隧道工程出口段瓦斯防治监理细则.docx

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隧道工程出口段瓦斯防治监理细则

改建铁路贵昆线XX段增建第二线XX标

XX隧道工程出口段瓦斯防治

监理细则

XX监理工程公司

XX铁路工程监理站

20年月

改建铁路贵昆线XX段增建第二线XX标

XX隧道工程出口段瓦斯防治

监理细则

编制：

审核：

批准：

XX监理工程公司

XX铁路工程监理站

20年月

目录

第一章工程概况1

1.1概况1

第二章监理实施细则依据4

第三章瓦斯特点及其技术、质量标准5

3.1煤层及其瓦斯特点5

3.2技术质量标准7

第四章瓦斯防治监理工作范围及重点8

4.1瓦斯防治监理工作的范围8

4.2瓦斯防治监理工作的重点8

第五章监理工作流程9

5.1瓦斯防治监理工作过程安排9

5.2瓦斯监理工作流程9

第六章监理工作控制要点、目标及监控手段11

6.1控制要点11

6.2控制目标15

6.3控制手段15

第七章监理工作方法及措施17

7.1.1监理工作方法17

7.1.2监理工作措施17

第八章具体旁站部位和工序18

第一章工程概况

1.1概况

XX隧道为双线铁路长大隧道，起讫里程为DIK345+772～DIK349+650，起于宣威市乐丰乡新村，终止于宣威市来宾镇顶头王家，出口紧接且午车站，全长3878米。

出口段起讫里程为DIK348+000～DIK349+650。

旅客列车设计行车速度160km/h并通行双层集装箱。

隧道内轮廓采用10.5×8.4m曲墙复合式衬砌。

本隧道出口段位于且午车站贵州方向沟谷内。

线路经过地区存在煤矿采空区、发育有且午2、3号断层和且午向斜，岩溶发育。

DIK348+490—DIK349+650穿越煤层，属高瓦斯隧道。

全隧按喷锚构筑法施工，采用光面爆破，锚喷支护及湿喷技术，拱墙衬砌一次性立模灌筑。

1.1.1自然地理概况

XX隧道位于高原中低山溶蚀、剥蚀地貌，地形起伏较大，地面高程2000—2300米，自然坡度10—35°，局部陡峭，坡面植被发育，以松树为主。

出口位于且午车站前方槽谷内，右侧不远为既有线，较远处有且午村，交通较好。

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1.1.2水文地质

（1）地表水:

地表水不发育，山间沟谷内右少量流水，由上游地下渗水补给。

其中进口端前方及出口DIK348+950以后洞身之上的沟谷流水较大，常年流水，枯水季节水量25m3/d。

（2）地下水：

地下水为岩溶裂隙水，基岩裂隙水。

洞身可溶岩长约1500米，岩溶水较丰富，但埋藏较深，未见地下水露头；段内玄武岩，砂页岩等非可溶岩，岩体节理裂隙较发育，基岩裂隙水较丰富，洞身上山间沟谷有零星地下渗水流出，水量小，出口段沟谷流水主要是由基岩裂隙水沿坡脚渗出所汇聚；洞身DIK349+000--+200段且午向斜核部地下水丰富。

（3）水的化学特征

根据钻孔取样，根据《铁路混凝土结构耐久性结构设计暂行规定》，隧道范围地表水、地下水对砼结构无侵蚀性，但在主要产煤层，根据资料，煤系地层中地下水对砼一般具有弱硫酸盐侵蚀性。

1.1.3工程地质

DIK348+000—DIK348+530段地表上覆0-6米坡残积粉质黏土，局部厚12米。

DIK348+530—DIK348+870段上覆粉质黏土、粗角砾土，348+610附近发育且午2号断层。

宣威群含煤6-8层，隧道开挖会遇煤层瓦斯，属高瓦斯隧道，并可能发生煤与瓦斯突出。

煤系地层岩质软，且洞顶附近存在老煤窑。

地表水、地下水均较发育。

DIK348+870—DIK349+650段地表上覆0-6米坡残积，坡洪积粉质黏土、细圆砾土。

349+025附近发育且午3号断层，349+180附近有且午向斜。

349+000以前岩体破碎，349+240之后隧道浅埋，隧道开挖易发生坍塌、掉块或塌顶。

348+870之后砂岩、泥质砂岩夹页岩地段下伏宣威群含煤地层，煤层中的瓦斯可能沿节理裂隙溢出。

地震动峰值加速度0.05g。

隧道出口段在DIK348+544—DIK348+870段穿过宣威群煤系地层，隧道穿过含煤地层长度约326米，DIK348+690—DIK348+870段通过煤层，含煤15—20层，其中有编号的有6层，均分布在宣威组上部地层中，煤层厚度0.2—1.2米，煤层间距10—32米，煤层瓦斯压力值1.364—2.441Mpa，隧道洞身段瓦斯压力值为1.319—1.649Mpa，煤层瓦斯含量4.226—8.603m3/t，瓦斯涌出量3.71—9.83m3/min，其瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯涌出量均属高瓦斯工区。

C4煤层有瓦斯突出危险。

煤的自燃倾向等级为Ⅱ级，有煤尘爆炸危险性。

1.1.4设计和施工概况

本隧道出口采用挡墙式洞门，于DIK349+654处线路左右侧各设一根1.75m×2.5m预加固桩，当预加固桩达到设计强度后，方可进行洞口段开挖，出口段施工在改沟、泄水洞完成及洞顶排水系统完善后进行。

出口段隧道全部采用曲墙复合式衬砌；

（1）DIK347+150--DIK348+490通过玄武岩夹凝灰岩地段。

其中DIK348+210—DIK348+250段地表为一冲沟，采用V级加强复合衬砌；DIK348+250—DIK348+490段采用V级加强复合衬砌；

（2）DIK348+920—DIK349+197段采用七度绝缘锚段关节电分相区段衬砌。

其中DIK348+920—DIK348+990及DIK349+064—DIK349+120段地表为一冲沟，分别采用V级绝缘下锚加强复合式衬砌，V级绝缘一般锚段加强复合式衬砌，V级绝缘隔离开关加强复合式衬砌；

（3）DIK348+490—DIK348+920段通过煤系地层及煤层采空区采用全封闭复合式衬砌。

其中DIK348+490—DIK348+890段采用V级加强全封复合式衬砌；DIK348+890—DIK348+920段地表为一冲沟，采用V级加强全封复合式衬砌；

（4）DIK349+197—DIK349+650出口浅埋段采用V级加强复合衬砌。

第二章监理实施细则依据

2.1已批准的监理规划。

2.2与专业相关的标准、设计文件和技术资料。

2.3批准的施工组织设计、专项施工方案。

第三章瓦斯特点及其技术、质量标准

3.1煤层及其瓦斯特点

本隧道出口段在DIK348+544—DIK348+870段穿过宣威群煤系地层，隧道穿过含煤地层长度约326米。

煤层变质阶段均为中变质的烟煤阶段的细煤阶段的焦煤，为瓦斯气体的主要生气阶段，煤系中夹有较多炭质泥岩和有机质含量较高的深灰色泥岩，帮煤层及煤系地层生烃能力较强，瓦斯生成量较大。

具有以下特点：

3.1.1煤层瓦斯成分：

据解吸瓦斯成分分析，瓦斯自然成分甲烷（CH4）占19.71~43.36%,平均36.96%；氮气（N2）为38.12~55.17%,平均43.23%；二氧化碳（CO2）为15.38~21.37%,平均17.39%；重烃在0.41~1.11%，平均0.73%。

3.1.2煤层瓦斯压力：

根据设计文件资料，按压力梯度推算隧道洞身段的各煤层瓦斯压力值见下表

地层单位

宣威组

煤层名称

C1

C2

C3

C4

C5

C6

炭质泥岩

炭质泥岩

埋深（m）

68

73

84

85

84

72

68

85

瓦斯压力（MPa）

1.319

1.416

1.629

1.649

1.629

1.397

0.1312

0.1641

3.1.3煤层瓦斯含量：

本次隧道采用计算法、解吸法、生产矿井瓦斯含量类比法三种方法预测隧道区煤层瓦斯含量。

其计算值为4.226~8.603m3/t,解吸值为2.43~7.23m3/t,生产矿井瓦斯相对涌出量为2.17~8.57m3/t.d，三种方法取得的数据大致相当，比较可靠。

考虑本段煤层厚度变化大，断层挤压严重，煤层结构部分被破坏呈碎粒煤，因此瓦斯含量采用高值。

3.1.4煤层瓦斯的涌出量：

隧道内瓦斯涌出主要由掘进工作面爆破落煤瓦斯涌出量、新暴露煤壁瓦斯涌出量，及喷射混凝土地段洞壁瓦斯逸出量三部分组成。

隧道区岩层产状与隧道轴线斜交，煤层厚度较薄，在碛头断面上所占面积不大，其范围内还有顶底板泥岩，因此也应计算岩石部分的瓦斯涌出量，煤层及其顶底板岩石瓦斯涌出量之和即为该煤层总涌出量。

各煤层瓦斯涌出量计算结果见下表：

煤层编号

C1

C2

C3

C3-1

C4

C5

C5-1

C6

瓦斯涌出量（m3/min）

煤层

3.34

3.69

3.6

3.61

3.58

4.51

4.53

3.33

顶底板岩石

0.37

0.37

0.40

0.40

0.38

0.40

0.39

0.40

总涌出量

3.71

4.06

4.00

4.01

3.96

4.91

4.92

3.73

本隧道含煤段其瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯涌出量均属高瓦斯工区。

3.1.5煤与与其突出危险性：

按照煤炭工业部《防治煤与瓦斯突出细则》中突出危险性分类，本隧道采用地质指标对比分析法，选取煤层瓦斯含量、压力、埋深、地质构造、煤厚、煤体坚固性系数、瓦斯放散初速度等地质指标，对隧道穿煤地段与瓦斯突出的危险性进行评价。

隧道穿越的C4煤层属有一般突出危险。

其余煤层指标在无突出范围中，属无突出危险。

3.1.6煤层自燃与煤尘爆炸性：

据设计文件对C4、C5、C6三层煤层采集了煤样进行自然发火倾向性及煤尘爆炸性试验，煤的自然倾向性为自然，煤的自然倾向等级为Ⅱ级。

根据煤尘爆炸性试验，有煤层爆炸危险性。

3.2技术质量标准

3.2.1瓦斯隧道分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三种。

3.2.2本隧道瓦斯涌出量最大可能为9.83m3/min。

按铁路瓦斯隧道技术规范瓦斯涌出量大于0.5m3/min为高瓦斯隧道。

第四章瓦斯防治监理工作范围及重点

4.1瓦斯防治监理工作的范围

瓦斯防治监理工作的范围是隧道施工的全过程、全方位的监控管理。

主要有人员进出洞管理、机械设备管理、隧道开挖放炮管理、施工通风管理、揭煤防突措施、隧道供电管理等。

4.2瓦斯防治监理工作的重点

4.2.1施工通风管理，防治瓦斯积聚。

隧道内瓦斯爆炸必备的条件有三个：

瓦斯浓度在5-16%，空气中氧气含量不低于12%，点然温度达到650~750℃。

只要任何一个件不具备，瓦斯不能爆炸。

在隧道施工中加强通风管理，降低瓦斯浓度。

关系到施工人员及整个工程的安全，是瓦斯监理工作的重中之重。

4.2.2揭煤防突：

根据设计文件有关内容，隧道所含煤层中，C4煤层具有一般突出危险性。

如何制定切实有效、安全可靠的揭煤方案及对方案执行过程的监控也非常重要。

4.2.3电气设备防爆管理。

电气设备包括施工机械电气部分、隧道供电设备的开关、变压器、电缆等若失爆，启动过程产生火花。

就会变成火源，造成瓦斯爆炸必备条件之一。

4.2.4防治煤尘综合措施。

本隧道穿越的煤层的煤样，经进行煤尘爆炸性试验，结论是具有爆炸危险性。

施工过程中采用综合防尘措施，降低煤尘含量也是本隧道瓦斯监理工作的另一重点。

第五章监理工作流程

5.1瓦斯防治监理工作过程安排

瓦斯监理工作过程按施工准备阶段、施工阶段主要工作程序如下：

5.1.1监理准备工作，根据监理规划、XX隧道修改施工图、及XX隧道施工组织设计方案相关内容，制定瓦斯防治监理实施细则。

5.1.2审查瓦斯防治、综合防尘、揭煤防突、人员进出管理、事故应急预案等专项施工方案，并提出书面意见。

5.1.3要求施工单位严格按审批的各种方案进行施工及处理

5.2瓦斯监理工作流程

第六章监理工作控制要点、目标及监控手段

6.1控制要点

6.1.1洞口管理：

（1）洞口必须24小时设置专职安全值班人员。

（2）所有进出洞人员必须在洞口进行登记。

（3）人员进洞前严禁饮酒，进洞时严禁穿化纤衣服，必须戴好安全帽，携带自救器，禁止携带烟草、手机、点火物品。

（4）建立进出洞设备管理制度。

（5）洞口设置瓦斯浓度检测公示牌。

及时反映出洞内各部位的瓦斯浓度情况。

6.1.2施工人员：

所有与本瓦斯隧道施工有关的人员，必须经专项安全培训，经培训考核合格后方可担任本隧道施工人员，进行隧道内各项施工作业。

其中，特殊工种操作人员必须满足以下要求：

（1）瓦斯检测员

a.必须取得特殊工种操作证书，并持证上岗。

b.人员数量足够，确保隧道内24小时内有瓦斯检测员巡回对各部位进行瓦斯浓度检测。

（2）放炮员

a.必须取得特殊工种操作证书，并持证上岗。

b.必须具有瓦斯隧道放炮方面的专业知识。

（3）安全员

a.必须取得特殊工种操作证书，并持证上岗。

b.必须具有瓦斯隧道安全方面的专业知识。

6.1.3施工机械：

（1）洞内施工机具及设备其电气部分要满足《煤矿安全规程》中要求的防爆性能。

不合格设备不允许进洞，对洞内使用的设备，防爆性能达不到要求，也必须停止使用。

（2）出碴运输采用有轨运输，防爆型蓄电池机车牵引梭矿出碴。

6.1.4供电及照明系统

（1）隧道供电应配置两路电源，采用双电源线路，确保洞内24小时供电。

（2）供电设备，包括开关、变压器、接线盒均为防爆型，防爆参数满足煤矿机电设备防爆要求。

（3）供电固定敷设的电缆应采用铠装铅包绝缘电缆、铠装聚氯乙烯电缆或不延燃橡套电缆。

移动电缆应采用专用的不延燃橡套电缆。

电缆悬挂位置、间距符合要求。

（4）洞内照明系统采用不大于127V电压。

已衬砌地段的固定照明灯具，可采用EXdⅡ防爆照明灯。

开挖面附近的固定照明灯具，必须采用EXdⅠ型，移动照明必须使用矿灯。

（5）隧道内36V以上的和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳，都必须有保护接地，其接地电阻符合要求。

6.1.5钻爆作业

（1）钻孔作业开挖面附近20m风流中瓦斯浓度必须小于1.5%；采用湿式钻孔。

（2）瓦斯浓度检测严格执行“一炮三检”制。

（装药前、放炮前、放炮后）

（3）严格执行“三人联锁放炮”制。

（安全员、瓦斯检测员、放炮员）

（4）采用电雷管起爆，严禁反向装药，必须采用煤矿许用炸药和电雷管。

（5）电力起爆器必须使用防爆型号。

6.1.6揭煤防突

（1）接近突出煤层前，必须对设计标示的各突出煤层位置进行超前探测，标定煤层准确位置，掌握其赋存情况及瓦斯状况。

（2）应在距煤层垂距5m处的开挖面打瓦斯测压孔，或在距煤层垂距不小于3m处进行突出危险性预测。

可采用瓦斯压力法、综合指标法或钻屑指标中的两种进行相互验证。

（3）经预测有煤与瓦斯突出危险时，应在揭煤前制定包括技术、组织、安全、通风、抢险、救护等技术组织措施。

（4）防治煤与瓦斯突出宜采用钻孔排放。

（5）防突措施实施后，必须进行效果检验，经确认防突措施是否有效。

（6）石门揭煤宜采用微震动爆破法。

6.1.7施工通风

（1）一般规定

a.瓦斯隧道施工期间，应建立通风监控、检测的组织系统。

安装自动检测报警断电装置并配备救护队。

b.瓦斯断电装置应具有瓦斯电闭锁和风电闭锁功能。

（2）通风系统

a.宜采用巷道式通风。

b.通风风量，必须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯绝对涌出量分别计算，并按允许风速采用最大值。

c.在施工期间，必须连续通风。

因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源，设置栅栏。

恢复通风前，必须检查瓦斯浓度，当停风区中瓦斯浓度不超过1%，并在压入式局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度不超过0.5%时，方可开动局部通风机。

否则，必须制定排除瓦斯的专项方案及措施。

进行瓦斯排放处理。

（3）通风设备

a.压入式通风机必须安装在洞外或洞内新鲜风流中，避免污风循环。

通风机应设两路电源。

b.必须有一套同等性能的备用通风机，并保持完好的使用状态。

c.安装在隧道内的局部通风机，均应实行专用变压器、专用开关、专用线路供电、风电闭锁和瓦斯电闭锁。

d.隧道内应采用抗静电、阻燃的风管。

6.1.8防治煤尘

（1）实行湿式钻眼。

（2）对积聚煤尘进行冲洗，若风流中煤尘含量较大时，设置水幕防止煤尘飞扬。

6.1.9应急预案及事故处理

（1）应急预案

a.编制各种事故的应急预案。

b.按照应急预案要求进行演练，确保在各种情况下均有针对性措施。

（2）事故处理

a.发生瓦斯事故后，应尽快查明事故性质、原因、范围、伤亡人数和事故地点所在的位置，以及洞内瓦斯及通风情况，并立即制订抢救方案。

b.严格执行抢救方案，必要时及时联系矿山专业抢险救灾队伍，进行支援处理。

c.不得隐瞒事故和事故真相，及时上报监理和业主。

6.1.10质量检验及工程验收

（1）瓦斯隧道竣工验收时，应达到瓦斯设防标准；在内拱顶以下25cm处的空气中瓦斯浓度不得大于0.5%。

（2）运营通风设施及自动监控系统的各项参数应满足设计要求。

（3）瓦斯隧道交付运营前，必须对全隧道进行瓦斯检测。

6.2控制目标

隧道施工死亡、重伤事故为0；

瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出事故为0。

煤尘爆炸事故为0

一般事故不超标。

6.3控制手段

a、旁站：

在施工过程中监理工程师针对重要的施工专项方案的实施及施工工艺实施全过程的进行旁站监督。

b、巡视：

对施工单位日常循环进行的工作，如瓦斯浓度、瓦斯监控设备检查等进行巡视检查，对不符合要求的、达不到规定检测频率的要坚决进行整改。

c、检测：

对瓦斯浓度及其它能检测的项目进行见证抽样检测和平行检测，以进行监督控制。

d、指令性文件：

施工单位与监理工程师的工作往来，必须以文字为准，监理工程师以书面指令和文字对施工单位进行瓦斯防治专项进行控制，便于提请施工单位对出现的问题引起足够的重视和整改。

第七章监理工作方法及措施

7.1.1监理工作方法

根据且午隧道出口段属高瓦斯隧道，对于瓦斯防治监理的方法有：

（1）施工准备阶段的控制方法

a、审查施工单位拟配备的人员、材料、机械设备是否合理，是否符合瓦斯隧道要求。

b、审查瓦斯监控、瓦斯防治、揭煤防突、瓦斯积聚、瞎炮处理等专项施工方案、技术、质量保证措施等。

（2）施工阶段的控制方法

a、检查施工单位进场施工人员是否符合要求，瓦斯检查员、放炮员、安全员等特殊工种是否持证上岗。

b、对施工过程中的瓦斯防治、瓦斯防治、揭煤防突、瓦斯积聚、瞎炮处理等工作是否严格按专项方案执行。

7.1.2监理工作措施

（1）组织措施：

建立健全监理组织，完善职责分工及有关制度，落实瓦斯防治的责任，建立控制制度。

（2）技术措施：

审核XX隧道施工组织设计和防治瓦斯专项治理方案，防止没有方案及措施而野蛮施工。

（3）经济措施：

对施工中不按照既定方案和措施施工的工程量，工程计价时予以不计或缓计。

第八章具体旁站部位和工序

对瓦斯防治专项监理工作，监理工程师采用旁站、巡视、平行检测、指令性文件等手段进行监控，其中，最有效的手段是进行旁站控制。

针对本隧道，具体旁站部位和工序有以下：

（1）局部瓦斯积聚的处理。

（2）隧道揭煤层防突。