第一篇:低瓦斯隧道通风专项方案
新建安顺至六盘水铁路ALTJ-1标
低瓦斯隧道通风专项方案
目 录 编制说明....................................................1
1.1 编制依据........................................................1
1.2 编制原则........................................................1 1.3 编制范围........................................................2 3 4 工程概况...................................................2
2.1 工程简介........................................................2
总体施工方案...............................................3 瓦斯通风方案...............................................3
4.1 通风量计算及设备选型............................................4 4.1.1 按洞内最低允许风速计算.....................................4 4.1.2 按洞内同一时间最多人数计算.................................4 4.1.3 按稀释爆破烟风量计算.......................................4 4.1.4 按稀释内燃机废气风量计算...................................4 4.1.5 最大需风量计算.............................................4 4.2 风机及风管配置选型..............................................5 4.3 压入式通风系统总体布局..........................................5 4.4 通风的连续性....................................................6 6 通风管理...................................................6 施工防尘措施...............................................7
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低瓦斯隧道通风专项方案 编制说明
1.1 编制依据
1.《铁路运输安全保护条例》(国务院第430 号令)2.《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015 3.《铁路瓦斯隧道技术规范》TB10120-2002的有关规定 4.《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》铁建设[2007]200号 5.《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009 6.《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009 7.《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010 8.《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010 9.《煤矿安全规程》(2011年修订,2011年3月1日实施)10.《爆破安全规程》(GB6722-2014,最新电子版2015年7月1日实施)
11.《防治煤与瓦斯突出规定》(2009)12.《矿井通风安全装备标准》(MT/T5016-96)13.《中华人民共和国环境保护法》(1998.12.26);
14.《防治煤与瓦斯突出规定》国家安全生产监督管理总局令(2009)第19号
15.新建安六铁路抵署、底磨隧道施工设计图纸。
1.2 编制原则
(1)坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的安全生产方针和“管理、装备、培训并重”的原则;
(2)从煤与瓦斯突出危险源的形成要素(煤体富含瓦斯、煤体结构强度低、地应力集中等)入手,主动采取降低煤层瓦斯含量和煤层瓦斯压力、提高煤体结构强度、避免地应力集中的综合措施,构建隧道揭煤工作面安全屏障,防治煤与瓦斯突出;
(3)严格执行两个“四位一体”的综合防突措施,即区域综合防突措
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低瓦斯隧道通风专项方案
施(区域突出危险性预测、区域防突措施、区域措施效果检验、区域验证)和局部综合防突措施(工作面突出危险性预测、工作面防突措施、工作面措施效果检验、安全防护措施)。
(4)对隧道过煤系地层施工所可能遇到的含水层、断层和采空区提前进行探放水,查明水文地质及涌水源,据此经技术经济比较采取注浆堵水、疏放等措施。
(5)严格通风管理,加强瓦斯监测监控,对隧道进行全面的安全监测监控,确保施工安全。
(6)对各无轨运输设备采取防爆处理,满足施工要求。
1.3 编制范围
抵署、底磨隧道施工通风。工程概况
2.1 工程简介
抵署隧道位于安顺市普定县化处镇与六盘水市六枝特区大用镇交界处,本隧道为双线隧道,左右线线间距为4.6m,设计最高时速250km/h。全隧除DK27+197~DK27+657.357段位于半径R=4500m的右偏曲线上,其余均位于直线上。进口里程DK27+197,出口里程DK27+915.全长718m,内轨顶面高程为1293.317~1308.036m。隧道进、出口均接路基,最大埋深约100m。洞身DK27+197~DK27+640穿越可溶岩地层段,岩溶中等~强烈发肓,尤其隧道进口右侧130m有大型溶蚀洼地、落水洞、暗河天窗等地表现象;出口DK27+640~DK27+915段穿越含煤层,为低瓦斯地段,据调查有小煤窑采空区。
底磨隧道位于安顺市普定县化处镇与六盘水市六枝特区大用镇交界处,本隧道为双线隧道,左右线线间距为4.6m,设计最高时速250km/h。全隧除DK29+100.413~出口DK29+190段位于半径R=4500m的左偏曲线上,其余均位于直线上。进口里程DK28+559,出口里程DK29+190.全长631m,内轨顶面高程为1318.580~1327.414m。隧道进口接桥台,出口接路基,最
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低瓦斯隧道通风专项方案
大埋深约71m。洞身线路前进方向左侧临近既有株六复线苏家隧道,最小间距约为50m。本隧穿越含煤层,据调查有小煤窑开采,据高密度电法物揭示有10段存在低阻异常,低阻异常形态呈圈状,具有与小煤窑采空巷道多次相交特征。总体施工方案
本线隧道施工均按新奥法组织施工,采用钻爆法开挖。钻爆作业采用湿式钻孔,采用水压(水泡泥)爆破技术。隧道开挖具体施工工法: V级围岩段采用三台阶法开挖,下穿既有铁路、公路段采用CRD法,IV级围岩采用台阶加临时横撑法,III级围岩采用台阶法施工。隧道出碴采用15T以上自卸汽车运输,大型装载机装碴挖掘机配合;锚喷支护采用TK500湿喷机、人工钻眼安装锚杆,防水板用多功能台架挂设;衬砌使用12m长模板衬砌台车,超前地质预报和监控量测纳入施工工序。
隧道施工遵循“先预报,短进尺,强支护,早封闭,勤量测”的方针,衬砌紧跟,将超前地质预报和监控量测纳入施工工序,安全稳妥地组织施工。
对于软弱围岩和存在涌水突泥的情况等易坍塌段,认真做好地质超前预报工作,实施“管超前,短进尺,强支护,早封闭,早成环”,在必要时根据监控量测信息及时施工全断面模注衬砌,以策安全。
隧道复合式衬砌按锚喷构造法施工要求进行监控量测设计、布点和监测,及时分析处理量测数据,并将结果及时反馈,用以指导施工和修正设计。瓦斯通风方案
瓦斯隧道施工通风尤为重要。确定掌子面需风量,满足洞内最小风速、洞内工作人员呼吸、稀释炮烟、排放瓦斯所需空气量、取最大值为压入式通风系统出风口的风量。
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低瓦斯隧道通风专项方案
4.1 通风量计算及设备选型
4.1.1 按洞内最低允许风速计算
对低瓦斯隧道最低风速取0.25m/s设计,为防止瓦斯积聚,对塌腔、模板台车、加宽段、综合洞室等处增加局扇进行解决,对于一般段落采用射流风机卷吸升压以提高风速,从而解决回风流瓦斯的层流问题。
Q1=V×60×S=0.25×60×88.8=1332m3/min V—洞内最小风速0.25m/s;
S—正洞开挖断面面积为148㎡,上台阶去60%,S取88.8㎡。4.1.2 按洞内同一时间最多人数计算
Q2人员=4KM=4×70×1.2=336m3/min 式中 4—每人每分钟应供的新鲜空气标准(m3/min); K—风量备用系数,取1.1-1.25,取1.2; M—同一时间洞内工作最多人数,取70人。4.1.3 按稀释爆破烟风量计算
Q3=5Ab/t=584.7m3/min;
A—同时爆破的炸药用量,取87.7kg;
b—爆炸时有害气体生成量,岩层中爆破取40L; t—通风时间取30min。4.1.4 按稀释内燃机废气风量计算
按洞内机械车辆最多为5台,每台每分产生废气40m³计算: Q4=5*40=200(m3/min)4.1.5 最大需风量计算
取以上计算风量的最大值1332m3/min,风管采用阻燃、抗静电软风管,直径1.5m,百米损耗率p100=1%,p按1200m计算。
风机风量为Qm=PQ=1.128×1332=1502.5m3/min
1(1p100)L1001.128,最大施工长度
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低瓦斯隧道通风专项方案
4.2 风机及风管配置选型
2台(2×75KW)型轴流风机通过2道管路供风,每台产风量为1700~1200m3/min,1台可满足隧道需求风1502.5m3/min要求,为了保险起见,我工区采用2×110KW轴流式风机两台,一台常用,一台备用。
掌子面及局部瓦斯易聚集区设置16KW局扇进行排风。
4.3 压入式通风系统总体布局
通风机设在洞外距洞口30m处,风管最前端距掌子面5m,并且前55m采用可折叠风管,以便放炮时将此55m迅速缩至炮烟抛掷区以外。
洞内管线布置图
压入式通风平面平面布置图
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低瓦斯隧道通风专项方案
4.4 通风的连续性
(1)根据《铁路瓦斯隧道技术规范》7.2.9瓦斯隧道施工期间,应实施连续通风。因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。
(2)掌子面至模板台车地段设置移动式局扇(将轴流风机安装在平板车上)配合软风管供风,以增加瓦斯易聚集地段的风速,防止瓦斯聚集。
(3)在掌子面至模板台车地段的死角、塌腔等部位用高压风将瓦斯引出。具体方案为根据瓦斯检测结果对其吹入高压风,将其聚集的瓦斯吹出,使之与回风混合后排出。通风管理
(1)成立专人的通风安装、使用、维修、维护的通风班组,每天进行巡检。保证管路顺直,无死弯、漏洞,其开机人员每天按班组对风机运行进行记录登记。
(2)通风机必须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。
备用电源采用柴油发电机,燃油必须配备1天以上的使用量。加强日常发电机的维修保养,确保随时能正常使用。
(3)通风系统安装后,首先,由项目部组织人员对通风设施进行验收,确认通风效果是否与设计相符。其次,项目部组织相关人员每周对通风进行定期检查。
(4)钻眼、喷锚、出碴运输、安装格栅钢架、掌子面塌方、塌方处理、瓦斯浓度大于或者等于0.5%时,风机要高速运转,加强检测确保洞内任一处瓦斯浓度降至0.5%以下才能施工。
(5)风机的停运,关开、变速由监控中心专人负责调度指挥,并且做好相应的记录并签认后备查,其他任何人不准擅自停机。当移动模板台车时,风机采取低档位供风,以保证供风的连续性。
严格执行停风报批制度:
因通风系统检修及其他原因需要主要通风机停止运转,必须提前提出
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低瓦斯隧道通风专项方案
申请,逐级上报,根据停风时间长短由施工单位和监理单位审批后方可实施。
①停风时间在30分钟以内的,由作业队报项目分部总工审核同意后,再报副总监(或分站长)审核批准后方可停风;
②停风时间超过30分钟的,由作业队报项目部总工审核同意后,再报总监(或副总监)审核批准后方可停风
(6)停风后的处理要求:
①立即停工、断电、撤离洞内所有作业人员。
②启用备用电源或备用风机,在10分钟内恢复洞内通风。
③长时间未能恢复通风,如停风区中瓦斯浓度不超过1%时,并在通风机及其开关地点附近20米以内风流中的瓦斯浓度均不超过0.75%时,方可人工开动通风机;如停风区中瓦斯浓度超过1%但不超过3%时,经采取安全措施后,控制风流排放瓦斯后恢复正常通风;如停风区中瓦斯浓度超过3%时,必须及时制定安全排放瓦斯措施,经审核批准后,控制风流排放瓦斯后恢复正常通风。
(7)通风设施安装完正常运转后,每10天进行1次全面测风,对掌子面和其他用风地点,根据实际需要随时测风,每次测风结果做好记录并写在测风地点的记录牌上。若风速不能满足规范要求,采用适当的措施,进行风量调节。
(8)每10天在风管进风、出风口测一次风速及风压,并计算漏风率,如漏风率大于1%,分析查找原因,尽快改正,确保送至掌子面的风量与设计相符。施工防尘措施
隧道内采用综合防尘措施,每月检测一次洞内各工序作业面的粉尘浓度和空气中有害气体含量。
钻眼作业采用湿式凿岩,严禁采用干式凿岩,喷砼采用湿喷工艺,内燃机安设尾气净化装置。
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凿岩机钻眼时必须先送水后送风。放炮后必须进行喷雾、洒水。出碴前宜用水淋湿全部石碴和附近的岩壁。所有作业人员佩戴防尘口罩。
第二篇:茶店隧道通风专项方案
京能十堰热电联产项目2×350MW供热机组工程
铁路专用线工程施工(B标段)
茶店隧道通风专项施工方案
编制单位:中铁七局集团有限公司 编 制: 复 核: 审 批: 日 期:
目
录
一.编制依据.....................................................................................................2 二.工程概况.....................................................................................................2 三.风量及风压计算.........................................................................................2 四.施工通风.....................................................................................................5 五.通风机安装要求.........................................................................................6 六.施工通风管理.............................................................................................7 七.通风对施工的要求.....................................................................................8 八.有害气体检测.............................................................................................8 九.防尘措施...................................................................................................10 十.施工通风安全技术措施...........................................................................11
一.编制依据
(1)茶店隧道施工设计文件、图纸等相关文件;
(2)我方拥有的科学技术成果、机械设备装备情况、施工技术与管理水平以及多年来在铁路工程实践中积累的施工、科研及管理经验;
(3)《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008);(4)《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009);(5)《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002)。二.工程概况
茶店隧道位于十堰市张湾区茶店村,单线隧道,隧道内线路纵坡为10‰和4.9‰的单面上坡,隧道局部位于半径R=800m的右偏曲线上,隧道进口里程DK4+547,出口里程DK7+915,全长3368m。在靠近电厂站一侧设置一座斜井,斜井与正洞相交于DK6+750处,交角约47度,斜井采用单车道无轨运输,最大坡度8%,中间设缓坡段,缓坡段长度30m,坡度2%,缓坡段采用双车道断面。
隧道施工分进口工区、出口工区和斜井工区3个工区,进口工区承担正洞施工长度1133m,出口工区承担正洞施工长度1169m,斜井工区承担斜井全长327.92m及正洞施工长度1070m。三.风量及风压计算
1、风量计算
从四个方面考虑,具体为洞内允许最低风速计算得Q1;按洞内最多工作人员数计算得Q2;按排除爆破炮烟计算得Q3;按稀释运输车辆运行时产生的废气稀释风量计算得Q4。通过计算,取最大值。
①按洞内最低风速计算风量(每个工作面):
最小风速取0.15m/s,隧道断面A=50m2; Q1=60vA=60×0.15×50=450m3/min ②按洞内同时工作的最多人数计算供风量(每个工作面)Q1=q人mk(m3/min)式中:
q人—每人每min呼吸所需空气量q=4m3/min; m—同时工作人数,正洞取m=80人; k—风量备用系数,取k=1.15; 由此得Q1=1.15×80×4=368m3/min。③按稀释爆破炮烟计算风量:
Q37.8/t3AS2L2
式中:
A—同一时间爆破耗药量,取302.05kg; S—隧道的断面积,S=50m2;
L—工作面至炮烟稀释到运行浓度的距离,即临界长度取100m。t—通风时间,取30分钟;
Q37.8/t3AS2L2=510 m/min
3④按稀释汽车废气计算风量: Q4= q机P(m3/min)
q机-每台内燃机械每min所需空气量,按《铁路隧道钻爆法施工技术要点手册》,取q=3m3/min.KW P-洞内施工的内燃机械总功率,考虑洞内有1台侧倾ZLC50装载机
(计算功率145KW)和2台自卸车(一台满载99KW,一台空车79KW)同时在洞内,每个洞口的主要内燃机械的总功率为:323kW Q4=3×323=969m3/min 施工需风量: Q=Qmax(Q1,Q2,Q3,Q4)Qmax(450,368,510,969)=969m3/min。风机风量:
根据洞内最大需风量、通风长度和百米漏风率,应用公式 Qm=Q计/(1-βL/100)(m3/min),β取0.012,计算求得无轨运输所配风机的风量。
Qm=969/(1-0.012×1398/100)=1164m3/min
2、风压计算
h阻=h动+h局+h沿
其中h动取50Pa,h局一般按分段沿程压力损失的10%估算;沿程压力损失h=aPLQ2g/s3
式中:a--风道摩擦阻力系数,取3×10-4kg·s2/m2 L--风道长度(m)(L=1398m)Q--风机风量(m3/s)(Q=19.4m3/s)S--管道截面积(m2)(S=1.13m2)P--管道内周长(m)(P=3.77m)g--重力加速度,取9.8m/s2
h沿=3×10-4×3.77×1398×19.42×9.8/1.133=4041Pa
h总=50+4041×0.1+4041=4495.1Pa 四.施工通风
隧道通风就是将钻孔、爆破和出碴产生的有毒有害气体、出碴设备排出的尾气、油烟和粉尘在较短时间内排出洞外,并将新鲜空气输送到施工作业面,隧道通风是保证隧道施工安全和提高工效的一项重要措施。
1、通风系统设备配置
依据风量及风压计算,每个洞口选用1台变级多速压入式轴流风机供风,风机型号SDF(C)-No12.5,功率为2×110KW,全压5355pa,即能满足隧道施工通风要求。
采用直径φ1200PVC高强、柔性风管,悬挂于边墙上进入。
2、通风系统布置
隧道通风分两阶段进行,第一阶段为斜井开挖未进入正洞前通风,第二阶段为斜井开挖进入正洞后通风。在第二阶段,斜井工区在交叉口处增加一台28KW射流通风机,确保斜井工区的通风效果。
具体通风两阶段通风平面布置图见下图。
当隧道开挖掌子面掘进200米时,要在洞口安装通风机对隧道进行通风。通风机进风口距离洞口不小于30m,出风口距离掌子面不小于45m。
隧道斜井轴流风机轴流风机轴流风机隧道进口隧道出口隧道第一阶段通风布置示意图轴流风机隧道斜井轴流风机射流风机轴流风机隧道进口隧道出口隧道第二阶段通风布置示意图
五.通风机安装要求
通风机、通风管的安装与使用需符合下列要求:
1、通风机控制系统应安装有保险装置,当发生故障时应自动停机。
2、通风管沿线每隔50-100m设立警示标志,人员严禁在风管进出口前停留。
3、通风机安装台架应稳定牢固,经验收合格后方可使用。
4、隧道施工应有备用通风机和备用电源,保证应急通风的需要。
六.施工通风管理
1、施工通风管理水平的高低是影响通风质量的关键因素之一。以往不少隧道施工通风不好,除了通风系统布局不合理、风机风管不匹配等技术原因外,主要问题是通风管理不善,管道通风阻力大,开挖工作面得不到足够的新鲜风流,沿途污浊空气不能及时排出洞外。
2、以“合理布局,优化匹配,防漏降阻,严格管理、确保效果”二十字方针,作为施工通风管理的指导原则,强化通风管理。
3、建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管理制度和组建专业通风班组,通风班组全面负责风机、风管的安装、管理、检查和维修,严格按照通风管理规程及操作细则组织实施。项目部定期根据通风质量给通风班组兑现奖惩办法。
4、防漏降阻措施:
(1)以长代短:风管节长由以往的20-30m加长至50-100m,减少接头数量,即减少漏风量。以大代小:在净空允许的条件下,尽量采用大直径风管。
(2)截弯取直:风管安装前,先按5m间距埋设吊挂锚杆,并在干上标出吊线位置,再将φ8mm盘条吊挂线拉直拉紧并焊固在锚杆上,而后在吊挂线挂风管。这样可使风管安装到达平、直、稳、紧,不弯曲、无褶皱,减少通风阻力。加强风管的检查维修,发现破损及时粘补。
5、风机必须配有专门司机负责操作,并作好运转记录,上岗前必须进行专业培训,培训合格后方可上岗。
6、电工必须定期检修风机,及时发现和解决故障,保证风机正常运
转。
7、风管过模板台车位置采用薄铁皮焊成130cm圆管,置于模板台车门架支撑中间,同时采用角钢固定圆管,使风管穿过圆管。七.通风对施工的要求
1、为了保证风机能够正常启动和运转,必须为风机提供合适的供电设备。
2、加强日常通风检测,保证足够的风量和风压,并且要爱护通风管路,避免对通风管路的破坏,降低漏风率。
3、要求通风管每节长度20m,根据开挖面衔接风管长度的需要可以配置少量10m/节的风管。
4、洞口风机需要安设在距离洞口30m以外的上风向,避免发生污风循环。风管出风口距开挖工作面的距离不超过45m。
5、由于采用无轨运输,运输车辆的尾气排放口应安设净化装置,并不允许汽油式机械进洞以降低对隧道内施工环境的污染程度。
6、行人和运输车辆必须按照设计线路行走。八.有害气体检测
茶店隧道设计为无瓦斯隧道,为预防有害气体突出,避免灾害性事故发生,加强对有害气体的监测,用监测信息指导隧道施工,同时对有害气体进行综合治理。
根据茶店隧道有害气体的实际情况,瓦斯(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)作为主要监测对象,而把一些含量低、浓度小的有害气体作为辅助监控对象。
1、仪器的选择
根据茶店隧道实际情况和经济比较等,在确保监测准确的前提下,选用三合一气体检测仪及大量CO、CO2、H2S、SO2、NOn 等各剂量浓度有害气体检测试管。
2、人员配备
成立专业瓦检组,瓦检组由3人组成,所有瓦检人员均经过专业技术培训。3人分成3组24 小时值班,做到分工明确、责任明确,保证瓦检仪的精确度。专职瓦检员进行专业技术培训,取得资格证后方可上岗,所有进洞施工人员都要经过瓦斯知识培训,合格后方可进洞施工。
3、监测及数据整理分析(1)监测频率及位置
因本隧道为非瓦斯隧道,因此监测频率较瓦斯隧道少,在围岩变化时必须进行监测,同时每班监测不得少于一次,遇有突发气体时,每班可根据情况进行多次监测,检监时每一百米检测3个断面,每个断面测五个点:即拱顶、两侧拱腰处和两侧墙脚处,掌子面处应多测几点。重点监测的风流和场地包括:开挖面回风流、放炮地点附近20 m 以内的风流、局部坍方冒顶处、各种作业台车和机械附近20 m 处以及隧道顶部局部凹陷有害气体易于聚集处等;地质破碎带处应及时检查。
(2)监测数据整理分析
瓦检人员在洞内检测的同时,做好各种有害气体浓度变化的记录,并及时汇总分析,指导隧道安全施工,如遇特殊情况及时向值班负责人报告,以便采取紧急应对措施。
4、其它方法
利用有害气体的化学、物理特性,采取下列措施,也可降低有害气体浓度:
(1)对H2S 气体,可向煤体或岩体压送石灰水及化学浆液。(2)水幕降尘,把水雾化成微细水滴射到空气中,使之与空气中的粉尘碰撞,则尘粒附于水滴上,被润湿的尘粒凝聚成大颗粒,从而加快其降落速度,达到防尘防有害气体的目的。
5、管理措施
(1)瓦检仪器专人保管、充电,应随时保证测试的准确性。按各种仪器说明书要求,定期送地市级以上质量技术鉴定机构进行鉴定,日常每3 天校正一次,对需要大修的仪器应送国家认定机构进行修复。
(2)重点区域及部位坚持“一炮三检制”,即装药前、爆破前、爆破后,均应进行检测。
(3)每个检测点应设置明显的记录牌,每次检测应及时填写在瓦斯记录本上,并定期逐级上报。九.防尘措施
隧道施工防尘采取综合治理的方案。
为控制粉尘的产生,钻眼作业必须采用湿式凿岩。凿岩机在钻眼时,必须先送水后送风;利用通风降尘是不经济的,因此在优化通风方案的基础上采取一些有力的辅助性措施是十分必要的。装砟前,进行喷雾、洒水;在距离掌子面30m外边墙两侧各放一台水幕降尘器,爆破前10min打开阀门,放炮30min后关闭,可有效降尘。
十.施工通风安全技术措施
1、风机安装
⑴风机支架应稳固结实,避免运行中振动,风机出口处设臵加强型柔性管与风管连接,风机与柔性管结合处应多道绑扎,减少漏风。
⑵通风机前后5m范围内不得堆放杂物,通风机进气口应设臵铁箅,并应装有保险装臵。
⑶当巷道内的风速小于通风要求最小风速时,可布设射流风机来卷吸升压,提高风速。
⑷洞内风机的移动,采用小平板车移动,移动前,提前做好风机支座或支架。射流风机应逐个移动,以保证洞内不间断的空气循环。
⑸通风机应有适当的备用数量。
2、风管安装
⑴风管必须有出厂合格证,使用前进行外观检查,保证无损坏,粘接缝牢固平顺,接头完好严密。通风管应优先采用高强、抗静电、阻燃的软质风管。
⑵风管挂设应做到平、直,无扭曲和褶皱。在正洞作业时,衬砌地段根据衬砌模板缝每5m标出螺栓位置,未衬砌地段,先由测量工在边墙上标出水平位置,然后用电钻打眼,安置膨胀螺栓。布8号镀锌铁丝,用紧线器张紧。风管吊挂在拉线下。为避免铁丝受冲击波振动、洞内潮湿空气腐蚀等原因造成断裂,每10m增设1个尼龙绳挂圈。
⑶通风管破损时,应及时修补或更换。当采用软风管时,靠近风机部分,应采用加强型风管。通风管的节长尽量加大,以减少接头数量,接头应严密,每100m平均漏风率不宜大于1%。弯管平面轴线的弯曲半径不得小于通风管直径的3倍。
(4)风管最前端距掌子面5m,并且前55m采用可折叠风管,以便放炮时将此55m迅速缩至炮烟抛掷区以外。
3、通风系统日常管理和维护措施
⑴通风机应有专人值守,按规程要求操作风机,如实填写各种记录。⑵通风机使用前应卸去废油,换注新油,以后每半月加注一次。
⑶风机应尽量减少停机次数,发挥风机连续运转性能。需停机或开启时,根据洞内调度通知进行。为减少风机启动时的气锤效应对风管的冲击破坏,应采用分级启动,分级间隔时间为3min。
⑷开启轴流风机前,射流风机必须开启运转,以控制风流方向,防止污浊空气形成小循环。
⑸综合保障班组中应设专职风管维修工。每班必须对全部风管进行检查,发现破损等情况及时处理。对于轻微破损的管节,采用快干胶水粘补:先将破损部位清洁打毛后,再行粘补;破损口小于15cm时,直接粘补;破损口大于15cm时,先将破口缝合后再行粘补,粘补面积应大于破损面积的30%。粘补后10min内不能送风。对于严重破损的管节,必须及时更换。
⑹因洞内渗水和温度变化的影响,风管内会积水,故应定期排水,以减少风管承重和阻力。
第三篇:瓦斯隧道运营通风技术研究
瓦斯隧道运营通风技术研究
王明年,钟新樵,张开鑫,滕兆民
摘 要:
由于瓦斯隧道混凝土衬砌本体中的细小孔隙和“三缝”等缺陷的存在,建成后的瓦斯隧道必然受瓦斯侵袭,这对运营安全危害极大,为此,本文对瓦斯隧道运营通风技术进行了认真研究,提出了经济、安全、有效的通风方案,为未来瓦斯隧道的通风设计提供了理论依据。
关键词: 瓦斯隧道;运营通风;通风设计
分类号: U4
51文献标识码: A
Study on Operation Ventilation Technology in Gas Tunnel
WANG Mingnian1,ZHONG Xiqiao1,ZHANG Kaixing2,TENG Zhaomin2
(1Dept.of Underground Eng.and Geotechnical Eng.,Southwest Jiaotong
University,Chengdu 610031,China;
2The Second Survey and Design Institute,Chengdu 610031,China)
Abstract: Because there are small openings and the “three cracks”in the
concrete lining of gas tunnel,the gas should intrude into the gas tunnel
built.This effect will endanger the transport safety.The authors study on
the operation ventilation technology in the gas tunnel and put forward an
economical,safety and effective ventilation plan,and therefore furnish a
theoretical basis for the gas tunnel ventilation design in the future.Keywords: gas tunnel;operation ventilation;ventilation design
0 前言
穿过煤层(或含瓦斯气体地层)的隧道常常受到瓦斯的侵袭,因此,通常称这类隧道为瓦斯隧道。瓦斯隧道在开挖时,瓦斯压力被释放,但建成后,瓦斯被隧道支护结构所封闭,使原来已卸压的瓦斯压力又得以回升,这样瓦斯在渗透压力的作用下将向隧道内渗透。瓦斯渗入隧道后,对隧道的运营安全危害极大,它不但容易使人窒息,给司乘人员和维修人员带来危险,而且在电气和机械明火下容易发生爆炸,因此,“铁路瓦斯隧道技术暂行规定”要求[1]:“瓦斯隧道运营期间,隧道内的瓦斯浓度不得大于0.3%”。要达到这一控制指标,有两种措施:一是减少瓦斯的渗入量;二是加强机械通风。目前,减少瓦斯的渗入量有两种方法:一是使用气密性混凝土衬砌,二是增加衬砌厚度,而增加衬砌厚度就是增加投资,为此,使用气密性混凝土衬砌将是投资所希望的。但即使使用了气密性混凝土衬砌,也不能完全隔断瓦斯的渗透,因此,瓦斯隧道必需设置机械通风。本文结合家竹箐隧道,对瓦斯隧道的运营通风技术进行了研究。家竹箐高瓦斯隧道情况
家竹箐隧道在南昆线南宁到红果段,长4 980 m,其中瓦斯段长1 084 m(图1),占隧道总长的21.8%,现场实测瓦斯压力0.2
MPa~1.34 MPa。瓦斯段隧道支护体系采用全封闭(带仰拱)复合式衬砌,初期支护有0.04 m厚的喷射混凝土和0.15 m~0.20
m厚的模注混凝土组成;二次衬砌采用0.25 m~0.35 m厚模注混凝土,因此,家竹箐隧道总的模注混凝土衬砌厚度为0.40 m~0.55
m。为了封闭瓦斯,支护结构材料选用掺有硅灰和粉煤灰的双掺气密性混凝土,并在二次模注混凝土与初期支护间设置了HDPE板,以减少瓦斯渗漏。
图1 家竹箐隧道概况
家竹箐隧道断面积F=31.15 m2,断面湿周S=21.51 m,断面当量直径d=5.79 m。隧道接缝宽度按每缝宽0.005
m计,每8m设一道横向接缝,则瓦斯段内接缝总的长度为0.685 m。
为了运营通风,家竹箐隧道在距进口2 785 m处设有一个斜井(图1),斜井断面形式为直墙圆拱型,长度为383.83
m,断面积F=8.51 m2,断面湿周S=11.27 m,断面当量直径d=3.02 m。
隧道内运行列车长度LT=350
m,列车断面积fT=12.6 m2,列车车速v上T=43.26 km/h(12.02 m/s),v下T=44.55 km/h(12.38 m/s)。家竹箐隧道瓦斯渗入量确定
2.1 瓦斯渗入量的计算方法
地层中的瓦斯主要通过衬砌本体的细微裂隙和“三缝”等缺陷渗入隧道内。瓦斯渗入量不仅与煤层(或地层)中瓦斯含量、压差(即瓦斯压力和隧道内空气压力之差)有关,而且与衬砌材料、接缝材料的渗透性质有关,同时也与隧道内空气的流动速度等因素有关。因此,对于瓦斯隧道,常用渗透系数法来确定瓦斯渗入量[2],即
qCH4=[kA(P21-P22)]105/(2hγP2)
(m3/s)(1)
式中,k为衬砌或接缝的渗透系数,由试验测定(m/s);P1为渗透压力,封闭后地层内的瓦斯压力值(MPa);P2为隧道内空气压力(MPa),因隧道内气流与外界大气相通,故取P2=0.1 MPa;h为渗透厚度,取衬砌厚度(m);γ为瓦斯的容重(kg/m3);A为透气面积(m2),其值为
A=L1S(2)
其中,L1为隧道穿过瓦斯地层的长度(m);S为隧道断面周长(m)。
当隧道混凝土衬砌本体和接缝的渗透系数不相同时,要分别计算出衬砌本体和接缝的瓦斯渗入量qCH4,而后相加作为该隧道瓦斯总的渗入量。
2.2 渗透系数k的确定
渗透系数k用压气法测定,实际各种材料的渗透系数可按表1选取。
表1 各种材料的渗透系数
材
料k体/m*s-1k缝/m*s-1
普通混凝土1.66×10-121.66×10-11
气密性混凝土1.66×10-131.66×10-12
2.3 家竹箐隧道瓦斯渗入量计算
对于家竹箐隧道,取P2=0.1 MPa,γ=0.716 kg/m3,h=0.40 m,k体和k缝按表1选取。衬砌本体的瓦斯渗透总面积:A1=S×L=21.51×(1 084-0.685)=23 302.105 65(m2)
施工缝的瓦斯渗透总面积:A2=S×b=21.51×0.685=14.734 35(m2)
由此得到当衬砌为气密性混凝土时,瓦斯的渗入量 q=q1+q2=0.006 795 755 166(P21-0.01)(m3/s)(3)
当衬砌为普通混凝土时,瓦斯的渗入量
q=q1+q2=0.067 957 551 66(P21-0.01)(m3/s)(4)
由此可计算出在不同瓦斯渗透压力(P1)下渗入隧道的瓦斯量q,见表2。
表2 不同渗透压力(P1)下的瓦斯渗漏量
瓦斯压力
P1/MPa气密性混凝土瓦斯渗漏总量
/m3*s-1普通混凝土瓦斯渗漏总量
/m3*s-1
0.20.000 203 870.002 038 7
0.60.002 378 510.023 785 1
1.00.006 727 800.067 278 0
1.340.012 134 500.121 345 0
由表2可以看出,普通混凝土衬砌的瓦斯渗入量是气密性混凝土衬砌瓦斯渗入量的10倍,所以气密性混凝土衬砌对封闭瓦斯是非常有效的,为此,在家竹箐隧道的施工中采用了气密性混凝土衬砌。同时可以看出,经气密性混凝土衬砌封闭后,隧道内仍有瓦斯渗入,当瓦斯压力为1.34 MPa时,瓦斯渗漏量达0.012
50 m3/s,因此,为安全计,仍需机械通风。家竹箐隧道瓦斯污染模型
3.1 瓦斯污染模型的建立
假设瓦斯浓度沿隧道是一维分布,根据质量守衡原理可得到瓦斯污染模型为[3](5)
式中,C(x,t)为x位置在t时刻的瓦斯浓度;v是隧道风速;Dt综合扩散系数,亦称混合系数,Dt=D1+D2,D1为分子扩散和紊动扩散系数,与隧道内风速分布和浓度分布不均等因素有关,对于层流,D1仅为分子扩散系数Dm;D2为移流离散系数,一般情况下,D2D1Dm,故常忽略D1和Dm,以离散为主时取Dt=D2;q(x,t)是瓦斯源项,即单位时间单位体积里瓦斯的产生量,随时间而变化。上式为一个变源项的对流-扩散方程,一般用数值方法求解,将隧道长度L离散成M个长度为Δx的小段,时间步长取Δt,采用逆风隐式差分格式,将式(5)离散为
(Cn+1j-Cnj)/Δt+v(Cn+1j-Cn+1j-1)/Δx=Dt(Cn+1j+1-2Cn+1j+Cn+1j-1)/(Δx)2+qn+1j()
式中,上标n表示第n时间段,下标表示隧道的第j小段(j=1,M),将式(6)整理成 ACn+1j-1+BCn+1j+ECn+1j+1=Sj(7)
式中,A=-(H1+H2);B=1+H1+2H2;E=-H2;Sj=Cnj+qn+1jΔt。
其中,H1=vΔt/Δx;H2=DtΔt/(Δx)2。
式(7)是一个三对角矩阵,可用追赶法求解。由于斜井左右段隧道的风速不同(图1),因此,计算瓦斯浓度要分别对左右段隧道进行,由于左右段隧道的瓦斯浓度是相关的,所以当气流由左段向右段流动时,左右段的连接点可作为右段计算的瓦斯源点,同样,当气流由右段向左段流动时,左右段的连接点可作为左段计算的瓦斯源点,斜井内瓦斯浓度同理计算。对于隧道的进口和出口以及斜井的出口作为边界点处理,这些点的瓦斯浓度始终为0。
3.2瓦斯源q(x,t)的确定
家竹箐隧道瓦斯压力P1=1.34 MPa,隧道衬砌为气密性混凝土,由表2可得瓦斯总渗入量
q=0.012 134 50 m3/s
由此可得瓦斯段任一点单位时间单位体积里瓦斯的产生量q(x,t)为
q(x,t)=q/(31.15×108 4)=3.593 639 868×10-7
m3/(m3.s)
3.3 单元划分
家竹箐隧道单元划分如下:斜井左段隧道取558个节点,右段取440个节点,斜井取78个节点,单元长度都为5 m。时间划分为每1 s输出一个结果。家竹箐隧道活塞风速计算
家竹箐隧道和斜井组成一个三通系统,因此,斜井左右两侧隧道的活塞风速应按三通系统进行计算[4]。
取自然风速为1.5 m/s,并按自然风与列车运行方向相反、与列车运行方向相同、无自然风三种情况分别计算列车活塞风,同时考虑列车出洞后活塞风的衰减,计算结果列于表3。
表3 列车活塞风速计算结果
列车运行方向南宁→红果南宁←红果
列车运行区段A→CC→BA←CC←B
自然反风AC段风速5.273.59-5.23-3.82
vn=-1.5CB段风速3.935.37-3.59-5.26
/m*s-1CD段风速4.90-6.50-6.025.27
自然顺风AC段风速5.594.07-5.46-4.06
vn=1.5CB段风速4.175.63-4.10-5.60
/m*s-1CD段风速5.29-5.70-5.015.61
无自然风AC段风速5.433.83-5.35-3.94
vn=0CB段风速4.055.50-3.84-5.53
/m*s-1CD段风速5.05-6.10-5.535.44 家竹箐隧道通风计算
5.1 通风工况
按自然风方向与列车运行方向的最不利组合,计算了7种工况,即:第一种工况,有列车运行,自然风由南宁→红果,且vn=1.5 m/s;第二种工况,有列车运行,自然风由南宁←红果,且vn=1.5 m/s;第三种工况,有列车运行,自然风始终与列车运行方向相反,且vn=1.5 m/s;第四种工况,有列车运行,无自然风,vn=0 m/s;第五种工况,无列车运行,自然风由南宁→红果,且vn=1.5 m/s;第六种工况,无列车运行,自然风由南宁←红果,且vn=1.5 m/s;第七种工况,无列车运行,无自然风,vn=0 m/s。
5.2 列车运行组织情况
本区段行车对数为:近期6对,远期8.5对;所以列车运行间隔时间为:南宁→红果方向列车出洞后300
s,南宁←红果方向列车进洞,南宁←红果方向列车出洞后300 s,南宁→红果方向列车进洞,„„,如此往复。
5.3 有列车运行时隧道内瓦斯分布情况
有列车运行情况共计算了4种工况,计算结果比较发现自然风始终与列车运行方向相反时最为不利,现以此为例进行分析。
此时列车受逆向自然风作用,每对列车运行情况分为7个阶段,第一阶段,列车由南宁→红果方向,列车在斜井左侧运行,运行时间为232
s。第二阶段,列车由南宁→红果方向,列车在斜井右侧运行,运行时间为183 s。第三阶段,列车出洞,活塞风速衰减,时间为300
s。第四阶段,列车由南宁←红果方向,列车在斜井右侧运行,运行时间为177 s。第五阶段,列车由南宁←红果方向,列车在斜井左侧运行,运行时间为225
s。第六阶段,列车出洞,活塞风速衰减,时间为401 s。第七阶段,自然风由南宁→红果方向,时间为499 s。
每对列车按上述7个阶段组合进行计算,共计算了57对,发现列车运行7对后,隧道内瓦斯总量基本保持不变,每对列车各个阶段的瓦斯浓度分布曲线基本保持不变,这说明,列车运行7对以后,隧道内瓦斯的渗入总量与隧道洞口和斜井口排出的瓦斯总量相当,图2给出了各个阶段下瓦斯分布曲线。
由第一阶段瓦斯分布曲线图可以看出,因为列车由南宁→红果方向运行,所以活塞风速也是南宁→红果方向,因此整个瓦斯分布曲线右移,由于斜井的存在,有一部分瓦斯从斜井排出,因而斜井左侧的瓦斯浓度高于右侧瓦斯浓度。由第二阶段瓦斯分布曲线图显示,随着时间的增加,斜井继续排出瓦斯,斜井右侧瓦斯浓度逐渐高于斜井左侧的瓦斯浓度,斜井右侧瓦斯开始从隧道出口排出。由第三阶段瓦斯分布曲线图可以看出,随着活塞风速的衰减,斜井右侧瓦斯继续从隧道出口排出,且斜井右侧瓦斯浓度仍高于左侧瓦斯浓度。至此,南宁→红果方向运行的列车对隧道瓦斯浓度分布的影响计算结束。
图2 第三种工况各阶段瓦斯分布曲线
由第四阶段瓦斯分布曲线图可以看出,由于活塞风由南宁←红果方向,所以隧道瓦斯浓度分布曲线开始左移,有一部分瓦斯从斜井排出,斜井左侧由于瓦斯不断渗入,瓦斯浓度不断增加。由第五阶段瓦斯分布曲线图可见,斜井左侧瓦斯开始从洞口排出,右侧瓦斯仍有部分从斜井排出。
第六阶段瓦斯分布曲线图显示,随着活塞风速的衰减,斜井右侧瓦斯浓度降至0,斜井左侧瓦斯大量从洞口排出。由第七阶段瓦斯分布曲线图可以看出,在自然风作用下,隧道瓦斯浓度分布曲线开始右移。至此,一对列车运行结束。下一对列车通过隧道,隧道内瓦斯变化又重复图2过程。
由上述分析过程可以看出,隧道内的瓦斯浓度最大值没有超过0.06‟,与控制标准0.3%相差很多。前已述及,此工况为有列车运行情况的4种工况中最为不利工况。所以可得,在自然风速为1.5
m/s,列车运行速度为v上T>43.26 km/h,v下T>44.55 km/h;列车运行组织为:南宁→红果方向列车出洞后300
s,南宁←红果方向列车进洞,南宁←红果方向列车出洞后900 s,南宁→红果方向列车进洞,家竹箐隧道不需要设计机械通风。
5.4 无列车运行时隧道内瓦斯分布情况
无列车运行时共计算了3种工况,计算结果比较发现,无自然风时最为不利。这种工况下,隧道内瓦斯聚积最快,2个半小时,隧道内瓦斯浓度将超过0.3%,即超过控制指标(图3)。
图3 2小时30分钟隧道内瓦斯分布曲线图4 第五种工况隧道内瓦斯分布曲线图5 第六种工况隧道内瓦斯分布曲线
由此可以看出,在无自然风,无列车运行时,家竹箐隧道需要机械通风。
无列车运行时的另外2种工况计算结果见图
4、图5。
由图
4、图5可以看出,无列车运行,且自然风vn=1.5 m/s,不需要机械通风。
5.5 家竹箐隧道通风情况
上述7种工况中,只有无自然风,无列车运行时,需要机械通风,现按此种工况进行通风计算,假定无自然风,无列车运行已有2小时30分钟,计算通风如下:
按斜井吸出式通风,考虑瓦斯不聚积的最小风速为1.5 m/s;按这一风速配风,风机风量为141
m3/s,此时,通风10分钟,15分钟,20分钟,25分钟后,隧道内瓦斯分布见图6~图9。
图6 通风10分钟瓦斯分布曲线图7 通风15分钟瓦斯分布曲线图8 通风20分钟瓦斯分布曲线图9 通风25分钟瓦斯分布曲线
由图6~图9可以看出,按斜井吸出式通风,且风机风量为141 m3/s时,通风25分钟,可基本上将隧道内全部瓦斯排出。结论
由以上分析可得出如下结论:
(1)
对于瓦斯隧道,普通混凝土衬砌的瓦斯渗入量是气密性混凝土衬砌瓦斯渗入量的10倍,所以气密性混凝土衬砌对封闭瓦斯是非常有效的,因此,建议在瓦斯隧道的施工中采用气密性混凝土衬砌。
(2)经气密性混凝土衬砌封闭后,隧道内仍有瓦斯渗入,因此,为安全计,仍需设计机械通风。
(3)
家竹箐隧道,在列车运行速度为v上T>43.26 km/h,v下T>44.55 km/h;列车运行组织为:南宁→红果方向列车出洞后300
s,南宁←红果方向列车进洞,南宁←红果方向列车出洞后900 s,南宁→红果方向列车进洞,不需要机械通风。即列车运行密度大时,不需要机械通风。
(4)家竹箐隧道,无列车运行,但有自然风,且vn>1.5 m/s,不需要设计机械通风。
(5)
家竹箐隧道,在无自然风,无列车运行时最为不利,此时瓦斯积累最快。在2小时30分钟时,隧道内瓦斯浓度将超过0.3%,即超过控制指标,因此,需要设计机械通风。
(6)家竹箐隧道按斜井吸出式通风,当风机风量为141
m3/s时,在无自然风,无列车运行最不利工况下,通风25分钟,可基本上将隧道内瓦斯全部排出。
(7)家竹箐隧道,在无自然风,无列车运行时的最不利工况下,每隔2小时30分钟,需通风25分钟。
基金项目:铁道部重点科研项目资助(铁科工科字N6)
作者简介:王明年(1965—),男,副教授,博士
作者单位:王明年,钟新樵 西南交通大学 地下工程及岩土工程系,四川 成都 610031;
张开鑫,滕兆民 铁道部第二勘测设计院,四川 成都 610031
参考文献
[1] 铁道部铁建函[1994]344号文.铁路瓦斯隧道技术暂行规定[S].北京,1994.[2] 铁道部第二勘测设计院.铁路工程设计技术手册[M].北京:中国铁道出版社,1995.[3] 周雪漪.计算水力学[M].北京:清华大学出版社,1995.[4] 铁道部第二勘测设计院.铁路隧道运营通风[M].北京:中国铁道出版社,1983.
第四篇:瓦斯隧道通风、防爆作业指导书
目 录
1.编制目的..................................................................................2 2.编制依据..................................................................................2 3.适用范围..................................................................................2 4.施工方法及施工工艺.............................................................2 5.瓦斯监测系统配置.................................................................4 6.瓦斯监测实施.........................................................................4 7.通风、瓦斯、煤尘安全监测及施工措施.............................6 8.事故预防和处理措施.............................................................7 瓦斯隧道通风、防爆作业指导书
1.编制目的
通过实施本程序,以保证新建巴达铁路站前I标徐家湾隧道进口的通风、防爆。通过预先鉴定工序作业能力和实施有效地施工过程控制,实现质量目标最大限度的满足施工要求。
2.编制依据
⑴《铁路隧道工程施工质量验收标准》 TB10417-2003 ⑵《铁路隧道工程施工技术指南》 TZ204-2008 ⑶《铁路隧道工程施工安全技术规程》 TB10304-2009 3.适用范围
适用于巴达铁路站前I标徐家湾隧道进口的施工作业。
4.施工方法及施工工艺
4.1 施工原则
瓦斯爆炸是施工中最大的安全隐患。瓦斯爆炸的3个必要条件:一是要有一定浓度的瓦斯(主要为CH4);二是要有火源;三是要有足够的氧气。要达到安全生产的目的,就必须从瓦斯监测、通风、设备防爆等综合预防措施下手,杜绝洞内同时具备瓦斯爆炸的3个必要条件。通过对瓦斯的实时监测,控制和防止瓦斯浓度超限,是防止瓦斯爆炸发生的关键。
在施工中,对安全生产影响最大的是瓦斯(主要成分是CH4)、一氧化碳(C0)浓度。故在本隧道施工中,主要以CH4、C0为监测对象,监控隧道内有害气体的浓度。
瓦斯监测的目的:
⑴防止在施工过程中,有害气体浓度超限造成灾害,以确保施工安全和施工的正常进行;
⑵根据监测到的洞内有害气体的浓度大小,及时采取相应的技术措施;
⑶检验防排瓦斯技术措施效果,正确指导隧道施工,为科学组织施工提供依据。4.2监测依据及执行标准
⑴监测依据
隧道瓦斯的监测,主要以《煤矿安全规程》、《防治煤矿瓦斯突出细则》、《铁路瓦斯隧道技术规范》为主要依据,并参照现行《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》,根据上述规程进行有害气体的监测、控制。
⑵瓦斯限值与处理
隧道岩层中瓦斯涌出浓度的大小是危险程度的标志,施工中必须将瓦斯浓度控制在安全的限值以内。隧道施工控制瓦斯限值及超限处理措施见表1。
表1 瓦斯浓度控制标准和瓦斯超限处理措施
5.瓦斯监测系统配置
隧道施工使用瓦斯监测系统的目的是为了通过采用新技术来改进掘进过程中的安全状况,即隧道无论是采用简单的检测手段还是采用复杂的瓦斯监测系统,其目标都是:改善隧道内的环境与安全条件,提高开挖进度,保证隧道按时完工。为此,监测系统的选择主要应从以下几个方面考虑。
⑴瓦斯隧道灾害情况
如隧道瓦斯涌出量(是否突出)、煤层自然发火、冲击地压及地温地热等灾害及程度都是确定建立隧道瓦斯监测系统类型的依据。
⑵瓦斯隧道的现场控制
要根据隧道施工中开挖面的数量、机电设备安装地点、数目等需要监测地点的数量来确定瓦斯监测系统的装备容量,并应在此基础上再考虑20%~30%的备用量。
6.瓦斯监测实施
6.1本隧道瓦斯检测采用人工检测和自动监测两种手段。人工检测瓦斯时,报警点定为0.3%;自动瓦斯监控系统报警点定为0.3%,断电点设置为0.5%。
6.2当瓦斯自动监控系统报警时,瓦检员通知通风人员将风机转速提高,加大风机供风量;同时瓦检员加强对报警点及附近20 m的瓦斯浓度检测。当瓦斯浓度继续增大并不大于0.5%时,瓦检员通知瓦斯报警点的施工负责人安排该工作面工作人员将洞内施工机具整理好,并有秩序的撤出洞外。当瓦斯浓度上升较快并迅速超过0.5%时,瓦检员立即通知工作面施工负责人,立即将工作面工作人员有秩序的撤出;若风机加大转速增大供风量后,瓦检员再次检测的瓦斯浓度下降至0.3%以下,则通知该工作面的施工负责人,可以继续工作,同时瓦检员加大对该工作面瓦斯浓度的检测频率,密切注意瓦斯浓度的变化。
6.3当瓦检员携带的便携式瓦斯检测仪报警时,则立即通知该工作面施工负责人,该处立即停工,并及时通知通风人员加强通风。若是局部瓦斯积聚的地点瓦斯检测仪报警,瓦斯浓度未达到0.5%,瓦检员通知通风人员对该地点加强通风(开启局部通风机等措施),并继续加强瓦斯浓度检测,该地点可继续施工,但应绝对避免火源的产生;当局部瓦斯积聚的地点瓦斯浓度大于0.5%时,瓦检员通知隧道施工负责人,隧道立即停工,并切断所有电源,撤出所有工作人员,同时通知通风人员加强通风措施,瓦检员加强瓦斯浓度的检测。
6.4检测频率:当瓦斯浓度在0.3%以下时,瓦检员每小时检查一次;瓦斯浓度在0.3%以上时,应随时检查,检查作业不得离开该工作面;瓦检员必须保证“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”。
6.5检测地点:隧道内各工作面(掌子面开挖、初期支护、仰拱开挖、仰拱混凝土施工、防水板挂设、二次衬砌立模、二次衬砌混凝土灌注、隧道散水治理);瓦斯可能产生积聚的地点(二衬台车部位、隧道内避车洞室和综合洞室的上部、隧道内具有明显凹陷的地点);隧道内可能产生火源的地点(电机附近、电气开关附近、电缆接头的地点);瓦斯可能渗出的地点(地质破碎地带、地质变化地带、煤线地带、裂隙发育的砂岩、泥岩及页岩地带);在隧道进行超前钻孔前,必须在超前钻孔附近进行瓦斯检测;被特批允许的洞内电气焊接作业地点、内燃机具、电气开关、电机附近20 m范围内必须进行瓦斯检测。
6.6当两台瓦斯检测仪对瓦斯浓度检测结果不一致时,以浓度显示值高的为准。瓦检员应在8 h内将瓦斯检测仪器送技术室校准。瓦检员应当加强对便携式瓦斯检测仪的充电与维护管理工作,使用前必须检查便携式瓦斯检测仪的零点是否漂移过大和电压欠压。不符合要求的瓦斯检测仪,不得使用。零点漂移过大的瓦斯检测仪需及时送试验组校准。瓦检员瓦斯浓度检测信息反馈:瓦检员应作好人工瓦斯检测记录,并每天按时交技术室存档。
7.通风、瓦斯、煤尘安全监测及施工措施
7.1每日必须对洞内的空气温度进行测定。
7.2洞内的总进风量应按设计要求计算后供给,同时设置测风站,测定平均风速、风量、空气温度、大气压力、瓦斯和一氧化碳浓度等项目。
7.3按要求安设瓦斯自动检测报警断电装置。
7.4做好超前探测工作。探测采用直径75~105mm的钻孔,其位置和数量按设计文件要求布置和施工,以便能准确找出煤层位置,为及时施作检测孔掌握煤层赋存情况后采取相应的安全揭煤方法和措施提供依据。
7.5掘进采用“低爆力部分露煤震动放炮”,起爆采用电力起爆。7.6在开挖过程中可采用予抽瓦斯、超前钻孔、震爆破、水力冲孔、前探支架、掩护拉板等安全施工措施。
7.7按通风防尘、防爆管理办法要求,填写“瓦斯检测记录表”和“通风测量记录表”。
8.事故预防和处理措施
8.1洞外应设置消防水池和消防管路的备用。
8.2在洞口应采用无火、无焰方式取暖或使用防爆式电热器。严禁携带火种及穿戴化纤衣物进洞。
8.3加强火工材料的管理,包括建造库房,领发料制度,剩余材料的改变及爆破作业要求,装药前,放炮前和放炮后要认真检查爆破作业地点的瓦斯含量,瓦斯含量超1%不准放炮。
8.4瓦斯隧道所使用的运输、提升和空气压缩机必须有防爆装置。8.5洞内电源线的安装必须符合规定,同时使用适合于瓦斯环境用的防爆电器设备。
8.6在洞内发生瓦斯爆炸,煤尘突出事故时,应迅速组织人员撤离受威胁的区域,并及时切断电源,防止再次爆炸。
8.7当确定不会再发生爆炸事故后,应迅速恢复正常通风,排出烟雾,清理和加固导坑,再次进行监测,以利恢复施工。
第五篇:隧道通风技术方案
隧道通风技术方案
隧道左右洞出口独头掘xxxxm,采用压入式通风来满足供风要求,风机串联方式进行压风。
1、通风设备的布置
(1)主风机布置在洞口外30 m处,防止洞内排出的污浊空气重新进入洞内。(2)风管悬挂在隧道拱腰部位,距地面3 m 以上,安装时充分考虑机械出碴对风管的影响。(3)风管出口距工作面保持40 m左右,出风口气体射流沿壁扩散后能反向流出工作面,对工作面换气通风有利。(4)横洞施工完成后,设置临时隔风设施,防止左、右洞风流相互影响。
4.2 风管防漏、降阻措施
(1)风管选择:隧道洞口段300 m 采用1500mm硬质玻璃钢风管;其它采用1500 mm软风管,软风管采用长丝涤纶纤维作基布,压延PV塑料复合而成。其优点:表面光洁,对通风摩阻力小;有防水、抗燃、抗静电、抗老化性能;便于加工和接头处理。(2)风管联接方式:采用加长风管,减少风管接头数量,从而减少接头漏风量和接头阻力。风管每节长度采用30~40 m,风管接头用高强树脂拉链接口。(3)风管加工工艺:靠近工作面的风管采用混织胶布,用401强力胶手工粘接;软质风管到1500m处用增强胶布;风管采用电热塑机加工,整条风管无一个针眼,其防漏性和钢质风管无异。
(4)提高风管安装质量:风管吊挂做到平、直、稳、紧,即在水平面上无弯曲,垂直面上无起伏,以减少管道弯曲、褶皱形成的局部阻力;风管拐弯处要圆顺。
(5)风管底设置排水口:由于温度变化,风流中水汽会变成水积在风管底,要定期排-水,以防风管变形。
2、隧道通风降尘的关键技术
用水湿润沉积的粉尘:用水湿润沉积于碴堆、周壁等处的粉尘,是很有效的除尘措施。粉尘被水湿润后,尘粒互相附着凝结成较大的颗粒,同时增加了附着性,因而在生产过程或高速风流中不宜飞扬起来。主要做法:一是洒水降尘,在装碴运输等产尘较大的工序和工点喷雾洒水,可显著地减少产尘量和防止尘土飞扬;二是洗壁,在爆破后和凿眼、装碴前及时洗壁,不仅能有效的防尘,也有利于随后的喷锚作业;三是湿式凿岩,可以明显的降低钻眼时的粉尘浓度,若在水中加入湿润剂,则降尘效果更佳
定期洒水:采用无轨运输,出碴前向爆破后的石碴上洒水,定期向隧道内车行路线上洒水,使粉尘对施工人员的伤害降低到最低限度。喷射混凝土采用湿喷工艺,可有效地减少粉尘,改变作业环境。运输车辆不工作时要熄火,以减少尾气排放污染。