四川某铁路客运专线站前工程隧道高瓦斯工区施工方案(附示意图).doc

新建铁路西安至成都客运专线西安至江油段（四川省境内）站前工程XCZQ-4标黄家梁隧道高瓦斯工区施工方案 编 制 人：_______________ 审 核 人：_______________ 审 批 人：_______________编制单位：中铁五局西成客专工程指挥部编制日期：2013年10月19日目 录1、编制依据 - 1 -2、概述 - 1 -2.1、黄家梁隧道设计情况 - 1 -2.2、黄家梁隧道瓦斯情况概述 - 2 -3、高瓦斯隧道施工方案 - 3 -3.1、总体施工方案 - 3 -3.2、隧道施工工艺流程 - 3 -3.3、隧道施工方案 - 4 -4、高瓦斯工区运输方案选择 - 4 -4.1、瓦斯特性简介 - 4 -4.2、瓦斯防爆基本原则 - 5 -4.3、高瓦斯隧道对运输设备的要求 - 5 -4.4、有轨运输与无轨设备防爆原理的相同与区别 - 6 -4.5、有轨运输、无轨运输方式优缺点比较 - 6 -4.6、部分高瓦斯隧道施工运输方式对比 - 7 -4.7、中铁五局高瓦斯隧道工程施工情况 - 7 -4.8、结论 - 8 -5、高瓦斯隧道施工保证措施 - 8 -5.1、隧道施工工序工艺技术措施 - 8 -5.1.1、开挖方法 - 8 -5.1.2、支护方案 - 9 -5.1.3、瓦斯隧道非焊接工艺 - 9 -5.2、组织管理措施 - 10 -5.2.1、成立组织管理机构 - 10 -5.2.2、成立瓦斯管理领导小组 - 11 -5.2.3、建立健全管理制度 - 12 -5.3、设备管理措施 - 12 -5.3.1装运行走设备配置方案 - 13 -5.3.2、电气设备管理措施 - 14 -5.3.3、施工机具管理措施 - 14 -5.4、通风措施 - 15 -5.4.1、通风方式 - 15 -5.4.2、风量和风压计算 - 16 -5.4.3、黄家梁隧道通风平面示意图 - 19 -5.5、瓦斯检测与监控方案 - 19 -5.5.1、隧道瓦斯监测的内容 - 19 -5.5.2、自动瓦斯监控方案 - 19 -5.5.3、人工现场监测 - 21 -5.5.4、瓦斯及有害气体监控作业流程图 - 23 -5.6、瓦斯超前预报方案 - 23 -5.6.1、定性预测 - 23 -5.6.2、洞内超前钻孔预报预探 - 24 -5.6.3、钻孔探测内容 - 24 -5.6.4、钻孔揭示的地质情况判定及特殊情况处理 - 24 -5.6.5、填报记录 - 25 -5.7. 事故应急救援预案 - 25 -5.7.1、成立应急救援指挥部 - 25 -5.7.2、应急组织机构工作职责 - 26 -5.7.3、应急救援准备及措施 - 27 -5.7.4应急救援程序 - 29 -黄家梁隧道高瓦斯工区施工方案1、编制依据（1）西安至成都客运专线XCZQ-4标施工招标及投标文件。

2）西安至成都客运专线XCZQ-4标隧道设计图及通用图3）国家有关的法律法规及国家标准、规范1）《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002) 及2009 年局部修订（铁建设〔2009〕62 号）；2）《煤矿安全规程》(国家安全生产监督管理总局 2011)；3）《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ1029-2007）；4）《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）；5）《煤矿井下供配电设计规范》GB50417-20076）《爆炸性气体环境用电气设备》；7）《爆破安全规程》（GB6722-2011）8）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ 46-2005 9）《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设［2010］241号）；10）《铁路隧道工程施工安全技术工程》(TB10304-2009)；11)《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[2008]105号)；（4）现场施工调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料5）国内瓦斯隧道施工资料（6）中铁五局瓦斯隧道施工经验2、概述2.1、黄家梁隧道设计情况黄家梁隧道全长11632m，进口里程DK431+660，出口里程DK443+292。

隧道位于剑门关～江油北区间，双线隧道，线间距4.6m，设计为6‰、20‰上坡及-3‰的人字坡隧道洞身最大埋深约260m黄家梁隧道设三座斜井和二座横洞共5个辅助导坑施工，其中进口横洞长145m ，交点里程DK431+950；1号斜井长665m，交点里程DK434+650；2号斜井长623m，交点里程DK437+850；3号斜井长390m，交点里程DK438+700；横洞长260m交点里程DK440+800黄家梁隧道工期为2013年3月1日～2016年1月28日，共34.9个月黄家梁隧道工区管段划分示意图与表：黄家梁隧道工区管段划分表序号工区名称设计长度里 程长度（m）高瓦斯长度m1黄家梁隧道进口横洞工区辅助导坑JHDK0+145～JHDK0+00014502正 洞DK431+660～DK433+360170003黄家梁隧道1#斜井工区辅助导坑X1DK0+665～X1DK0+00066504正 洞DK433+360～DK436+300294018005黄家梁隧道2#斜井工区辅助导坑X2DK0+623～X2DK0+00062306正 洞DK436+300～DK437+850155015507黄家梁隧道3#斜井工区辅助导坑X3DK0+390～X3DK0+00039008正 洞DK437+850～DK439+500165016509黄家梁隧道横洞工区辅助导坑HDK0+260～HDK0+000260010正 洞DK439+500～DK440+8001300011黄家梁隧道明洞工区正 洞DK440+800～DK443+2922492012合计辅助导坑/2083013正 洞DK431+660～DK443+2921163202.2、黄家梁隧道瓦斯情况概述隧区属构造侵蚀，风化剥削中低山区地貌，山岭呈北东向展布。

隧道穿越第四系全新统黏土、侏罗系泥岩夹砂岩、砂岩黄家梁隧道主要不良地质为油砂岩、原油及有害气体、顺层、滑坡等：隧道钻孔中最浅28.3 m 见油砂岩，最深119.8m 见油砂岩隧道洞身钻孔DZ-HJL-07 天然气浓度最大为25220ppm（封孔24小时测得）；DZ-HJL-08 孔天然气浓度最大为28450ppm（封孔24小时测得）原油主要赋存于局部节理裂隙内和层理裂隙内硫化氢气体及二氧化硫对隧道施工和隧道结构耐久性会造成危害设计单位根据以上地质勘测情况和相关咨询技术资料，判定黄家梁隧道DK434+500～DK439+500 段为高瓦斯段落，1#斜井、2#斜井、3#斜井施工区段在此范围，为高瓦斯工区，设计采用有轨运输施工方式；其余为地段为低瓦斯工区，设计采用无轨运输施工方式3、高瓦斯隧道施工方案3.1、总体施工方案（1）黄家梁隧道1、2、3号斜井作业机械及电气设备（挖装、运输、喷锚设备、临电、机具、通风、瓦斯斯检测）按高瓦斯工况配置，使用防爆型其余低瓦斯工区隧道作业机械及电气设备按低瓦斯工况配置，严禁进入高瓦斯地段2）开挖工法：Ⅲ级围岩采用台阶法开挖,Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖,Ⅴ级围岩采用三台阶临时仰拱法开挖。

隧道开挖循环进尺控制在1.2－3.0m，支护紧跟，快挖快支快封闭，做到控制每次开挖面积较小，控制一次瓦斯溢出量不大，开挖轮廓能迅速得到支护封闭3）黄家梁隧道1号、2号、3号斜井全部采用压入式通风4）采用新奥法进行设计施工V级围岩初期支护采用型钢钢架、锚网喷支护，二衬钢筋混凝土衬砌；Ⅳ级围岩初期支护采用格栅钢架、锚网喷支护，二衬混凝土衬砌；Ⅲ级围岩初期支护采用锚网喷支护，二衬混凝土衬砌5）初期支护采用气密性喷射混凝土，二衬采用气密性混凝土6）隧道仰拱、拱墙全环铺设防水板，作为隔离层排水管内设置油气分离装置3.2、隧道施工工艺流程工艺流程见下图：质量验收设定瓦斯工区瓦斯工区施工设计瓦斯工区掘进施工瓦斯工区初支防水层及二衬效果检验围岩量测及瓦斯监测通风设计管线电路设计钻爆设计初期支护设计二衬设计围岩量测设计瓦斯监测设计围岩量测及瓦斯监测 瓦斯隧道地段施工程序3.3、隧道施工方案隧道施工方法具体参见已通过评审的《黄家梁隧道瓦斯专项施工方案》4、高瓦斯工区运输方案选择4.1、瓦斯特性简介（1）爆炸性瓦斯本身是不会自燃和爆炸的，但当和空气（氧气）以一定比例混合均匀并达到一定浓度后，遇到火源，就会燃烧和发生爆炸。

2）渗透性瓦斯的渗透性极高，扩散速度快，其扩散性较空气高1.6倍，容易透过裂隙发达、结构松散的岩石或煤层，渗透到隧道开挖空间里3）不稳定性瓦斯在煤体和围岩中以游离状态和吸着状态存在两种状态的瓦斯是处在不断变化的动平衡中，当温度、压力等外界条件变化时，平衡就被打破压力升高温度降低时，部分瓦斯将由游离状态转化为吸着状态，反之，压力降低温度升高时，又会有部分瓦斯由吸着状态转化为游离状态4）窒息性瓦斯无毒、无色、无味，但不适合呼吸瓦斯浓度升高，空气中氧气浓度急剧下降，会引起人员窒息5）瓦斯爆炸的必要条件瓦斯爆炸必须具备三个条件：一定的瓦斯浓度，一定温度的引火源和足够的氧气瓦斯浓度：瓦斯爆炸是有一定的浓度范围的，在新鲜空气中，当甲烷浓度低于5%界限时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层；浓度高于16%界限时，在遇火源时不爆炸也不燃烧一般情况下，瓦斯在空气中的浓度为5%～16%时，才可能发生爆炸引火源：瓦斯爆炸的第二个必要条件是高温火源的存在一般，瓦斯的引火温度为650～750℃左右明火、煤炭自燃、电气火花、炽热的安全灯网罩、吸烟、甚至撞击或摩擦产生的火花等，都足以引燃瓦斯足够的氧气：大量实验证明，当含瓦斯的混合气体中氧浓度降低时，瓦斯的爆炸界限随之缩小，当氧浓度低于12%时，瓦斯混合气体即失去爆炸性，即使遇到明火也不会发生爆炸。

4.2、瓦斯防爆基本原则一是控制瓦斯这个危险物质，关键是通过瓦斯探测、瓦斯监测、施工通风降低瓦斯浓度二是防止点火源的出现4.3、高瓦斯隧道对运输设备的要求现行铁路瓦斯隧道施工技术规范、隧道施工指南和安全技术规程规定：隧道内高瓦斯工区必须采用安全防爆型机电设备有轨、无轨运输设备从本质上应具备消除电气、动力火花和控制高温的防爆性能，应选择有资质的单位进行有轨、无轨设备防爆改装1）有轨运输设备产生的火花和高温均是由电力提供，消除电气火花主要采取与环境隔绝的措施；无轨运输采用柴油机为牵引动力，其防爆主要应消除柴油机电火花及柴油燃烧产生的火花2）运输设备应设置自动保护装置，在监控参数出现异常情况时能及时发出警报信号并能使无轨运。