预防瓦斯爆炸安全技术措施
新建衡茶吉铁路HCJ-2标
预防瓦斯爆炸安全技术措施
编制: 审核: 批准:
中铁五局衡茶吉铁路工程指挥部二项目部
二00九年六月十日
预防瓦斯爆炸安全技术措施
一、编制依据
本措施根据《安全生产法》、《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002)以及TB10401.1~2《铁路工程施工安全技术规程》进行编制。 二、工程概况
安全管理目标:
1、预防瓦斯爆炸事故发生。
云阳山隧道洞身在DK116+120~DK116+502段穿越二叠系上统页岩,炭质页岩,砂岩煤系地层,含煤3~26层,煤层一般厚0.5~2.0米,含有瓦斯气体。为确保施工安全,防止瓦斯爆炸事故的发生,特制定本安全技术措施。
三、预防瓦斯爆炸安全技术措施
当瓦斯与空气混合达到一定浓度时,遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸,一旦形成灾害事故,会造成大量作业人员的伤亡,严重影响和威胁隧道安全生产。
瓦斯爆炸必须同时具备三个条件:(1)瓦斯浓度在爆炸范围内,一般认为是5%~16%;(2)一定的引火温度,一般认为是650~750℃;(3)充足的氧气含量,氧气浓度大于12%,由于隧道作业环境中氧气浓度不能低于12%,因此预防瓦斯爆炸的有效措施,主要从控制瓦斯浓度和消除火源着手。
⑴、瓦斯区施工
隧道瓦斯区施工采用配防爆设备,为了确保隧道施工安全,隧道衬砌作业面尽快开展,及时封闭,减少瓦斯的溢出,降低洞内瓦斯浓
度,减轻瓦斯地段施工难度,衬砌作业面离掘进掌子面的距离保持在150m左右。
⑵、爆破施工技术
瓦斯超限积聚的地点一般为:隧道拱顶、 掌子面、开挖周边凹陷处、岩缝部位等。施工中拱部采用光面爆破技术。通过施工检测,当瓦斯浓度小于0.3%时,在煤系地层采用塑料导爆管非电起爆,瓦斯浓度大于0.3%以及揭煤施工,选用矿用安全电雷管,最后一段延期时间不得超过130ms。选用煤矿安全炸药,有关国产矿用炸药性能如后表。不得使用硬化或水份超过0.5%的铵梯炸药;起爆器材在有瓦斯煤尘爆炸危险的隧道采用防爆型的电容放炮器;放炮母线采用紫铜或铝制的电阻小的导线,其有良好的绝缘层。使用时悬空、悬挂,不得同任何导体相接触和靠近;炮泥用水炮泥,水炮泥外剩余炮眼部分,用粘土填满封实。炮眼深度为0.6~1.0m时,炮泥长度不得小于炮眼深度的二分之一,炮眼长度不超过1.0m时,或使用割煤机掏潜的炮眼,炮泥长度都不得小于0.5m;采用正向爆破,严禁反向爆破;爆破网络:采用串联网络;爆破设计中注意合理选定爆破作业参数。炮眼深度不得小于0.6m,工作面有两个或两个以上自由面时,在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m,在岩层中不得小于0.3m,浅孔崩大岩块时,也不得小于0.3m。炮眼间距不应小于0.4m;禁止放“连珠炮”;严防放炮器和放炮母线发生短路火花。
⑶、施工通风设计
施工通风是防瓦的重要技术环节,按一般经验与要求,单线铁路
隧道施工,洞内最小风速为0.15m/s,而瓦斯隧道则不行。防瓦斯很关键的一点就是要求尽快排出瓦斯,尽快降低浓度,洞内空气如何不流动,出现空气相对静止区,必然产生瓦斯积聚,极易产生不安全事故,根据多座工程实践,针对云阳山隧道情况,单口掘进1800m,风速Vmin=0.5m/s,则所需通风量为
Q=V×S=0.5×75=37.5m3/s=2250 m3/min
选择安装2台 Qm=1800m3/min 、110kw通风机,风量、风速可满足要求。
此外,风管选用高性能防爆塑性软管,风管悬挂在隧道拱部,在瓦斯集中区域,采用局部通风。
国产矿用炸药性能表
⑷、瓦斯施工监测
在隧道施工过程中,加强地质预测及瓦斯监测,进入煤层前50m进行超前钻孔预测。如遇地质岩性明显变黑或随着掘进瓦斯浓度升高梯度变大时,不论是否为设计煤层段,均加强超前钻孔探测,确切了解煤层层位、走向、倾角、厚度、煤质、顶底板岩性,在钻孔没有探测到煤层时,应确保工作面到钻孔控制范围边缘的距离大于20m,否则,应停止开挖,再打一次钻孔探测煤层。揭煤时,打一组3个超前钻孔,详细记录岩芯资料,同时利用超前孔实施监测预报,判定突出危险程度、瓦斯溢出浓度等。瓦斯容许浓度标准参见下表
检测仪器参见下表