杨家湾隧道进口正洞及平导瓦斯专项施工方案.docx

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1、杨家湾隧道进口正洞及平导瓦斯专项施工方案综合整治工程1标杨家湾隧道进口及平导瓦斯专项施工方案中国中铁编制：批准：中铁隧道集团有限公司宝成线K400综合整治工程1标项目经理部二。一三年三月二十五日目录1.编制根据42.1 隧道概况42.2 地质情况52.3 水文地质条件63施工组织机构64.要紧工序施工方法84.1 超前支护84.2 开挖84.3 爆破94.4 出睢运输94.5 初期支护94.6 防排水施工104.7 衬砌钢筋施工114.8 衬砌混凝土施工115监控量测146 .施工用电156.1 接地保护系统156.2 设备检漏继电器156.3 防雷接地166.4 备用电源166.5 电气系统

2、防爆性能的检查与处置1766低压电缆的选用176.7 电缆的敷设176.8 照明灯具的选用176.9 使用安全电压176.10 洞内电气设备设置原则176.11 电工及用电人员的要求186.12 电气设备的使用与保护186.13 机电设备及供配电系统安全技术措施197 .洞口防雷（爆）设施228机械设备配改装227.1 改装机械设备汇总表227.2 改装措施229煤系地层超前地质预报2810瓦斯检测与监测3110.1 瓦斯监测的内容3110.2 瓦斯监测方法与仪器设备的确定3110.3 瓦斯检测及监测地点3310.4 安全监测系统布置设计3410.5 仪器校验与保护3910.6 瓦斯监测资源配

3、置4411隧道施工通风46ILl通风方案471.1.1 1需风量计算471.1.2 2通风方式确定及风机供风量471.1.3 3通风阻力与设备匹配4711.2 通风设备配置5011.3 通风系统安全技术措施5111.4 通风管理要点5112揭煤施工551.1 1瓦斯段注浆551.2 2煤与瓦斯探测551.3 3揭煤及爆破设计5713 .安全保证措施6613.1 防止出现撞击火花措施6613.2 夜间施工保证措施6613.3 防止明火措施6613.4 消防设施6713.7 个体防护6814 .瓦斯施工各项管理制度6814.1 隧道瓦斯管理制度6914.2 检查制度6914.3 瓦斯预警、上报制度

4、7114.4 瓦斯检查员交接班制度7114.5 瓦斯隧道进洞制度7214.6 塌方区的瓦斯管理制度7215瓦斯燃烧及爆炸应急预案721.1 1可能发生瓦斯燃烧及爆炸的几种情况721.2 2应急资源731.3 3应急组织机构741.4 4应急工作程序751.5 5应急响应771.6 6善后处理8016 .应急预案演练8016.1 演练目标8016.2 演练范围8016.3 演练规则8016.4 演练方案8017 .质量保证措施8318 .对已完工程的聊措施8319 .技术保证措施8320 .附件83杨家湾隧道进口正洞及平导瓦斯专项施工方案1 .编制根据(1)煤矿安全规程(2011版)；(2)铁路

5、瓦斯隧道技术规范(TB10120-2002)；(3)铁路隧道工程施工安全技术规程(TB10304-2009)；(4)杨家湾隧道施工设计文件、施工纸等有关文件；(5)爆炸性环境用往复式内燃机防爆技术通则第3部分：存在甲烷与(或者)可燃 性粉尘的地下矿区巷道用I类内燃机(GB20800.3-2008)；(6)宝成线下行K395+880K401+872危岩体综合整治工程1标实施性施工组织设 计。2 工程概况2.1 隧道概况杨家湾隧道位于既有宝成线下行线K396+400-K401+300段左侧，全长4165m, 进口位于四川省广元市剑阁县上寺乡猫儿村境内，出口位于广元市青川县竹园镇东曹 村境内，风险评

6、估为高瓦斯高风险隧道。宝成线下行K395+880K401+872危岩体综合整治工程1标要紧承担杨家湾隧道 进口正洞1692m及平导1320m、泄水洞429m的施工任务，正洞起讫里程为K396+553 K398+245,平导起讫里程为K396+545K397+865,泄水洞起讫里程K397+865 K398+294,隧道进口 K397+665K397+710段穿越二叠系上统龙潭组煤系地层，为保证施工 安全，根据设计，杨家湾隧道正洞、平导及泄水洞全隧按高瓦斯隧道组织施工。隧道设置平导，快速施工，超前正洞施工一段距离后施作横通道进入正洞，承担 正洞施工任务，实现正洞提早贯穿，使隧道早日完工，早日通车

7、，起到宝成线抢险的 目的。杨家湾隧道为高瓦斯高风险隧道，隧道采取何种通风方案，采取何种瓦斯施工 措施，确保隧道快速开挖及施工安全是本工程施工的关键因素。根据施工进度及设计围岩级别情况，施工中分别在DK397+183、DK397+785处 共设置2个横通道进入正洞施工，详见图21施工组织计划图。图2施工组织计划图2.2 地质情况K396+553K397+375段要紧为侏罗系下统白田坝组（JIb）与三叠系下统飞仙关 组（Tlf）角度不整合接触面，该层侵蚀间断面残留残积物，风化物较多，岩体力学性 质差，含水量大，段内岩体破碎，穿越侏罗系白田坝组地段（K396+553K397+375 段）时，为低瓦斯

8、，整体工程地质条件差；K397+375K397+735段要紧为二叠系上统（P2）地层，以中厚层状燧石灰岩为 主，底部为龙潭组（P21）含煤地层，煤层瓦斯含量较大，为高瓦斯，不具备突出风 险，工程地质条件差；K397+735K398+294段为二叠系上统（Pl）地层，以中厚层至厚层灰岩为主， 局部夹泥岩，工程地质条件通常。根据设计资料，区内煤层赋存于二叠系上统龙潭组（P21）底部及侏罗系下统白田 坝组（Jlb）下部。龙潭组（P21）底部煤层煤质好，具有较大开采价值，测区内煤矿 多以开采该地层煤矿，而白田坝组（JIb）下部含煤线或者鸡窝状煤层，其煤质差，不 具备开采价值。（1）二叠系上统龙潭组（P

9、21）煤层K397+665K397+710段该层底部仅见一层煤，煤层以层状、似层状为主。走向 北东，倾向南东，产状：N58oE65oSE （33.5o）o区内煤层厚度变化多在0.61.3m之 间，最低0.46m,最高1.2m,平均煤厚0.9m,为薄煤层，往深部有变厚趋势。该煤层 结构简单，多不夹砰，煤层呈黑色，内生裂隙发育，易碎。根据勘察资料，该矿所采 原煤灰分15.3%,挥发分35.1%,硫分0.92%,固定炭49.6%,发热量28MJkg,重度1.3tm3,属低灰分、低硫、高热值肥煤。瓦斯涌出量0.550.8m3min,为高瓦斯隧道, 无煤(岩)及瓦斯突出危险。根据设计资料，隧道穿越龙潭组

10、(P2D煤系地层段为高瓦斯，无煤(岩)及瓦斯 突出危险。(2)侏罗系下统白田坝(Jlb)K396+553K397+218段该层下部含煤线或者鸡窝状煤层，通常厚0.30.6m,由 于煤质差，煤层不连续，不具备开采价值。根据设计资料，该含煤系地层无瓦斯突出、 粉尘爆炸的危险，隧道穿越该地层属低瓦斯。2.3 水文地质条件隧址区属长江流域嘉陵江水系清江河，地下水要紧为碳酸盐岩溶水。地表水系不 发育，河水水位随季节变化较大。按以往邻近工程经验取水试验分析，河水水质对混 凝土无侵蚀性。隧址区地下水在化学侵蚀类型为硫酸盐侵蚀及酸性侵蚀环境时，侏罗 系下统白田坝组地层地下水环境作用等级为Hl,二叠系上统龙潭组

11、地层地下水环境作 用等级为H2,其它地层地下水不具备侵蚀性。3 .施工组织机构(1)瓦斯隧道施工组织机构成立杨家湾隧道瓦斯安全施工领导小组，负责瓦斯隧道工作领导、组织、实施与 应急处理等所有工作，按图31杨家湾隧道瓦斯施工管理组织机构图开展工作。图31杨家湾隧道瓦斯施工管理组织机构图地质预报组：负责煤层的探测，并根据探测结果进行地质分析，为杨家湾瓦斯隧 道施工方案的制定提供根据；技术方案组：负责实施性施工方案与应急预案的制定，并结合瓦斯与地质情况适 时调整；安全质量组：负责监督方案的执行；开挖支护组：负责开挖支护施工方案的实施；衬砌组：负责衬砌施工方案的实施；应急救援组：负责出现事故时的救援工

12、作；瓦斯检测组：按照要求进行瓦斯检测与监测，将检测数据及时整理上报给值班领 导与方案组，为方案组制定合理的应急处理方案提供根据；发现的瓦斯浓度超限时， 要求立即停工，所有人员立即撤出隧道，并要求加强通风，及时报告给值班领导。通风组：负责隧道内通风保障与操纵工作；机械设备组：负责隧道内供电正常，电气防爆安全。(2)瓦斯防爆组织机构为保证施工安全，杜绝瓦斯灾害事故发生，项目部成立瓦斯防爆领导小组，其组 织机构见图3-2瓦斯防爆组织机构框图机图3.2瓦斯防爆组织机构框图瓦斯隧道现场施工作业队4 .要紧工序施工方法DK397665-DK397+710段穿越二叠系上龙潭组煤系地层，DK397+625 D

13、K397+735受煤系地层影响使用全封闭衬砌结构，初期支护与衬砌混凝土均使用气密 性混凝土，透气系数不大于101,cmSoDK397+625-DK397665 及 DK397+710DK397+735 段设计为IV级围岩，使用 IV级加强衬砌：拱墙格栅钢架（间距1.2m）,。42小导管超前支护（纵向间距2.4m, 环向间距0.4m,每根长3.5m）,初期支护喷C25气密性混凝土，拱墙二衬及仰拱使用 气密性钢筋混凝土结构；DK397+665DK397+710设计为V级围岩，使用V级加强衬 砌：全环118型钢钢架（间距0.75m）, 642小导管超前支护（纵向间距2.25m,环向 间距0.4m,每

14、根长4m）,初期支护喷C25气密性混凝土，拱墙及仰拱使用气密性钢筋 混凝凝土结构。根据超前揭露的煤层瓦斯情况，做进一步分析评估并根据评估结果进一步调整支 护参数。施工时，根据瓦斯检测要求，认真做瓦斯检测，未做瓦斯检测或者检测瓦斯 浓度超标未得到处理，不得进入下一道工序。4.1 超前支护隧道放炮掀开与穿过煤层时，为防止煤层坍落，需使用超前小导管对开挖轮廓外 岩体及煤层进行超前注浆加固。注浆加固措施在放炮揭煤前实施。超前小导管布置在 隧道开挖轮廓线煤层上部0.50.9m,穿入煤层底板1.0m。4.2 开挖隧道正洞使用三台阶七步法开挖，平导使用全断面法开挖。在施工中严格操纵超 欠挖，减少扰动围岩，实

15、施光面爆破技术。全断面法全断面法适用于平导揭煤开挖。使用多功能作业台架，煤电钻钻孔，周边使用光面爆破。平导使用挖装机装硝，自卸车将硝运至弃硝场。大拱脚三台阶七步法大拱脚三台阶七步法开挖适用于正洞揭煤开挖。台阶拱脚部位加大尺寸向外扩大 开挖，使拱脚初支加厚、加强，以此提高基底密实且加大受力基础。上部弧形开挖超前中部5m,使用风钻钻孔，弱爆破，挖掘机翻磴至两侧导坑内， 挖掘机扒硝；中部左侧超前右侧5m,左右交错进行开挖与支护，使用挖掘机装硝， 出硝车运硝，中部使用风钻钻孔，弱爆破；下部左侧超前右侧5m,左右交错进行开 挖与支护，使用挖装机装硝，出硝车运硝，中部使用风钻钻孔，弱爆破。中部核心土 与下部左侧同时开挖，下部核心土在下部右侧开挖支护后开挖。施工过程中，上部弧 形