瓦斯隧道專項施工方案一、編制依據(jù)1.1規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3660-2020）、《煤礦安全規(guī)程》（2022版）、《隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)范》（GB51210-2016）、《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》（GB50471-2017）、《爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求》（GB3836.1-2021）1.2設(shè)計文件與參考資料本項目瓦斯隧道工程地質(zhì)勘察報告（含煤層分布、瓦斯含量、壓力數(shù)據(jù)）、隧道施工圖設(shè)計文件（含瓦斯防治專項設(shè)計、支護參數(shù)）、類似工程施工案例（煤層瓦斯隧道揭煤施工經(jīng)驗）、瓦斯監(jiān)測設(shè)備及防爆機電產(chǎn)品技術(shù)說明書二、工程概況2.1隧道基本參數(shù)項目參數(shù)值備注隧道長度2500-3000m其中煤層段長400-450m，瓦斯突出風(fēng)險段150m斷面形式三心圓曲墻式凈寬10.5m，凈高5.3m煤層參數(shù)厚度1.2-3.5m，傾角8°-15°瓦斯含量8-15m3/t，壓力0.3-0.8MPa圍巖級別Ⅱ-Ⅲ類圍巖完整性系數(shù)Kv=0.4-0.7，松散破碎有害氣體類型甲烷（CH?占比95%以上）少量CO、H?S，甲烷爆炸極限5%-16%初期支護C25鋼纖維砼（厚35cm）Φ32自進式錨桿（6-8m），U型鋼架（間距0.5m）二次襯砌C35鋼筋混凝土（厚60cm）抗?jié)B等級P10，設(shè)0.5mm聚乙烯薄膜瓦斯隔離層2.2瓦斯風(fēng)險分級與分布2.2.1瓦斯風(fēng)險分級低風(fēng)險：瓦斯含量≤8m3/t，壓力≤0.3MPa，無突出風(fēng)險，分布長度250m，采用常規(guī)通風(fēng)+人工監(jiān)測，短進尺開挖中風(fēng)險：瓦斯含量8-12m3/t，壓力0.3-0.5MPa，弱突出風(fēng)險，分布長度150m，采用加強通風(fēng)+自動化監(jiān)測，預(yù)排瓦斯后開挖高風(fēng)險：瓦斯含量＞12m3/t，壓力＞0.5MPa，強突出風(fēng)險，分布長度150m，采用預(yù)抽瓦斯+震動放炮揭煤，全斷面支護2.2.2關(guān)鍵風(fēng)險點揭煤段：隧道穿越3層煤層，揭煤位置距洞口1200-1650m，揭煤期間易發(fā)生瓦斯突出斷層破碎帶：2處斷層（F1、F2）貫穿煤層，斷層附近瓦斯易聚集，涌水量20-50m3/h長距離獨頭掘進段：平導(dǎo)獨頭掘進長度800m，通風(fēng)阻力大，需設(shè)置接力通風(fēng)2.3工程重難點瓦斯突出防治：高風(fēng)險段需通過預(yù)抽瓦斯降低含量至8m3/t以下，精準(zhǔn)控制震動放炮參數(shù)瓦斯監(jiān)測全覆蓋：實現(xiàn)"自動化監(jiān)測+人工巡檢"雙保險，關(guān)鍵區(qū)域瓦斯?jié)舛葘崟r監(jiān)控防爆管理：洞內(nèi)所有機電設(shè)備需符合ExdⅠ防爆等級，定期檢測防爆部件通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定：保證通風(fēng)機24h連續(xù)運轉(zhuǎn)，風(fēng)量滿足"按瓦斯涌出量計算值1.2倍"三、施工準(zhǔn)備3.1技術(shù)準(zhǔn)備3.1.1專項方案編制與交底編制《瓦斯隧道揭煤專項方案》《瓦斯抽采方案》，明確：預(yù)抽鉆孔參數(shù)：孔徑94mm，間距1.5×1.5m，深度超煤層5m震動放炮參數(shù)：2號煤礦許用炸藥，最后一段延期時間≤130ms實施"一炮三檢"制度（裝藥前、放炮前、爆破后瓦斯檢查）3.1.2監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計自動化監(jiān)測系統(tǒng)：洞口設(shè)監(jiān)測中心（HP586主控計算機），洞內(nèi)每50m設(shè)分站，開挖面、回風(fēng)巷布設(shè)高濃度瓦斯傳感器（量程0-100%CH?）、風(fēng)速傳感器（量程0-10m/s），數(shù)據(jù)傳輸延遲≤10s人工監(jiān)測點：開挖面、局扇附近10m、回風(fēng)巷口等位置設(shè)檢測點，每30min記錄1次濃度3.2現(xiàn)場準(zhǔn)備3.2.1通風(fēng)系統(tǒng)布置主通風(fēng)：洞口安裝2臺1KDBN0.18型主扇（1用1備，風(fēng)量800-1000m3/min），采用Φ1.2m阻燃風(fēng)筒，百米漏風(fēng)率≤2%局部通風(fēng)：開挖面50m內(nèi)設(shè)置2臺DXB88-1型局扇（1用1備，風(fēng)量300-400m3/min），風(fēng)筒出風(fēng)口距開挖面≤5m回風(fēng)系統(tǒng)：平導(dǎo)與正洞之間設(shè)聯(lián)絡(luò)巷，形成"壓入式通風(fēng)+巷道式回風(fēng)"循環(huán)，回風(fēng)巷設(shè)瓦斯稀釋風(fēng)門3.2.2瓦斯抽采系統(tǒng)建設(shè)地面設(shè)抽采泵站（2BE1-353型水環(huán)真空泵，負壓15-25kPa）井下鋪設(shè)Φ159mm無縫鋼管抽采管路，每100m設(shè)1個閥門預(yù)抽鉆孔采用TXU-75型水平鉆機施工，按"梅花形"布孔，下Φ89mm篩管，封孔深度≥5m3.2.3防爆設(shè)施配置機電設(shè)備：7655型鑿巖機、P-30B裝碴機、XK8-7電瓶車均為ExdⅠ防爆型，開關(guān)、接線盒防爆等級≥ExdⅡBT4照明系統(tǒng)：開挖面采用礦用隔爆型LED燈（30W，IP68），間距5m，回風(fēng)巷采用防爆熒光燈消防設(shè)施：每50m設(shè)防爆滅火器箱（2具4kg干粉滅火器）、2個50L防爆消防水桶，洞口設(shè)5m3消防沙池3.3人員與設(shè)備配置3.3.1主要設(shè)備配置設(shè)備類別設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量用途開挖設(shè)備風(fēng)動鑿巖機7655型8臺鉆爆孔、瓦斯檢測孔水平鉆機TXU-75、YG402臺瓦斯預(yù)抽鉆孔、超前地質(zhì)鉆孔裝碴設(shè)備耙斗式裝碴機P-30B2臺掌子面裝碴運輸設(shè)備電瓶車XK8-7/144KB4臺碴土運輸通風(fēng)設(shè)備主扇1KDBN0.182臺隧道主通風(fēng)局扇DXB88-14臺局部通風(fēng)（2用2備）監(jiān)測設(shè)備瓦斯傳感器GJC4型15臺瓦斯?jié)舛葘崟r監(jiān)測遠程斷電儀KDG3型5臺瓦斯超標(biāo)自動斷電抽采設(shè)備水環(huán)真空泵2BE1-3532臺瓦斯預(yù)抽3.3.2人員配置（按1個工作面）瓦斯檢測員：4人（持《瓦斯檢測工特種作業(yè)證》）爆破工：4人（持《爆破作業(yè)許可證》煤礦專用）掘進工：8人（經(jīng)瓦斯隧道專項培訓(xùn)合格）通風(fēng)工：2人（持《通風(fēng)工特種作業(yè)證》）防爆電工：3人（持《防爆電氣設(shè)備檢查工證》）安全員：2人（持《注冊安全工程師證》煤礦方向）技術(shù)員：2人（隧道工程專業(yè)中級及以上職稱）普工：6人（經(jīng)三級安全教育合格）四、施工方法4.1總體施工原則遵循"預(yù)測預(yù)報、先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、分級管控"原則，實施"短進尺（≤2m/循環(huán)）、弱爆破、強支護、勤監(jiān)測、快錨噴"施工方法4.2瓦斯防治關(guān)鍵工序4.2.1超前地質(zhì)預(yù)報采用地質(zhì)雷達與超前鉆探相結(jié)合，每循環(huán)施作6個超前探孔（孔徑89mm，孔深30m，搭接5m）探孔處設(shè)檢測點，記錄瓦斯涌出位置、壓力、濃度，發(fā)現(xiàn)異常立即停止作業(yè)4.2.2瓦斯抽采工藝預(yù)抽瓦斯：高風(fēng)險段采用"地面鉆井+井下鉆孔"聯(lián)合抽采，鉆孔間距1.5×1.5m，抽采時間≥30天，確保瓦斯含量降至8m3/t以下揭煤施工：采用震動放炮揭煤，使用2號煤礦許用炸藥，總裝藥量≤45kg，最后一段延期時間≤130ms，炮孔采用水炮泥封堵4.2.3開挖支護作業(yè)低風(fēng)險段：采用全斷面法開挖，循環(huán)進尺3m，錨桿+噴射砼支護，及時封閉圍巖中風(fēng)險段：臺階法開挖，上臺階進尺1.5m，下臺階滯后5m，初支后立即施作瓦斯隔離層高風(fēng)險段：雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，導(dǎo)坑尺寸3×3m，每循環(huán)進尺0.5m，格柵拱架+噴射砼+錨索聯(lián)合支護4.3通風(fēng)管理主扇實行"雙電源+自動切換"供電，確保24h連續(xù)運轉(zhuǎn)，風(fēng)筒出風(fēng)口風(fēng)量≥400m3/min長距離獨頭掘進段（＞500m）設(shè)置2級接力通風(fēng)，局扇間距≤500m，風(fēng)筒接口采用雙反邊卡箍連接每月測定通風(fēng)阻力，當(dāng)阻力＞2000Pa時清洗風(fēng)筒，確保風(fēng)速≥1.0m/s（防止瓦斯分層積聚）五、安全管理5.1管理制度5.1.1瓦斯檢查制度瓦檢員執(zhí)行"三對口"（手冊、牌板、調(diào)度室記錄）和"一炮三檢"制度，瓦斯?jié)舛取?.5%時立即停止作業(yè)高風(fēng)險段實施"雙瓦檢"（2名瓦檢員同時檢測），每15min記錄1次數(shù)據(jù)，異常情況立即匯報5.1.2防爆管理規(guī)定機電設(shè)備入洞前經(jīng)防爆性能檢查，粘貼"防爆合格"標(biāo)識，每月進行1次防爆性能檢測電纜懸掛高度≥1.8m，與風(fēng)筒間距≥0.3m，接頭采用防爆接線盒，嚴(yán)禁有明接頭、雞爪子、羊尾巴5.2應(yīng)急預(yù)案5.2.1瓦斯超限應(yīng)急處置一級超限（濃度0.5%-1.0%）：立即停止作業(yè)，加強通風(fēng)，撤出非作業(yè)人員，瓦檢員現(xiàn)場盯控二級超限（濃度1.0%-3.0%）：切斷洞內(nèi)電源，啟動備用通風(fēng)機，人員全部撤出，封閉洞口三級超限（濃度＞3.0%）：啟動應(yīng)急預(yù)案，救護隊進入偵察，采用惰氣抑爆技術(shù)處置5.2.2應(yīng)急演練計劃每月組織1次桌面推演，每季度進行1次實戰(zhàn)演練（突出模擬、爆炸模擬、火災(zāi)模擬）演練內(nèi)容包括：人員疏散、瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測、通風(fēng)調(diào)控、現(xiàn)場救護等，演練后評估并改進預(yù)案5.3安全培訓(xùn)全員經(jīng)瓦斯安全培訓(xùn)合格后方可上崗，培訓(xùn)內(nèi)容包括：瓦斯特性、防爆知識、自救互救技能特種作業(yè)人員（瓦檢員、爆破工、防爆電工）每半年復(fù)訓(xùn)1次，考核不合格者立即調(diào)離崗位六、質(zhì)量控制6.1支護質(zhì)量控制錨桿抗拔力≥150kN，每300根抽樣1組（3根）進行試驗噴射砼厚度采用鉆孔法檢測，每10m檢測1個斷面，每個斷面測5點，厚度允許偏差-5mm鋼拱架安裝位置偏差≤50mm，垂直度偏差≤2°，連接螺栓扭矩≥300N·m6.2瓦斯隔離層施工聚乙烯薄膜搭接寬度≥10cm，采用熱風(fēng)焊接，焊接強度≥母材強度的80%隔離層鋪設(shè)前清理基面，確保無尖銳物，鋪設(shè)后進行氣密性試驗（壓力0.2MPa，保壓30min無壓降）6.3監(jiān)測數(shù)據(jù)分析建立瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，每日分析濃度變化趨勢，當(dāng)出現(xiàn)"濃度驟升驟降"或"持續(xù)升高"時，立即采取加強抽采措施每周提交瓦斯治理效果評估報告，包括抽采量、濃度、壓力等指標(biāo)，評估結(jié)果作為后續(xù)施工依據(jù)七、施工組織7.1組織機構(gòu)成立瓦斯隧道施工安全領(lǐng)導(dǎo)小組，由項目經(jīng)理任組長，下設(shè)：瓦斯檢測組（4人）：負責(zé)瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測、數(shù)據(jù)記錄防突技術(shù)組（3人）：制定抽采方案、揭煤措施通風(fēng)管理組（2人）：通風(fēng)設(shè)備維護、風(fēng)量調(diào)節(jié)防爆檢查組（3人）：機電設(shè)備防爆性能檢查應(yīng)急搶險隊（15人）：24h待命，負責(zé)突發(fā)事件處置7.2進度計劃低風(fēng)險段：月進度120m（2個工作面）中風(fēng)險段：月進度80m（預(yù)抽瓦斯15天+開挖支護15天）高風(fēng)險段：月進度40m（預(yù)抽瓦斯30天+揭煤施工15天+支護15天）關(guān)鍵線路：揭煤施工（3層煤層，每層45天）→斷層破碎帶處理（2處，每處30天）7.3資源保障材料儲備：防爆設(shè)備、支護材料儲備量滿足30天用量，瓦斯傳感器備用量≥20%備用電源：洞口設(shè)300kW柴油發(fā)電機，確保主扇、監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)供電醫(yī)療救護：現(xiàn)場設(shè)醫(yī)療站，配備氧氣呼吸器、蘇生器等急救設(shè)備，與就近醫(yī)院簽訂救護協(xié)議八、環(huán)境保護8.1瓦斯利用抽采瓦斯經(jīng)脫水、脫硫處理后，用于發(fā)電（2臺500kW瓦斯發(fā)電機組），年發(fā)電量約800萬度多余瓦斯通過火炬燃燒處理，燃燒效率≥98%，減少溫室氣體排放8.2廢水處理施工廢水經(jīng)三級沉淀（沉淀池尺寸10×5×3m）+氣浮處理后回用，回用率≥80%含油廢水采用隔油池處理，投加破乳劑（PAC