瓦斯隧道施工PPT课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,瓦斯隧道施工,二,o,一四年五月,瓦斯隧道施工,一、瓦斯的认识,二、瓦斯隧道施工组织,三、瓦斯隧道施工增加费用编制,2,一、瓦斯的基础知识,1,、瓦斯的定义,狭义瓦斯是指：隧道及地下空气中有毒有害气体的总称，主要有,CH4,、,CO,、,H2S,、,CO2,、,NO2,。,广义义的瓦斯则仅指洞内甲烷,(CH4),。,瓦斯的认识,3,一、瓦斯的基础知识,2,、瓦斯的特性,瓦斯具有以下主要特性：无色、无味、无毒，比空气轻，易聚集在隧道的顶部；渗透性高，扩散速度快；瓦斯浓度过高时，相对降低空气中的氧气含量，使人窒息；瓦斯极易燃烧，但不能自燃，在一定条件下遇火源即燃烧或爆炸。,瓦斯的认识,4,名 称,最高允许浓度（）,一氧化碳,CO,氧化氮（换算成,NO,2,）,二氧化硫,SO,2,硫化氢,H,2,S,氨,NH,3,0.0024,0.00025,0.0005,0.00066,0.004,有毒有害气体浓度（体积比）,不超过下表要求：,一、瓦斯的基础知识,3,、瓦斯的赋存,瓦斯在煤层中的赋存形式主要有以下三种状态：,游离状态,(,也称自由状态,),、吸附状态、,吸收状态。,瓦斯的认识,5,煤内瓦斯的存在状态示意图,1,游离瓦斯；,2,吸附瓦斯；,3,吸收瓦斯；,4,煤；,5,孔隙,一、瓦斯的基础知识,3,、瓦斯的赋存,游离状态,(,也称自由状态,),：,这种瓦斯以完全自由的气体状态存在于煤层中较大的裂缝、孔隙或空洞之中。游离瓦斯可以在其中自由运动，并表现出一定的压力，煤层中游离瓦斯的多少取决于储存空间的容积、瓦斯压力及围岩温度等因素，通常只占现有瓦斯含量的,10%,20%,。,瓦斯的认识,6,煤内瓦斯的存在状态示意图,1,游离瓦斯；,2,吸附瓦斯；,3,吸收瓦斯；,4,煤；,5,孔隙,一、瓦斯的基础知识,3,、瓦斯的赋存,吸附状态,：由于瓦斯分子和煤固体颗粒之间的分子引力作用，瓦斯分子被吸附在煤的微孔隙表面，形成一层瓦斯薄膜。因此吸附瓦斯就是滞留在煤体微孔隙表面的瓦斯，它不服从气体定律，瓦斯分子不能像游离瓦斯那样自由运动。吸附瓦斯量的多少取决于煤的结构特点、炭化程度等。在现有瓦斯含量中的绝大部分,(80%,90%),都是吸附瓦斯。,瓦斯的认识,7,煤内瓦斯的存在状态示意图,1,游离瓦斯；,2,吸附瓦斯；,3,吸收瓦斯；,4,煤；,5,孔隙,一、瓦斯的基础知识,3,、瓦斯的赋存,吸收状态：,这种瓦斯是指瓦斯分子进入煤的分子团中，与煤分子紧密地结合在一起，形成固溶体。吸收状态并不是一成不变的，而是在一定的瓦斯压力和温度下，处于动态平衡。,瓦斯的认识,8,煤内瓦斯的存在状态示意图,1,游离瓦斯；,2,吸附瓦斯；,3,吸收瓦斯；,4,煤；,5,孔隙,一、瓦斯的基础知识,4,、瓦斯含量,瓦斯含量是指煤层或岩层在天然条件下含有瓦斯数量的多少。,一般用,m3/t,表示其大小，即,1t,煤中所含瓦斯的立方米数。,影响煤层瓦斯含量的主要因素有：,煤层的埋藏深度（随深度增加而增大）,煤层围岩的透气性（泥岩、页岩、粉砂岩、石灰岩等差；粗砂岩、,砾岩、裂隙溶洞发育灰岩等好）,煤层倾角和露头（倾角大则小，有露头比无露头小）,地质构造圈闭瓦斯条件（封闭与开放，褶曲与断层，与地面连通）,煤的吸附特性（高变质煤大于低变质煤，无烟煤最大、气煤小）,地层的地质史（陆相沉积比海相、海陆交替相沉积小）,水文地质条件（地下水活跃则小，水大比水小小）,9,瓦斯的认识,一、瓦斯的基础知识,5,、瓦斯压力,瓦斯压力是指游离于煤层孔隙和裂隙中的瓦斯呈现出一定气体压力，一般可用相对瓦斯压力和绝对瓦斯压力表示，标准单位为,MPa,，是标志煤层瓦斯赋存和流动特性的重要参数。,瓦斯的认识,10,二、瓦斯爆炸及其预防,随着公路隧道建设数量的日益增加，瓦斯爆炸事故在隧道施工过程中也时有发生，如达成线炮台山隧道瓦斯爆炸死亡,13,人，被迫停工,7,个月；董家山隧道于,2005,年,12,月发生特大瓦斯爆炸事故，造成,44,人死亡，直接经济损失,2035,万元。因此，对隧道施工中的瓦斯爆炸事故防治形势严峻。,瓦斯的认识,11,二、瓦斯爆炸及其预防,瓦斯爆炸是一个复杂的化学反应过程，是连锁反应。,爆炸性混合气体吸收一定能量后，反应分子链断裂，离解成两个或两个以上游离基（自由基）。,在适合条件下，每一个游离基又进一步分解，再产生两个或两个以上的游离基。如此分离下去，游离基愈来愈多，与氧发生的化学反应也愈激烈，最后发展为燃烧或爆炸。,一般只用最终结果来表达瓦斯爆炸的化学反应，即：,CH4+O2 CO2+H2O+833.28,mol,瓦斯的认识,12,二、瓦斯爆炸及其预防,1,、瓦斯爆炸的基本条件,1,）瓦斯浓度达到爆炸范围,:,地面,5%-15%,；井下因其它气体和煤尘混入，下限将降低；,2,）有高温引爆火源,:650-750,以上；,3,）氧含量不低于,12%,。,三者同时具备,2,、瓦斯爆炸危害,产生火焰,形成冲击波,引起隧道空气变化,瓦斯的认识,13,二、瓦斯爆炸及其预防,3,、防治措施,（,1,）防止瓦斯积聚,瓦斯积聚一般由于隧道内风速偏低或隧顶有瓦斯涌出源（煤线或生烃岩层）引起的。瓦斯积聚分为空洞积聚和层状积聚。,为了及时发现和消除隧道瓦斯局部积聚，要加强对可能出现瓦斯积聚地区的瓦斯浓度测量。通常，停风区、顶板冒落空洞、在隧道断面形状突变处、横通道处、二衬台车处以及洞壁不平齐处易聚集瓦斯。,瓦斯的认识,14,二、瓦斯爆炸及其预防,3,、防治措施,（,2,）防止点火源出现,瓦斯爆炸的一个主要因素就是引火源，没有火源的存在，瓦斯就不会发生爆炸。目前隧道施工现场所能遇到的绝大多数火源都可以引燃瓦斯，包括明火、煤炭自燃、电气火花、赤热的金属表面、吸烟、甚至撞击或摩擦产生的火花、静电火花、爆破等。,瓦斯的认识,15,瓦斯隧道施工,一、瓦斯的认识,二、瓦斯隧道施工组织,三、瓦斯隧道施工增加费用编制,16,瓦斯隧道是隧道工程中安全风险极高隧道之一。它与煤矿巷道有相同点也有不同点。,相同点：,（,1,）都是地下工程；,（,2,）都进行钻爆作业；,（,3,）巷道中有煤或瓦斯存在，都有危险性。,瓦斯隧道施工组织,17,不同点:,（,1,）工程目的不同。,铁路和公路隧道的修建是形成通道，而煤矿建设的目的是进入煤体采煤。,（,2,）工程范围内煤与瓦斯的数量不同,煤与瓦斯是不良地质现象，所以交通隧道定线时都是尽量避绕煤层，避不开一定要穿过煤层时，尽量使隧道轴线垂直于煤层，以最短长度穿越。所以，很多瓦斯隧道洞身只有极小长度有煤，有时只是很薄的煤层（煤线或鸡窝煤），隧道长度的绝大部分是岩石，煤层只占,极小比例，而且有时煤质低劣，无开采价值，含瓦斯也不多；而煤矿则不同，,不是避绕而是哪儿有煤往哪开巷道；很多巷道直接在煤层中，而且煤质一般较好，所以煤矿的瓦斯含量一般都比较大。比如：低瓦斯矿的标准是瓦斯涌出量小于,40 m3/min,，而低瓦斯隧道的标准是,0.5 m3/min,同样都是属于低瓦斯等级，煤矿的瓦斯涌出量是交通隧道的,80,倍。,瓦斯隧道施工组织,18,不同点:,（,4,）交通隧道断面大，煤矿巷道断面小。公路隧道可达,100,多,m2,，则煤矿巷道大多数很小，只几个,m2,，既使通过架线机车的运输大巷道也只有,20,多,m2,。,（,5,）交通隧道有支护，有衬砌，能封闭瓦斯，而煤矿巷道大多数不支护，允许长期放出瓦斯。,（,6,）交通隧道施工时严防坍塌，一旦坍方处理代价高、时间长；煤矿巷道施工时也避免坍方，但一旦坍方，断面小，处理的代价也小。煤矿有时还人工制造小坍方，比如揭露瓦斯压力大的煤层时，采用震动放炮，加大药量，人工诱导小型突出。,（,7,）通风系统不同,煤矿通风系统很复杂，煤矿巷道多，而且不在一个平面上，煤矿的通风是网路通风，而交通隧道只是一根管道，通风较为简单。,（,8,）瓦斯防灾经验和施工装备不同,瓦斯隧道施工组织,19,煤炭部门有多年的防止瓦斯灾害经验，规章制度比较健全，正规的煤矿施工设备都是防爆的。在组织机构上，配备通风专业人员和机电专业人员、有矿山救护队，这些都有利于防灾救灾。而铁路和公路施工单位大多是多数临时组建综合性的建筑单位，关于瓦斯的经验不多、设备不完善，组织机构不固定（项目经理部人员变化大）。这些，不利于瓦斯防灾,。,瓦斯隧道施工组织,20,以六六高速高峰隧道为例介绍其施工组织,1,、工程简介,1.1,工程概况,六盘水至六枝第,5,合同段高峰隧道位于六枝县岩脚镇，隧道进口位于岩脚镇高峰村北约,100m,的中山坡腰地带，路线以北东方向延伸，下穿中山脊状山岭，隧道出口位于岩脚镇群峰村北西约,300m,处中山坡腰地带，区内山体走向北西，山体较高大，呈狭长的脊状，延伸较稳定。隧道为穿越该山岭而设，为分离式隧道，采用电光照明，机械通风。其中左线里程：,ZK80+210,-,ZK81+481,，全长,1271m,进出口洞门型式均为端墙式;右线里程,YK80+235,-,YK81+461,，总长,1226m,，进出口洞门型式均为端墙式。,瓦斯隧道施工组织,21,以六六高速高峰隧道为例介绍其施工组织,1,、工程简介,1.1,工程概况,隧道进口及浅埋段二叠系上统龙潭组地层含煤，煤层分布于该组地层的粉砂质泥岩中，呈层状，根据附近黑塘煤矿资料，该地层含煤,8,层，钻探揭示有,2,-,3,层煤，层厚,2,-,7.6m,，属中厚层煤，顶、底板均为粉砂质泥岩，倾角与地层一致，,0,28,-,40,20,，为倾斜煤层，煤的破坏类型为,类。钻探、物探结合调绘，煤层分布的地段为隧道进口至动身,YK80+781,、,ZK80+732,段，,ZK80+732,出口、,YK80+781,出口为不含煤地层。在取得煤样测得瓦斯浓度为,0.14m3/t,，瓦斯压力为,0.01MPa,，由于钻探揭露煤层出露地表，暴露时间长，氧化程度高，为三级瓦斯地段，参考附近黑塘煤矿煤样试验资料及后期项目送检煤样资料显示，煤层瓦斯含量为属高瓦斯隧道，有突出性危险。,瓦斯隧道施工组织,22,1,、工程简介,1.2,隧道设计,隧道洞身段均依照,“,新奥法,”,原理采用复合式衬砌，即以锚杆、喷混凝土或钢筋网喷混凝土、钢拱架为初期支护，以模筑混凝土或钢筋混凝土为二次衬砌，共同组成永久性承载结构。,根据地质情况和洞身埋深情况，设计给出穿越煤层地带为,、,级，,级采用,CD,法施工，,级采用台阶法施工。,瓦斯隧道施工组织,23,2,、施工组织,2.1,施工准备,俗话说,“,磨刀不误砍柴工,”,，对于瓦斯隧道来说，施工准备是极为重要的一步，除了普通隧道所涉及到的，还需增加普通隧道不需要的内容，同时还的在普通隧道涉及的内容上增加许多细节和改进。,2.1.1,临时设施布置,高峰隧道位于山坡地段，施工场地有限，如何充分利用地形，合理规划施工场地，对于高峰隧道至关重要，尤其对于高瓦斯隧道。,瓦斯隧道施工组织,24,2,、施工组织,2.1.1.1,常规临时设施,高峰隧道常规的临时设施如驻地、加工场、材料库、拌合站等在平面设置时按照远离洞口原则，水平距离大于,200m,，且不布置在洞口的正对方向，不设置在垂直上方会影响的范围内。,2.1.1.2,施工用水,普通隧道施工过程中用水主要包括混凝土拌合、开挖钻爆，空压机循环水，高峰隧道还特别考虑了降温除尘、防止煤与瓦斯突出、瓦斯燃烧处治、煤矸石自然等应急用水，水量、水压均要求很高，一般采用永临结合.另外，在水管布设上，尽量采用二路，一路为洞内施工用水，一路为洞内救生用水。,瓦斯隧道施工组织,25,2,、施工组织,2.1.1.3,施工用电,根据,煤矿安全规程,规定，矿井必须采用双回路电源线路，当一路电源发生故障停电时，另一回路仍能满足隧道施工用电全部符合。,而实际上，施工单位作为短期施工，电力线路服务周期短，很难按照煤矿企业一样建立双回路电源。鉴于隧道洞内用电负荷和施工组织方式不同，高峰隧道引入一路外接电源，采用柴油发电机作为备用电源.高峰隧道在考虑双回路电源外，还结合施工组织方案在隧道单洞建立独立控制系统，符合,“,三专两闭锁,”,中的三专，即专用变压器、专用线路、专用开关。因此，在变压器的配置上考虑了独立供电，除办公、拌合站、一般照明利用共用变压器外，每个独立洞风机、洞内动力、洞内照明均考虑到了专门变压器、专门线路、专用开关。,瓦斯隧道施工组织,26,2,、施工组织,2.1.1.4,风机选址和安装,建立可靠地通风系统，选择合理的通风方式，保持良好的通风状态，提供足够的风量，将瓦斯稀释至安全浓度范围之内，是施工安全的关键之一.普通隧道施工根据通风的方式对风机的位置选择较为灵活，高峰隧道除考虑通风方式外，对风机的要求、位置选择做了相应的高要求。采用压入式通风，风机距洞口距离不少于,30m,，在隧道轴线,45,线外。因为压入式通风的回风断面最终在隧道口，洞内排出的除常规隧道所涉及的污浊气体、粉尘外，最重要的是含瓦斯，瓦斯必须得到稀释，风机远离洞口能保证吸入的是新鲜空气，避免排出的废气和瓦斯被重新吸入洞内。,瓦斯隧道施工组织,27,2,、施工组织,2.1.1.5,变压器安装,高峰隧道变压器安装综合考虑了变压器数量，距离空压机房、配电房、风机等因素，选择在开阔地界。根据相关资料显示变压器严禁安装在地质不稳定位置、洞顶、高压线路正下方，树木茂密等容易出现险情位置，尽量左右洞独立安装，便于电力线路的布设。,瓦斯隧道施工组织,28,2.1.1.,6弃土场,高峰隧道弃土场的选择也很重要，因为瓦斯隧道挖出的渣一般不是纯净岩石，而是煤或煤矸石等混合物。首先，弃渣暴露空气重加快了煤或煤矸石内的瓦斯释放，若距离隧道洞口近，风向的改变极易带入废气进入洞内。其次，大量岩石的堆载积压，暴露会造成煤矸石加快氧化，雨水冲刷产生大量的热能，热量不能及时释放而引发自燃。不但能产生大量废气，还可能引起爆炸。因此，高峰隧道弃土场的选址避免水源点、村庄、树木茂密地段，选择沟谷无水源地，并远离洞口地带。,2,、施工组织,瓦斯隧道施工组织,29,2.1.2,技术准备,高峰隧道除了组织学习图纸、规范、调查地形、地貌、水文地质条件外，还做了以下技术准备：,1,）详细调查当地居民是否存在采空区、是否曾发生过瓦斯事故。,2,）详细调查附近矿区，与当地相关地质部门、矿区单位进行了沟通，得到了相关煤矿资料与设计文件的煤的参数进行了对比。,3,）联系了重庆煤科院权威机构对隧道进行补堪，探明煤层位置、煤层特征、瓦斯含量等，划分了瓦斯地段等级。（高峰隧道此项工作受业主影响较为滞后）,2,、施工组织,瓦斯隧道施工组织,30,2.1.3,人员配备和制度建立,根据,煤矿安全规程,第六条,“,煤矿企业必须设置安全生产机构，配备适应工作需要的安全生产人员及装备,”,规定，若瓦斯隧道有突出，还需根据,防治煤与瓦斯突出规定,第四条设置防突机构。因此，瓦斯隧道的安全顺利实施，必须建立健全管理机构，配备足够人员。,2,、施工组织,瓦斯隧道施工组织,31,2.1.3,人员配备和制度建立,作为施工单位应该成立专门的瓦斯隧道安全管理机构设置专职办公室，负责人由有经验、且参加过瓦斯治理培训的工程师负责。另外，还的配备通风专业工程师、监控专业工程师、机电工程师、地质工程师、隧道技术员。高峰隧道在施工过程，除配备有经验的负责人外，配备认真负责的隧道技术人员和安全员、瓦检员各,2,名。,2,、施工组织,瓦斯隧道施工组织,32,2.1.3,人员配备和制度建立,在瓦斯隧道施工中有了人员外，还的建立相关的制度，明确相关责任。高峰隧道制定相关制度有,安全生产责任制度,、,安全技术措施审批制度,、,特种设备检修制度,、,瓦斯监测制度,、,安全管理监督检查制度,、,安全培训制度,、,领导跟班作业制度,、,安全奖罚制度,、,安全投入保障制度,、,安全技术交底制度,。,2,、施工组织,瓦斯隧道施工组织,33,2.1.4,机具准备,在公路瓦斯隧道施工过程中，机具的准备与瓦斯等级相关。根据贵州省下发的,高速公路瓦斯隧道施工指南,相关规定，低瓦斯隧道，洞内施工设备可以不改装，高瓦斯隧道只对洞内设备进行改装，对行走设备只加装瓦斯断电设备。高峰隧道属高瓦斯隧道，配备的主要机具有：,1,）洞内设施各类机电设备采用防爆型，移动设备（装载机、挖机、汽车）安装了瓦斯断电系统。,2,、施工组织,瓦斯隧道施工组织,34,THANK YOU,SUCCESS,2025/12/26 周五,35,可编辑,2.1.4,机具准备,2,）地质超前预报设备：地质超前钻,2,台。,3,）钻孔设备：风动凿岩机、防爆型煤电钻。,4,）供风、供水、照明设备：防爆型轴流风机、阻燃型防静电通风管、抽水机、高压水箱、发电机、变压器、防爆灯等。,5,）瓦斯监测设备：光学瓦检仪、便携式瓦检报警仪、瓦斯自动检测报警断电装置、多参数检测报警仪等。,2,、施工组织,瓦斯隧道施工组织,36,2.2,瓦斯隧道施工,2.2.1,超前地质预报,瓦斯隧道超前地质预报是施工中必须实施的重要工序，是掌握掌子面前方媒体的位置及赋存特征的手段。目前被广泛采用的地质超前预报有,TSP,地震法、超前地质钻孔法、红外探水法、地质雷达法等，各种探测方法应用范围不同见下表。,瓦斯隧道施工组织,37,超前地质预报方法,序号,预报方法,工作原理,探测距离,主要特点,探测占用时间,特别说明,1,TSP,地震法,利用地震波的入射与反射原理及数据成像技术，直接反映掌子面前方与周围地质界面位置,50-300m,预报效果好。使用范围广，施工干扰小,一次用时,2,小时,通过爆破振动，不适瓦斯隧道,2,红外探水,探测红外场强的变化来预测掌子面前方是否有含水体存在,25-30m,主要进行有水无水预报。准确率高。测量速度快,一次用时,1,小时,3,地质雷达,探测地下介质的广谱电磁技术。地质雷达用一个天线发射高频电磁波，另一个天线接受地下介质界面的发射波，通过对反射波的分析，从而推断地质情况。,10-25m,一般布置,3,个水平剖面，一个垂直剖面。对洞穴、富水区有独到之处。需要专业人才进行辨识。对施工干扰较大,一次用时,5,小时,瓦斯隧道可用防爆雷达,4,超前水平地质钻孔,超长钻孔。对岩芯进行编录。通过钻速、推力、扭矩、返水颜色、钻孔出水综合测评。,30-100m,效果准确度好，判识率高。占用时间长,一次施钻用时,8-20,小时,瓦斯隧道首选,瓦斯隧道施工组织,38,根据以上对比分析，高峰隧道采取,“,以地质法为基础、以物探为主要手段，结合超前钻孔和瓦斯浓度监测相结合的综合方法,”,实施隧道地质预报。,1,）采用地质素描和地质超前钻孔掌握掌子面及前方煤层、岩层特征，实施瓦斯观测。,2,）采用,KJH-D,防爆地质雷达探测掌子面前方的断层、破碎带。,3,）选用专用的瓦斯监测仪监测瓦斯浓度（,WTC,、,WGC,）。,2.2.2,隧道开挖,瓦斯隧道爆破施工不同于普通隧道，必须预防爆破作业引发瓦斯爆炸，严格按瓦斯隧道规范规定执行，在有瓦斯和煤尘爆炸危险的隧道所使用的煤矿许用毫秒延期电雷管，最后一段的延期时间不得超过,130ms,。由此限定了爆破雷管断数，也限定了隧道开挖断面。再者，因隧道采用压人式通风，供风的端头是掌子面，整个隧道是回风巷，风未吹到的地方极易引起瓦斯积聚，同样影响隧道开挖方式的选择。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,39,2.2.2.1,开挖方法的选择,高峰隧道属高瓦斯隧道，隧道穿越地层围岩均为煤系地层或煤系地层和粉砂质泥岩互层，属软弱围岩，遇水极易软化，在高低应力的作用下，常常会出现隧道围岩大变形的问题。设计开挖时，隧道采用,CD,法，普通隧道施工中，对于大跨度软弱围岩，其开挖效果较好，但是在瓦斯隧道中其开挖方法效果较差。瓦斯隧道以通风减排瓦斯为主，,CD,法开挖，在隧道全断面中增设中隔壁，将一个隧道分成,2,个作业空间，其通风管道，悬挂至一侧局掌子面,5,米处，风速能有效的稀释一侧瓦斯浓度，而中隔壁的另一侧因临时中隔壁封堵，风速不能到达，致使风速不能到达侧瓦斯无法排出，如在隧道另侧增设排风管，不但成本增加，而且会出现风管占用空间太多影响施工工效。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,40,高峰隧道最终采用了三台阶七步开挖法。三台阶七步开挖法不但能满足软弱围岩的施工要求，快速开挖、快速成环，对于瓦斯隧道开挖，能全断面的提供瓦斯释放空间，瓦斯在上升拱顶后能及时的受通风系统稀释，降低施工巷道瓦斯浓度，对于施工瓦斯抽放孔时能有效提供施工操作平台。另外上台阶开挖空间较小，能满足矿用毫秒雷管的段数要求。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,41,2.2.2.2,隧道钻爆作业,根据现有规范规定瓦斯工区钻孔作业应符合下列规定：,1,）开挖工作面附近,20m,风流中瓦斯浓度必须小于,1.5%,。,2,）必须使用湿式钻孔。,3,）炮眼深度不应小于,0.6m,。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,42,瓦斯工区装药与爆破作业应符合下列规定：,1,）爆破地点,20m,内风流中瓦斯浓度必须小于,1%,。,2,）爆破地点,20m,内，运输车、作业台车、洞渣等物体阻塞开挖断面不得大于,1/3,。,3,）通风应风量足，风向稳，局扇无循环风。,4,）炮眼内煤、岩粉应清除干净。,5,）炮眼封泥不足或不严不应进行爆破。,瓦斯隧道钻爆施工工艺如下：,2.2,瓦斯隧道施工,43,瓦斯隧道施工组织,44,2.2.3,隧道通风,通风是隧道施工的重要工序之一，是瓦斯隧道安全施工的关键。合理的通风系统、理想的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工安全和施工人员身心健康的重要保证。隧道通常采用的通风方式有风管压入式、巷道抽出式、辅助巷道式等。,2.2.3.1,通风设计,1,、通风设计原则,1,）安全第一，预防为主的原则。根据可能产生的安全隐患，有针对性的配备设备，把隐患消灭在萌芽状态，使整个施工过程有序可控。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,45,2,）经济适用原则。充分利用现有设备，在满足通风要求的前提下，进行合理调配减少新购机数量，在净空允许的条件下，采用大直径风管，减少能耗损失。,2,、风机选型计算,确定施工风机的程序是：确定通风方式,计算风量,选择风管,计算通风阻力,选择通风机型。,以高峰隧道为例：独头通风长,525m,，隧道开挖断面面积为,105m,2,，一次性爆破药量为,216Kg,，瓦斯涌出量按,8m3/min,，洞内作业最多人数按,60,人计，选用,1.5m,阻燃防静电风管，压人式通风时间为,30min,。,2.2,瓦斯隧道施工,46,表,1,正洞所需风量计算,计算项目,计算公式,参数选择,计算结果,备注,洞内最小允许风速,Q1=60SV,小,最小风速,V,取,0.25m/s,；开挖断面面积,S,取,105m2,1575m,/min,根据以上计算结果，取最大值,2193m/min,为隧道正洞所需风量,洞内同一时间最多人数,Q2=4KN,安全系数,K=1.2,；正洞人数,N=60,人,288m,/min,瓦斯绝对涌出量,Q3=KQ,绝,/,（,Bg-Bg0,）,Q,绝按最大总瓦斯涌出量的,50%,估计；,Bg,取,0.5%,；,Bg0,取,0,；,K,取,1.3,1040m,/min,同时爆破的最多炸药量,Q4=5Ab/t,A,取,216kg,；,b,取,40m3/kg;t,取,30min,1440m,/min,稀释和排炮烟所需风量,A,取,216kg,；,S,为,100m2,，,L,按,525m,考虑；,t,取,30min,2187m,/min,漏风,前,5,项计算最大,Q,最大为,2187m3/min,；,取,1.5%,；,L,按,525m,考虑,2193m,/min,瓦斯隧道施工组织,47,表,2,正洞通风设备选型计算,计算项目,计算公式,参数选择,计算结果,备注,风筒直径确定,D=2(Q,供,/,（,V,）,),D,为风筒直径（,m,）；,Q,供为计算需供风量（,m/min,）；,V,为设计风筒内风速,1500,（,m/min,）,1.36m,考虑到风筒穿过二衬台车和作业台车等因素影响，局部阻力按风筒摩擦阻力的,10%,计，即,h,总,=h,摩,+h,局,=1665 Pa,风筒内摩擦阻力计算,h,摩,=L/DV/2,取,0.02,；,L,取,525m,；,D,取,1.5m,；,取,0.96kg/m;V,取,20.8m/s,1514Pa,风机选型,Q,供正,=1.05Q,供；,H,机,=1.1h,总,2302m,/min,；,1832Pa,根据上述计算，隧道选用,SD-12.5/2,110,型隧道轴流式通风机电机功率为,2,110kW,，额定风量最大为,2400m3/min,，风压,2080Pa,。因此采用,2,台,SD-12.5/2,110,型隧道轴流式通风机（其中一台备用），可满足正洞施工通风要求。,瓦斯隧道施工组织,48,2.2.3.2,通风管理,1,、建立通风安全管理机构,瓦斯隧道施工通风必须建立通风安全管理机构，确保洞内风速、风量满足施工需要，同时保证风机、风管正常作业。一般以项目经理为第一责任人建立通风安全管理机构。,2,、配备两路电源,瓦斯工区的通风机需设两路电源，并应装设风电闭锁装置。当一路电源停止供电时，另一路电源比现在,15,分钟内接通，保证风机正常运转。瓦斯隧道应采用抗静电、阻燃的风管，风管口到开挖掌子面的距离应小于,5m,，风管百米漏风率不大于,2%,。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,49,2.2.3.2,通风管理,3,、设置风电联锁,根据相关规定，瓦斯隧道施工洞内供电必须做到,“,三专,”,、,“,两闭锁,”,即：专用变压器，专用开关,专用供电线路，瓦斯浓度超标时与供电的闭锁及压入式通风的风机与洞内供电的闭锁。因此，高瓦斯工区和瓦斯突出工区内的主通风机、局部通风机、射流风机和洞内与之相应的工作面的电气设备，必须与瓦斯监控系统进行风电、瓦电闭锁，当通风机停止运转时，应能立即自动切断局部通风机供风区段的一切电源。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,50,2.2.3.2,通风管理,4,、做好风机安装和风管悬挂工作,1,）风机安装支架必须稳固结实，避免运行振动，在风机口设加筋环的柔性管，减少漏风。风机安装在离洞口,30m,与洞口成,45,夹角处，前后,5m,范围不得堆放杂物。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,51,2.2.3.2,通风管理,4,、做好风机安装和风管悬挂工作,2,）风管悬挂必须做到平、直、稳、紧，尽量避免直角拐弯，过衬砌台车和作业台架要加工专门通道，减少风管压缩和移动台车时损坏风管。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,52,2.2.3.2,通风管理,4,、做好风机安装和风管悬挂工作,3,）风管破损要及时修补，通风管理人员必须经常巡查风管供风情况，拆、接风管要固定人员。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,53,2.2.3.2,通风管理,5,、保障持续通风,洞内通风包括主风机供风和洞内局扇供风。主机供风主要对掌子面进行供风，用于稀释掌子面释放的瓦斯及废气，根据规范要求，主风机配备,2,个，一个为备用风机，确保,24,小时不间断供风。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,54,局部供风主要针对瓦斯易积聚的部位进行稀释瓦斯及废气，一般配备在掌子面塌腔、二衬台车端头、需要设置动火作业部位。在局扇启动时，必须由瓦检员对局扇周边瓦斯进行瓦斯检测，确保瓦斯浓度低于,0.5%,时，局扇方可进行开机，确保局扇供风不引起次生灾害。局扇供风时要采用便携式瓦检报警仪持续对瓦斯进行监测。特别对于二衬端头和掌子面的塌腔尤为重要。掌子面的瓦斯在局扇送风时极易形成循环风，二衬台车端头在台车就位后局扇送风也同样会产生循环风引起瓦斯局部积聚。高峰隧道施工时，因局扇通风瓦斯监测不到位，出现了,2,次瓦斯燃烧事故。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,55,2.2.3.2,通风管理,6,、加强日常维护,通风机的日常维护是关系到风机的正常运转和日常供风正常，必须定期、定人进行维护保养。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,56,2.2.4,瓦斯监测,当前瓦斯灾害事故频发很大程度上是由于瓦斯信息漏检漏测，以致不能及时全面掌握隧道内瓦斯情况，或现场技术人员对施工中瓦斯监测数据所显示的大量无序信息分析不清楚，因而采取的防治措施针对性不强或严重滞后。为更好的做好瓦斯灾害的防治，瓦斯监测是必不可少的施工工序。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,57,2.2.4,瓦斯监测,1,、瓦斯监测内容,根据,煤矿安全规程,、,铁路瓦斯隧道技术规范,（,TB-10120-2002),、,防治煤与瓦斯突出规定,等相关法规、规范，瓦斯隧道施工需对洞内甲烷、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、风速、温度进行监控。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,58,2.2.4,瓦斯监测,2,、监控设备的配备,根据监控内容，瓦斯隧道一般配备光干涉式甲烷测定器、便携式瓦斯报警仪、风速仪、自动监控系统（,KJ90-B,）。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,59,2.2.4,瓦斯监测,3,、监测管理,1,）建立瓦斯监控管理机构。,项目部要成立瓦斯监控管理机构，一般由项目总工担任管理小组的组长。现场瓦检员每天将瓦斯监测结果汇总汇报到项目安质部进行监测分析。瓦斯监测超过,1%,时要随时上报，做好人员疏导工作。,2.2,瓦斯隧道施工,瓦斯隧道施工组织,60,2.2.4,瓦斯监测,3,、监测管理,2,）加强瓦检人员培训。,3,）严格执行值班、交班制度。,4,）定期做好设备维护和校检。,瓦斯隧道施工组织,2.2,瓦斯隧道施工,61,瓦斯隧道施工,一、瓦斯的认识,二、瓦斯隧道施工组织,三、瓦斯隧道施工增加费用编制,62,瓦斯隧道施工增加费用编制,3.1,熟读合同，理清思路,要应用好规定，必须要熟悉规定。合同是费用编制的主要规定之一。根据六六高速合同文件，除专用合同条款另有约定外，改变合同中任何一项工作的施工时间或改变已批准的施工工艺或顺序及为完成工程需要追加的额外工作，应进行变更。,与普通隧道相比，高瓦斯隧道主要改变工艺为瓦斯治理，所以治理瓦斯所产生的费用为增加费用。,高瓦斯隧道瓦斯治理增加费用主要包括隧道安全事故所需的揭煤防突工程费、设备、耗材购置及,改装费、安装工程费、人员培训费、瓦斯治理人员增加费、误工费、风险费等。,63,其中：,1,）揭煤防突工程费主要包括揭煤时的突出危险性预测、防突措施、防突措施效果考,察、检验等所需的钻孔施工费用。,2,）设备、材料购置及改装费主要包括瓦斯治理所需购置的机电设备及相应使用耗材购置费、瓦斯监控设备购置费、安全防护装置费及各类防爆设备改装费。,3,）安装工程费主要包括各种机电设备安装费、安全设施安装费及安装管理费。,64,瓦斯隧道施工增加费用编制,4,）人员培训费主要包括瓦斯治理专业技能和管理人会员的培训费。,5,）瓦斯治理人员增加费主要为瓦斯治理所需要增加人员参数的工资和管理费用。,6,）风险费主要为瓦斯治理产生的风险费。,7）误工费主治理要为与普通隧道相比，瓦斯治理所增加的时间人员的工资管理费。,8,）电费主要为瓦斯隧道治理过程中加强通风等所产生的额外增加费用。,65,瓦斯隧道施工增加费用编制,3.2,建立编制小组，划分责任,根据增加费用内容，项目部要成立专门的瓦斯,隧道变更费用编制小组，制定具体的实施方案。在后期的变更费用编制及资料收集上统一规划。,工程部负责编制施工方案、制定瓦斯抽排放时间，统计瓦斯治理所增加的时间。,安质部负责安全防护用品购置、瓦斯监测监控设备购置、人员培训。,机运部负责防爆设备改装、洞内防爆电缆、防爆开关、防爆风机、专用变压器等机电设备的购置安装和施工用电。,物资部负责瓦斯隧道所有材料的购置，包括水泥、钢材、气密剂、瓦斯隔离板等。,计划部负责统计人员、设备进出场，瓦斯治理专业人员的招聘。,66,瓦斯隧道施工增加费用编制,3.3,收集资料步骤,1,、工程部做好现场调查，聘请有资质的单位对隧道进行等级界定，最好界定要比原设计高一个等级，根据贵州省制定的,瓦斯隧道施工技术指南,规定，高瓦斯工区、瓦斯突出工区的鉴定工作由业主方承担，即费用由业主方承担。（微瓦斯、低瓦斯、高瓦斯、瓦斯突出）,2,、制定瓦斯隧道专项施工方案上报评审。如隧道是高瓦斯、突出瓦斯需聘请有资质单位做好瓦斯排放和防突专项设计。,3,、根据审批方案进行设备材料购置和人员培训，做好设备、人员进出场登记。,67,瓦斯隧道施工增加费用编制,3.3,收集资料步骤,4,、做好瓦斯预测预报钻孔记录、瓦斯排放钻孔记录、揭煤防突记录，包括工效降低和窝工的时间记录。,5,、根据施工计划编写施工质检资料和对应的施工日志。（因为按照实际施工编写资料很多瓦斯治理措施时间编排不够）,3.4,资料签认,资料签认是资料完善最重要的一步。以往资料签认都会汇集到一起去签认。瓦斯隧道不同，资料一定要按阶段及时签认，这样才能思路清晰，并且资料汇集到一起，资料太多，也会让监理和业主感觉金额大，难以下手。,68,瓦斯隧道施工增加费用编制,谢 谢 大 家,THANK YOU,SUCCESS,2025/12/26 周五,70,可编辑,