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文檔簡介
瓦斯隧道小導洞施工專項方案一、施工總體原則瓦斯隧道小導洞施工嚴格遵循"控火源、強通風、勤監(jiān)測、快封閉、防突出"十二字方針,貫徹"先探測后施工、先治瓦斯后作業(yè)、先防護后開挖"的遞進式施工原則。施工全過程需滿足《公路隧道施工技術規(guī)范》《鐵路瓦斯隧道技術規(guī)范》及《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》最新要求,針對小導洞斷面小、通風難度大、瓦斯易積聚的特點,實施"短進尺、弱爆破、強支護、快循環(huán)"的施工策略,確保掌子面瓦斯?jié)舛仁冀K控制在0.5%以下,回風流瓦斯?jié)舛炔怀^0.8%。二、工程概況本隧道為分離式雙向四車道隧道,左線全長1304m,右線全長1280m,其中ZK153+146~ZK153+390段(長244m)及YK153+130~YK153+410段(長280m)穿越二疊系上統(tǒng)煤系地層,共揭露6~8層煤層,單層厚度0.3~1.2m,平均總厚度3.8m。根據地質勘察數據,該段煤層瓦斯壓力達1.2~2.5MPa,瓦斯含量8.6~15.3m3/t,屬高瓦斯突出工區(qū)。小導洞設計為單車道斷面,凈寬4.5m、凈高5.0m,采用城門洞型結構,作為正洞施工的超前探測及瓦斯治理通道,設計縱坡與正洞一致,為1.5%單向坡。三、施工總體方案(一)小導洞布置與功能定位位置選擇:小導洞設置于隧道左側,距正洞中線15m,與正洞平行布置,超前正洞施工30~50m,通過橫向聯(lián)絡通道(每50m設置一處)與正洞連接。主要功能:承擔超前地質預報、瓦斯壓力測定、瓦斯抽排、防突措施試驗等任務,兼作正洞施工的輔助通風通道及緊急避難通道。(二)施工流程設計采用"三臺階七步流水作業(yè)法",具體流程如下:超前地質探測→2.瓦斯壓力測定→3.瓦斯抽排鉆孔施工→4.掌子面防突措施→5.上臺階開挖支護→6.中臺階開挖支護→7.下臺階開挖支護→8.仰拱施工→9.二次襯砌。各工序循環(huán)時間控制在12小時內,日進尺不超過1.5m。(三)超前地質預報體系建立"TSP203+地質雷達+超前水平鉆探"三位一體預報體系:TSP203預報:每50m進行一次,探測前方100~150m地質構造及煤層分布地質雷達:每10m掃描一次,精準定位煤層位置及厚度變化超前水平鉆探:每個循環(huán)施工6個探測孔(孔徑89mm),孔深30m,搭接長度不小于5m,其中:1#、6#孔:控制隧道輪廓線外5m范圍2#、5#孔:控制隧道輪廓線外3m范圍3#、4#孔:控制隧道中線上下各5m范圍加深炮孔:開挖前施工5個深度5m的加深炮孔,驗證前方地質情況四、瓦斯監(jiān)測專項方案(一)監(jiān)測系統(tǒng)配置自動監(jiān)控系統(tǒng):采用KJ90X型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng),在小導洞內按以下標準布設傳感器:掌子面:設置甲烷、一氧化碳、溫度、風速四參數傳感器,距掌子面≤5m回風巷:距導洞口10~15m處設置甲烷傳感器,報警濃度0.8%,斷電濃度1.0%聯(lián)絡通道口:各設置1臺甲烷傳感器,監(jiān)測濃度變化傳感器每隔7天用標準氣樣校準一次,斷電功能每月測試一次。人工監(jiān)測制度:配備專職瓦檢員3名,實行"三檢制"(班前、班中、班后),監(jiān)測點包括:掌子面風流(距迎頭2m范圍內)開挖面后方5m、10m、20m處局部通風機前后10m范圍機電設備附近20m范圍監(jiān)測數據實時記錄,建立"瓦斯監(jiān)測臺賬",發(fā)現(xiàn)濃度超過0.5%立即停工處理。(二)通風系統(tǒng)設計采用"雙機雙電源"壓入式通風系統(tǒng):主通風機:2臺FBDNo6.3/2×15kW防爆軸流風機(一用一備),安裝于洞口20m以外,風筒選用Φ800mm阻燃防靜電風筒,百米漏風率≤2%備用通風機:設置1臺同等功率風機,實現(xiàn)自動切換(切換時間<10s)風量計算:按洞內同時作業(yè)人數(30人)、瓦斯涌出量(預計5m3/min)及最小風速(0.25m/s)計算,需風量1800m3/min,實際配置風量2200m3/min,確保風速≥0.5m/s。五、揭煤防突施工方案(一)"四位一體"防突措施突出危險性預測區(qū)域預測:采用鉆屑指標法,測定鉆屑瓦斯解吸指標Δh?(≤200Pa)及鉆屑量S(≤6kg/m)局部預測:實施超前鉆孔法,在掌子面布置5個預測孔,孔深10m,測定瓦斯涌出初速度q(≤5L/min)及鉆屑量防治突出措施區(qū)域措施:在小導洞內施工穿層抽采鉆孔,孔徑113mm,孔深30m,孔間距2m×2m,呈梅花形布置,抽采時間不少于15天,抽采率≥30%局部措施:采用超前淺孔排放,在掌子面布置3排共25個排放孔,孔徑42mm,孔深5m,控制半徑1.5m措施效果檢驗施工3個檢驗孔,測定殘余瓦斯壓力(≤0.74MPa)及殘余瓦斯含量(≤8m3/t)鉆屑指標Δh?≤160Pa、S≤5kg/m時判定措施有效安全防護措施入洞人員佩戴隔絕式自救器(ZYX45型)掌子面后方25m設置防突反向風門(兩道,間距5m)爆破作業(yè)采用遠距離起爆(起爆點設在洞外300m處)(二)揭煤施工工藝當距煤層5m時,實施"遠距離爆破揭煤":揭煤前準備:加固掌子面(噴射C25混凝土,厚度20cm),安裝防突風門及壓風自救系統(tǒng)(每人供風量≥0.3m3/min)爆破參數:采用煤礦許用三級乳化炸藥(φ32mm×200g),毫秒延期電雷管(總延期時間<130ms),單循環(huán)裝藥量≤10kg,采用正向裝藥、全斷面一次爆破爆破后處理:通風30分鐘后,瓦檢員檢查瓦斯?jié)舛龋_認安全后進入,對爆堆進行灑水降塵及瓦斯檢測六、關鍵施工技術(一)瓦斯抽排技術抽排鉆孔設計:區(qū)域抽排孔:孔徑150mm,孔深60m,終孔位于煤層頂板以上2m,采用"三花眼"布置局部抽排孔:孔徑90mm,孔深30m,終孔位于煤層中,孔底間距1.5m抽排系統(tǒng):采用2BE1-303型水環(huán)式真空泵(抽氣量30m3/min,真空度≥0.08MPa),抽排管路選用Φ200mm無縫鋼管,設置孔板流量計及自動放水器抽排效果評判:抽排后煤層瓦斯壓力降至0.74MPa以下,瓦斯含量降至8m3/t以下(二)支護體系設計采用"噴錨網+鋼拱架+超前小導管"復合支護:超前支護:Φ42mm×4mm熱軋無縫鋼管,長5m,環(huán)向間距30cm,外插角5°~10°,每循環(huán)搭接1.5m初期支護:噴射混凝土:C25早強混凝土,厚度25cm(分兩次噴射)錨桿:Φ22mm×2.5m中空注漿錨桿,間排距80cm×80cm鋼筋網:Φ8mm鋼筋,網格間距20cm×20cm鋼拱架:I20b工字鋼,間距50cm,拱腳設置Φ25mm鎖腳錨桿(長3m)二次襯砌:C35防水混凝土,厚度40cm,抗?jié)B等級P8,采用整體式模板臺車澆筑(三)防爆設備配置所有進入小導洞的設備必須符合ExdI級防爆標準,主要配置如下:開挖設備:YT28型防爆風動鑿巖機(6臺)、EBZ132型懸臂式掘進機(1臺)運輸設備:CJY5型防爆蓄電池機車(2臺)、10m3梭式礦車(4輛)通風設備:FBDNo6.3/2×15kW防爆軸流風機(3臺)照明設備:DGS24/127Y型隔爆型熒光燈(每10m設置1盞)通訊設備:KTT103型礦用本安型電話(洞內每50m設置1部)七、安全保證措施(一)組織保障體系成立瓦斯隧道施工安全領導小組,設置專職安全管理部門,配備:項目經理(1人):全面負責安全管理安全總監(jiān)(1人):專職安全監(jiān)督瓦檢員(3人):24小時輪班監(jiān)測瓦斯通風工(2人):負責通風系統(tǒng)維護防突工(4人):專職防突措施實施(二)火源管控措施嚴格動火管理:洞內嚴禁吸煙及使用明火焊接作業(yè)必須辦理"動火許可證",并采取"三不動火"原則(無證不動火、無監(jiān)護不動火、措施不落實不動火)爆破作業(yè)嚴格執(zhí)行"一炮三檢"(裝藥前、爆破前、爆破后)和"三人連鎖"(班組長、爆破工、瓦檢員)制度電氣安全管理:供電系統(tǒng)采用"雙回路+UPS備用電源",設置三級漏電保護電纜懸掛高度不低于1.8m,與風筒分側布置每班由專職電工對電氣設備進行防爆性能檢查,建立"防爆設備臺賬"(三)應急管理體系應急預案:編制《瓦斯爆炸應急預案》《煤與瓦斯突出應急預案》等專項預案,每季度組織一次實戰(zhàn)演練應急物資儲備:自救器(50臺)、壓縮氧呼吸器(10臺)消防器材(8kg干粉滅火器10臺、消防沙2m3)急救藥品(止血帶、繃帶等常用醫(yī)療用品)避災路線:在洞內每20m設置避災路線指示牌,明確緊急情況下的逃生方向及避難硐室位置八、質量控制要點支護質量控制:錨桿拉拔力≥150kN(每300根抽檢1組)噴射混凝土厚度采用無損檢測,合格率≥90%鋼拱架安裝偏差:高程±5cm,中線±10cm,垂直度±2°瓦斯抽采質量:鉆孔施工偏差:孔深誤差≤0.5m,角度誤差≤1°抽采管路氣密性試驗:壓力降≤5%/h瓦斯抽采濃度≥25%,負壓≥13kPa混凝土施工:坍落度控制在180±20mm抗?jié)B試塊每50m留置1組,抗?jié)B等級≥P8襯砌厚度采用地質雷達檢測,合格率100%九、職業(yè)健康保護措施個體防護:為所有入洞人員配備防塵口罩(KN95級)、安全帽、反光工作服、防護靴等個人防護用品粉塵控制:采用濕式鑿巖(用水量≥20L/min)、爆破后噴霧降塵(噴霧時間≥30min)、轉載點灑水等措施,確保粉塵濃度≤2mg/m3溫濕度控制:洞內溫度控制在26℃以下,相對濕度≤85%,設置局部降溫設備(每100m設置1臺噴霧降溫機)健康監(jiān)測:建立職業(yè)健康檔案,每半年組織一次職業(yè)健康檢查,重點監(jiān)測塵肺病、噪聲聾等職業(yè)病十、施工進度計劃采用Project軟件編制四級進度計劃體系(總計劃、月計劃、周計劃、日計劃),關鍵線路如下:施工準備(15天)→超前地質預報(7天)→瓦斯抽排(15天)→揭煤施工(10天)→正常段開挖支護(180天)→二次襯砌(90天),總工期317天。設置
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