風；炮眼內煤、巖粉應清除干凈；炮眼封泥不足或不嚴不應進行爆破。,第四部分瓦斯監(jiān)測與管控,鉆爆作業(yè)、爆破特殊規(guī)定爆破地點20m內，風流中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?%;爆破地點20m內，礦車、碎石、煤碴等物體阻塞開挖斷面不得大于1/3；通風應風量足，風向穩(wěn)，局扇無循環(huán)風；炮眼內煤、巖粉應清除干凈；炮眼封泥不足或不嚴不應進行爆破。,、爆破后檢查的特殊規(guī)定：爆破30min后應巡視爆破地點，檢查通風、瓦斯、煤塵、瞎炮、殘炮等情況，遇有危險必須立即處理。、解除警戒條件：在瓦斯?jié)舛刃∮?%，二氧化碳濃度小于1.5%，解除警戒后，工作人員方可進入開挖工作面工作。,第五部分瓦斯隧道燈具及電氣裝置,第五部分瓦斯隧道燈具及電氣裝置,、燈具已襯砌地段的固定照明燈具，可采用EXd型防爆照明燈。開挖工作面附近的固定照明燈具，必須采用EXd型防爆照明燈。移動照明，必須使用礦燈或者防爆應急燈。,、電氣接地保護隧道內36V以上的和憂郁絕緣損壞可能帶有危險電壓的電器設備的金屬外殼、構架等，都必須有保護接地，其接地電阻值應滿足下列要求：接地網(wǎng)：接地網(wǎng)上任一保護接地點的接地電阻值不得大于2；接地線：每一移動式或者手持式電器設備與接地網(wǎng)間的保護接地用的電纜芯線的電阻值不得大于1.,防爆應急燈,隔爆型防爆燈EXdBT4型,EXd型防爆照明燈,第五部分瓦斯隧道燈具及電氣裝置,要求具體見公路隧道施工技術規(guī)范JTJ024-94，公路隧道施工技術規(guī)范JTJ04294及鐵路瓦斯隧道技術規(guī)范TB10120-2002,電纜的敷設,第五部分瓦斯隧道燈具及電氣裝置,監(jiān)視型屏蔽橡套電纜,1主芯線2相絕緣層3填料4絕緣層5鉛包層6襯墊7保護層8鎧裝,煤礦本質安全電路用聚乙烯絕緣鋼絲編織鎧裝聚氯乙烯護套電纜,第五部分瓦斯隧道燈具及電氣裝置,第五部分瓦斯隧道燈具及電氣裝置,、機電設備防爆：瓦斯工區(qū)使用的光電測距儀及其他有電源的設備，應采用防爆型，當采用非防爆型時，在儀器設備20m范圍內瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?%。安裝后的機電設備，必須經(jīng)過外觀、防爆性能、操作性能的檢查，合格后方可投入使用。機電設備應重點檢查專用供電線路、專用變壓器、專用開關、瓦斯?jié)舛瘸夼c供電的閉鎖、局扇與供電的閉鎖情況。供電線路應無明接頭，無接頭連接不緊密或散接頭，有漏電保護裝置，有接地裝置，電纜懸掛整齊，防護裝置齊全等。,第五部分瓦斯隧道燈具及電氣裝置,第六部分瓦斯隧道門禁管理,第六部分瓦斯隧道門禁管理,人員進洞管理：進洞登記：進入瓦斯隧道的人員必須在洞口進行登記；衣著：嚴禁穿著易于產生靜電的服裝進入瓦斯工區(qū)；常見易產生靜電面料：化學纖維面料都比較容易產生靜電，天然纖維面料則不會，純棉、麻等的是天然纖維，錦綸、滌綸、腈綸等是化纖，容易摩擦起電是化纖的特性。自帶物品要求：打火機、火柴、手機禁止帶入洞內，在洞外設置存放點，人員進洞前必須將上述物品存放在洞外。自