低瓦斯隧道施工安全技术交底#四川

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1、施工作业前技术交底 记录代号：使用号：单位：四川路桥西成客专第三项目部 2014年 2 月 6 日工程项目名称仙女岩隧道所属单位四川路桥西成客专第三项目部分项工程名称低瓦斯隧道施工施工负责人分项工程负责人技术交底人姓名作业组班长姓名安全员姓名施工作业主要内容：仙女岩低瓦斯隧道施工阶段技术交底及安全要求内容(交底内容较多时可以另成附件附后)：一、目的明确低瓦斯隧道施工工艺要求、操作要点和相应的工艺标准，规范低瓦斯隧道施工作业，提高施工人员对瓦斯隧道了解，防止瓦斯爆炸事故，保障施工人员人身安全。二、编制依据设计图及相关技术规范铁路瓦斯隧道技术规程铁路隧道监控量测技术规程三、瓦斯的定义：瓦斯是隧道(

2、或矿井) 从地层中涌出的以甲烷为主的各种有害气体的统称，由gas音译而来，其成分比较复杂，它含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气、和数量不等的重烃以及微量的稀有气体等，但主要成分是甲烷（CH4，俗称沼气），占80%90%。沼气无色、无味、无毒，难溶于水，比空气轻，遇火即燃烧或爆炸。瓦斯隧道遇到瓦斯多出现在煤系地层。瓦斯无色、无味。但若与其它芬芳族气体混合，则发出类似苹果的香味。其熔点为-182.5，沸点为-164，在标准状态下，密度为0.716kg/m3，相对于空气的比重为0.554，因此易积聚在坑道的渗透性高，扩散速度大，约为空气的1.6倍，容易透过裂隙发达，结构松散的岩石。瓦斯微溶于水，溶解

3、度为3.5%；极易燃烧，但不能自燃，当与空气混合到一定浓度时，遇火源能燃烧或爆炸，瓦斯无毒，但其成分中的乙烷，丙烷等气体具有麻醉性，容易使人头晕目眩、头痛，甚至昏迷，瓦斯浓度过高时，相对降低空气中氧气含量能使人窒息。四、瓦斯的特性：1、瓦斯的特性（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，才会燃烧和发生爆炸。（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(或矿井)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

4、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，压力降温度升时，又会有部分瓦斯由吸着状态转化为游离状态。（4）窒息性瓦斯是无毒、无色、无味的，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。煤矿许多瓦斯伤亡事故中，有很大部分是瓦斯窒息造成的。2、 瓦斯、煤层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。（1）瓦斯浓度瓦斯爆炸之所以产生，是瓦斯氧化反应剧烈发展的结果。如果生成的热量超过周围介质的吸热和散热的能力，即形成热量的积聚，促使氧化进一步发展结果就会酿成爆炸。瓦斯爆

5、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，此燃烧层呈浅兰色或淡青色；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。当然，瓦斯的爆炸界限不是固定不变的。当瓦斯中混入某些可燃性气体时，不仅增加了爆炸性气体的总浓度，而且会使瓦斯爆炸的下限降低。当隧道（或矿井）空气中含有煤尘时，也会使瓦斯的爆炸下限降低，增加爆炸的危险性。此外，瓦斯混合气体的初温越高，爆炸界限就越大。所以，当隧道（矿井）发生火灾时，高温会使原来不具备爆炸条件的瓦斯发生爆炸。但如有惰性气体混入，可在一定程度上降低瓦

6、斯爆炸的危险性。少量加入惰性气体可缩小瓦斯爆炸界限，多量加入甚至能使瓦斯混合气体失去爆炸性。（2）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650750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。不同浓度的瓦斯引火温度不同，高温也可能引燃低浓度的瓦斯。由于瓦斯的热容量很大(约空气的2.5倍)，当其遇火后并不立即发生反应，需要迟延一个很短的时间后才能燃烧和爆炸，这种现象称为延迟引火现象。其延迟引火的时间称为感应期，这种现象对隧道（矿井）的安全生产有着重要作用。在使用安全炸药进行爆破时，即使爆温能高达2000 左右，

7、但由于爆焰存在的时间极短(通常仅为千分之几秒)，也不致将附近的瓦斯引爆。（3）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）煤尘爆炸的条件：当煤尘粒度在1微米1毫米的范围内，其挥发分指数超过10%，而且它飞扬在空气中的含量为每立方米303000克时，都具有爆炸性，其中以112克/米3爆炸最猛。同时还需要具备一个条件，这就是700800C的点燃温度才能爆炸。五、瓦斯隧道的施工：瓦斯地段必须坚持“加强通风、勤测瓦斯、严禁火源”三条基本原则，是防止瓦斯燃烧爆炸的关键。及早探明瓦斯地段

8、的出露里程、部位，防止瓦斯的聚集，降低瓦斯在空气中尤其是隐蔽部位的浓度。隧道正洞均应进行全断面超前探测，超前探孔孔径一般为108mm，单孔长度为30m，搭接长度不小于5m，探测孔按图布置，并在超前探孔处设置检测点，以检测是否有有害气体涌出。若探测到有有害气体，应根据记录确定有害气体的涌出位置。图1 正洞超前探孔布置示意图1、瓦斯检测（1） 瓦斯检测设备KJ90NA型瓦斯自动化监控系统光干涉式瓦检仪凡重要地点（如开挖面、煤层附近、衬砌台车前方等），人员难于攀登地点（如坍穴顶部），均应设置自动断电报警器的探头。 （2）检测地点 开挖面及其附近20m范围内的风流中； 断面变化交界处上部，导坑上部，衬

9、砌与未初砌交界处上部以及衬砌台车内部等容易积聚瓦斯的地方； 局扇20m范围内的风流中； 总回风流中； 各洞室和通道； 机械、电气设备及其开关附近20m范围内； 岩石裂隙、溶洞和采空区瓦斯溢出口； 局部通风不良地段； 技术负责人指定的检测地点。（3） 检测频率开挖面在打眼后，放炮前、放炮后各检测一次（即“一炮三检测”）；其余时间及地点每班至少2次；有异常现象时每小时1次；特殊情况时应旁站不间断量测。（4） 检测设备标定及检修每5天校正便携式报警器或瓦斯传感器（探头）一次；每7天校正瓦斯自动断电报警器一次；每15天校正光干涉瓦斯测定仪一次；每天应对照各种不同类型瓦检仪表读数，其误差不应超过允许值。

10、每次通过煤层，应测量总回风风速及瓦斯浓度，计算出洞内瓦斯涌出总量（其它时间每月至少测量一次），并重新判定工区的瓦斯等级。 2、 瓦斯监测体系（1）建立健全瓦斯监测体系，加强施工中的监测，采取多种防范措施，保证施工安全。（2） 购置瓦斯监测仪等防爆器材。 1）瓦斯爆炸的必要条件： 瓦斯浓度处于爆炸范围内（常温常压0.5以上）； 氧气的浓度超过爆炸所需氧气的浓度； 火源能量大于最小点燃能量，温度高于最低点燃温度，点燃时间长于感应期。 对于一般隧道，氧气浓度是能够满足的，主要在具备瓦斯积聚（即死角）和火源两大基本因素就会发生爆炸。因此，在隧道施工过程中要严格控制火源，不能吸烟，加强通风等很重要。2）

11、瓦斯积聚原因分析：1、地质构造复杂，有断层或破裂带；瓦斯涌出量大；工作面供风量不足；通风管漏风严重；通风设施破损；局扇循环风；瓦斯监控不力；违章停电、停风；通风系统不合理；未设瓦斯监测仪器；不合理的串联通风；风门开启，风流短路；风桥、密闭破损，漏风；煤与瓦斯突出；瓦斯监测仪器破损；主扇故障；主扇风量不足；瓦斯喷出；瓦斯监测仪器位置不当；未按时检查瓦斯；瓦斯积聚未及时发现；瓦斯积聚未及时处理。2、火源分析：(1) 金属撞击火花；(2) 放炮；(3) 电缆破损短路；(4) 摩擦火花(5) 吸烟；(6) 电工带电作业；(7) 焊接；1.3 严格管理1、瓦斯检测工与爆破工不得兼职。2、坚持瓦斯浓度按0

12、.5%断电管理制度。 3、优化通风系统，确保通风系统稳定、可靠。 4、通风设施可靠，主要风门安装开关传感器。 5、采用大功率通风机和大直径风筒。1.4 瓦斯隧道施工控制要点1、瓦斯地段施工前，要根据勘测设计文件提供的瓦斯最大涌出量、里程段落、投入机械设备及人员数量等因素，考虑一定富裕系数，提前做好通风设计计算，确定施工通风风量、风速（不下于1m/s），科学选配通风设备。确保地段中的瓦斯稀释到允许浓度以下（0.5%）。2、瓦斯地段施工通风设计计算选配通风机械设备要考虑设备故障因素，配备足够的备用设备，防止设备故障造成洞内瓦斯积聚与超限。3、要选用防爆型风机、阻燃型防静电风管，风机距洞口20米布设

13、。4、施工过程中加强瓦斯地段施工通风管理,对通风机械设备、通风管路要做到经常性维护保养和检查,降低通风系统的故障率、减少通风管路的漏风量，确保施工通风系统正常和通风效果。5、瓦斯地段施工通风机必须设两路供电系统，并装设风电闭锁装置。当一路电源停止供电时，另一路电源应在15min内启动，保证风机的运转。注意保证施工通风供电线路的维护、管理和检修，必须配置自发电及备用供电系统，避免因停电或供电线路故障时造成洞内瓦斯积聚或超限。6、因停电、通风机械设备故障等因素造成的通风系统停止运行，在恢复正常通风后，对地段上部、坍塌洞穴、避车洞等通风不良、瓦斯易积聚的地点，瓦斯不得超过2%，当检查超过此浓度时，应

14、停止施工，撤出人员，切断电流，停止电动机运转或开启电器开关，待进行局部充分通风处理后，由瓦斯检测员进行再次专项检测，证实瓦斯浓度低于规定允许浓度，确保安全后方可恢复施工 。7、工作面若采用局扇通风，由于局扇或供电故障造成局扇停风时，在恢复局扇通风前，必须检查瓦斯浓度，证实爆破工作面附近20米范围内的CH4浓度不超过1%，且局扇及其开关附近10米风流中，CH4浓度不超过0.5%时，方可启动局扇通风。否则，必须先采取相应排除瓦斯的安全措施。8、因工序衔接、施工组织等临时停工的施工地点不得停风，不得在停风或瓦斯超限的区域进行机械施工作业。9、对施工通风系统或通风设施等出与异常时，如通风风筒脱节或破坏

15、等，必须及时组织修复，尽快恢复正常通风。10、发生瓦斯涌出、喷出的异常状况时，必须及时采取措施，首先考虑杜绝一切可能产生火源、断电、加强通风，同时尽快撤出施工人员，对地段进行警戒，进一步研究采取抽排瓦斯的具体安全措施。1.5 瓦斯隧道安全技术措施1、对瓦斯地段施工必须制订并实施相应的瓦斯检测制度。2、瓦斯地段内一般地段瓦斯浓度不宜超过0.5%，否则应加强通风和检测；在地段开挖工作面风流中，瓦斯浓度不得超过1%，当浓度超过1 %时，应停止施工，撤出人员，切断电源，停止电动机运转或开启电器开关，待采取措施处理后进行检查，确认安全后方可施工。3、要指派3名专职瓦斯检测员，实行“三班制”24小时不间断

16、巡查检测。4、低瓦斯地段要配置便携式瓦斯检测仪；高瓦斯或可能瓦斯突出的地段还要配置高浓度瓦斯检测仪和瓦斯自动检测报警断电装置。5、对瓦斯检测仪器、装置要经常性检查和校准，确保其有效性。6、加强对洞内死角，尤其是地段上部、坍塌洞穴、避人（车）洞等各个凹陷处通风不良、瓦斯易积聚的地点，严格进行浓度检测，如瓦斯浓度超过2%以上时，应立即采取局部加强通风措施进行处理。7、瓦斯检查人员要详细做好瓦斯检测记录，履行交接签字手续，瓦斯检测员、技术员、施工员（工班长）接班时要有检测记录，并向经理部安全质量部交记录表。8、每天的瓦斯检测记录交经理部安质部，发现有异常现象时，及时向安质部专职安全员报告，由专职安全

17、员向总工程师、经理提出采取措施处理的建议。9、专职安全员每天应审阅通风瓦斯日报表，进洞时必须携带瓦斯检查仪进行瓦斯检查。10、根据洞内瓦斯涌出或溢出情况，可考虑安装设置自动量测警报系统。如采用GDS-2000固定式气体自动监测记录器。1.6瓦斯地段机电设备管理安全技术措施1、不准在洞内拆卸和修理设备。2、瓦斯工区使用的光电测距仪及其他有电源的议器设备，均应采用防爆型，当采用非防爆型时，在仪器设备20m范围瓦斯浓度必须小于1%。3、安装后的机电设备，必须经过外观、防爆性能、操作性能的检查，合格后方可投放使用。4、机电设备重点检查专用供电线、专用变压器、专用开关、瓦斯浓度超限与供电的闭锁情况。供电

18、线路应无明接头，接头连接应牢固、紧密不松散,有漏电保护及接地装置，电缆悬挂整齐，防护装置齐全。5、瓦斯地段使用的机电设备，在使用期间，要经常检查。6、固定敷设的照明、通信、信号和控制用的电缆应采用铠装电缆或矿用塑料电缆。7、电缆不应与风、水管敷设在同一侧，当受条件限制时，必须敷设在管子的上方，其间距应大于0.3m。8、所有洞内照明一律采用防爆型照明灯具。9、为防止洞内施工机械摩擦火花和机械摩擦、冲击热源引起的瓦斯隐患，洞内施工机械应采取如下措施：在机械摩擦发热部件上安设过热保护装置和温度检测报警装置；对机械动力传动部位或机构可能产生摩擦热处，要及时润滑、保养、清除污泥，严防异物进入；在机械摩擦

19、部件金属表面，溶敷活性低的金属层，使之表面形成的摩擦火花难以引燃瓦斯；在铝合金表面涂丙烯酸甲基酯等涂料，以防摩擦火花的发生。1.7 瓦斯地段消防（防火）安全管理措施1、消防（防火）设施：必须在洞外设置消防水池和消防用砂，水池中经常保持不小于200m 储水量，保持一定的水压；设置灭火器等灭火设备或设施，并经常保持良好状态。2、洞内火源管理：必须严格执行“严禁烟火进入地段”的安全规定，作业人员进洞前，必须经洞口值班人员检查，严格携带烟草、点火物品和化纤衣服进入洞内；洞内严禁使用等灯泡和电炉等，不得从事电、气焊等工作；洞口值班房、通风机房等洞口附近20m范围内不得有火源；出渣运输车辆要安装尾气排放净

20、化器，防止排放尾气带有火花。3、易燃品管理：瓦斯地段洞内及洞口附近不得存放各种油类，废油及时运出洞外；加强油料运输管理，严禁在瓦斯地段洞内及洞口附近发生油料的“滴、漏、跑、冒”现象，留下隐患。1.8预防瓦斯突出或煤突出的安全技术措施预防瓦斯突出可采用“探、排、引、堵”的安全技术措施具体如下：1、超前探明地质结构。瓦斯地段施工，在掘进工作面前方和两侧钻孔，探明是否存在含有大量瓦斯的断层、裂隙，以及他们的位置、范围和瓦斯情况。2、排放瓦斯。在探明地质构造后。若断层、裂隙范围不大，或瓦斯不多时，则让其自然排放，若范围较大或瓦斯较多时，喷出持续时间可能较长，就不能让其自然排放，应将钻孔封堵，接入抽放瓦

21、斯管进行抽放。3、将瓦斯引至回风流，排除洞外。若喷出的瓦斯裂隙范围小和瓦斯量不大时，可用金属罩或帆布罩将喷瓦斯的裂隙盖住，然后在罩上接风筒或管子将瓦斯引至回风流排出洞外。4、封堵裂隙。喷瓦斯的裂隙较小，瓦斯量较少时，可用黄泥或其他材料封堵裂隙，阻止瓦斯的喷出。5、对有瓦斯喷出可能的地段地段，应适当加大施工通风量，保证瓦斯不超限。6、对开挖工作面进行超前地质预测预报工作。按设计文件规定打超前探测孔和检查孔，预测和判定瓦斯突出的的危险性，以便采取相应措施。通过超前地质钻孔探测，量测记录钻孔取芯溢出气体浓度压力及成份，确定可能溢出的瓦斯气体成份和含量。7、在超前探测孔钻进过程中，可能会有瓦斯突出发生

22、，且探孔直径越大，引发瓦斯突出的几率越大，故应做好防瓦斯突出的应急救援准备措施。超前探测掌子面一般不小于20m，探测孔一般不小于5个，孔径界于100-200mm质检为宜。2、瓦斯爆炸的条件瓦斯爆炸的条件是：一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。 2.1 瓦斯浓度 瓦斯爆炸有一定的浓度范围，我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为516。当瓦斯浓度低于5时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层，当瓦斯浓度为95时，其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反应)；瓦斯浓度在16以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧。 瓦斯爆炸界限并不是固定不变的，它还受温度、压

23、力以及煤尘、其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。 2.2 引火温度 瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。一般认为，瓦斯的引火温度为650750。但因受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯含量在7一8时，最易引燃；当混合气体的压力增高时，引燃温度即降低；在引火温度相同时，火源面积越大、点火时间越长，越易引燃瓦斯。 高温火源的存在，是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。所以，在有瓦斯的矿井中作业，必须严格遵照煤矿安全规程的有关规定。 2.3 氧的浓度 实践证明，空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸界限随之缩

24、小，当氧气浓度减少到12以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响，在密闭的火区内往往积存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧的浓度低，并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入，氧气浓度达到12以上，就可能发生爆炸。因此，对火区应严加管理，在启封火区时更应格外慎重，必须在火熄灭后才能启封。3、预防瓦斯爆炸事故的措施预防瓦斯爆炸的有效措施，主要从防止瓦斯积聚和消除火源两方面着手。 3.1、防止瓦斯积聚的措施 (1)加强通风。使瓦斯浓度降低到规定的浓度以下，即工作面的进风风流中不超过05，回风风流不超过1。(2)加强检查工作。及时检查各用风地点的通风状况和瓦斯浓度，查明隐患进行处理，是日常进行瓦斯管理的重要内容。(3)对瓦斯含量大的煤层，进行瓦斯抽放，降低煤层的瓦斯涌出量。 3.2、防止瓦斯引燃的措施 (1)周围20m内禁止使用明火。 (2)禁止携带烟草及点火工具下井。 (3) 严格掘进工作面的局部通风机管理工作，局部通风机要设有风电闭锁装置。接受技术交底人员：