隧道瓦斯綜述

1、瓦斯隧道分級綜述瓦斯隧道分級綜述瓦斯的基本知識國內(nèi)瓦斯隧道的分級方法及探討 對國內(nèi)10條瓦斯隧道的分級的研究瓦斯是一種混合氣體，主要成分是甲烷，占到 80%-90%通常在隧道開挖過程中，遇到有煤層 的地方通常會有瓦斯的出現(xiàn)。所以在煤炭資源豐富的地方，也就是主要的瓦斯分布區(qū)。主要分 布在華北和西北地區(qū)。其中，華北地區(qū)，西北地區(qū)，南方地區(qū)和東北地區(qū)煤層氣（瓦斯）資源 量分別占全國總量的 56.3%、28.1%、14.3、1.3%。埋深100米以內(nèi)、10001500米和15002000米的煤層氣地質(zhì)資源量，分別占全國總量的38.8%、28.8%和32.4%。并且全國大雨5000億m3 有14個,其中

2、500010000之間的有川南黔北，豫西，川渝，三塘湖，徐淮等盆地，大于10000的有鄂爾多斯 盆地東緣，沁水盆地，準噶爾盆地，滇東黔西盆地群，二連盆地，吐哈盆地, 塔里木盆地，天山盆地群，海拉爾盆地。主要大致分布見圖。瓦斯爆炸的條件主要有4點：1、濃度。甲烷濃度5%-16%氣濃度12%-20%當二者濃度在區(qū)間外時則不會爆炸，會安靜燃 燒。2、接觸高溫熱源。點燃溫度一般650-750 Co3、瓦斯與氧氣的混合氣體有足夠時間接觸高溫熱源。瓦斯與高溫熱源接觸時，并不會立即燃燒爆炸，而是經(jīng)過一個很短的時間間隔，稱為引火延遲，間隔的這段時間稱為感應(yīng)器，時 間長短取決于甲烷和氧氣的濃度，初壓，點燃溫度，

3、幾毫秒到十幾秒不等。高溫熱源存在 時間小于感應(yīng)時間時，不會燃燒或爆炸。瓦斯隧道和施工時，可能發(fā)生的危害1、煤與瓦斯突出。在地應(yīng)力和瓦斯壓力共同作用下，很短時間破碎的的煤、巖和瓦斯從洞壁 突然拋出，伴有猛烈的聲響和巨大的動能，同時釋放出大量的瓦斯。2、巖石與瓦斯突出。原因與煤與瓦斯突出相似，還加上掘進放炮作用。放炮時，發(fā)生巖體破 壞拋出的現(xiàn)象。3、瓦斯爆炸。達到爆炸濃度界限范圍，并與高溫熱源接觸超過感應(yīng)時間，就會發(fā)生爆炸。4、煤塵爆炸。當煤質(zhì)中揮發(fā)物占總可燃物10%以上時，且形成小顆粒煤塵懸浮在空氣中， 當空氣中小顆粒煤塵較多（3 0g/m 3）遇7 0 0 C以上熱源時就會發(fā)生爆炸。5、導致人

4、員缺氧窒息。瓦斯含量在16%以上時，空氣中的氧含量就會相對的減少，有嚴重 的窒息作用，但瓦斯含量達到 40鳩上時，人會立即窒息6引起中毒。隨著瓦斯聚集，瓦斯中硫化氫，一氧化碳等有毒有害氣體濃度不斷升高，當這些氣體濃度超過最高允許界限是，就會引起場內(nèi)人員中毒。瓦斯檢測儀介紹及原理：目前使用最為廣泛的是光學甲烷檢測儀（便攜式甲烷檢測儀），按其測量甲烷的濃度范圍，分為0-10% （精度0.01%）和0-100% （精度0.1%）兩種。原理，由于光的折射與空 氣密度有直接關(guān)系，以空氣室和甲烷室（儀器內(nèi)的兩個氣體儲存室）都充入新鮮空氣產(chǎn)生的條 紋為基準，當含有甲烷的空氣進入甲烷室時，由于空氣室中新鮮空氣

5、與甲烷室中含有甲烷的空 氣的密度不同，他們的折射率也不同，從而通過它們產(chǎn)生的不同的干涉條紋來判斷空氣中瓦斯 的濃度。隧道瓦斯工區(qū)段的設(shè)計1、通過瓦斯底層的隧道，襯砌斷面宜采用帶仰拱的封閉式襯砌或加厚鋪底，并視地質(zhì)情況向 不含瓦斯地段延伸10-20cm。2、含瓦斯的地層隧道應(yīng)采用單層或多層的全封閉結(jié)構(gòu)，并提高混凝土的抗?jié)B性。3、 含瓦斯地層的噴射混凝土厚度不應(yīng)小于15cm,模筑混凝土二次襯砌厚度不應(yīng)小于 40cm。4、瓦斯地層宜采用超前導坑法開挖，探查瓦斯種類和含量，并加強通風，以稀釋瓦斯?jié)舛取?、隧道竣工后，應(yīng)繼續(xù)對瓦斯?jié)B入及含量進行檢測，當封堵等措施仍無法隔絕瓦斯?jié)B漏時， 應(yīng)考慮增設(shè)運營期間

6、機械通風。國內(nèi)目前瓦斯隧道分級方法鐵道部2002年頒布的鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范對瓦斯等級進行了定量的劃分，即當全工 區(qū)絕對瓦斯涌出量小于0.5 /min時，為低瓦斯工區(qū)，大于或等于 0.5 /min時，為高瓦斯 工區(qū)。在隧道通風時，若風速過低會使甲烷反流或在洞頂集聚形成甲烷帶，所以鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范規(guī)定，瓦斯隧道施工中為防止瓦斯局部積聚，其回風流風速不宜小于1m/s,以單線鐵路隧道全斷面開挖為例，其隧洞的截面面積約5m*8m=40 ,每分鐘通過隧道斷面回風流的風量 為1*40*60=2400,回風流中的瓦斯?jié)舛葹?.5 2400=0.02%.遠比規(guī)范中規(guī)定的洞內(nèi)各處瓦斯?jié)舛认♂尩?.5%,故測

7、出瓦斯?jié)舛葴y出為0.5%時，判斷為高瓦斯隧道，但其實洞內(nèi)各 處瓦斯?jié)舛冗h小于0.5%，不必按照高瓦斯隧道施工處理。以上討論可知，國內(nèi)目前使用的瓦斯隧道分級方法過于簡單，探討出一種有效安全的瓦斯隧道分級方法十分有必要。而且瓦斯隧道分級時應(yīng)該綜合評價瓦斯隧道所處的地層巖性、地質(zhì)構(gòu) 造、煤層厚度、隧道埋深、水文地質(zhì)條件五個主要因素，不應(yīng)該只是在開挖過程中完全憑借測出的瓦斯?jié)舛茸鳛橥咚顾淼婪旨壏椒?。對國?nèi)數(shù)十條瓦斯隧道分級方法的研究成都簡陽快速路龍泉山2號天然氣判斷標準及處理流程隧道成簡快速路龍泉山2號隧道設(shè)計為高瓦斯隧道，最大埋深 322米，根據(jù)地質(zhì)勘察資料反映， 瓦斯來自隧道下伏侏羅紀中統(tǒng)遂寧組和

8、沙溪廟組泥質(zhì)砂巖、砂巖和泥巖中的天然氣。該巖層屬于洛帶氣田的主要油氣層，而隧道洞身所穿越的地層主體為侏羅紀上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組的砂巖和泥巖。 該巖體受區(qū)域構(gòu)造的影響，巖體中密布的節(jié)理和小型斷層成為天然氣良好的通道。因此采用 TSP超前地質(zhì)探測來探測節(jié)理和斷層，實現(xiàn)對可能泄漏瓦斯的裂隙密集區(qū)，斷層破碎帶，和巖 層產(chǎn)狀突變進行宏觀預(yù)報在施工過程中對隧道采取的對策主要有，TSP超前地質(zhì)預(yù)報，地質(zhì)編錄，和水平鉆探三種方法，對掌子面前方圍巖和瓦斯情況進行精確預(yù)報TSP地質(zhì)預(yù)報主要采用TSP-200型地址探測儀，其采用回聲測量的原理，通過地震波在不同 的地質(zhì)體中和不同的地質(zhì)界面產(chǎn)生的反射波特征來預(yù)報前方可能出現(xiàn)的

9、斷層巖石破碎帶。來預(yù)測瓦斯的出現(xiàn)。地址素描法，由專業(yè)地質(zhì)人員對隧道的工程地質(zhì)， 水文地質(zhì)特征進行詳細的編錄并繪制地質(zhì) 素描圖，每個循環(huán)根據(jù)掌子面的地質(zhì)特征，結(jié)合勘察地質(zhì)資料，對掌子面前方的地質(zhì)情況進行 預(yù)測，繪制地質(zhì)縱斷面圖并提出工程措施。超前水平鉆探，最簡單最有效的預(yù)報方法。采用水平地質(zhì)鉆機在開挖面鉆 1-3個孔，分別位 于拱頂和拱腰部位，直徑89mm,但此法只適用于短距離，一般孔深小于 50m,鉆孔過程中同時 對溢出的瓦斯?jié)舛冗M行檢測.濃度監(jiān)測方法：1檢測天然氣壓力及集聚位置小于 015MPa正常開挖加強通風 自然排放大于0.74，或者單孔涌出速度大于4L/min.掌子面掘進至天然氣聚集位

10、置5m處， 停下施作排放孔，若經(jīng)過24小時壓力仍大于0.74MPa則應(yīng)封閉泄漏孔，另作專門處理。2檢 測天燃氣濃度：天然氣或二氧化碳濃度小于0.5%正常通風開挖工作面回風流中天然氣或二氧化碳濃度達到1.5%,停止工作撤出人員，切斷電源進行處理。西成鐵路XCZQ-3標段瓦斯隧道施工方案根據(jù)設(shè)計圖工程地質(zhì)說明顯示，線路位于川北油氣田產(chǎn)區(qū)，根據(jù)臨近工點天燃氣測試結(jié)果和 相關(guān)調(diào)查表示，油氣資源一般都分布在侏羅系下統(tǒng)自流井中，埋深2000-2800米，天然氣等有害氣體可能順著巖層構(gòu)造裂隙上逸，并在洞身范圍基巖裂隙或縫隙中局部游散富集， 形成氣囊， 并具有隨機性和不均勻性，危機隧道施工安全。施工方案瓦斯超

11、前預(yù)報和預(yù)處理方法超前探孔，每個斷面6個超前探孔，孔徑89mm單孔長度30m搭接長度不小于5m探孔處設(shè) 置監(jiān)測點，以檢測是否有瓦斯涌出。若探測有有害氣體，應(yīng)詳細記錄有害氣體涌出位置，壓力，濃 度，有害氣體的成分等，根據(jù)濃度及涌出量決定是否進行壓力測定。當探測孔使用完畢后應(yīng)及時用 封泥或水泥漿封孔，以防止放炮時引爆孔內(nèi)瓦斯導致隧道瓦斯爆炸。鉆孔過程中異?，F(xiàn)象及處理（當發(fā)現(xiàn)以下異?，F(xiàn)象時應(yīng)，立即報告，停止工作，撤出人員，切斷 電源）當檢測孔瓦斯涌出量大于5L/min,瓦斯壓力大于1MPa寸，必須停止掘進，在涌出孔附近施作排 放空進行排放，若24小時不能使其降低，應(yīng)封孔另作處理。鉆孔時有夾鉆、頂鉆、

12、頂水、噴孔等動力現(xiàn)象。瓦斯?jié)舛韧蝗辉龃蠡蚝龈吆龅汀＃?）瓦斯探測后的預(yù)處理利用已有的超前探孔進行注漿預(yù)處理，把有害氣體可能順著巖層構(gòu)造裂隙逸出的通道最大限度的封 閉。鉆爆作業(yè)（1）瓦斯工區(qū)鉆孔作業(yè)必須采用濕式鉆孔，且要先開水后開氣：當作業(yè)地點20m以內(nèi)風流中瓦斯 濃度大于1%應(yīng)停止作業(yè)。（2）瓦斯工區(qū)裝藥與爆破應(yīng)符合下列規(guī)定。爆破地點20米內(nèi)，瓦斯?jié)舛刃∮?%爆破地點20米內(nèi)，礦車、碎石，煤渣、等物阻塞開挖斷面不能大于1/3通風應(yīng)風量足，風向穩(wěn)炮眼內(nèi)煤，巖粉清除干凈炮眼封泥不足或不嚴不能進行爆破3，施工通風非瓦斯工區(qū)通風宜采用壓入式或混合式，低瓦斯隧道施工通風采用壓入式，也可以采用巷道式。高

13、瓦斯工區(qū)和瓦斯突出工區(qū)應(yīng)采用巷道式。低瓦斯隧道，斯?jié)舛葢?yīng)稀釋到0.5%以下。高瓦斯工區(qū)和瓦 斯突出工區(qū)，其長度較大的獨立坑道，應(yīng)將開挖工作面風流中的瓦斯?jié)舛认♂尩?.5%以下。平行坑 道僅作巷道式通風的回風道時，其濃度小于0.75%電氣設(shè)備與作業(yè)機械當瓦斯?jié)舛瘸^0.5%時，機械應(yīng)立即熄火停止作業(yè)，進行瓦斯處理后在進行作業(yè)。曹家莊瓦斯隧道玉蒙一蒙自鐵路曹家莊隧道全長 3882m,起止里程DK71+16曠DK75+042全隧根據(jù)設(shè)計要 求共分三個工區(qū)施作。主要瓦斯施工區(qū)段為二工區(qū)斜井工區(qū) DK72+472DK73+712段內(nèi),三工區(qū) 出口工區(qū)DK73+71A DK75+042段內(nèi)炭質(zhì)頁巖地段為疑

14、似瓦斯地段。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，三疊系上統(tǒng)火把沖組下段中含煤層，煤厚約0.8m。在云龍山附近見許 多小煤窯，現(xiàn)已封閉，但見開采痕跡。據(jù)訪問煤質(zhì)較好，為無煙煤，開采規(guī)模小，煤洞長度20m40m, 用明挖開采。隧道DK72+69CDK73+576段，在穿越該地層時最大埋深約150m,應(yīng)防瓦斯。另下 遠古界昆陽群美黨組板巖中見炭質(zhì)頁巖及受構(gòu)造擠壓形成的板巖頁巖炭化層可能會聚集有害 氣體。2）隧道DK72+69CDK73+576段通過含煤地層，屬溶蝕、剝蝕低中山地貌，地勢左低右高， 巖性為Fbr斷層角礫,Th1 3砂巖夾泥巖及煤層，Tg2灰?guī)r、白云巖中厚層。風化層厚度較大，巖石 極為破碎，巖溶強烈發(fā)育，

15、可能會揭示隱伏的溶洞和溶管道水、 涌泥等問題，最大涌水量12900m3 /d。李浩寨斷層為活動斷層中可能有瓦斯。DK74+20CDK75+042段巖性為Pt1m板巖夾炭質(zhì)頁巖，中薄層狀。風化厚度大，巖質(zhì)軟，巖體破碎，局部有瓦斯聚集的可能。瓦斯檢測預(yù)報超前地質(zhì)預(yù)報及超前探孔含煤地層應(yīng)采用TSP203地震波進行前方巖層界面預(yù)報定位。為詳細掌握掌子面前方地質(zhì) 狀況,探明前方是否過煤層、采空區(qū)及其大致位置，過煤系地層段增設(shè)超前探孔75mm,長30m, 每斷面3孔，每25m 一循環(huán)，以判斷前方是否遇煤層。瓦斯探孔瓦斯探孔直徑為75,鉆孔與煤層頂板交點應(yīng)控制在襯砌開挖輪廓線外5.0m范圍內(nèi)。瓦斯預(yù)測孔根據(jù)

16、設(shè)計擬采用鉆屑指標法進行預(yù)測，當掘進工作面距煤層頂板垂距5m遠時,打穿透煤層全厚的預(yù)測鉆孔，見煤后改用電煤鉆（鉆頭直徑42）打穿煤層， 每打1m煤孔,收集全部鉆屑，按照防治煤與瓦斯突出細則規(guī)定，檢測有關(guān)指標，判定其突出危 險性。部至少打2個預(yù)測孔，預(yù)測煤層突出危險；部至少打1個預(yù)測孔，為檢測性預(yù)測孔，以確定上 部排放瓦斯時對本部煤體的影響，判定是否需要排放瓦斯。3.1.4?瓦斯檢測采用便攜式AZJ291B型甲烷檢測報警儀進行洞內(nèi)瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測，每一工作面配備三名專職瓦斯檢查員（24h）,對于關(guān)鍵工序的關(guān)鍵時刻（如鉆眼放炮前、 出碴過程中）和重點部位（如工作面頂部、電氣開關(guān)附近）認真檢測，若瓦斯?jié)?/p>

17、度超限（進風側(cè)為1%, 回風側(cè)為0.75%）立即停止工作及時采取治理措施。瓦斯的防治1）保證洞內(nèi)有足夠的風量和風速。洞內(nèi)設(shè)雙機雙管路通風，供電采用雙回路電源。施工期間 連續(xù)通風，瓦斯地段的風速最小不低于1m/s,最大不超過6.0m/s。2）機電配置。在瓦斯施工地段， 所有機電設(shè)備配備防爆型。洞內(nèi)各種機電設(shè)備嚴禁接零，嚴禁帶電檢修。3）爆破使用毫秒雷管和 煤礦安全炸藥。毫秒電雷管最后一段的延期時間不超過130ms,施工爆破另做特殊設(shè)計。工作面瓦斯?jié)舛瘸^1%時禁止放炮。放炮時工作面內(nèi)全部停電，洞內(nèi)全部人員撤至洞外。4）爆破后, 施工支護及時施作。襯砌根據(jù)設(shè)計按耐腐蝕混凝土灌注，抗?jié)B不小于P9,襯

18、砌緊跟開挖面，以便及 時圭寸閉瓦斯逸出。5）瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定值，要進行瓦斯排放，排放前按照雙通道回流抽壓排放措 施，有步驟地組織排放開挖時，堅持超前鉆探，分次起爆，隨時支護，保證安全的原則。鉆孔時采用濕式鉆孔。起爆前, 應(yīng)仔細檢測瓦斯?jié)舛?，在放炮地點附近20m以內(nèi)風流中，瓦斯氣體濃度大于1%時，不能起爆。瓦 斯隧道爆破開挖之后，應(yīng)及時進行架設(shè)鋼架和噴混凝土支護，保證開挖段的安全穩(wěn)定。隧道洞內(nèi) 襯砌采用整體混凝土襯砌臺車施工，拱墻一次成型。洞身開挖支護完成后 ,經(jīng)施工監(jiān)測各測試項目所顯示的位移率明顯減緩并已基本穩(wěn)定 ;已產(chǎn) 生的各項位移已達到預(yù)計位移量的 80%90%水平收斂(拱腳附近)速率小于

19、0.2mm/d或拱頂下 沉速率小于 0.15mm/d 后進行邊墻及拱部襯砌施工。當支護變形量大 ,支護能力又難以加強 ,變 形有明顯收斂趨勢時 ,在報請監(jiān)理工程師批準后 ,提前施作二次襯砌。成蘭鐵路瓦斯隧道本標段有 2 座隧道，為安縣隧道和柿子園隧道，標段內(nèi)隧道總長 11879 米，安縣隧道總 長3015m，施工起訖里程D2K73+33LD2K76+350,為單洞合修，隧道進口接路基工程，出口 緊鄰睢水河雙線大橋，隧道最大埋深 320m；柿子園隧道總長14069m,隧道進口緊鄰睢水河 大橋橋臺工程。隧道最大埋深 680m，本標段起訖里程 D2K76+696-D3K85+560,共8864米,

20、為單洞合修段。地層巖性主要以千枚巖、板巖為主，夾砂巖、灰?guī)r、頁巖(含煤層) ，零星分 布花崗巖。占線路長度約 70%的段落巖體為極為軟弱破碎的板巖、碳質(zhì)板巖、片巖、千枚巖， 受構(gòu)造影響，多表現(xiàn)出強烈的揉皺變形和擠壓破碎，軟巖和破碎巖巖體性條件極差。施工方案：瓦斯隧道分類依據(jù)設(shè)計圖紙安縣隧道出口、柿子園隧道進口、柿子園3#橫洞定性為低瓦斯工區(qū)?？傮w施工方案 隧道各低瓦斯工區(qū)作業(yè)機械及電氣設(shè)備按低瓦斯工況配置，使用非防爆型，相應(yīng)的機械、設(shè)備需嚴格標識、管理。瓦斯檢測與監(jiān)控方案 隧道各低瓦斯工區(qū)采用便攜式瓦斯檢測儀進行瓦斯檢測、監(jiān)控。瓦斯隧道監(jiān)測的內(nèi)容在施工中，對安全生產(chǎn)影響最大的是瓦斯(主要成分是

21、CH4的濃度。主要以CH4為監(jiān) 測對象，同時對CO H2S及洞內(nèi)風速進行監(jiān)測。監(jiān)測 CH4 CO H2S氣體的濃度變化情況及 風速變化情況。洞內(nèi)超前鉆孔預(yù)報預(yù)探：在隧道開挖面布置超前鉆孔， 對前方及隧道周邊短距離的地質(zhì)進行預(yù)探， 鉆孔方向呈放 射狀延伸到隧道周邊外， 若遇瓦斯 原油及有害氣體溢出段，則應(yīng)加強對各項施工措施的施工 準備工作。(1 )超前鉆孔？超前地質(zhì)鉆 2 孔。詳細記錄巖芯資料， 并測瓦斯壓力濃度。 如遇地質(zhì)巖性明顯變化， 或隨著向前掘進瓦斯?jié)舛壬咛荻茸兇髸r， 不論是否為設(shè)計高瓦斯地段， 均應(yīng)加強超前鉆孔探 測。以防瓦斯突出及大量有害氣體冒出。？采用液壓鉆機(ZDY3200S鉆

22、孔，鉆孔孔徑 108mm，各循環(huán)搭接長度不少于5m。(2 )加深炮眼？加深炮眼5孔，每孔長36m，加強瓦斯的探測及瓦斯的排出。？如具有煤與瓦 斯突出危險性應(yīng)及時提出，以修正和調(diào)整施工方案，可采用鉆孔排放，抽放瓦斯，強力通風， 水力沖孔、鋼架支護等技術(shù)措施，將突出危險性降至安全指標內(nèi)。加強瓦斯檢測、監(jiān)控及通風管理 : (1)嚴格執(zhí)行前述瓦斯檢測、監(jiān)控方案及通風方案，確保洞內(nèi)瓦斯?jié)舛戎笜嗽诎踩笜?內(nèi)。 ? ( 2)停電、停風時，要通知瓦斯檢查人員檢查瓦斯；恢復(fù)送電時，要經(jīng)過瓦斯檢查人 員檢查后，才準許恢復(fù)送電工作。 ?( 3)為防止機電設(shè)備防爆性能失效或工作時出現(xiàn)火花以及放炮產(chǎn)生火焰等引燃瓦斯，

23、嚴格遵守瓦斯?jié)舛冉缦薜南嚓P(guān)規(guī)定：開挖工作面風流中瓦斯?jié)舛冗_到0.5時，必須停止工作，撤出洞內(nèi)所有施工人員，切斷洞內(nèi)電源，加強通風，進行處理。華鎣山瓦斯隧道華鎣山隧道進口位于四川盆地東部， 橫穿走向北北東向華鎣山背斜北段， 路線走向與越嶺 山脊走向近于正交。隧道進、出口分別位于渠縣臨巴鎮(zhèn)楊家彎和大竹縣田壩鄉(xiāng)李家附近。 華鎣 山隧道進口段與出口段均穿越須家河組（T3XJ5 、三、五、七段的煤系層，煤系層均含有 大量瓦斯工區(qū)，煤塵有爆炸性危險。隧道進口段與出口段均穿越了須家河組（T3xj）一、三、五段的煤系地層，煤系地層均含有大量瓦斯和其它有害氣體。雷口坡組（T21）和嘉陵江組（T1J） 地層可溶巖

24、段含有天然氣，并常拌含 H2S二疊系龍?zhí)督M（P21）含煤地層位于嘉陵江組（T1j） 下方，中間相隔飛仙關(guān)組（T1f）和長興組（P2C）兩地層組，間距約300米（據(jù)區(qū)域資料），離 隧道較近，有害氣體可能通過斷層、大的構(gòu)造貫通裂縫和地下水運移串至隧道。在老窯、采空 區(qū)、大的溶洞和封閉構(gòu)造裂隙有可能聚集瓦斯和其它有害氣體。 ?瓦斯隧道1、瓦斯隧道分為低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三種，瓦斯隧道的類型按隧道 內(nèi)瓦斯工區(qū)的最高級確定。2、瓦斯隧道工區(qū)分為非瓦斯工區(qū)、低瓦斯工區(qū)、高瓦斯工區(qū)、瓦斯突出工區(qū)共四類。3、低瓦斯工區(qū)和高瓦斯工區(qū)可按絕對瓦斯涌出量進行判定。當全工區(qū)的瓦斯涌出量小于 0.5m3

25、/min 時，為低瓦斯工區(qū)；大于或等于 0.5m3/min 時，為高瓦斯工區(qū)。4、瓦斯隧道只要有一處有突出危險，該處所在的工區(qū)即為瓦斯突出工區(qū)。 判定瓦斯突出必須同時滿足下列 4 個指標瓦斯壓力P0.74 MPa；瓦斯放散初速度 P 10;煤的堅固性系數(shù)，fv 0.5 ;煤的破壞類型為川類及以上。對華鎣山隧道第 3、第 4項指標不一定適合，但隧道穿越煤層區(qū)，有可能存在瓦斯積聚現(xiàn) 象，故本隧道不排除瓦斯突出的可能性。瓦斯檢測1 、確定重點檢測地段 ?開挖面及其附近20m范圍內(nèi)的風流中；？斷面變化交界處上部， 導坑上部， 襯砌與未初砌交界處上部以及襯砌臺車內(nèi)部等容易積 聚瓦斯的地方； ?局扇20m

26、范圍內(nèi)的風流中；孑總回風流中；？各洞室和通道；？機械、電氣設(shè)備及其開關(guān)附近 20m范圍內(nèi)；？巖石裂隙、溶洞和采空區(qū)瓦斯溢出口；?局部通風不良地段； ?技術(shù)負責人指定的檢測地點。2、在瓦斯隧道施工中應(yīng)安設(shè)瓦斯自動檢測報警斷電裝置3、便攜式瓦斯檢測報警儀的檢測質(zhì)量控制?防止瓦斯突出預(yù)案 ?采用地質(zhì)雷達和電磁輻射技術(shù)預(yù)測物探方法初步預(yù)測工作面突出危險性， 再采用鉆探方法 實施防突措施。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采用全斷面超前鉆孔方法預(yù)測工作面突出危險性。預(yù)測孔 超前安全距離保持在10m以上，嚴禁超掘。？采用鉆孔排放作為防突的主要手段，鉆孔排放瓦斯應(yīng)按下列要求進行： ?A、鉆孔排放應(yīng)先進性設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容應(yīng)包括

27、：煤層（采空區(qū)）賦存情況、煤層參數(shù)、預(yù) 測時的各項指標、排放范圍、鉆孔排放半徑、排放時間、排放孔個數(shù)、每孔長度和角度、排放 孔施工及排放期間的安全措施等。 ?B、排放時間、排放半徑及排放孔個數(shù)，應(yīng)根據(jù)排放范圍及隧道總工期綜合分析確定。C、 鉆孔排放位置應(yīng)設(shè)在距煤層（采空區(qū)）垂直距離不小于3m的開挖工作面上，施鉆時各 孔應(yīng)穿透煤層（采空區(qū)） ，并進入頂（底）板巖層不小于 0.5m。 ?D鉆孔排放布孔時，在煤層厚度1/2處的孔距不應(yīng)大于2倍排放半徑，一般孔底間距不 大于2m,并以此計算各孔的角度和長度。？E、排放孔施工前應(yīng)加強排放工作面及已開挖段的支護，防止坍塌造成突出。 ？F、排放孔 施工必須嚴

28、格按照設(shè)計施鉆，鉆孔過程中應(yīng)有專人檢查其角度和長度。？G排放孔施工過程中 應(yīng)注意觀察各種異常情況及動力現(xiàn)象， 當某孔施工中動力現(xiàn)象嚴重，可暫停該孔施工， 待其它 孔施工完工后再施工該孔。 ?瓦斯隧道施工期間，建立瓦斯通風監(jiān)控、檢測的組織系統(tǒng)，測定氣象參數(shù)、瓦斯?jié)舛?、風 速、風量等參數(shù)。低瓦斯工區(qū)可用便攜式瓦檢儀，高瓦斯工區(qū)和瓦斯突出工區(qū)除便攜式瓦檢儀 外，尚應(yīng)配置高濃度瓦檢儀和瓦斯自動檢測報警斷電裝置并配備救護隊。 ?洞身開挖與支護 ?開挖時應(yīng)按圍巖類型及設(shè)計預(yù)留變形量進尺， 施工中應(yīng)根據(jù)圍巖超前地質(zhì)預(yù)報和監(jiān)控量測 結(jié)果及時調(diào)整施工進度。本隧道采用臺階法開挖施工。 ?黃家梁隧道高瓦斯工區(qū)施工方

29、案隧區(qū)屬構(gòu)造侵蝕，風化剝削中低山區(qū)地貌， 山嶺呈北東向展布。 隧道穿越第四系全新統(tǒng)黏 土、侏羅系泥巖夾砂巖、砂巖。黃家梁隧道主要不良地質(zhì)為油砂巖、原油及有害氣體、順層、滑坡等：隧道鉆孔中最淺28.3 m 見油砂巖，最深 119.8m 見油砂巖。隧道洞身鉆孔 DZ-HJL-07 天然氣濃度最大為 25220ppm封孔24小時測得）；DZ-HJL-08孔天然氣濃度最大為28450ppm封孔24小時測得）。 原油主要賦存于局部節(jié)理裂隙內(nèi)和層理裂隙內(nèi)。 硫化氫氣體及二氧化硫?qū)λ淼朗┕ず退淼澜Y(jié)構(gòu) 耐久性會造成危害。設(shè)計單位根據(jù)以上地質(zhì)勘測情況和相關(guān)咨詢技術(shù)資料，判定黃家梁隧道DK434+500-DK43

30、9+500段為高瓦斯段落，1#斜井、2#斜井、3#斜井施工區(qū)段在此范圍，為高瓦斯工區(qū)，設(shè) 計采用有軌運輸施工方式；其余為地段為低瓦斯工區(qū)，設(shè)計采用無軌運輸施工方式。1）黃家梁隧道DK434+500- DK439+500高瓦斯段初期支護噴射砼、仰拱及拱墻二襯砼添 加氣密劑。噴射混凝土透氣系數(shù)不應(yīng)大于 10-10cm/s，仰拱、拱墻襯砌混凝土透氣系數(shù)不應(yīng)大 于10- 11cm/s，氣密劑選用非引氣型，襯砌混凝土施工縫應(yīng)進行氣密處理，其圭寸閉瓦斯性能不 應(yīng)小于襯砌本體。仰拱、二襯與初支間設(shè)全封閉防水、防氣隔離層。（2）隧道初期支護采用濕噴混凝土施工工藝，設(shè)備選用TK600型濕噴機（防爆型）。通風方式

31、（1）各工作面均采用壓入式通風， 通過雙抗風管 （阻燃、抗靜電 ）將新鮮空氣送至掌子面。 各洞口通風機設(shè)在洞外距洞口 30m處，避免產(chǎn)生回風污染。（2） 在隧道各開挖掌子面至主風管出風口地段設(shè)置移動式5.5KW防爆局扇（安裝在平板車 上）向掌子面供風，以增加瓦斯易聚集地段的風速，防止瓦斯聚集。（3）在各隧道二襯臺車上設(shè)5.5KW防爆局扇向洞口方向引風，將模板臺車頂部、死角等 部位瓦斯引出（4）在每個隧道的緊急避車洞處設(shè)置 5.5kW局扇一臺，以吹散該處聚集的瓦斯。（5）在掌子面至模板臺車地段的死角、塌腔等部位根據(jù)瓦斯檢測結(jié)果對其吹入高壓風， 將其聚集的瓦斯吹散排出。（6）擬在黃家梁隧道1、2、

32、3號斜井與正洞邊緣約10m-20m處各增設(shè)1個 1.5m豎井,在通風豎井出口處安裝抽出式通風機，起到加快回風速度快速排煙的作用， 快速排出掌子面爆 破后形成的炮煙和粉塵及溢出的瓦斯， 起到快速降低瓦斯等有害氣體濃度， 改善正洞通風效果， 確保施工人員職業(yè)健康安全。在通風豎井出口處安裝抽出式通風機，金家?guī)r瓦斯隧道金家?guī)r隧道位于四川省江油市二郎廟境內(nèi)。起始里DK449+901DK461+93Q全長12029m,為本標段第一長隧道，也是本標段重難 點工程。全隧通過的地段以泥巖夾砂巖為主，單斜構(gòu) 造，地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造相對單一，圍巖整體狀況較差，地下水發(fā)育程度一般，線路走向基本 與巖層走向一致，右側(cè)巖

33、體順層。遂區(qū)上覆第四系全新統(tǒng)坡洪積粉質(zhì)黏土、塊石土及坡殘積粉 質(zhì)黏土等；下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組上段和下段泥巖夾砂巖，另本段含油砂巖； 施工可 能遇瓦斯等有害氣體。瓦斯隧道分為低瓦斯隧道、 高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三種， 瓦斯隧道的類型按隧道內(nèi)瓦 斯工區(qū)的最高級確定。瓦斯隧道工區(qū)分為非瓦斯工區(qū)、低瓦斯工區(qū)、高瓦斯工區(qū)、瓦斯突出工 區(qū)共四類。 低瓦斯工區(qū)和高瓦斯工區(qū)可按絕對瓦斯涌出量進行判定。 當全工區(qū)的瓦斯涌出量小 于 0.5m3/min 時，為低瓦斯工區(qū) :大于或等于 0.5m3/min 時，為高瓦斯工區(qū)。瓦斯隧道只要有 一處有突出危險，該處所在的工區(qū)即為瓦斯突出工區(qū)。高、低瓦斯隧道分類

34、是相對的，低瓦斯 隧道若通風效果不好， 瓦斯聚集后也會形成高瓦斯， 高瓦斯隧道加強通風后亦能變成低瓦斯隧 道。瓦斯隧道施工，關(guān)鍵在于加強通風、監(jiān)測、超前地質(zhì)預(yù)報及控制爆破等工序。施工方案：）隧道通風采用壓入式通風 ,瓦斯檢測采用人工檢測 ,隧道施工采用新奧法施工， 人工風鉆 打眼，礦用炸藥、煤礦許用電雷管起爆，光面爆破，超前小導管和噴射砼支護，臺階法開挖， 砼在洞外集中拌和，砼運輸車運輸，泵送入模。）隧道開挖后立即施作初期支護，及時進行仰拱施工，盡快完成二次襯砌，及早封閉， 減少瓦斯溢出量。遵循短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌的原則穩(wěn)步前進。3）隧道通風采用壓入式通風，掌子面至模板臺車地段的死角

35、、塌腔等部位設(shè)置移動式局 扇（采用軸流風機）配合軟風管供風，以增加瓦斯易聚地段的風速，將積聚的瓦斯吹出，防止 瓦斯積聚。輔助坑道與正洞交叉洞安裝 2臺110KW射流風機（1臺備用），所有掘進工作面的 局部扇風機都須裝設(shè)三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路） 、一閉鎖（風、電）設(shè)施，保 證局扇、風機可靠運轉(zhuǎn)。4）施工模式的選擇結(jié)合本工程特點，采取瓦斯?jié)舛认拗捣辣┕つＪ浇M織施工。（ 1 ）瓦斯?jié)舛认拗?參考和借鑒同類隧道施工方法，擬定以下四種施工狀態(tài)： ?、瓦斯?jié)舛萔 0.25%為正常作業(yè)狀態(tài)，在此限值內(nèi)宜采用通用設(shè)備。、瓦斯?jié)舛仍?.25%0.5%時為防爆作業(yè)狀態(tài)，在此限值內(nèi)宜采用“礦 用一般

36、型” 設(shè)備。、瓦斯?jié)舛仍?.5%1.0%時為警戒防爆作業(yè)狀態(tài)，在此限值內(nèi)郭應(yīng)選用“礦用防 爆型”設(shè)備。、當瓦斯?jié)舛仍?.0%1.5%時為警戒防爆監(jiān)視作業(yè)狀態(tài)，在此限值內(nèi)郭應(yīng)選用“礦 用防爆型”設(shè)備。指揮員和瓦斯檢測安全員必須在現(xiàn)場隨時進行監(jiān)督測， 以掌握瓦斯變化狀態(tài)， 及時報警并進行處理。金家?guī)r隧道設(shè)計為低瓦斯隧道， 擬采用通用施工機械設(shè)備， 減少投資和提高施工效率。 勒不果喇吉隧道瓦斯專項施工方案一、工程概況 雅瀘高速公路勒不果喇吉隧道位于四川省涼山州冕寧縣曹古鄉(xiāng)與城廂鎮(zhèn)之間， 與 108國道相鄰 隧道全長：左線2229m、右線2233m。？?設(shè)計行車速度80km/h。隧道限界：凈寬10.2

37、5m （單 洞）,凈高5.0m。地震設(shè)防烈度為區(qū)度。隧道穿越的勒不果喇吉山脊屬小相嶺山脈西翼一條近 北北東一南南西走向的山脊。勒不果喇吉山脊海拔22702470m。隧址區(qū)總體屬中高山構(gòu)造剝 蝕地貌，山脊斜坡地形， 山脊北側(cè)坡腳（隧道雅安端洞口段） 及南側(cè)坡腳（隧道瀘沽端洞口段） 發(fā)育坡洪積扇。隧道通過的山脊最高點地面高程約 2470m,相對高差約410m。區(qū)內(nèi)溝谷縱橫， 山巒起伏，沖溝較發(fā)育，地形變化大。 ?根據(jù)隧道勘察的地質(zhì)測繪及鉆孔揭露，三疊系白果灣組含炭質(zhì)泥巖、炭屑，泥巖呈深灰色、灰 黑色，說明此地層含有有機質(zhì)成分，具有一定的生烴能力，應(yīng)該有煤層瓦斯存在。根據(jù)區(qū)域地 質(zhì)資料，白果灣組地層

38、為涼山州的主要含煤地層，含煤性好的地段可含煤4 6 層和較多煤線及炭質(zhì)泥巖，可采一般13層，可采總厚可達12m,隧址區(qū)地層含煤性較差，基本不含真 厚度 0.5m 以上的可采煤層，但仍含有煤線及炭質(zhì)泥巖，所以此地層有瓦斯存在。詳勘 SZK4 鉆孔的瓦斯壓力測試表明：該地層在標高 2139.512060.18m處瓦斯測試壓力為0.41Mpa，標 高2180.892146.75m處瓦斯測試壓力為0.29Mpa。初勘時在AK208+970R15鉆孔標高在 2099.802114.74m 段石英砂巖底部巖芯中見有炭屑，呈斑點狀零星分布，用力擦炭屑有污手 現(xiàn)象，瓦斯測試壓力為0.49MPa。這也證明地層中

39、有瓦斯存在。？ 綜上所述：隧址區(qū)白果灣組地層含有瓦斯，勒不果喇吉隧道全洞身按瓦斯隧道設(shè)計。 根據(jù)瓦斯 壓力測試結(jié)果和本區(qū)的含煤性， 隧道發(fā)生煤與瓦斯突出的可能性不大，為瓦斯隧道。區(qū)內(nèi)地質(zhì) 構(gòu)造復(fù)雜，節(jié)理裂隙發(fā)育，可能存在裂隙瓦斯。2.施工方案（一）、總體施工方案 ?隧道通風采用壓入式和巷道式相結(jié)合的通風方式； 瓦斯檢測采用人工檢測和自動檢測相結(jié)合的 檢測方式；隧道施工采用新奧法施工，人工風鉆打眼，礦用炸藥、煤礦許用電雷管起爆，光面 爆破，超前小導管和噴射砼支護，臺階法開挖，防爆挖掘機輔助防爆裝載機挖、裝，防爆自卸 汽車運輸，二次襯砌采用防爆模板臺車襯砌，砼在洞外集中拌和，防爆砼運輸車運輸，泵送

40、入 模。 ?隧道開挖后立即施作初期支護，及時進行仰拱施工，盡快完成二次襯砌，及早封閉，減少瓦斯 溢出量。遵循短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌的原則穩(wěn)步前進。 ?隧道通風采用壓入式和巷道式相結(jié)合的通風方式； 掌子面至模板臺車地段的死角、 塌腔等部位 設(shè)置移動式局扇（采用軸流風機）配合軟風管供風，以增加瓦斯易聚地段的風速，將積聚的瓦 斯吹出，防止瓦斯積聚。每個洞口安裝 2臺110KW射流風機（1臺備用），通過 1500mm雙 抗阻燃風管將新鮮空氣送至掌子面。通風機設(shè)在洞外距洞口 20m 以外處。風管最前端距掌子 面5m,并且前55m采用可折疊風管，以便放炮時將此 55m迅速縮至爆破拋擲區(qū)以外。所有

41、掘進工作面的局部扇風機都須裝設(shè)三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路） 、一閉鎖（風、 電）設(shè)施，保證局扇、風機可靠運轉(zhuǎn)。 ?瓦斯檢測采用便攜式瓦檢儀人工檢測、超前鉆孔探測和KJ90安全視頻監(jiān)控報警斷電裝置系統(tǒng)相結(jié)合的檢測方式；全方位、全天候檢測，及時報警，快速撤離現(xiàn)場，降低事故發(fā)生的風險， 確保安全施工。 ?洞內(nèi)供電固定敷設(shè)的照明、 通信、信號和控制用的電纜采用鎧裝電纜、不延燃橡套電纜或礦用 塑料電纜。固定照明燈具，可采用 EXdU型防爆照明燈；開挖工作面附近的固定照明燈具，采 用EXdl型礦用防爆照明燈；移動照明必須使用礦燈。設(shè)置瓦斯?jié)舛瘸夼c供電的閉鎖裝置。 在洞口安裝了避雷系統(tǒng)。（二）、

42、重、難點的施工方案 ? 隧道施工的瓦斯監(jiān)控方案、通風方案、供電方案及機械防爆性能改裝是實施性施工方案的重、 難點。 ?歸連鐵路某隧道瓦斯專項施工方案歸連鐵路某標段的某隧道為I級單線鐵路隧道，隧道選址位于某附近，進口DK23+520550和出口 DK23+858888段為V級圍巖，根據(jù)隧道進口路塹開挖揭示地層看，地表覆蓋層為腐殖土 厚度0.3m0.8m不等，下伏黏土，厚度在26米，其下為強風化砂巖呈灰色泥狀，厚度在 34 米，其下巖層為灰色風化砂巖和褐黃色砂巖互層，局部有強風化泥巖鍥入，設(shè)計隧道穿越地層 為三疊系上統(tǒng)須家河組砂巖、泥巖，含煤線。根據(jù)縱斷面圖可以看出，在D1K23+778+888出

43、口段隧道穿越煤線，其余段隧道底板下部砂巖、泥巖下有煤層下伏。同時設(shè)計說明提示含煤層 可能有采空區(qū)， 故本瓦斯隧道控制重點應(yīng)在穿越煤層和地質(zhì)預(yù)報采空區(qū)的有無上。 隧道設(shè)計為 低瓦斯隧道 不同地質(zhì)、不同級別、無煤層、有煤層的超前預(yù)報及預(yù)防瓦斯的施工方法第一節(jié)？進口段 D1K23+520550段 ?本段為V級圍巖段，拱頂為強風化砂巖，底板為砂巖弱風化，根據(jù)現(xiàn)場隧道前路塹開挖揭示地 層看，底板距煤層應(yīng)有一定距離，本段如果沒有斷層錯動，帶動煤層上移，應(yīng)該沒有煤層侵入 隧道輪廓內(nèi)，因此本段超前地質(zhì)預(yù)報至少采用1個108超前鉆孔配合掌子面地質(zhì)素描，來驗證前方是否有斷層、煤層及裂隙帶走向，驗證孔沒25m 一循

44、環(huán)，每孔30m,如探測出前方有斷層無煤層（斷層大于1m時，且瓦斯壓力大于0.74MPa即瓦斯隧道分級為1級時見后述瓦斯 隧道分級），除按照斷層加固方法加固拱墻部分外（本加固方法可參見某隧道進洞專項施工方 案，一般采用小導管注漿），應(yīng)在底板及墻底腳向上3米范圍內(nèi)環(huán)向采用42小導管4.55米 長，環(huán)向 0.5米一根，縱向 0.5米 1 環(huán)，梅花型布置，進行注漿封堵，注漿后要求檢驗注漿效 果，如果不合格需要補注漿。對于小于1米的未見煤層的斷層，則使用3.5米42小導管，按 照上述間距進行注漿。對于見到煤層的斷層，則按照后述煤層防治瓦斯措施對煤層進行檢驗， 如果有突出可能，按照防突措施進行瓦斯排放，合

45、格后按照正常施工方法揭煤施工，如果長時 間排放仍不能夠正常揭煤的，按照后述帷幕注漿后，揭煤通過。本段巖層水平分層較薄，在 0.150.4m,且由于地質(zhì)應(yīng)力影響呈穹隆狀，為煤的形成及瓦斯賦存提供了地質(zhì)條件，因為瓦 斯通常是循裂隙散逸的，而本段水平巖石裂隙主要為 V形，開裂僅限于本層，且從地質(zhì)縱斷面 圖看，砂巖下部尚有泥巖層，因泥巖透氣透水性較差，所以底板如果橫向無斷層或大的裂隙， 瓦斯放散應(yīng)該不多，可以在開挖仰拱后，立即施作噴射砼，應(yīng)能較好的防止瓦斯進入隧道，本 段瓦斯監(jiān)控重點應(yīng)放在縱向裂隙上，因從路塹開挖后看地層情況，其縱向裂隙與隧道中線呈 2030 度角相交，且裂隙帶較深，已經(jīng)深入泥巖，并且

46、有幾條，按照其分布特點，可能會貫穿 隧道左右側(cè)，故在瓦斯監(jiān)控過程中，要重點監(jiān)控該裂隙附近拱頂瓦斯?jié)舛龋缬挟惓?，?yīng)先加 強通風，而后對裂隙表面采用人工風鎬開鑿，使表面到開鑿底面深度達到 30cm 以上，寬度不 小于5cm,然后，采用氣密性耐腐蝕噴射砼滿噴，該處噴射砼邊緣應(yīng)距離裂隙邊緣不小于 0.8m, 要求此處噴射砼應(yīng)該與相接砼連接緊密，無縫隙。本段由于采用正臺階施工，施工上臺階時， 要保證爆破后立即排險，并在碴堆上即開始初噴砼 5cm，并封閉掌子面，防止塌方。然后迅速 將碴堆耙至下臺階，進行初期支護施工作業(yè)，要求障礙物不能擋住上臺階1/3，防止發(fā)生瓦斯爆炸。 ?第二節(jié)？進口段 D1K23+5

47、50+748段?本段為IV級圍巖段，地表有起伏，但無明顯斷層，在里程到D1K23+748處，隧道底板距煤線頂板高度大約2米本段應(yīng)該注意的是除第一節(jié)敘述的外，要應(yīng)在距離 D1K23+748前面20米處 就應(yīng)該增加1個108超前探測孔，其位置應(yīng)該設(shè)置在隧道仰拱中心，防止有小的構(gòu)造斷層使 煤線或者煤層侵入隧道輪廓而因為探測孔設(shè)置位置較高沒有發(fā)現(xiàn)而誤入煤層， 發(fā)生瓦斯或者煤 突出，應(yīng)對此探測孔進行瓦斯檢測，以驗證有否瓦斯和煤突出可能，如驗證有煤層出現(xiàn)，應(yīng)及時跟設(shè)計取得聯(lián)系，另行設(shè)計，并按照后附煤層瓦斯防治措施，增加探測孔，以確定煤層各種 產(chǎn)狀及賦存特征。本段底板應(yīng)該進入泥巖，為防止設(shè)置因煤層瓦斯壓力導

48、致隧底出現(xiàn)反拱， 應(yīng) 在隧底每 35m 設(shè)置監(jiān)控量測點，隨時對其進行觀測，當發(fā)現(xiàn)隧底異常，出現(xiàn)大的上凸或者隆 起時，應(yīng)及時與設(shè)計取得聯(lián)系，另行設(shè)計或者變更，本方案根據(jù)多年隧道施工經(jīng)驗，出現(xiàn)反拱 現(xiàn)象時，應(yīng)該立即采用 42小導管長3.54m長，按照1.0m x 1.0m梅花型布置，應(yīng)該從反拱 點到洞口方向 35m 開始向反拱點注漿加固， 加固長度應(yīng)超過反拱點向掌子面方向不小于 5m， 漿液宜加入早強劑，要求終凝時間不超過 20min，隧底左右應(yīng)該從墻底腳向上 2m范圍內(nèi)，均 需注漿，注漿壓力不應(yīng)小于瓦斯壓力，并且不得小于3MPa。注漿結(jié)束后應(yīng)檢查效果，同時增加監(jiān)控量測頻率，密切觀察隧底動態(tài)，經(jīng)觀

49、測一周后再無反拱出現(xiàn)，可以視作加固已經(jīng)完成， 隧底變形得到控制，如果在此期間仍有變形存在，則按照上述間距對該段底板進行補注漿， 直 到變形得到控制為止。在施作小導管鉆孔時，要密切注意底板應(yīng)力變化情況，如出現(xiàn)頂鉆、卡 鉆、瓦斯逆向噴出、空氣帶煤粉噴出或者出現(xiàn)悶雷聲等，應(yīng)該視做有瓦斯和煤突出的可能性， 應(yīng)立即撤出所有工作人員，并將照明及動力電等關(guān)閉，但不得停止通風，應(yīng)立刻上報設(shè)計，進 行防突設(shè)計， 因隧道地質(zhì)情況設(shè)計未采用超前地質(zhì)預(yù)報查明， 所以設(shè)計未對本段隧道隧底加固 進行說明，在發(fā)現(xiàn)反拱現(xiàn)象后應(yīng)立即上報設(shè)計，并附本段施工方法供設(shè)計參考。本段瓦斯監(jiān)控 重點在底板縱、橫向裂隙、靠近煤線處頂板、掌子

50、面等，隨時對上述部位進行檢查，并在瓦斯 檢查記錄牌上寫明瓦斯?jié)舛鹊龋?發(fā)現(xiàn)有瓦斯及煤突出預(yù)兆的異常現(xiàn)象要在第一時間通知撤出所 有施工人員，然后停電，不能停止通風，并立即上報項目部和設(shè)計，以便爭取時間制定應(yīng)急方 案。本段采用全斷面開挖，通風條件完全能夠滿足瓦斯隧道要求，因此時掌子面離進口已經(jīng)達 到 200 米以上， 為保證瓦斯隧道要求的風速要求， 如果將風機功率調(diào)至最大， 風速仍不能滿足 要求，可以考慮在 D1K23+720處加設(shè)中繼風機，以保證風速。？第三節(jié)？進口段 D1K23+748+858段?本段為IV級圍巖段，在本段隧道已經(jīng)開始穿越煤線或者煤層，本段所有施工均應(yīng)按照煤層瓦 斯防治措施，增

51、加探測孔，以確定煤層各種產(chǎn)狀及賦存特征，經(jīng)上報設(shè)計后進行揭煤設(shè)計。經(jīng) 勘察，煤線或者煤層較薄的（不大于 2 米厚）可以直接采用石門揭煤，經(jīng)驗證滿足煤和瓦斯突 出條件的，采用瓦斯排放，經(jīng)檢查達到排放標準的，可以采用石門揭煤，對于長時間排放仍不 達標的，可以采用帷幕注漿，然后采用石門揭煤快速通過煤層。對于未經(jīng)帷幕注漿的煤層，因 其底板強度難以達到設(shè)計要求， 故應(yīng)與設(shè)計取得聯(lián)系， 在設(shè)計允許的情況下可以采用第二節(jié)所 述小導管注漿加固底板煤層。本段瓦斯監(jiān)控應(yīng)該以掌子面、拱頂、煤層出露點為重點，同時著 重爆破前掌子面 20m 范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛龋瑖婪劳咚钩瑯苏粘赏咚贡?，在瓦斯超過2.0%應(yīng)立刻撤出所有施工

52、人員，加強通風，在瓦斯?jié)舛冉档偷?.5%后，方可由專職瓦斯檢查員，進洞檢查合格后方可進入隧道進行爆破，爆破以震動法，藥量不允許超過平時藥量的1/3。 ?第四節(jié)？出口段D1K23+858+888段本段為 V 級圍巖，采用正臺階開挖， 根據(jù)地質(zhì)縱斷面圖， 本段隧道應(yīng)該已經(jīng)穿過設(shè)計煤線或者 煤層，為防止設(shè)計煤層下部仍有煤層下伏，應(yīng)在隧道底部及拱頂設(shè)置2個108超前探測孔，經(jīng)勘察無煤層也無瓦斯， 按照普通隧道 V 級圍巖施工方法爆破開挖， 如勘察在頂部或者底部仍 有部分煤層，需要按照設(shè)計進行煤和瓦斯突出檢驗。 在無突出可能的情況下， 可按照石門揭煤。 見后述。本段瓦斯監(jiān)控重點為檢查探測控瓦斯、頂板、掌

53、子面及其 20m 范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛?，?底板煤層仍需要聯(lián)系設(shè)計按照第二節(jié)小導管注漿加固。天臺山高瓦斯隧道綜合技術(shù)研究 天臺寺隧道是達成線擴能改造工程的重點控制項目 ,是鐵道部 2006 年三大在建高瓦斯隧道之一。 隧道穿越龍泉山山脈，位于淮口）石板灘段東端，起訖里程為DK294+600DK297+60睢長3006m。 其中6級圍巖2346m、占全長78.04%,?級圍巖330m、占全長10.98%,?級圍巖330m、占全長10.98%; 隧道在進口段DK294+683DK294+714段穿越紅花塘（F1斷層，在DK295+052DK295+173段穿越 大梁子（F2）斷層，斷層及破碎帶巖體破碎，

54、呈碎石角礫狀；根據(jù)區(qū)域地質(zhì)勘察和設(shè)計資料分析，天臺 寺隧道與既有鐵路炮臺山隧道處于相同的地層和構(gòu)造單元 ,下伏地層中的天然氣可能通過巖層 中的裂隙通道向上部釋放。根據(jù)勘察及調(diào)查資料 ,可以確定天臺寺隧道通過地段為儲氣段 ,施工 時可能會有天然氣涌出 ,施工時按高瓦斯隧道設(shè)防。2?主要施工技術(shù)介紹2.1?強通風 瓦斯隧道施工 ,通風是關(guān)鍵 ,加強通風是防止瓦斯爆炸最有效的方法。我們根據(jù)天臺寺隧道高瓦 斯地質(zhì)情況 ,考慮施工通風及工期要求 ,兼顧運營期間防災(zāi)救援的需要 ,于路線前進方向右側(cè)設(shè)置平行導坑 ,確立了巷道式 通風總體通風方案 ;平導中線與線路中線平行,平導中線與左線線路中線（雙線隧道）間

55、距30m,全長2500m。 具體在實施過程中 ,分為以下三個階段執(zhí)行 第一階段 :隧道進口的第一個橫通道貫通前采用壓 入式通風。正洞設(shè)置1臺2110kW軸流通風機、配1500mm風管，平導設(shè)置1臺255kW軸 流通風機、配1200mm風管。隧道出口因只掘進120m正洞，不做平導，僅正洞設(shè)置1臺2110kW 軸流通風機、配 1500mm 風管,采用壓入式通風。第二階段:隧道進口的第一個橫通道貫通后采用巷道式全負壓通風系統(tǒng)。正洞內(nèi)設(shè)2臺通風機,獨立通風。一路給正洞通風，配置1臺2110kW對旋軸流通風機、配1500mm風管壓入式通 風，另一路通過橫通道給平導通風，配置1臺255kW對旋軸流通風機、

56、配1200mm風管壓入 式通風?？紤]隧道洞口地形狹窄的條件 ,隧道進口的第一個橫通道作為進出運輸通道 ,在隧道進 口平導口安裝抽出式風機，巷道口適當位置安裝三道風門，洞口安裝2臺255kW煤礦地面防爆 抽出式對旋軸流通風機 ,1 臺運行 1 臺備用。除臨近開挖面作回風的橫通道外 ,其他不用的橫通 道均設(shè)兩道風門或視情況及時封閉。第三階段:隧道貫通后采用巷道式通風。全隧貫通后及時調(diào)整通風系統(tǒng),平導進口開啟 1 臺255kW煤礦地面防爆抽出式對旋軸流通風機，防止瓦斯超限。2.2?勤監(jiān)測 監(jiān)測是防治瓦斯爆炸的主要手段 ,施工中要勤量測 ,防止瓦斯爆炸事故的發(fā)生。天臺寺隧道為高 瓦斯隧道 ,隧道穿越的

57、地層內(nèi)富含巖層、油層、天然氣等多種有害氣體。根據(jù)這種情況,我們采用 / 雙保險 0 監(jiān)測措施 ,即建立遙控自動化監(jiān)測系統(tǒng)與人工現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合。遙控自動化系統(tǒng)選 用煤炭科學研究總院重慶分院生產(chǎn)的 KJ-90系統(tǒng),由洞口監(jiān)測中心（配置主控計算機）和洞內(nèi)的控 制分站以及在洞內(nèi)各工作面、各巷道、塌方空洞、巷道轉(zhuǎn)角等瓦斯?jié)舛燃刑幵O(shè)置瓦檢探頭、 風速探頭、自動報警器、遠程斷電儀等。通過各種探頭及儀器 ,洞口和監(jiān)測中心可以隨時了解 洞內(nèi)各處瓦斯?jié)舛群惋L速情況 ,如有超標立即報警并通過斷電器關(guān)閉洞內(nèi)電器電源。設(shè)置自動 監(jiān)測系統(tǒng)的探頭須離開挖面有一定的距離。人工瓦斯檢測主要是實行/一炮三檢 0制度,即裝藥前,

58、放炮前,爆破后人工進行瓦斯檢查 ,使得開挖過程中監(jiān)測瓦斯?jié)舛茸龅讲婚g斷。2.3?超前探測在天臺寺隧道施工過程中 ,為了防止瓦斯突出的危險 ,開展了超前探測的工作 ,每循環(huán)鉆眼時 ,加 深炮眼探測是否有瓦斯、天然氣等氣體。每個斷面加深炮眼的個數(shù)不小于 5個,均勻分布于掌 子面,炮眼加深長度不小于4m（循環(huán)進尺2m）。當加深炮眼探測到瓦斯、天然氣等有害氣體后 ,則在瓦斯涌出孔附近施作超前探孔 ,孔徑采用 76mm,孔深25m,每循環(huán)搭接長度不小于5m。正洞每斷面施作6孔，平導每斷面施工3孔進行全 斷面探測 ,并在超前探孔處設(shè)新中梁山隧道建成渝鐵路客運專線CYSG-慕新中梁山隧道穿越煤系地層，局部有

59、瓦斯積聚的可能，屬 低瓦斯隧道。 隧道穿越三疊系上統(tǒng)須家河組的含煤地層 1、 3段以紫褐、灰黑色等泥頁巖為主， 夾薄層狀砂巖、炭質(zhì)頁巖及薄煤層、煤線，煤層厚約0.10.4 m,夾有數(shù)層煤層薄，瓦斯含量甚微，已有在觀音峽背斜開挖的隧道，在穿越須家河組地層時實際瓦斯涌出量均比較小， 其上 限值多在 0.20.4m3/min 之間，而開采須家河組煤層的礦井，其瓦斯涌出量也在0.3m3/min以下?？紤]到瓦斯涌出存在的不均衡性，這一地層的最大瓦斯涌出量應(yīng)不大于 0.5m3/min。因 此隧道洞身穿須家河組，其瓦斯含量較小，屬低瓦斯段，但不排除可能局部積聚瓦斯。瓦斯檢測、排放與防治采用常規(guī)地質(zhì)素描、HS

60、P地質(zhì)雷達檢測、超前鉆探三種方法進行地質(zhì)超前預(yù)報。超前鉆孔采用YG100呼占機， 100鉆孔，長度20m ?初探：根據(jù)HSP地質(zhì)雷達檢測結(jié)果和設(shè)計資料，接近突出煤層時，在距煤層位臵1520m(垂距)處的開挖工作面打超前探孔 1 個，初探煤層位臵。 ?復(fù)探：在距煤層10m (垂距)處開挖面上打3個超前探孔，并取巖(煤)芯，分別探測開 挖工作面前方上部及左右部位煤層位臵。?掌握并收集探孔施工過程中的瓦斯動力現(xiàn)象。采用便攜式甲烷檢測報警儀進行洞內(nèi)瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測。 根據(jù)超前預(yù)報及超前鉆探的資料進行 瓦斯突出的判定，當瓦斯壓力 P 0.7Mpa,瓦斯散放初速度厶P 10,煤的堅固性系數(shù)f 0.5， 煤的破