瓦斯隧道施工安全控制要点1.doc

瓦斯隧道施工安全控制要点1、瓦斯的特性与危害1.1、瓦斯的产生1.1.1、瓦斯是煤矿井巷和隧道施工中，从煤层、岩层和隧道围岩中逸出的各种有害气体的总称。1.1.2、瓦斯的主要成份是俗称沼气的甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氮、重烃及其化合物，包括乙烷、丙烷、丁烷等气体。煤矿瓦斯是大量植物沉积埋藏在地下深处，在缺氧情况下经地层高温高压的作用下在进入煤的变质碳化过程中产生的气体。1.1.3、瓦斯通常在碳质岩内或者附近发现，尤其在煤层、页岩和含油层以及其他产生瓦斯的岩石上的多孔地层，另外在泥炭、有机粉砂和有机体在潮湿环境下腐烂的地方也会有瓦斯存在。瓦斯可以沿断层、节理或者多孔岩石横向通过相当一段距离。如果被覆盖的不渗水地层限制，瓦斯会在湖和水下累积。在城镇内，甲烷气可能来自于垃圾堆、淤积物、下水道或者污水污泥，或者来自管道泄漏。甲烷还可能从有机源处进入开挖区域，例如来自废料填埋点、有机材料沉积物的腐烂以及粉土、下水道、排水道、涵管等处的淤泥中。1.1.4、瓦斯通常以气压袋形式存在，当气压袋被刺破(如钻眼）后，由于稳定的渗入、严重散发或者突然涌入，在开挖区域将有瓦斯出现：伴随一定煤层中的地质扰动，瓦斯也会以强烈爆发的形式（通常含有大量煤尘）产生。溶在地下水中的瓦斯气体进入隧道后，气体会从水中释放出来，进入隧道空气中。1.2、瓦斯的主要性质瓦斯危害最大的主要就是俗称沼气的甲烷、二氧化碳和一氧化碳。1.2.1、甲烷（沼气）甲烷有以下六个基本特征（1）无色、无嗅、无味的可燃气体；比重0.554 g/L，比空气将轻一半多，易聚积于隧道的顶部或高处（2）有很强的渗透性和扩散性，能从邻近煤层或岩层迅速渗透并扩散到整个隧道的空气中；微溶于水。（3）虽无毒，但当空气中甲烷含量达到43％浓度时，可使空气中氧气的正常浓度20.9%下降到12％，使人窒息；当空气中甲烷含量达到57％浓度时，可使空气中氧气浓度下降到9％，使人短期内窒息死亡。（4）有燃烧性，浓度小于5％，遇火源能燃烧；当浓度大于16％时，不能直接燃烧，但遇新鲜空气能缓慢燃烧。（5）有爆炸性，当浓度在 5～16％时遇火源能爆炸；（6）高浓度区具有一定的压力，开挖中会出现煤与瓦斯突出。1.2.2 二氧化碳无色，略有酸嗅味；比重为1.52g/L，1.2.3一氧化碳无色、无味、无嗅；比重为0.97 g/L2、瓦斯隧道施工安全规定2.1、瓦斯隧道划分2.1.1、瓦斯隧道划分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三种，瓦斯隧道的类型按隧道内瓦斯工区的最高级确定。2.1.2、瓦斯隧道工区分为非瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区、瓦斯突出工区共四类。2.1.3、低瓦斯工区和高瓦斯工区可按绝对瓦斯涌出量进行判定。当全工区的瓦斯涌出量小于0.5m3/min时，为低瓦斯工区；大于或等于0.5m2.1.4、瓦斯隧道只要有一处有突出危险，该处所在的工区即为瓦斯突出工区。判定瓦斯突出必须同时满足下列4个指标：瓦斯压力P≥0.74MPa；（测定方法按附录D）瓦斯放散初速度△P≥10；（测定方法按附录E）煤的坚固性系数f≤0.5；（测定方法按附录F）煤的破坏类型为Ⅲ类及以上。（破坏类型按附录A）（检测方法见《铁路瓦斯隧道技术规范》相关规定）。2.2、衬砌结构2.2.1、瓦斯工区根据其含瓦斯的情况，可划分为非瓦斯地段和三级、二级与一级三种含瓦斯地段，并分别采用不同的衬砌结构。含瓦斯地段的等级应按表2.2.1表2.2.1地段等级吨煤瓦斯含量(m3/t)瓦斯压力（MPa ）三＜0.5＜0.15二≥0.5≥0.15并＜0.74一--≥0.74注：当按吨煤瓦斯含量及瓦斯压力确定的地段等级不一致时，应取较高者。2.2.2、一、二级瓦斯地段应采用复合式衬砌，其初期支护和二次衬砌应根据埋置的深度、围岩级别、工程地质和水文地质条件、瓦斯严重程度按全封闭原则进行设计。2.2.3、瓦斯隧道的衬砌结构应有防瓦斯措施，宜按表2.2.3表2.2.3封闭措施瓦斯地段等级三二一围岩注浆选用喷射混凝土中掺气密剂选用采用设置瓦斯隔离层采用采用模筑混凝土中掺气密剂采用采用采用模筑混凝土中掺钢纤维----选用施工缝气密处理采用采用采用2.2.4、含瓦斯地段的喷射混凝土厚度不应小于15 cm，模筑混凝土衬砌厚度不应小于40 cm。2.2.5、喷射混凝土中掺用气密剂后，透气系数不应大于10-10cm/s，模筑混凝土中掺用气密剂后，透气系数不应大于10-112.2.6、掺气密剂的混凝土施工材料应符合下列规定：（1）水泥宜选用强度等级为32.5的硅酸盐和普通硅酸盐水泥，不得采用其他水泥；（2）砂的细度模数Mx≥2.7，含泥量不大于3%，不得使用细砂；（3）石子的最大粒径Dmax≤40mm，级配宜为2～3级，含泥量不大于1%，不得有泥土块，或泥土包裹石子表面，针片状颗粒含量不