隧道瓦斯控制管理及标准化施工介绍课件.pptx

心存敬畏 强化监控 有序组织瓦斯隧道施工铁路高瓦斯隧道瓦斯控制管理及标准化施工介绍,一、隧道基本情况,二、瓦斯概述,三、高瓦斯控制措施,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,目录CONTENTS,中铁二局二公司成贵铁路项目部,五、小结,（一）白杨林隧道设计概况（二）家祝湾隧道设计概况（三）瓦窑湾隧道设计概况（四）隧道施工进展情况,一、隧道基本情况,1,中铁二局二公司成贵铁路项目部,（一）白杨林隧道设计概况,白杨林隧道位于贵州省清镇市暗流乡沙田村，全长1780m（DK473+030D3K474+810），为单洞双线隧道。隧道穿越龙潭组（P2l）含煤地层，最大埋深206m，DK473+540D3K474+470段为高瓦斯段，长930m。,一、隧道基本情况,（二）家祝湾隧道设计概况,位于清镇市暗流乡沙田村及古钟村，全长3480m，起迄里程D3K475+175D3K478+655，为单洞双线隧道。本隧洞身穿越三叠系下统夜郎组（T1y）灰岩、泥质灰岩、泥岩、页岩地层及二叠系上统龙潭组（P2l）泥岩、页岩、砂岩、灰岩、硅质岩及煤层地层，D3K477+380D3K478+140段为高瓦斯地段，长760m。,一、隧道基本情况,（三）瓦窑湾隧道设计概况,位于清镇市暗流乡暗流村附近，全长1487m，起迄里程DK479+385D1K480+872，为单洞双线隧道。隧道穿越二叠系上统含煤层，其中D1K480+220D1K480+340段为龙潭组煤系地层，且埋深约60m，为高瓦斯地段，长120m。收集附近该地层煤矿资料，三座隧道绝对瓦斯涌出量按4.55m3/min设计。施工中存在塌方、瓦斯、突泥突水、岩溶等施工风险，被列为高风险隧道，按照高瓦斯隧道管理。,（四）隧道施工进展情况,截至目前，白杨林隧道出口高瓦斯工区施工完成1220m，占设计总长1780m的68.5%，已顺利安全通过高瓦斯段落；家祝湾隧道出口高瓦斯工区施工完成1260m，仅剩余15m即可过完高瓦斯区段；瓦窑湾隧道已顺利安全通过高瓦斯区段且全隧已安全贯通。,（一）瓦斯及其性质（二）瓦斯的危害（三）瓦斯爆炸的条件,2,二、瓦斯概述,中铁二局二公司成贵铁路项目部,（一）瓦斯及其性质,含义：矿井瓦斯是指井下以甲烷CH4为主的有毒、有害气体的总称，主要包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、二氧化氮、二氧化硫等。,性质：瓦斯(通常指甲烧CH4)是一种无色、无味、无臭的气体。在标准状态下，瓦斯密度为0.7168kg/m3，相对密度为0.554。由于瓦斯较轻，故常积聚在隧道的顶部、掘进面及顶板冒落空洞中。瓦斯本身无毒，但不能供人呼吸。瓦斯不助燃，但与空气混合达到一定浓度后，遇到高温火焰时能够燃烧或爆炸。,二、瓦斯概述,（二）瓦斯的危害,1、导致空气中氧气浓度降低，导致人员窒息当氧气浓度低于15%时，人会感到呼吸困难。2、瓦斯燃烧、爆炸通常，瓦斯爆炸的浓度范围为5%16%，空气中参入其他可燃气体或粉尘，瓦斯爆炸的浓度范围会有一定的变化。,二、瓦斯概述,瓦斯爆炸界限图,（三）瓦斯爆炸的条件,瓦斯爆炸必须具备三个基本条件，缺一不可：,二、瓦斯概述,条件一：空气中瓦斯浓度达到5%16%。条件二：要有温度为650750的引爆火源。条件三：空气中氧气含量不低于12%。,（一）制定施工方案（二）技术培训和交底（三）物资设备（四）双风机双风管通风（五）瓦斯自动监控与人工检测（六）洞外起爆（七）与技术服务单位合作（八）聘请矿山救护队协作,三、高瓦斯控制措施,3,中铁二局二公司成贵铁路项目部,（一）制定施工方案,编制高瓦斯隧道通风、揭煤、安全专项方案、瓦斯检测与监测、高瓦斯隧道风险评估、供电、爆破、采空区（溶洞）突水突泥、监控量测、超前地质预报、隧道贯通、应急预案、内燃设备防爆改装等13项专项方案，组织专家评审，经二局集团公司技术负责人审批后逐级上报监理、段落指挥部、成贵公司审批后实施。,三、高瓦斯控制措施,高瓦斯隧道专项方案评审会,审批完成的方案,（二）技术培训和交底,项目部邀请专家到项目进行煤系地层瓦斯隧道施工管理专项培训，培训覆盖项目部各级管理人员和瓦斯隧道施工相关人员。项目部也组织进行高瓦斯隧道安全技术培训和交底，让所有参与高瓦斯隧道施工的各级管理人员和作业人员对瓦斯有充分的认识，知道高瓦斯隧道施工现场该怎么做，做到什么样。,三、高瓦斯控制措施,邀请专家到项目部进行瓦斯隧道管理专项培训,瓦斯隧道施工安全技术培训,（三）物资设备,为了满足高瓦斯隧道施工设备防爆要求，项目部购置了ZDY3500LP型及ZDY850-S型煤矿专用全液压坑道钻机，用于隧道过煤系地层超前探孔、煤层探测、超前管棚钻孔及瓦斯抽排钻孔等施工。,三、高瓦斯控制措施,煤矿专用全液压坑道钻机,（三）物资设备,进洞施工的所有内燃设备均由专业单位进行了7大项目（隔爆型发电机，隔爆型起动机，蓄电池及电路中的操作开关均安装在隔爆箱内，照明、信号灯、喇叭采用防爆产品，非金属件抗静电措施，甲烷报警器，废气处理箱）的防爆改装。隧道仪器、设备安装完成后，由项目部组织相关部门并邀请监理单位共同进行验收。,三、高瓦斯控制措施,防爆改装的砼罐车,防爆改装的自卸汽车,（三）物资设备,三、高瓦斯控制技术措施,防爆改装的挖掘机,防爆改装的装载机,（三）物资设备,购买煤矿许用炸药及电雷管，用于瓦斯隧道施工爆破作业。,三、高瓦斯控制措施,煤矿许用炸药,煤矿许用电雷管,（三）物资设备,洞内施工用电、照明用电、接电箱、电缆均采用防爆型，所有洞内机电设备，不论移动或固定式都必须采用类防爆型。,三、高瓦斯控制措施,防爆照明用电,防爆电缆,防爆接线器,（四）双风机双风管通风,采用双机双风管通风技术，两趟风管均接至掌子面15m以内，一趟使用一趟备用，必要时同时启用。风管采用防静电、阻燃型，百米漏风率不大于1%。通风机设置两路电源并装设风电闭锁装置。停电后，须在10分钟内启动备用电源，实行24小时不间断通风。,三、高瓦斯控制措施,双机双风管通风,双风管掌子面通风,（五）瓦斯自动监控与人工检测,瓦斯采用自动监控和人工检测相结合的方式进行；便携式瓦检仪、瓦斯传感器每7天调校一次并建立校正记录。项目部建立光学瓦检仪、便携式瓦检仪、瓦斯传感器使用、检定管理台帐，全程关注瓦检设备的使用动态。,三、高瓦斯控制措施,瓦斯自动监控系统,瓦斯传感器校正,（五）瓦斯自动监控与人工检测,建立瓦斯隧道安全应急响应机制，分级进行应急响应，设置声光报警系统，根据瓦斯浓度出现的不同，采取不同的处置措施，进行严控。安排专职人员对监控探头等仪器设备进行校核。,三、高瓦斯控制措施,瓦斯传感器,声光报警系统,（六）洞外起爆,在高瓦斯隧道均设置了专用爆破母线，在爆破时洞内断电撤人，确保爆破作业时所有人员撤出洞外，然后严格执行“一炮三检”制度，在洞外使用爆破母线起爆，确保人员安全。,三、高瓦斯控制措施,爆破母线,（七）与技术服务单位合作,与具备矿山工程设计资质的单位合作，签订“工程技术咨询服务合同”，由其提供瓦斯隧道施工的技术服务工作。其主要内容有：（1）共同制定隧道揭煤探煤专项方案、防突施工预案等；（2）指导项目进行钻孔施工，开展探煤等工作；（3）负责隧道施工煤与瓦斯突出危险性预测工作；（4）负责出具突出危险性预报结论和施工建议等资料。,三、高瓦斯控制措施,工程技术咨询服务合同,（八）聘请矿山救护队协作,与贵州林东矿务局救护大队签订救护协议，在揭煤过程中，矿山救护队带机全程值班，发生险情由其组织专业队伍进行抢险救援工作。,三、高瓦斯控制措施,抢救救护协议书,（一）高瓦斯隧道施工管理制度标准化管理（二）高瓦斯隧道施工人员配置标准化管理（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理（四）高瓦斯隧道施工过程控制标准化管理,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,4,中铁二局二公司成贵铁路项目部,为了满足高瓦斯隧道施工需要，建立了一套完整的高瓦斯隧道施工管理制度。内容包括高瓦斯隧道进洞管理制度、高瓦斯隧道仪器设备管理制度、高瓦斯隧道超前地质预报管理制度、高瓦斯隧道爆破安全管理制度、高瓦斯隧道防火防爆管理制度等十二项制度，做到实施有标准，操作有程序，过程有控制。,（一）高瓦斯隧道施工管理制度标准化管理,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,瓦斯隧道进洞管理制度,瓦斯隧道仪器设备管理制度,瓦斯隧道超前地质预报管理制度,（二）高瓦斯隧道施工人员配置标准化管理,项目部成立了以项目经理为组长，其他班子及部门负责人等相关人员为组员的高瓦斯隧道管理领导小组，不定期进行瓦斯隧道施工安全检查及风险评估工作。成立瓦斯监测组、通风管理组、进洞管理组、施工爆破管理组等专项管理机构或班组，在项目经理部的直接领导下加强对高瓦斯隧道施工安全的管控。,1、成立组织机构,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,组织开展现场安全检查,成立的组织机构文件,（二）高瓦斯隧道施工人员配置标准化管理,2、配备高瓦斯隧道施工特种作业人员,聘用经过专业培训合格且取得证件人员的专职瓦检员和检测设备开展瓦斯人工检测工作。每个工作面配备3名，按3班倒24小时连续对隧道瓦斯进行人工检测，瓦检员实行隧道内交接班制度。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,瓦检员证件,瓦检员证件,（二）高瓦斯隧道施工人员配置标准化管理,每个工作面设置专职安全员2名、爆破员2名、电工1名对高瓦斯隧道施工进行专项管理，均要求持证上岗。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,爆破作业人员许可证,爆破作业人员许可证,安全员证,低压电工许可证,对特种作业人员建立台账进行动态管理，定期组织培训复审取证。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（二）高瓦斯隧道施工人员配置标准化管理,爆破员、安全员、电工等特种作业人员台账,瓦检员登记台账,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,1、洞口管理,隧道洞口设值班室，选派责任心强的3名职工负责洞口值班工作，24小时轮流值班，不得空岗，3名值班人员由作业队长直接管理。对进出隧道的人员、机具、设备、物资等实施24小时管控登记，建立管理台账。值班室内设置KJ307瓦斯自动监控系统，实时对瓦斯进行系统的监测。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,瓦斯监控系统,管控登记,储物箱,2、门禁系统,隧道洞口设安全通道和栅栏，对进洞人员和车辆设备进行检查。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,安检通道,静电释放球,人员安全检查,出洞时必须通过值班人员销号记录出洞时间。同时物资、设备等机具必须进行进出洞登记。洞内安装有人员定位系统，确定人员进洞位置，进洞人员必须每人均携带人员定位识别卡，方可进入洞内。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,进出洞栏杆,人员定位识别卡,3、供配电系统,（1）所有洞内机电设备，不论移动或固定式都必须采用I类防爆型。（2）检修和迁移电气设备必须停电进行，不准带电作业。（3）电缆的连续或分路时，必须使用防爆接线盒。（4）洞内任何操作人员，不得擅自打开电气设备进行处理。电气设备的修理工作应在洞外进行。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,防爆启动器,防爆接线盒,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,3、供配电系统,（5）经常检查电器设备的防爆性能。（6）洞内各种机电设备的开关、保险丝盒等应有加锁装置。（7）洞内照明，每隔25米设矿用防爆灯一只，并设置应急灯。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,防爆启动器、接线盒和插头,应急防爆灯、照片灯,4、超前地质预报,按照设计施作超前水平钻探、加深炮孔钻探、地震波反射法TSP、地质雷达探测等超前地质预报工作。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,超前水平钻探,5、瓦斯监控系统,设置KJ307瓦斯自动监控系统，隧道掌子面设甲烷传感器1台、CO传感器1台，衬砌台车处设甲烷传感器1台、风速传感器1台，回风流中距洞口约30m处设低浓度甲烷传感器1台。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,掌子面甲烷传感器,衬砌台车甲烷传感器、风速传感器,5、瓦斯监控系统,现场设置的KJ307瓦斯自动监控系统，与集团公司瓦斯自动监控系统进行无缝链接，现场监控的数据能及时传送到系统平台上，做到公司能在第一时间了解到隧道瓦斯隧道监控情况。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,中铁二局瓦斯自动监控系统,6、瓦斯人工检测,瓦斯人工检测实行24小时连续检测。瓦检员对掌子面、断面变化处、局部坍塌处、洞室、超前钻孔、加深炮孔等重点部位使用光干涉瓦检仪加强检测；对炮渣表面瓦斯浓度进行动态检测。及时填写瓦斯检测手册、台帐、公示牌。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,“一炮三检”记录表牌板,瓦斯与二氧化碳揭示牌,7、洞内爆破管理,（1）洞内爆破管理应严格执行“一炮三检制”（装药前、爆破前、爆破后都必须检查爆破地点附近的瓦斯,当瓦斯浓度超过0.75，不准爆破）和“三人连锁放炮制”。（2）专职爆破员进入隧道前携带便携式甲烷检测报警仪时，必须携带“一炮三检”记录表。（3）爆破所用炸药为级煤矿许用炸药，采用不大于130毫秒节段的电雷管。（4）安全员负责“一炮三检”和“三人连锁放炮”制度执行过程的监督工作，瓦检员负责对“一炮三检”情况进行指导和监督。（5）坚持洞外起爆作为最后一道安全防线。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,8、安全应急措施,（1）应急设施为了预防不可遇见的断电，做到安全照明，指引人员撤离，特在洞内安置防爆型应急照明灯，每100米设置一个。同时，为了防止火灾等事故发生，在洞内设置消防水阀，每100米设置一个接口。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,防爆型应急照明灯,手持式灭火器,消防水阀,（2）应急物资购置了氧气自救器、氧气袋、棉质衣服、医疗物资等应急物资。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,自救器,医疗物资,氧气袋,急救物资,（3）应急演练项目部与救护大队每年联合开展一次煤与瓦斯突出应急救援演练。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,开展煤与瓦斯突出应急救援演练,9、通讯设施,设置洞内外联系通讯电话，洞内遇有险情或当警报信号发生后，必须服从有关人员指挥，有秩序地撤出危险区，并及时拨打报警电话。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,防爆专用电话,10、特殊工序管理,隧道洞内施工中可能产生高温、产生明火的电气焊、防水板焊接、止水带热硫化焊接等需要动火的特种工序施工结束后，对施工中可能产生高温、产生明火的电气焊、防水板焊接、止水带热硫化焊接等小型机具设备进行锁闭，并采取“三把锁”（安全员、班组长、现场监理各持一把钥匙）制度。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（三）高瓦斯隧道施工现场管理标准化管理,动火设备“三把锁”管理,（四）高瓦斯隧道施工过程控制标准化管理,1、执行煤层及瓦斯超前探测,在高瓦斯段落施工过程中实行循环对煤层和瓦斯进行探测。每循环布置超前钻孔3个对前方地质条件、煤层、瓦斯等情况进行探测，以便有针对性采取应对措施。钻孔前探长度单次不小于30米，并保证探测有效搭接长度不小于5米。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,煤系地层循环探测孔布置图审批表,超前探测钻孔布置图,2、瓦斯监测与人工检测严格按方案执行,隧道瓦斯自动监控系统必须经过验收合格后方可投入正常运行。运行期间自动监控系统由专职监测电工进行巡视及维护工作，保证系统正常运行。做好瓦斯监控系统异常情况记录并进行原因分析。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（四）高瓦斯隧道施工过程控制标准化管理,隧道瓦斯监控系统异常原因 分析记录表,2、瓦斯监测与人工检测严格按方案执行,瓦斯人工检测频率：一般工序作业面每2小时检测一次；特殊工序如电焊作业、防水板焊接、塌方处理等重点部位，必须保证全过程检测；对通风死角每2小时检测一次；对瓦斯浓度超过0.5%的地段，加强检测频率，做到不超过1小时检测一次。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（四）高瓦斯隧道施工过程控制标准化管理,瓦斯检查台账,瓦斯监控系统报表,3、仪器、设备管理,所需安全仪器仪表、防爆机械、防爆电气设备、电缆等按标准采购并建档管理。安全监控系统、人员定位系统、洞内照明、动力线路、接头、开关、局部通风机均采用类防爆型。专职电工每日检查一次。容易被撞击的、裸露的电器设备及机具传动部分，加装护罩或遮拦，以确保机具、设施运转良好，制动有效，不产生静电、火花。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（四）高瓦斯隧道施工过程控制标准化管理,便携式瓦斯仪校正记录,防爆设备专项检查记录,3、仪器、设备管理,洞内使用矿灯必须满足I类防爆标准，具有防爆合格证书和煤安标志证书。项目部瓦斯专职监测电工对分站等监控设备进行定期调校，并做好相应记录。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（四）高瓦斯隧道施工过程控制标准化管理,瓦电、风电闭锁测试记录表,防爆设备性能检查,4、通风管理,通风设备严格按照批准的专项通风方案进行配置和安装，且必须经过监理验收合格后方可投入正常运行，运行期间应加强巡视及维护工作，保证通风系统正常运行。采用双风机、双风管通风技术，双风管均应接至掌子面。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（四）高瓦斯隧道施工过程控制标准化管理,备用发电机及备用油,4、通风管理,停风后的处理要求：立即停工、断电、撤离洞内所有作业人员。启用备用电源或备用风机，在10分钟内恢复洞内通风。项目部每周组织对通风系统进行集中检查，通风管理组每天对通风系统作例行检查。通风系统运行正常后，每10天进行一次全面测风，并做好记录。每10天在风管进出风口测量一次风速、风压，并计算漏风率，风管百米漏风率不应大于1%，对风筒的漏风点及时修补。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（四）高瓦斯隧道施工过程控制标准化管理,风机供电切换、风机切换及测风记录表,5、动火作业管理,对于确实需要进行动火作业的特殊工序，编制特殊工序作业指导书，制定出切实可行的安全技术措施。动火作业前严格执行动火申请审批制度，先审批后动火。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（四）高瓦斯隧道施工过程控制标准化管理,动火作业申请表,6、爆破作业安全管理,爆破作业采用湿式钻孔，采用水炮泥爆破技术。瓦斯段的爆破作业采用煤矿许用炸药和煤矿许用瞬发电雷管或煤矿许用毫秒延期电雷管。应采用毫秒爆破、正向起爆，一次起爆。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（四）高瓦斯隧道施工过程控制标准化管理,KPS-60水袋封口机,炮泥制作及成品炮泥,对电雷管的电阻进行测试选用。装药前，炮眼内煤、岩粉应清除干净。再用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入，不得冲撞或捣实。炮眼内的各药卷必须彼此密接。电雷管必须由药卷的顶部装入，不得用电雷管代替竹、木棍扎眼；电雷管必须全部插入药卷内，严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,测试电雷管电阻,（四）高瓦斯隧道施工过程控制标准化管理,6、爆破作业安全管理,6、爆破作业安全管理,洞内爆破管理应严格执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”。爆破母线与电缆、电线、信号线应分别挂在隧道的两侧。每次爆破作业前，爆破工必须做电爆网路全电阻检查。起爆器必须统一管理、发放。爆破后，待工作面的炮烟吹散（通风时间不少于15分钟），爆破工、瓦检员、安全员、班组长必须首先巡视爆破地点，检查通风、瓦斯、煤尘等情况。如有危险情况，必须立即处理。在瓦斯浓度小于0.75，二氧化碳浓度小于1.5,并解除警戒后，作业人员方可进入开挖工作面作业。,四、高瓦斯隧道标准化施工管理,（四）高瓦斯隧道施工过程控制标准化管理,五、小结,5,中铁二局二公司成贵铁路项目部,煤系地层高瓦斯隧道施工，最大的风险就是煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、燃烧，安全风险巨大。在高瓦斯隧道施工管理上，配置了矿用安全全液压坑道钻机用于煤层、瓦斯的探测，这体现了机械化；过引进煤矿专业单位作为技术服务，这体现了专业化；通过瓦斯自动监控系统、围岩量测信息系统等的应用体现了信息化。三座高瓦斯隧道在施工过程中共3次穿越煤层，其中最厚一层达6.5m，DK474+171为突出煤层，均已安全顺利通过，现场施工安全质量可控，截止目前已获得业主绿牌奖励2张。由此可见，只要让全体参建人员都能充分认识及掌握瓦斯的特性，了解瓦斯的危害，做到人人懂预防。通过制定合理可行有效的管理制度并落实到位、合理配置人员、加强现场和过程管控，通过“机械化、专业化、信息化”等手段做支撑，在施工过程中采取科学的措施防范瓦斯，做到“通风可靠、监控到位、制度落地、管理到位”，瓦斯是可以治理的。对于瓦斯，我们必须做到心存敬畏，但敬畏并不等于害怕，只要在战略上藐视，在战术上重视，那我们一定能战胜瓦斯！,谢谢大家,Thanks 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