成都天府国际机场高速公路
龙泉山1#、2#隧道瓦斯专项施工方案
中铁城投天府机场高速公路工程指挥部
二〇一六年九月
目 录
第一章 编制说明 ............................................................................................................................ 1 1、编制依据、原则与内容 ................................................................................................................ 1
1.1编制依据 ................................................................................................................................... 1 1.2编制说明 ................................................................................................................................... 1 2、安全目标 ........................................................................................................................................ 2
第二章 工程概况 ............................................................................................................................ 3 2、工程地质、瓦斯、水文情况 ........................................................................................................ 3
2.1地质情况 ................................................................................................................................... 3 2.2隧道瓦斯情况 ........................................................................................................................... 4 2.3水文气象情况 ........................................................................................................................... 4
第三章 总体施工组织安排 ............................................................................................................. 5 1、总体施工计划 ................................................................................................................................ 5
1.1施工安排 ................................................................................................................................... 5 1.2工期安排 ................................................................................................................................... 5 2、主要施工方法 ................................................................................................................................ 5 2.1隧道开挖方式 ........................................................................................................................... 5 2.2通风方式 ................................................................................................................................... 5 2.3施工供电 ................................................................................................................................... 5 2.4运输方式 ................................................................................................................................... 6 2.5监测系统 ................................................................................................................................... 6 2.6瓦斯隔离及二次衬砌施工 ....................................................................................................... 6 2.7后续工作 ................................................................................................................................... 6 3、安全保证措施 ................................................................................................................................ 6
第四章 通风方案 ............................................................................................................................ 8 1通风方式选择 ................................................................................................................................... 8 2设备选型 ........................................................................................................................................... 8
2.1计算参数 ................................................................................................................................... 8 2.2需风量计算 ............................................................................................................................... 8 2.3通风设备选型 ......................................................................................................................... 10 2.4通风系统布置 ......................................................................................................................... 12 2.5通风设备配置 ......................................................................................................................... 13 3施工通风管理 ................................................................................................................................. 13 3.1管理机构设置及人员编制原则 ............................................................................................. 13 3.2机构和人员 ............................................................................................................................. 13 3.3管理制度与评价 ..................................................................................................................... 14 4.防止瓦斯积聚的措施 .................................................................................................................... 15 4.1防止瓦斯聚积 ......................................................................................................................... 15 4.2瓦斯积聚处理措施 ................................................................................................................. 16 4.3通风施工的要求 ..................................................................................................................... 17
4.4污染防治措施 ......................................................................................................................... 17 4.5数据上报 ................................................................................................................................. 18
第五章 供电方案 .......................................................................................................................... 18 第六章 运输方案 .......................................................................................................................... 30 1无轨防爆设备运输方案 ................................................................................................................. 30
1.1通风及防爆方面 ..................................................................................................................... 30 1.2可实施性方面 ......................................................................................................................... 30 1.3工序衔接与循环时间方面 ..................................................................................................... 30 1.4施工效率及工期方面 ............................................................................................................. 31 1.5设备维修保养方面 ................................................................................................................. 31 2、防爆改装方案 .............................................................................................................................. 31 3、龙泉山1#、2#隧道设备改装计划 ............................................................................................. 31
第七章 安全避险系统 .................................................................................................................. 32 1、安全监控系统 .............................................................................................................................. 32
1.1安全监控系统的选型 ............................................................................................................. 32 1.2中心站设置 ............................................................................................................................. 33 1.3分站及传输电缆设置 ............................................................................................................. 34 1.4使用和维护 ............................................................................................................................. 36
第八章 隧道保障措施方案 ........................................................................................................... 39 1、区域综合防突措施 ...................................................................................................................... 39
1.1超前地质预报 ......................................................................................................................... 39 1.1.2 超前地质钻孔 .................................................................................................................... 39
第九章 瓦斯隧道开挖支护方案 ..................................................................................................... 40 1、瓦斯隧道施工 .............................................................................................................................. 40
1.1开挖施工工法 ......................................................................................................................... 40 1.2初期支护 ................................................................................................................................. 40 2、二次衬砌施工 .............................................................................................................................. 41 2.1二次衬砌 ................................................................................................................................. 41 2.2后续工作 ................................................................................................................................. 42
第十章 施工安全保证措施 ........................................................................................................... 43 1、组织保障 ...................................................................................................................................... 43 2、技术保证 ...................................................................................................................................... 45 3、作业期间主要安全保证措施 ...................................................................................................... 45
3.1钻孔期间安全措施 ................................................................................................................. 45 3.2开挖爆破作业安全措施 ......................................................................................................... 46 3.3支护作业安全措施 ................................................................................................................. 47 3.4防火安全措施 ......................................................................................................................... 47 3.5个体防护措施 ......................................................................................................................... 47 3.6灾害防治措施 ......................................................................................................................... 48 3.7粉尘防治措施 ......................................................................................................................... 48
3.8进洞检查制度 ......................................................................................................................... 49 3.9通风瓦斯管理 ......................................................................................................................... 49 3.10其它安全管理措施 ............................................................................................................... 50 3.11职业健康措施 ....................................................................................................................... 51 4、质量保证措施 .............................................................................................................................. 52 5、制度保证 ...................................................................................................................................... 52 6、工期保证措施 .............................................................................................................................. 53
第十二章 应急预案 ...................................................................................................................... 54 1、危险源分析 .................................................................................................................................. 54
1.1瓦斯风险 ................................................................................................................................. 54 1.2塌方风险 ................................................................................................................................. 54 1.3涌水风险 ................................................................................................................................. 54 1.4用电风险 ................................................................................................................................. 54 1.5机械伤人 ................................................................................................................................. 54 2、瓦斯事故应急领导组织机构 ...................................................................................................... 54 3、应急程序 ...................................................................................................................................... 55 3.1报警程序 ................................................................................................................................. 55 3.2人员撤离程序 ......................................................................................................................... 56 3.3避难措施 ................................................................................................................................. 56 3.4救援措施 ................................................................................................................................. 56 4、应急物资 ...................................................................................................................................... 58 5、演练计划 ...................................................................................................................................... 59
第一章 编制说明
1、编制依据、原则与内容 1.1编制依据
(1)《煤矿安全规定》(2011年版)
(2)《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009) (3)《公路工程施工安全技术规范》(JTG F90-2015) (4)《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026—2006) (5)《煤矿瓦斯抽放规范》(AQ1027—2006)
(6)《煤层瓦斯含量隧道内直接测定方法》AQ1066-2008 (7)《隧道瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018—2006) (8)《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》(GB50471-2008)
(9)《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》(AQ1029—2006) (10)《成都新机场高速公路两阶段初步设计》 (11)《公路瓦斯隧道设计与施工技术指南》 1.2编制说明
(1)本方案内容仅适用于成都天府国际机场高速公路龙泉山1#、2#瓦斯隧道施工。
根据《成都新机场高速公路两阶段初步设计》中关于隧道有害气体的叙述,隧址区位于四川盆地西部红层低山区,出露白垩系及侏罗系泥岩为主夹砂岩地层,隧道穿越龙泉山箱型背斜(储存条件),隧址区有断裂通过,裂隙发育,是油气聚集的有利地区。隧道施工中如遇断层破碎带、隐伏断裂、节理密集带、透镜状储集砂体、岩性突变、地下水涌出等情况时,可能涌出残余“气包”,含有瓦斯。隧道施工过程中遇可燃气体的可能性较大。
与本项目隧道岩性、地质构造类似的附近工程达成铁路炮台山隧道和合云顶隧道在施工中曾出现过瓦斯逸出和爆炸;已建成的成简快速通道龙泉山1号和2号隧道是按高瓦斯隧道设计施工;本项目隧道邻近在建成都第二绕城高速A1合同段丹景2号隧道,该隧道地质详勘钻孔时,在钻进十多米就出现顶钻动力现象,在钻孔19m时有天然气突出,被点燃的天然气火苗6m左右高,该隧道也是按高瓦斯隧道设计和施工。因此本项目隧道也是按高瓦斯隧道预设计,下阶段可根据进一步勘探资料进行修正。
(2)按照隧道施工通风专项方案,根据本项目的施工方法和施工组织情况,龙泉山隧道各开挖作业面均采用压入式通风方式。向各开挖作业面送风的轴流风机分设于相应洞口外,风机距离井口至少20m。
(3)由于隧道内瓦斯气体分布存在随机性,大断面隧道施工时需加强支护,防坍塌和防瓦斯燃烧及爆炸是施工安全的关键。
(4)参考相关地方瓦斯含量参数,借鉴相关隧道施工经验,通过对瓦斯参数检测,选用先进设备,优化施工方案,合理开展隧道施工。
(5)由于该方案仅根据初步设计文件和附近居民叙述调研资料编制,实际施工中需根据实测数据进行修正完善。
2、安全目标
瓦斯隧道施工中无瓦斯突出事故,无爆炸、燃烧、机械事故,无人员伤亡。
第二章 工程概况
本项目包括龙泉山1号隧道2252(其中D1线2202m,K线2240m,D2线2272m,D3线2295m);龙泉山2号隧道2399m(其中D1线2407m,K线2400m,D2线2397m,D3线2391m)。
图2-1 龙泉山隧道效果图
2、工程地质、瓦斯、水文情况 2.1地质情况
龙泉山1、2号隧道均按高瓦斯隧道设计,龙泉山1号、2号隧道出口为顺层(为古滑坡),岩层倾角为11°,主要由砂岩与泥岩薄层及透镜体,全隧穿越背斜。龙泉山1号、2号隧道进口山势陡峭,岩性为泥岩夹砂岩互层,龙泉山2号隧道穿越马鞍山断层。龙泉山1号隧道涌水量1812m3/d,最大涌水量2718m3/d,龙泉山2号隧道涌水量1934m3/d,最大涌水量2901m3/d,隧道坡度1号隧道1.9%/2125,-2.6%/115,2号隧道-2.6%/2320,-1.6%/80。在施工时必须采用超前地质钻孔、加深炮孔等综合预报手段进一步查明。
2.2隧道瓦斯情况
隧址区位于四川盆地西部红层低山区,出露白垩系及侏罗系泥岩为主夹砂岩地层,隧道穿越龙泉山箱型背斜(储存条件),隧址区有断裂通过,裂隙发育,是油气聚集的有利地区。隧道施工中如遇断层破碎带、隐伏断裂、节理密集带、透镜状储集砂体、岩性突变、地下水涌出等情况时,可能涌出残余“气包”,含有瓦斯。隧道施工过程中遇可燃气体的可能性较大。
2.3水文气象情况
隧址区属亚热带季风气候,雨量充沛,多云多雾,日照短等特征。区内多年平均气温14~17.4℃,七月份平均气温35.8℃,一月份平均气温5.6~6.5℃;据多年平均资料,降雨量龙泉山以西的平原区为1000~1200mm,龙泉山及龙泉山以东的丘陵地带为800~1000mm,降雨量集中于6~9月,约占全年降雨量的50~60%,冬春季节12月~3月降雨最少。
第三章 总体施工组织安排
1、总体施工计划 1.1施工安排
严格按设计施工图要求的施工方法组织施工,确保本段隧道施工工期满足业主工期要求。
1.2工期安排
计划2016年10月25日开始隧道洞口工程施工,11月10日正式进洞施工,2019年9月10日完成全部工程并交工验收,总计划工期1050天。
2、主要施工方法 2.1隧道开挖方式
龙泉山1#、2#隧道围岩级别全部为Ⅳ级或者Ⅴ级,施工中需严格按照设计工法进行施工,确保施工安全。
采用光面爆破技术,减少对围岩的震动以控制成形。上台阶采用人工手持风钻钻孔,防爆改装挖掘机扒渣到下断面,出渣在下断面作业;用防爆改装装载机装渣,防爆改装运输设备运渣出洞;开挖后及时进行支护。
2.2通风方式
隧道通风采用轴流通风机机械压入式通风方式,每个洞口分别设置风机及备用风机,独立进行压入式通风。
瓦斯易积聚地段采用防爆局扇,防爆局部风扇设置位置及数量见下表。
设置位置 衬砌台车 人行及车行横通道 数量 16 20 预计使用时间 2017.3至衬砌完工 2017.3至验收合格 备注 隧道其它部位,根据瓦斯检测情况,当浓度超标时,另行增加局扇。 2.3施工供电
施工用电、通风机和监控量测系统均采用专用双电源系统,一路电源
为地方供电线路,另外一路采用发电机发电进行供应(为备用电源,采用4台500KW内燃发电机组),安装电源切换装置,实现断电后及时切换到第二电源供电。
隧道内所有电气设备全部采用矿用防爆型。 2.4运输方式
采用无轨运输方式,对装运设备进行防爆改装,以满足瓦斯隧道设备防爆要求。
2.5监测系统
采用KJ70(KJ系列)自动监控系统监测与人工瓦斯检测相结合的方式,对全隧进行全覆盖、不间断的监测。
2.6瓦斯隔离及二次衬砌施工
初期支护完成后,按设计铺设无纺布和HDPE自粘胶膜防水卷材,及时施作气密性衬砌混凝土,对瓦斯进行全环封闭后继续进行瓦斯监测,加强衬砌台车处的通风,防止瓦斯积聚。
2.7后续工作
隧道施工全过程中,对已完成段落不得降低施工安全等级,必须严格按高瓦斯隧道进行管理。待完全施工完毕后,根据实际的洞内瓦斯监控情况,经权威部门充分论证,重新进行评价,方可降低安全风险等级,调整施工、管理措施。
3、安全保证措施
(1)隧道开挖及初支后,尽快采用气密性混凝土二次衬砌封闭瓦斯。 (2)进入隧道的所有设备必须采用防爆型设备,或采用经过防爆改装的设备,人员必须穿纯棉工作服,佩带防爆矿灯等器材,严格进洞管理制度,杜绝火源进洞。
(3)隧道施工全程采用TSP203、超前钻孔、加深炮孔等手段进行超前
地质预报,查明隧道前方确切的地质情况及瓦斯情况,对方案进行动态调整。
(4)隧道必须建立完善的瓦斯监控系统,实行“三专两闭锁”。 (5)加强通风,确保隧道内瓦斯浓度不超标。一旦检测出瓦斯浓度达到0.5%,立即停工检查,排除危险后方可继续施工;瓦斯浓度达到1%时,立即停工,所有人员立即撤至隧道外安全区域。
(6)在瓦检员检测洞内各断面瓦斯浓度未超标后,方可进行掘进施工。隧道内爆破采用煤矿许用雷管和炸药,严格按爆破设计施工;严格按照“一炮三检”、“三人连锁放炮”和洞外起爆等制度。
(7)隧道内严格控制动火作业,钢结构采用机械连接,在万不得已必须动火时,必须坚持动火审批制度。
(8)完善应急预案,定期组织演练。
(9)加强安全教育培训工作,提高全体员工的安全意识和技能。
第四章 通风方案
1通风方式选择
隧道通风采用轴流通风机机械压入式通风,各施工隧道开挖作业面采用相互独立的压入式通风系统,风机分设于相应洞口20m以外。
2设备选型 2.1计算参数
通过理论计算,通风相关参数见表4-1。 2.2需风量计算
隧道施工作业面所需通风量应根据隧道内同时工作的最多人数所需要的通风量、一次起爆炸药量所产生的有害气体降低到允许浓度所需要的通风量、隧道内同时作业的内燃机械产生的有害气体稀释到允许浓度所需要的通风量、最大瓦斯涌出量所需的通风量,取其中的最大值作为隧道施工作业面的需风量,最后按排除瓦斯及排尘最低风速进行验算。
(1)需风量计算参数
根据隧道内施工组织方案确定了风量计算的参数,见表4-1。
表4-1 风量计算参数
项 目 开挖断面积 一次爆破炸药用量 最多工作人数 通风换气长度 风管平均百米漏风率 风管摩擦阻力系数 瓦斯涌出量 机械设备功率
D1线 110 264 70 150 1.5 0.02 K线 170 408 90 150 1.5 0.02 D2线 170 408 90 150 1.5 0.02 D3线 110 264 70 150 1.5 0.02 单 位 m kg 人 m % — m/min 32设计文件中无参考数据 162×2 162×2
装载机 162×2 162×2 kw
项 目 出碴汽车 挖机 爆破通风时间 隧道内最低允许风速 人员配风标准 内燃机械设备配风标准 隧道内瓦斯允许浓度 D1线 215×2 180 30 0.25 3 4.5 0.5% K线 215×2 180 30 0.25 3 4.5 0.5% D2线 215×2 180 30 0.25 3 4.5 0.5% D3线 215×2 180 30 0.25 3 4.5 0.5% 3单 位 kw min m/s m/(人?min) m/(kw?min) — 3(2)风量计算结果
①按洞内同时作业最多人数计算
Q人?q?n
式中:q——作业面每一作业人员的通风量,取3m3/(人·min);
n——作业面同时作业的最多人数。
经计算,D1线正洞开挖面需风量210m3/min,K线正洞开挖面需风量270m3/min,D2线正洞开挖面需风量270m3/min,D3线正洞开挖面需风量210m3/min。
②按洞内允许最小风速0.25m/s计算
Q风=S?V
式中:S——隧道最大开挖断面积,m2;
V——洞内允许最小风速0.25m/s。
经计算,D1线正洞开挖面需风量1650m3/min,K线正洞开挖面需风量2550m3/min,D2线正洞开挖面需风量2550m3/min,D3线正洞开挖面需风量1650m3/min。
③按一次性爆破所需要排除的炮烟量计算
Q0?
7.83tA?F?L?2
式中:A——同时爆破炸药量,kg;t——通风时间,30min;
L——通风换气长度,150m;F——隧道断面积,m2。
经计算,D1线正洞开挖面需风量1081m3/min,K线正洞开挖面需风量1671m3/min,D2线正洞开挖面需风量1671m3/min,D3线正洞开挖面需风量1081m3/min。
④按内燃机械设备总功率计算
Q内?H?q式中:H—内燃机械总功,kw;计算考虑为出渣时两台装载机,效率系数0.6,两台大车和一台挖机,效率系数0.5,功率为499.4KW。
q—内燃机械单位功率供风量,4.5m3/(kw·min)。
经计算,D1线正洞开挖面需风量2247.3m3/min,K线正洞开挖面需风量2247.3m3/min,D2线正洞开挖面需风量2247.3m3/min,D3线正洞开挖面需风量2247.3m3/min。
⑤按瓦斯涌出量计算
Q瓦斯?
K?AB1?B0式中:K—相关系数,取2;A—瓦斯涌出量,m3/min;
B0—送风瓦斯浓度,取0.00%;B1—隧道内允许瓦斯浓度,取0.5%。
由于设计文件未提供瓦斯绝对涌出量数据,此项数据无法计算。 根据以上计算结果:两线隧道按内燃设备总功率,三线隧道均按最小风速计算需风量为控制风量,D1线开挖面需风量为2247.3m3/min,K线开挖面需风量为2550m3/min,D2线开挖面需风量为2550m3/min,D3线开挖面需风量为2247.3m3/min。
2.3通风设备选型
通风阻力因选择的风管直径和送风距离的不同会有很大差距,需要指
出的是,如果选择的风管直径过小,会导致通风阻力过大,不能满足送风需要;如果选择的风管直径过大,又会造成浪费,且不利于施工组织。通风管路的阻力与风机风量的关系式如下,这也是通风管路的阻力曲线。
P?400???1????12??Qfln?1????2d5
2L100式中:P—风管阻力,Pa;?—摩擦系数;?—空气密度,kg/m3;d—风管直径,m;?—风管平均百米漏风率;L—管路长度,m;Qf—风机工作点风量,m3/s。
根据风机所需提供的风量和上述公式计算出的风机工况点的静压,初步确定通风机的型号,然后,再通过风机与风管匹配计算结果验证风机是否满足要求,匹配计算情况如下:
(1)龙泉山1、2号隧道D1、D3正洞工作面
正洞工作面最远通风距离为1200m,采用一台SDF(C)-No12.5型轴流风机匹配一趟Φ1.8m风管,风机叶片角度3°、功率2×110kw,风管风阻R=1.01349N·S2/m3,风管出口风量2382.14m3/min>2247.3m3/min,风机风压2272.68Pa,风机风量2812.99m3/min>2653.8m3/min,满足通风要求。
图4-1 风机风管匹配图
(2)龙泉山1、2号隧道K、D2正洞工作面
正洞工作面最远通风距离为1200m,采用一台SDF(C)-No13型风机匹配一趟Φ1.8m风管,风机叶片角度3°、功率2×132kw,风管风阻R=1.00931N·S2/m3,风管出口风量2589.43m3/min>2550m3/min,风机风压2621.40Pa,风机风量3057.78m3/min>3011.2m3/min,满足通风要求。
图4-2 风机风管匹配图
2.4通风系统布置
(1)龙泉山1、2号隧道D1、D3线施工通风布置
龙泉山1、2号隧道2车道D1、D3线两端各1200m,均采用压入式通风方式。每开挖作业面采用一台SDF(C)-No12.5型风机匹配一趟Φ1.8m风管,风机叶片角度3°、功率2×110kw,风管风阻R=1.01349N·S2/m3,风管出口风量2382.14m3/min>2247.3m3/min,满足通风要求;龙泉山1、2号隧道3车道K、D2线两端各1200m,均采用压入式通风方式。每开挖作业面采用一台SDF(C)-No13型风机匹配一趟Φ1.8m风管,风机叶片角度3°、功率2×132kw,风管风阻R=1.00931N·S2/m3,风管出口风量2589.43m3/min>2550m3/min,满足通风要求。相邻2车道与3车道隧道之间备用一台型号SDF(C)-No13叶片角度为3°的风机,功率2×132kw,风管直径1.8m,
施工通风现场布置见图4-3所示。
SDF(B)-No12.51.8mSDF(B)-No131.8mSDF(B)-No13 图4-3 龙泉山1、2号隧道通风布置图
2.5通风设备配置
龙泉山隧道风机风管配置型号和数量见表4-2。
表4-2 龙泉山隧道通风设备配置表
设备名称 轴流风机 轴流风机 PVC软风管 规格型号 SDF(C)-No11.5, 2×110kw SDF(B)-No13, 2×132kw Φ1.8m 数量 10台 20台 18660m 备注 使用8台 使用10台,备用10台 双抗 3施工通风管理
3.1管理机构设置及人员编制原则
(1)专业化原则。技术人员、通风工人等均要专业化。 (2)统一管理原则。技术、人员、设备和材料统一管理。 (3)机构和人员以满足通风需要为原则。 3.2机构和人员
各工区施工通风设置专人负责和管理,通风组机构设置如图4-1所示。通风组人员职责分工情况见表4-3。
通风负责人技术组风管按拆组风机司机风管修补工 图4-1 通风组机构设置图
序号 1 2 3 4 5 人员或小组 通风负责人 职 责 全面负责施工通风技术和人员管理,落实通风方案并组织实施,协调与其他工种之间的关系 协助项目负责人工作,解决方案实施过程中的细化与修改、过渡技术组 方案的设计以及通风效果的检测与评价等。 负责风机、风管的安装和拆卸,管路的维护和修理,协助技术人风管安拆组 员完成通风监测任务 风机司机 负责风机值班、风机运行状况记录工作以及风机的日常维护 风管修补工 在洞外专职修补损坏的风管 表4-3 项目主要人员和小组职责表
3.3管理制度与评价 1、工作制度
所有工人先进行培训,考试合格后再上岗。
风管安拆组和风机司机全部执行三班轮换、洞内交接班制度;风管修补工为常白班,每班工作八小时。
2、通风技术管理
通风技术管理包括通风方案的实施、方案的局部调整、过渡方案的设计、通风效果的监测与评价等。这些都由专业技术人员来完成。
(1)通风方案的实施
通风设计方案只是一个基本模式,要在现场实施,还要进一步细化并绘制出方案实施图。要求技术人员根据设计图和现场具体情况,把方案具体化,绘制实施图,及时制定出方案实施细则。
(2)通风方案的局部调整
通风方案一般都是根据施工方法和施工组织来设计的,在施工过程中施组和施工方法通常会根据地质情况的变化而变化,如增开工作面或增加运输通道等,通风方案也需要作相应的变化。要求技术人员根据施组和施工方法的变化对通风设计方案进行局部调整。
(3)过渡方案的设计
通风方案都是分阶段设计的,每个阶段之间都存在过渡的问题,在施工现场从一个阶段到另一个阶段一般需要两三天时间,决不能因为实施下一阶段通风方案而影响正常施工。要求技术人员必须根据现场具体情况做好通风过渡方案。
3、通风效果的检测与评价
通风方案实施以后,实施的方案能否达到设计要求,或者设计本身是否存在问题,这些都需要通过温度、湿度、管路的进出口风量、管路的百米漏风率、通风阻力以及工作面有害气体浓度变化等项目的测试,来检查方案落实情况(主要是通风管路安装质量),评价设计方案。要求技术人员在方案实施后尽快测试,以便对存在的问题及时修正。另外,也要求技术人员对通风效果(主要工作面的有害气体浓度变化情况)进行经常性的检测,以检查通风管路的安装维护质量。
4.防止瓦斯积聚的措施 4.1防止瓦斯聚积
由于龙泉山隧道瓦斯涌出量的不确定性,瓦斯涌出量要经超前探测才能确定,因而在施工过程中要通过加强通风和瓦斯检测来防止瓦斯积聚,施工通风要做好以下工作:
① 瓦斯突出工区必须24小时不间断通风,除风机司机外,任何人不能随意关闭或调整风机运行状态。风机停止运转时必须停止施工。
② 通风管出口距开挖面较远造成瓦斯积聚时,应及时接长通风管以消
除瓦斯积聚。
③ 通风管漏风严重供风不足造成瓦斯积聚时,应及时修补或更换破损的通风管,减少漏风,增加出口风量以消除瓦斯积聚。
④ 通风量设计不足造成瓦斯积聚时,修改通风设计,增加一路风管,改善通风效果,以消除瓦斯积聚。
⑤ 水幕降尘器降尘降温防瓦斯,水幕降尘器具有喷水颗粒细,产雾量大,能够封锁整个隧道断面,除降尘外还可以吸收易溶于水的有害气体。
⑥ 瓦斯集中涌出,风流流动速度低造成瓦斯积聚时,使用空气引射器或局部风机(防爆型)加快风流速度驱散瓦斯。根据具体瓦斯涌出情况随时调整引射器出口或局部风机风管出口方向,做到“哪高吹哪”,彻底消除瓦斯积聚。
4.2瓦斯积聚处理措施
在施工过程中,当检测到瓦斯超限或放炮后瓦斯浓度超过安全范围,根据检测数据,采取以下措施进行处理:
① 人员严禁进入超限区,采用变风量送风的方法控制进风量,逐步排出超限瓦斯,防止高浓度瓦斯压出。变风量送风的方法可以把风管接头的拉链拉开,通过改变接合缝隙的大小调节送风量,还可以在风管上捆上绳子,通过收紧或放松绳子调节送风量。
② 排放瓦斯时,瓦检员在回风风流中经常检查瓦斯浓度,当瓦斯浓度达到0.5%时,减少送风量,确保洞内排出的瓦斯不超标。
③ 排放瓦斯时,要检测风机处的瓦斯浓度,瓦斯浓度不能超过0.5%,防止产生污风循环。
④ 瓦斯浓度降到0.5%以下,30min内没有变化后,才能恢复通风机正常通风。
⑤ 恢复正常通风后,对断电区内的机电设备进行检查,证实完好后,
方可恢复送电正常施工。
4.3通风施工的要求
(1)专业通风班组进行现场施工通风管理和实施,风管安装必须平、直、顺,通风管路转弯处安设刚性弯头,并且弯度平缓,避免转锐角弯,以减小管路沿程阻力和局部阻力,并且要加强日常维修和管理。
(2)配备专业技术人员对现场通风效果进行检测,根据检测结果及时优化通风方案。
(3)必要时可以根据检测结果及时对通风系统作局部调整,必须保证洞内气温不得高于28℃、瓦斯浓度控制在0.5%以下,一氧化碳(CO)和二氧化氮(NO2)浓度在通风30min后分别降到30mg/m3和5mg/m3以下,以满足施工需要。
(4)风机必须配有专业风机司机负责操作,并作好运转记录,上岗前必须进行专业培训,培训合格后方可上岗。
(5)电工必须定期检修风机,及时发现和解决故障,保证风机正常运转。
4.4污染防治措施
为了达到国家的有关规定,必须对作业环境进行定期检测,施工中必须采取必要的措施来改变施工环境,可采取防污染的主要措施有:
(1)采用湿式凿岩机,严禁使用干式凿岩机。 (2)喷射混凝土采用湿喷法。
(3)水幕降尘:把水雾化成湿水滴喷射到空气中,使之与空气中的粉尘碰撞,则尘粒附于水滴上,潮湿的尘粒凝聚成大颗粒,从而加快其降落速度,从而达到除尘的目的。爆破后及出渣中的降尘有明显的效果。
(4)通风要保证有足够的风量、风压、风管基本完好无损且吊挂平、顺、直。
(5)个人防护:按规定佩带防尘口罩等安全防护用品。
另外,在隧道路面上定期洒水,防止车辆运行时或爆破冲击波而造成积尘二次飞扬。
4.5数据上报
每天检测后由通风组上报工程部和现场监理,并对每次的空气质量进行评价分析处理,对存在的问题及时进行整改。
第五章 供电方案
1.供电方案
在洞外集中设置1台1250KVA,3台1000KVA变压器,一台1250KVA专供四个洞口通风机,一台1000KVA专供四个洞内施工及洞口零星用电,其余两台1000KVA专供空压机施工。 1.1洞内用电:
(1)正洞开挖500m内,用MY0.38/0.66-3*70+1煤矿专用阻燃铜芯软电缆,经专用隔爆接线盒连接后分三路引出:一路供模板台车及附近所有用电设备,一路供掌子面所有用电设备,另一路供移动变压器附近及向洞口方向的所有洞内用电设备。
(2)正洞开挖500m后,用10KV YJLV22-3*50mm2高压电缆沿洞璧悬挂敷设,引入洞内KBSZY-250KVA-10/0.4KV移动式隔爆变压器,降压后分三路引出(分路及供电范围与上一条相同)。移动变压器中性点不接地。洞内低压配电电缆全部采用煤矿用铜芯阻燃橡套软电缆,配电开关全部采用具有煤安(MA)认证的隔爆开关。在变压器出来的总隔爆开关处安装一台总捡漏继电器,在三路供电电缆线路中各安装一台分路总隔爆开关和分路
捡漏继电器,以确保安全用电。 1.2变压器容量计算(四个洞口)
1.2.1、洞内、洞口通风机变压器容量计算:
主要用电设备清单如下: 龙泉山隧道洞口变压器配置
变压器型号及数量 供电设备名称 区域 SDF?-NO-13型变级轴流通风机 1台1250KVA 通风SSF型NO.12设备 射流风机 SFG6-4型轴流2.2 式通风机 砼输送泵 二衬台车 湿喷机械手 移动喷浆机 喷浆机 1台1000KVA 洞内喷浆机 设备 振捣器 爬焊机 电焊机 水泵 隧道内照明用2.2 0.5 10 2.2
功率 (KW) 数量 功率 合计 核算功率 (KW) (台) (KW) (KW) 2*132+2*160 2+2 1168 1325.6 35 4 140 1126.3 8 17.6 75 25 75 45 7.5 2.2 4 4 2 2 8 32 16 8 16 4 300 100 150 90 60 70.4 35.2 4 160 8.8 15 993.4 844.1
电 2台供风 1000KVA 空压机 132 16 2112 2112 1794.5 根据施工现场实际用电特点,按需要系数法计算用电负荷。
根据经验值
需要系数KC选0.65; 机械效率η取0.9; 功率因数cosφ取0.85 变压器的总容量为:
① 通风设备用电:S=KC×∑P/(η×cosφ)=0.65×1325.6/(0.9×0.85) =1126.3(KVA)
根据计算结果和公司设备资源情况,变压器选择为总容量为1126.3KVA的箱式变压器。根据变压器型号选择1台1250KVA的变压器,可以满足施工需要。
② 洞内设备用电:S=KC×∑P/(η×cosφ)=0.65×993.4/(0.9×0.85) =844.1(KVA)
根据计算结果和公司设备资源情况,变压器选择为总容量为844.1KVA的箱式变压器。根据变压器型号选择1台1000KVA的变压器,可以满足施工需要。
③ 洞内设备用电:S=KC×∑P/(η×cosφ)=0.65×2112/(0.9×0.85) =1794.5(KVA)
根据计算结果和公司设备资源情况,变压器选择为总容量为1794.5KVA
的箱式变压器。根据变压器型号选择2台1000KVA的变压器,可以满足施工需要。 1.3 备用电源
根据施工实际情况,备用发电机组选择四台350KW发电机并联运行。 1.4 照明用电
照明用电计算: 单口隧道施工长度为1215m, ,合计4860米,根据现场实际情况, 每隔10米设矿用防爆灯一只,防爆灯型号为:DGS-127-100,功率为:100W/只,即隧道内固定敷设的照明用电约48.6KW,洞内模板台车及撑子面开挖平台处采用矿用4KVA隔爆干式变压器将电压降为安全电压36V,固定敷设照明。故照明用电量合计约52.6KW。
照明主电缆选型: 选用型号为:MY0.38/0.66-2×4 1.5安全用电技术措施
1.5.1、与隧道瓦斯监控系统联锁控制:
根据相关规定,瓦斯隧道施工洞内供电必须做到“三专”“两闭锁”即:专用变压器,专用开关,专用供电线路,瓦斯浓度超标时与供电的闭锁及压入式通风的风机与洞内供电的闭锁。因此,洞内高瓦斯工区和瓦斯突出工区内的局部通风机、射流风机和开挖工作面的电气设备,必须与瓦斯监控系统进行风电、瓦电闭锁,当局部通风机停止运转时,应能立即自动切断局部通风机供风区段的一切电源。
1.5.2、接地保护系统:
根据规定,瓦斯工区内的配电变压器严禁中性点直接接地。严禁由洞外中性点直接接地的变压器或发电机直接向瓦斯隧道供电。瓦斯隧道必须采用独立的接地保护系统。因此,本隧道的接地保护系统设计采用MBVS-25mm2黄/绿双色PE接地保护线,从洞口集中接地处向洞内架设,洞内每200米施做重复接地,洞口的集中接地与洞内的重复接地处的接地电阻不得大于1.5Ω。洞内重复接地极使用厚度不小于6mm面积不小于0.7m2的镀锌钢板,可安装在洞内积水坑、水沟或预留洞室内。专用保护接地线不允许断线且不允许安装任何开关,洞内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、构架等,都必须与专用保护接地线可靠连接,其接地网上任何一保护接地点的接地电阻值不得大于2Ω。 1.5.3、设置捡漏继电器:
低压馈电线路上,必须装设能自动切断漏电线路的检漏装置。 1)施工现场的总配电箱至开关箱设置两级捡漏继电器,两级捡漏继电器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应作合理配合,使之具有分级保护的功能。
2)开关箱中必须设置漏电保护器,施工现场所有用电设备,除作保护接零外,必须在设备负荷线的首端处安装漏电保护器。
3)捡漏继电器应装设在总电源隔爆断路器的负荷侧和分路隔爆开关的负荷侧。
4)捡漏继电器的选择应符合先行国家标准《剩余电流动作保护器的一般要求》GB 6829和《漏电保护器安全和运行的要求》GB 13955的规定,额定漏电动作电流应不大于15mA,额定漏电动作时间应小于0.1s。
5)与总电源隔爆断路器配合的的捡漏继电器的额定漏电动作电流应大于30mA,额定漏电动作时间应大于0.1s,但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA·s。 1.5.4、防雷接地:
为了防止雷电波及隧道内引起瓦斯爆炸,所有进洞线路,包括动力电缆、照明电缆、瓦斯监控系统电缆及通信电缆均需在洞口安装避雷器。因此,在各种电缆向洞内敷设时,必须严格执行本规定,安装与其相配套的氧化锌避雷器,洞口的防雷接地电阻不得超过2欧姆且要定期检查测试。进洞的其它风、水管线也必须在洞口处与专用保护接地极进行连接,以防雷电和静电传入洞内。 1.5.5、备用电源:
根据有关规定,高瓦斯隧道主扇供电应配置两套电源,隧道内采用双电源线路,其电源线上不得分接隧道以外的任何负载。为保证隧道通风、照明及监测系统等一级负荷供电,在公用电网停电10分钟内,启动二台发电机组供给一级负荷用电。
1.5.6、电气设备防爆性能的检查与处置:
1)各种电气设备和施工机械的防爆安全性能,必须经专职人员检查,
确认合格后方可允许进洞使用。
2)防爆性能失效的电气设备,应立即处理或更换。
3)非专职电气值班人员,不得擅自操作电气设备。电气操作必须使用专用工具。
1.5.7、瓦斯工区内低压动力电缆的选用应符合下列规定:
1)固定敷设的电缆采用铠装聚氯乙烯电缆或不延燃橡套电缆; 2)移动式或手持式电气设备的电缆,应采用专用的不延燃橡套电缆; 3)开挖面的电缆必须采用铜芯。
4)瓦斯工区内固定敷设的照明、通信、信号和控制用的电缆应采用不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆。
5)各种电缆的连接应使用与其载流量相应的隔爆接线盒,严禁直接连接。
1.5.8、电缆的敷设应符合下列规定:
1)照明电缆及灯使用钢索悬挂;
2) 电缆应悬挂点间的距离,在正洞、平行导坑内不得大于3m; 3) 高、低压电力电缆敷设在同一侧时,其间距应大于0.1m。高压与高压、低压与低压电缆间的距离不得小于0.05m。
4)洞内电缆与电气设备连接,必须使用与电气设备的防爆性能相符合的防爆型的连接盒。电缆芯线必须使用齿形压线板或线鼻子与电气设备连接。
1.5.9、瓦斯工区照明灯具的选用,应符合下列规定:
1)已衬砌地段的固定照明灯具,可采用EXdⅡ型防爆照明灯; 2)开挖工作面附近的固定照明灯具,必须采用EXdⅠ型矿用防爆照明灯;
3)移动照明必须使用矿灯。 1.5.10、使用安全电压:
安全电压指不戴任何防护设备,接触时对人体各部位不造成任何损害的电压。因此,在洞内各种平台上和未施做二衬地段使用36V安全电压的隔爆照明器。成洞地段的照明、手持式电气设备的额定电压和信号装置的额定供电电压使用220V;在非成洞地段及高瓦斯工区和瓦斯突出工区使用127V;
远距离控制线路的额定电压使用36V。 1.5.11洞内电气设备的设置按如下原则执行:
1)配电系统设置总隔爆开关、分隔爆开关、单台设备的隔爆开关,实行三级配电。设置配电系统应使三相负荷平衡。220V或380V单相用电设备接入220/380V三相四线系统或单相照明线路电流大于30A时,应采用220/380V三相四线制供电。
2)动力隔爆开关与照明隔爆开关分别设置,照明线路接线要接在动力隔爆开关的上侧。
3)总隔爆开关应设置在靠近电源区域,分隔爆开关设置在用电设备或负荷相对集中的区域,分隔爆开关与单台设备的隔爆开关的距离不得超过30m,隔爆开关与其控制的固定式用电设备的水平距离不应超过3m。
4)每台用电设备必须有各自专用的隔爆开关,禁止用同一个隔爆开关直接控制二台及二台以上用电设备(含插座)。
5)隔爆开关不得装设在易受外来固体物撞击、强烈振动、液体侵溅及热源烘烤的场所。否则,应予清除或做防护处理。隔爆开关周围应有足够两人同时工作的空间和通道,其周围不得堆放任何有碍操作、维修的物品。
6)隔爆开关要放置在洞内其它机械设备不易碰撞的地方,要设立警示标记或警示灯。
1.5.12电工及用电人员必须符合以下要求:
1)电工必须经过按国家现行标准和瓦斯隧道安全施工专项培训经考核合格后,持证上岗工作;其他用电人员必须通过相关安全教育培训和技术交底,考核合格后方可上岗工作。
2)安装、巡检、维修或拆除临时用电设备和线路,必须由电工完成,并应有人监护。电工的技术水平与技能必须与瓦斯隧道电气设备的技术复杂性相适应,且必须经过本瓦斯隧道用电安全专项培训,熟悉所使用的各种防爆配电设备的技术性能和故障处理方法。
3)各类用电人员应掌握瓦斯隧道安全用电基本知识和所用设备的性能,并应符合下列规定:
a使用电气设备前必须按规定穿戴和配备好相应的劳动防护用品,并应
检查电气装置和保护设施,严紧设备带“缺陷”运转;
b保管和维护所用设备,发现问题及时报告解决;
c暂时停用设备的隔爆开关必须分断电源侧隔离开关,并应上锁; d移动电气设备时,必须经电工切断电源并做妥善处理后进行。 1.5.13、电气设备的使用与维护:
1)必须具有电气系统接线图,隔爆开关应有名称、用途和分路标记。 2)隔爆开关应由专人负责。
3)隔爆开关应每月进行一次检查和维修。检查、维修人员必须是专业电工。检查、维修时必须按规定穿、戴绝缘鞋、手套,必须使用电工绝缘工具,并应做检查、维修工作记录。
4)对隔爆开关进行定期维修、检查时,必须将其前一级相应的电源隔离开关分闸断电,并悬挂写有“禁止合闸、有人工作”的停电标志牌,严禁带电作业。
5)隔爆开关必须按照下列顺序操作:
送电操作顺序为:总隔爆开关→分隔爆开关→设备隔爆开关; 停电操作顺序为:设备隔爆开关→分隔爆开关→总隔爆开关。 但出现电气故障的紧急情况时可除外。
6)施工现场停止作业1小时以上时,应将动力隔爆开关断电上锁。 7)隔爆开关内不得放置任何杂物,并应保持清洁。 8)隔爆开关内不得随意挂接其他用电设备。
9)隔爆开关内的电器配置和接线严禁随意改动。熔断器的熔体更换
时,严禁用不符合原规格的熔体代替。捡漏继电器每天使用前应启动漏电试验按钮试跳一次,试跳不正常时严禁继续使用。
10)隔爆开关的进线和出线严禁承受外力,严禁与金属尖锐断口、强腐蚀介质和易燃易爆物接触。 1.6、安全用电组织措施
(1)、建立瓦斯隧道用电施工组织设计和安全用电技术措施的编制、审批制度,并建立相应的技术档案。
(2)、建立技术交底制度
向专业电工、各类用电人员介绍瓦斯隧道临时用电施工组织设计和安全用电技术措施的总体意图、技术内容和注意事项,并应在技术交底文字资料上履行交底人和被交底人的签字手续,注明交底日期。
(3)、建立安全检测制度
从瓦斯隧道临时用电工程竣工开始,定期对临时用电工程进行检测,主要内容是:接地电阻值,电气设备绝缘电阻值,捡漏继电器动作参数等,以监视临时用电工程是否安全可靠,并做好检测记录。
(4)、建立电气维修制度
加强日常和定期维修工作,及时发现和消除隐患,并建立维修工作记录,记载维修时间、地点、设备、内容、技术措施、处理结果、维修人员、验收人员等。
(5)、建立工程拆除制度
工程竣工后,临时用电工程的拆除应有统一的组织和指挥,并须规定
拆除时间、人员、程序、方法、注意事项和防护措施等。
(6)、建立安全检查和评估制度
设备与安全管理部门要按照瓦斯隧道相关安全技术规范的规定定期对现场用电安全情况进行检查评估。
(7)、建立安全用电责任制
对瓦斯隧道临时用电工程各部位的操作、监护、维修分片、分块、分机落实到人,并辅以必要的奖惩。
(8)、建立安全教育和培训制度
定期对专业电工和各类用电人员进行瓦斯隧道用电安全教育和考核,主要内容包括《矿山供电与井下照明实用技术全书》、《施工现场临时用电安全技术规范》,凡上岗人员必须持有劳动部门核发的上岗证书,严禁无证上岗。
2、作业机械
(1)隧道内各种机电设备和作业机械严禁接地。作业机械严禁带电检修。
(2)机电设备及作业机械的检查与维修应有防止引燃瓦斯的安全措施。
(3)严禁各种类型非防暴机械进入高瓦斯工区
第六章 运输方案
采用无轨运输方式是目前高瓦斯隧道运输方式的发展趋势,这是因为通过设备防爆改造的实施以及技术、管理的进步,无轨运输方式既能满足高瓦斯隧道机电设备防爆安全要求,还能较大地提高运输效率、降低运输成本,为隧道施工高效、高产提供强有力的运输保证。本隧道采用无轨防爆改装运输方式。
1无轨防爆设备运输方案 1.1通风及防爆方面 (1)无轨防爆设备运输
1)采用防爆设备运输,洞内的污染源除爆破气体、瓦斯气体、粉尘外还有各种内燃车辆排放的废气,在放炮后20~30min内,掌子面附近(约500m)的炮烟向洞口方向压出,要到出碴工序结束2小时后,洞内废气才能完全排出。经调研兰渝铁路LYS-10标段肖家梁隧道瓦斯浓度最大值出现在爆破后,最大浓度也只有0.11%~0.12%,持续时间在2分钟内。通风30min后检测瓦斯浓度为0.01%~0.06%之间。
2)在瓦斯固定及移动设备改装方面,改装相对简单、灵活,在加强通风的条件下完全能保证施工安全。 1.2可实施性方面
防爆设备运输速度快,车辆及各种机械设备操作机动灵活。 1.3工序衔接与循环时间方面
1)采用防爆设备运输,运输能力强,速度快,工序循环影响不大。出碴、混凝土衬砌、隧道仰拱施工、底板砼施工采用栈桥可以同步进行,各工序影响小,能及时封闭成环,有利于施工安全,并且做到均衡生产,保证各工序正常衔接,能大大的提高施工生产进度。
2)爆破通风后可及时出碴,断面尺寸足够时可以采用多台车辆出碴,
提高出碴速度,同时减少作业循环时间,提高进度。 1.4施工效率及工期方面
防爆设备运输模式施工的出碴效率要比有轨运输模式高。根据调研隧道局施工的山西云台山铁路隧道有轨防爆设备施工效率对比看,防爆设备运输最大月进尺高于有轨运输,可有效缓解工期压力。 1.5设备维修保养方面
机械维修保养方面防爆设备运输较有轨投入人力相对较少,设备维修对作业工序影响及进度影响相对较小,不会因为单个车辆维修而影响施工作业工序的正常进行。
2、防爆改装方案
设备防爆改装设置瓦电闭锁装置,并设置独立供电系统,实现随时对车辆所处环境的瓦斯浓度监控,设定值0.5%瓦斯浓度,当工作环境中瓦斯浓度达到0.5%时,瓦斯报警器自动声光报警,达到1%立即自动熄火,人员立即撤离工作场地。待隧道内通、排风处置后,方能进入隧道重新作业。
3、龙泉山1#、2#隧道设备改装计划 每个施工单位具体改装计划及进程见下表:
序号 1 2 3 4 6 7 8 设备名称 挖掘机 挖掘机 装载机 防爆自卸汽车 防爆罐车 防爆输送泵 防爆农用车 合计 规格型号 PC110 PC220 ZLC50C 20m 10m3 HBT60 8T 3改装数量 4 4 8 40 24 8 8 96 计划完成日期 根据施工进度确定 根据施工进度确定 根据施工进度确定 根据施工进度确定 根据施工进度确定 根据施工进度确定 根据施工进度确定 备注
第七章 安全避险系统
1、安全监控系统
由专业公司对三家隧道施工单位的瓦斯检测数据进行集成后,将数据传输到工程指挥部;按分级预警原则,及时向相关人员发出预警信息。
1.1安全监控系统的选型 (1)安全监控系统基本要求
安全监控设备必须具有故障闭锁功能:当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时,必须切断该监控设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁;当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后,自动解锁。
安全监控系统必须具备瓦电闭锁和风电闭锁装置的全部功能;当主机或系统电缆发生故障时,系统必须保证瓦电闭锁和风电闭锁装置的全部功能;当电网停电后,系统必须保证正常工作时间不小于8h;系统必须具有防雷电保护;系统必须具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。
(2)安全监控系统的选择
选用目前较成熟的KJ70NA(KJ系列)型煤矿一体化安全监控系统一套,配备相应的传感器和监控分站。
系统组成:采用时分制分布式结构,主要由地面监控主机、数据库服务器,网络终端,通信接口、避雷器、系列监控分站。各种传感器和控制执行器等部分组成。是一套集安全监控、生产工况监控内容为一体的隧道安全生产综合监控系统。
(3)监控系统主要设备参数及特点 ①地面中心站 型号:KJ70NA
配置IPC610监控主机:4台,数据库服务器:2台 KJ70N-J数据通信装置:6台 HP打印机:4台
不小于8h的在线式不间断电源:9台 KLF-2避雷器:4套
10/100M自适应网络集线器:1台
软件运行平台为WIN98/2000/2003环境,通过Ethernet以太局域网组成全网络化环境,协议支持标准TCP/IP等。
②系列分站
KJ70-F16/F8大、中型分站是KJ70NA型监控系统的关键配套设备,主要实现对各类传感器的数据采集、实时处理、存储、显示、控制以及与地面监控中心的数据通信。具有红外遥控初始化设置功能。可独立使用,实现瓦斯断电仪和瓦斯风电闭锁装置的全部功能。
容量:KJ70NA-F16/F8分别是16/8个输入端口,8/4个控制输出(控制量和开关量可任意互换)。
隔爆型式:ExibⅠ矿用本安型。 1.2中心站设置 (1)地面中心站
KJ70NA系统的中心站设于项目部驻地,占用房屋一间。 (2)中心站主机和终端设置
中心站配备3台IPC610型监控主机(互为备用),主机通过KJ70N-J传输接口与地面、洞内各分站通讯。并能实现手动遥控断电功能。四台主机均插有网卡,作为计算机网络的一个工作站,监测系统配置四台打印机。主要设备按KJ70NA监控系统配套设置。
(3)中心站供电
中心站应设专用可靠的供电线路。计算机系统的电源设备应提供稳定可靠的电源。供电电源设备的容量应具有一定的余量。
机房须配备电源稳压设备,为计算机主机和终端配备UPS电源,以保证在电网停电时系统的正常工作时间不小于8h。计算机系统接地采用专用地线。专用地线的引线应和大楼的钢筋网及各种金属管道绝缘。计算机机房应设置应急照明和安全出口的指示灯。
计算机机房应采用专用空调设备,空调电源不能与监测监控系统共用。机房空气温度为18℃~26℃,噪声≤47dB(A),湿度≤80%,灯光照度符合卫生标准。中心站的环境条件应满足厂家关于安装环境的对中心站机房的技术要求。
(4)中心站通信
中心站设置生产调度电话1部。 (5)中心站安全防护 ①防静电、防雷击
接地是防静电采取的最基本的措施,安全接地应符合GB2887中的规定。在易产生静电的地方,采用静电消除剂和静电消除器。
符合《建筑防雷设计规范》中的防雷措施。在雷电频繁区域,装设浪涌电压吸收装置。
②防鼠害
在易受鼠害的场所,机房内的电缆和电线上涂敷驱鼠药剂,设置捕鼠或驱鼠装置。
1.3分站及传输电缆设置 (1)分站 ①分站类型
分站是监测系统的关键配套设备,分大、中分站两种。KJ70NA-F16大
型分站、KJ70NA-F8中型分站是监控系统的关键配套设备,主要实现对各类传感器的数据采集、实时处理、存储、显示、控制以及与地面监控中心的数据通信。具有红外遥控初始化设置功能。可独立使用,实现瓦斯断电仪和瓦斯风电闭锁装置的全部功能。
大分站(KJ70NA-F16)容量:16个输入端口,8个控制输出,最多安装16个传感器。模拟量和开关量可任意互换。
中分站(KJ70NA-F8)容量:8个输入端口,4个控制输出,最多安装8个传感器。模拟量和开关量可任意互换。
为保证监控系统的可靠运行所有分站均具有瓦斯风电闭锁功能,并有后备电池保证分站在断电两小时内可靠工作。
②设置地点
根据洞内传感器位置分布,设计配备地面监控分站3台(大分站),隧道监控分站32台(中分站)。
③安装方式
隧道分站安装在在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的硐室中,安设时应垫支架,使其距隧道底板不小于300mm,或吊挂在巷道中。声光报警器设置在相邻分站附近。
(2)传输电缆敷设 ①基本要求
安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆或光缆连接,严禁与调度电话电缆或动力电缆等共用。防爆型煤矿安全监控设备之间的输入、输出信号必须为本质安全型信号。
②传输电缆和接线盒
传输设备由传输电缆和接线盒组成,传输电缆分3种规格:
主通讯电缆:MHYVR-1×4×1.0型矿用聚乙烯阻燃钢丝铠装信号电缆,
用于监控中心站至分站的数据传输,长度16km。
模拟量电缆:MHYVR-1×4×7/0.43型矿用聚乙烯阻燃信号电缆,用于用于分站与传感器的数据传输,长度17km。
开关量电缆:MHYVR-1×4×7/0.28型矿用聚乙烯阻燃信号电缆,用于用于分站与传感器的数据传输,17km。
采用矿用本安电路用分线盒,型号为KHH60/JHH-6,数量424个。 ③电缆敷设要求
监控电缆采用悬挂敷设。监控电缆应与电力电缆分挂在隧道的两侧,距电力电缆0.3m以外的地方。
(3)隔爆电源设置
监控系统隔爆电源一般设置在无淋水、顶板支护可靠的隧道内,通过KDW0.3/660矿用隔爆兼本安直流稳压电源,输入电压220V,输出电压5/12/18/24VDC。断电范围为其控制的分站内的设备。
1.4使用和维护 (1)管理机构及人员 ①检修机构
由专人负责将安全测控仪器送到检修中心进行调校和维修? ②安装、维护
成立监控系统管理小组,组长由技术负责人担任。机电队具体负责监测监控系统的安装、维护、简单检修和协调管理工作。监控系统固定专人维护、专人操作,配备维修、维护、操作人员。
③人员培训
为了使安全监控系统能够正常工作,出现故障能及时处理,必须对有关管理人员、技术人员、维护操作人员进行专业技术培训。通过培训并经考试,并取得合格证书后,技术人员、维护操作人员才能持证上岗。
所有的技术人员、维护操作人员必须定期到有资质的单位轮训,经考试考核合格后方能继续上岗。
施工单位应定期请厂家技术人员来现场进行业务培训。 (2)定期调试、维护有关规定 ①调试
安全测控仪器设备必须定期调校。安全测控仪器使用前和大修后,必须按产品使用说明书的要求测试、调校合格,并在地面试运行24~48h方能进入隧道。
采用催化燃烧原理的瓦斯传感器、便携式瓦斯检测报警仪、瓦斯检测报警矿灯等,每隔10d必须使用校准气体和空气样,按产品使用说明书的要求调校一次。调校时,应先在新鲜空气中或使用空气样调校零点,使仪器显示值为零,再通入浓度为1%~2%CH4的瓦斯校准气体,调整仪器的显示值与校准气体浓度一致,气样流量应符合产品使用说明书的要求。
除瓦斯以外的其它气体测控仪器应每隔10d采用空气样和标准气样进行调校。风速传感器选用经过标定的风速计调校。温度传感器选用经过标定的温度计调校。其它传感器和便携式检测仪器也应按使用说明书要求定期调校,使各项指标符合规定。
安全测控仪器的调校包括零点、显示值、报警点、断电点、复电点、控制逻辑等。
为保证瓦斯超限断电和停风断电功能准确可靠,每隔10d必须对瓦斯超限断电闭锁和瓦斯风电闭锁功能进行测试。
安全测控仪器在洞内连续运行6~12个月,必须升井检修。 ②使用维护
安全监测工必须24h值班,每天检查安全监控系统及电缆的运行情况。使用便携式瓦斯检测报警仪与瓦斯传感器进行对照,并将记录和检查结果
报地面中心站值班员。当两者读数误差大于允许误差时,先以读数较大者为依据,采取安全措施,并必须在8h内将两种仪器调准。
管理人员发现便携式瓦斯检测报警仪与瓦斯传感器读数误差大于允许误差时,应立即通知安全测控部门进行处理。
安装在设备上的瓦斯检测报警仪,由司机负责监护,并应经常检查清扫,每天使用便携式瓦斯检测报警仪与车载瓦斯检测仪进行对照,当两者读数误差大于允许误差时,先以读数最大者为依据,采取安全措施,并立即通知瓦检员,在8h内将两种仪器调准。
使用的分站、传感器、声光报警器、断电控制器及电缆等由所在班组长负责管理和使用。
传感器经过调校检测误差仍超过规定值时,必须立即更换;安全测控仪器发生故障时,必须及时处理,在更换和故障处理期间必须采用人工监测等安全措施,并填写故障记录。
低浓度瓦斯传感器经大于4%CH4的瓦斯冲击后,应及时调校或更换。 电网停电后,备用电源不能保证设备连续工作1h时,应及时更换。 使用中的传感器应经常擦拭,清除外表积尘,保持清洁。采掘工作面的传感器应每天除尘;传感器应保持干燥,避免洒水淋湿;维护、移动传感器应避免摔打碰撞。
第八章 隧道保障措施方案
1、区域综合防突措施 1.1超前地质预报 1.1.1综合超前地质预报
根据设计文件要求对隧道进行物探(TSP203)、超前钻孔、地质素描等手段的综合超前地质预报,物探(TSP203)每隔100m预报一次,搭接20m。
1.1.2 超前地质钻孔
按设计全程采用超前钻孔进行瓦斯探测,钻探长度55m,搭接5m;瓦斯钻孔时安装气渣分离器,对地质情况、瓦斯含量情况进行探测。
第九章 瓦斯隧道开挖支护方案
1、瓦斯隧道施工 1.1开挖施工工法
龙泉山1#、2#隧道围岩全部为Ⅳ级或者Ⅴ级,施工中严格按照设计工法进行施工,确保施工安全。
采用光面爆破,减少对围岩的震动以控制成形。上台阶采用人工手持风钻钻孔,防爆改装挖掘机扒渣到下断面,出渣在下断面作业;用防爆改装装载机装渣,防爆改装运输设备运渣出洞;开挖后及时进行支护。
1.2初期支护
按设计采用初喷混凝土+钢拱架+钢筋网片+锚杆+湿喷气密性混凝土的方式进行支护,支护紧跟掌子面。
初期支护质量标准:初喷C25气密性混凝土厚4cm。单次喷射混凝土的最大厚度,拱部不得超过10cm,边墙不得超过15cm,并保持喷层厚度均匀。
锚杆安装允许偏差:孔径符合设计要求,孔的深度应大于锚杆长度的10cm,孔距允许偏差±15cm。锚杆插入长度不得小于设计长度的95%,且应位于钻孔的中心。
架间距允许偏差为±100mm,钢架横向允许偏差为±50mm,钢架安装垂直度偏差为±2°,钢架连接筋按设计连接牢固,数量满足要求。
钢架安装采用装载机配合人工进行安装,按照测量交底,严格控制中线、拱顶标高及宽度。相邻钢架采用φ22钢筋连接,钢架纵向间距0.6m。钢架与初喷混凝土间要求密切接触,空隙处应用混凝土垫块楔紧。
钢架架设利用系统锚杆及φ50mm锁脚锚杆定位。钢架与纵向连接筋尾部采用机械连接。
喷混凝土厚度每一作业循环检查一次。平均厚度大于设计厚度,检查点数的60%及以上大于设计厚度,最小厚度不小于设计厚度的1/2,且不
小于3cm。初期支护背后严禁有空洞,检查发现后因立即注浆充填密实,防止瓦斯积聚。
初期支护结束后,仍要加强加强瓦斯监测工作,杜绝麻痹大意。加密瓦斯监控探头,加强人工巡视检测。易积聚处增加瓦斯驱散器。
加强通风,确保风量和风速。
经过仰拱施工段的风管采用薄铁皮进行防护,仰拱爆破时临时停风,防止损坏。
加强监控量测,对变形异常段落加强瓦斯检查,防止瓦斯逸出造成事故。
2、二次衬砌施工 2.1二次衬砌
隧道衬砌全环设置瓦斯隔离板,所在范围内一切辅助洞室、横通道,均设置全环瓦斯隔离板,瓦斯隔离板采用防水板。瓦斯隔离板接缝应与隧道“三缝”错开。二次衬砌采用气密性混凝土和防腐气密性混凝土,集中混凝土搅拌站生产;防爆混凝土罐车运输砼;利用全液压衬砌模板台车、防爆混凝土输送泵浇筑;拆模后衬砌内表面骑缝涂刷专用材料,确保瓦斯封闭效果。
(1)气密性混凝土原材料应符合下列规定:
①选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂,砂的细度模数不宜小于2.6。
②选用坚固性优良、含泥量小、连续级配、坚硬耐久的石子,石子的最大粒径应不大于31.5mm,针片状颗粒含量应不大于8%。
(2)气密性混凝土的配合比设计应符合下列规定: ①应掺加硅灰、粉煤灰或复合掺和料。
②混凝土的水胶比不宜大于0.45,胶凝材料用量不宜小于330kg/m。
③配制气密性混凝土砂率不宜小于36%,在满足混凝土其它性能指标的条件下尽可能选择较大的砂率。
④混凝土拌和物的含气量不宜大于2%。
⑤二次衬砌泵送混凝土坍落度宜为180mm?220mm,罐车运输、吊斗提升的混凝土坍落度宜为80mm?120mm。
(3)气密性混凝土施工应符合下列规定:
①投料顺序宜先将水泥、掺和料、细骨料干拌1.5min,至拌和均匀后加入粗骨料、水、外加剂,再搅拌1.5mm?2mm至混凝土均匀一致为止。
②应釆用机械振捣。釆用插入式振捣器振捣时,应釆用斜向振捣,不宜釆用垂直振捣。
③浇筑完毕后应及时进行保温保湿养护,避免或尽量减少混凝土裂纹。连续养护时间不得少于28d,并应避免在5°C以下施工。
二次衬砌在瓦斯地层段开挖初衬后,采用模板台车按各级围岩安全步距要求及时施工。施工过程中逐步拆除瓦斯排放设备。二次衬砌施工中,在台车等瓦斯易积聚区域应安装瓦斯监控设备及瓦斯驱散器,并加强监测、通风。风管过台车处设置过管钢护筒,防止台车对风管的损伤和风管的顺畅。
2.2后续工作
瓦斯隧道施工全过程中,对已完成段落不得降低施工安全等级,必须严格按高瓦斯隧道进行管理,加强监测。待隧道施工完毕后,根据实际的洞内瓦斯监控情况,经权威部门充分论证,重新进行评价,方可降低安全风险等级,调整施工、管理措施。
第十章 施工安全保证措施
1、组织保障
指挥部成立龙泉山隧道瓦斯安全施工工作组,明确各岗位职责,负责瓦斯隧道施工期间的领导、组织、实施与应急处理等所有工作,同时建立并完善瓦斯监测和报告、通风、防火及瓦斯隧道人员、设备、安全用电、瓦斯隧道施工安全奖惩等专项管理管制度。
组 长:赵爱军(指挥长)
副组长:陈晓波(副指挥长)、李勤良(副指挥长兼总工程师)、赵春(副指挥长)、陈斌(副指挥长)、邓勇
组 员:范建国、夏雨、高忠志、杜朝晖、胡岐山,4~6标项目经理、安全总监、项目总工程师;
工作组下设7个专业组:
工程技术组:组长李勤良,副组长夏雨,下辖工程部、设计院现场配合组、顾问组、4~6标项目总工;
施工管理组:组长陈斌,4~6标项目经理;
安全质量组:组长陈晓波,下辖安质部、专业救援队、4~6标项目安全总监;
通风防爆组:组长刘长柱,下辖4~6标项目生产副经理; 机电设备组:组长赵春,下辖4~6标项目机电总工;
材料物资组:组长钟立林,下辖4~6标项目机电总工物资部长; 协调保障组:组长邓勇,下辖财务会计部,综合办公室,4~6标项目办公室主任;
组织结构如图10-1。
瓦斯隧道施工工作组 组长:赵爱军(指挥长) 副组长:陈晓波(副指挥长) 工程技术组 施工管理组 安全质量组 通风防爆组 机电设备组 副组长:李勤良(总工) 顾问组:专家 副组长:陈斌(副指挥长) 材料物资组 协调保障组 图10-1 龙泉山隧道瓦斯施工管理组织机构图
瓦斯隧道施工工作组负责领导龙泉山1#、2#隧道范围内的瓦斯段施工、应急救援、科研等与瓦斯突出相关的所有工作。
(1)组长职责:在项目部的领导下,全面负责龙泉山隧道的瓦斯施工领导工作,协调组织各部门,通力协作;合理投入资源,确保工作组高效运行,最终安全顺利完成瓦斯隧道的各项施工任务。
(2)副组长职责:协助组长开展工作。
(3)工程技术组职责:负责施工方案的编制,根据实际情况进行优化调整;负责督导方案的现场落实情况,及时纠偏;负责各项保证措施、制度的编制;负责应急预案的编制以及在出现突发事件时提供技术指导。负责瓦斯隧道施工的科研工作;职责范围内的培训教育工作。
(4)施工管理组职责:严格按照施工方案和施工组织设计进行各项施工,严格遵守规范和各项规章制度;职责范围内的培训教育工作。
(5)安全质量组职责:严格按照施工方案、施工组织设计、相关规范和规章制度,进行日常检查及不定期的专项检查,确保施工生产安全,工程质量合格;职责范围内的培训教育工作。
(6)通风防爆组职责:严格按照施工方案进行通风施工及管理,确保通风质量;严格按照规范进行瓦斯等有害气体监控工作,及时发现隐患,确保施工安全;职责范围内的培训教育工作。
(7)机电设备组职责:负责所需机械、电气设备的采购、防爆改装、性能检验、日常使用、维护保养等管理工作。负责通风设备的使用和保养工作;职责范围内的培训教育工作。
(8)材料物资组职责:负责施工所需防爆材料的采购、验收、保管、发放等工作,并监督材料的使用情况;职责范围内的培训教育工作。
(9)协调保障组职责:负责组织员工的培训,宣传工作;负责对外(地方相关职能部门)联络;负责医疗、交通、通讯、人员监控系统等保障工作;突发事件的应急、善后等工作。
各部门切实履行职责,加强沟通协调,凝智聚力,确保工程顺利推进;各专业组在出现突发事件时,必须履行应急预案中规定的职责和任务;除履行自身职责外,必须完成工作组交办的其他任务。
2、技术保证
针对瓦斯施工中可能出现的瓦斯燃烧、爆炸和隧道坍塌等危险源,聘请具有丰富煤矿施工经验的各方面专家驻现场进行技术指导,从煤矿聘请专业施工人员进行瓦斯段现场施工,检查、指导、监督现场施工。
不断优化完善施工方案、技术交底,确保科学、安全、高效。 3、作业期间主要安全保证措施 3.1钻孔期间安全措施
a.所有钻孔过程瓦检员均在现场及时进行瓦斯浓度检测,浓度超过0.5%的应立即停止作业。同时要严密观察瓦斯突出预兆,预防瓦斯突出。发现异常,应立即报警、停止工作、撤出人员、切断电源,并逐级上报处理。
b.钻进过程中,钻场内严禁敲打、撞击金属物品,敲打工具应采用铜锤,以防产生火花。
c.停止对钻孔进行供风时,必须将钻头提离孔底至少2m。
d.钻孔施工过程中必须检查钻孔排渣压风的温度,发现气体温度升高或发生明显发火现象时,必须及时汇报调度室和工区值班人员,并立即用水代替压风对钻孔进行灭火。
e.钻孔内发现有涌水时必须及时停钻,并及时汇报工区研究确定是否换用水排渣工艺进行施工,并加强现场排水和清淤。
f.钻孔施工过程中排渣介质必须实现风水联动,确保应急情况处理。 g.采用压风打钻时,必须做到停钻停风,防止钻孔内着火。 h.严禁打干钻,严格遵守先开水后开钻的顺序。 3.2开挖爆破作业安全措施
a.开挖工作面出现下列瓦斯异常预兆时,立即报警,停止工作,撤出人员,切断电源,并上报项目有关部门。
①瓦斯浓度忽大忽小,工作面温度降低,闷人,有异味等; ②开挖工作面地层压力增大,鼓壁,深部岩层的破裂声明显、掉碴、支护严重变形;
③岩层结构变化明显,层理紊乱,由硬变软,厚度与倾角发生变化,由湿变干,光泽暗淡,顶层、底板出现断裂、波状起伏等;
④钻孔时有顶钻、夹钻、顶水、喷孔等动力现象。
b.全区撤人,地面放炮。隧道作业期间爆破作业均在洞外起爆,洞内必须停电,人员撤至洞外,停止一切作业。
c.含瓦斯段落爆破15 min后,由救护队员配戴防护设备到开挖工作面对爆破效果、瓦斯浓度等进行检查,确认安全后通知送电、开动局部通风机。通风30 min后,由瓦检人员检测开挖工作面、回风道瓦斯浓度,当开
挖工作面瓦斯浓度小于0.5%时,方可通知工地负责人允许施工人员进洞。
d.爆破采用煤矿许用起爆器,并使用煤矿许用雷管和炸药。所有炮眼使用黏土炮泥或水炮泥封堵。
3.3支护作业安全措施
a.进行支护作业时应全程进行瓦斯易积聚部位的浓度监测(如掌子面、洞室、衬砌台车等部位),瓦斯超标时立即停止作业,并采取断电、撤人、加强通风等措施。
b.瓦斯隧道施工用拱架应加强拱架加工质量、精度的控制,拱架应在隧道外进行试拼装,确保拱架安装精度。拱架间连接筋采用预弯配合套筒进行冷连接,锚杆规范使用螺栓及垫板安装,避免初期支护动火。
c.支护作业当情况特殊不可避免动火时,在动火点前后各20m范围内,风流中瓦斯浓度不得大于0.5%,并不得有可燃物,同时设消防用水和灭火器,并在作业完成前由专人检查,确认无残火后方可结束作业。
3.4防火安全措施
a.隧道内严禁动火作业。不得存放各类油类、废油,现场使用过的棉纱、布头、纸制品等存放在密闭容器,由专人运出洞外;隧道内每50m设置双灭火器,每100m设置消防栓;隧道内衬砌台车、防水板铺挂台架、开挖台架等上面各装备8个不少于4kg的灭火器。
b.隧道口、通风机房附近20m范围内严禁烟火。洞外设置消防水池,并经常保持不少于200m3储水,保证现场消防和施工用水;同时,在洞口设置消防用砂。一般为中粗的干燥黄砂,数量不少于20m3。同时配备不少于5套消防桶及消防铲。
3.5个体防护措施
进入瓦斯设防区的所有人员必须穿着纯棉工作服、防爆矿灯,在隧道内发生火灾、瓦斯爆炸等自然灾害时,以及救护队员在呼吸器发生故障时,
立即按规定线路安全撤出隧道。
3.6灾害防治措施
a.钻孔施工期间,必须保证钻孔及压风排渣装置排渣畅通,若出现堵钻、卡钻或其他异常情况时,不得旋转和钻进,防止钻具摩擦造成事故,处理堵钻、卡钻时不得采用压风排渣,必须采用水作为排渣介质进行处理。
b.钻孔施工期间,必须加强钻孔钻进情况观察,发现钻机工作压力增大,推进阻力加大等异常情况时必须停机查明原因,不得野蛮施工。
d.钻孔开孔前必须完善“风水联动”三通装置,并将其控制阀门设置在操纵台上,便于及时控制和切换排渣介质。
e.施工期间必须加强排渣介质温度的检查,发现温度升高,气味异常时立即停止施工,并及时逐级上报处理。
f.钻孔施工时,必须提前在钻孔上方下风侧2~5m位置安装一台一氧化碳便携报警仪,用于检测孔内一氧化碳浓度,当发现孔内出现一氧化碳时必须立即采取措施进行处理。
g.当出现一氧化碳或有明显的发火迹象时,必须停止施工,立即停止向钻孔供风并采用水代替压风作为排渣介质进行灭火处理,在此期间人员严禁进入钻孔下风侧操作。
3.7粉尘防治措施
a.压风打钻必须严格按照钻孔施工安全技术措施的要求使用和完善压风排渣装置,做好钻孔除尘工作。
b.钻孔施工期间必须加强对除渣装置的维护和清理,发现损坏或不完好的必须及时汇报处理。
c.采用喷淋除尘设备。
d.现场出现异常情况要及时与调度室及分部值班领导联系沟通,便于及时采取措施进行处理。
e.钻孔施工期间必须控制钻进速度,保证排渣畅通后方能向前钻进,防止堵钻、卡钻事故。
f.瓦检人员加强打钻地点的瓦斯变化情况监测,发现产生瓦斯超限时立即向工作小组值班人员汇报,待采取措施消除隐患后方可恢复施工。
3.8进洞管理
1. 必须设立门禁系统和值班检查制度,实行进洞安检制度,对进出隧道的人员进行登记,建立进洞登记和出洞销号台帐。严禁将手机、火柴、打火机、电子设备及其他易燃易爆物品带入洞内。
2. 要求所有外来车辆不得进入隧道内,且外来检查人员必须换装和进洞前专项检查后方可进入隧道内。
3. 严禁穿着化纤类衣物进入隧道,进洞人员须经过门禁系统消除随身静电。
4. 进入隧道的机械设备、电气设备、车辆必须满足防爆要求,驾乘人员必须经过安检且车辆驾驶室经检查同意方能进洞。
5. 在未通风及瓦斯浓度超标的情况下,禁止任何人员进洞。 3.9通风瓦斯管理 (1)加强瓦斯检测和监控
a.拱顶、台架顶、台车顶、塌空区等易于形成瓦斯积聚,且风流不易到达。在瓦斯隧道顶部进行作业时,随时检测作业范围的瓦斯浓度,超限不得作业,并采取加强通风或防爆局部风扇驱散措施。
b.强化安全监控系统维护管理,配齐甲烷、一氧化碳、硫化氢、风速、温度等各类传感器,定期进行调试、校正,确保正常运行。
c.通风机应设置设备开停传感器,通风机的风筒应设置压力传感器,被控设备开关的负荷侧应设置馈电状态传感器。
(2)通风管理
a.采用防爆射流风机实施局部通风对瓦斯易于积聚的空间和衬砌台车附近区域,消除瓦斯积聚。局部通风机应实施连续通风,不得随意间断。因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源,并在各入口处设置栅栏、警示牌。恢复通风前,必须检查瓦斯浓度。当停风区瓦斯浓度不超过1%,并在通风机及其开关地点附近10m以内风流中的瓦斯浓度不超过0.5%时,且必须取得主管安全的领导准许的开机命令,经认真检查后,方可人工开动通风机。
b.当停风区中瓦斯浓度超过1%时,必须制定排除瓦斯的安全措施,回风系统平导内还必须停电撤人。
c.主要轴流通风机和局部通风机应按规定实现“三专”(专用变压器、专用开关、专用线路供电)和双风机。通风机应有能自动切换的双风机并设两路电源,当一路停止供电时或一台通风机故障时能自动切换,保证风机正常运转。
d.通风机必须由专人负责管理,按通风机操作规程要求操作风机,实行挂牌管理。
e.局部通风机必须安装在隧道内,距掘进回风横通道口不得小于10m,严禁循环风现象的发生。
(3)实行风电闭锁和瓦斯电闭锁
a.使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁,保证停风后切断停风区内全部电气设备的电源。
b.隧道内各类设备安装瓦电闭锁装置,一旦瓦斯超限,自动切断电源,并发出报警,施工人员应及时撤离施工地点,进行处理。
3.10其它安全管理措施
a.电缆应悬挂整齐,不与风、水管和瓦斯抽放管路敷设在同一侧,当受条件限制需敷设在同一侧时,必须敷设在管子的上方,其间距大于0.3m。
b.电缆与电气设备连接,使用与电气设备的防爆性能相符合的防爆开关或接线盒。
c.加强施工劳动纪律管理,所有人员严格遵守现场指挥及管理,各级管理技术人员加强现场管理及检查巡查,严格奖惩措施落实,对违反劳动纪律及相关制度的人员严肃追究责任。
d.现场所有参与瓦斯隧道施工、管理人员均委外进行专项安全教育,具备瓦斯隧道施工安全知识,以及严格管理制度、劳动纪律执行的安全意识。并做好外来进洞人员常规瓦斯隧道进洞安全须知的培训准备。
e.瓦斯隧道特种作业人员必须严格培训后持证上岗,并具备瓦斯隧道特种作业必备的安全知识。
f.严格瓦斯监测、检测制度执行,计算机在线实时监测及人工24h检测相互结合、验证,确保瓦斯监测检测无死角,数据获取快速准确,异常情况处理并上报及时。
g.项目各级管理人员、安全生产监督管理部门应加大现场违章违纪行为的查处纠正力度,发现违反施工方案、技术交底和各项瓦斯隧道管理制度的立即纠正,并对有关责任进行追究,确保施工安全。
3.11职业健康措施
a.视施工需要、施工场所中危害因素和劳动安全与卫生的要求,合理配备足够、齐全、符合国家标准的劳保防护用品。如工作服、安全帽、雨衣、雨靴、毛巾、手套、护目镜、自救器、防毒口罩。
b.监督检查作业人员合理有效使用劳动防护用品,所有人员进入施工现场必须接受检查,检查内容主要是:是否穿戴劳动保护用品、穿戴是否正确,是否穿戴足够防护用品。
c.正确使用防护用品,在粉尘多的地方,作业人员必须佩戴防尘口罩。 d.取消和减少手持震动机械,操作时使用防震垫、防震手套,以防止
震动病的发生。
e.开展职业健康体检及职业健康危害因素检测工作。 4、质量保证措施
(1)建立以安全为中心的各项瓦斯隧道质量管理措施,认真贯彻执行部发有关规范、规定及施工设计图和验收标准要求。
(2)严格按照ISO9002-GB/Tl9002质量体系进行质量管理。 (3)成立瓦斯隧道施工QC小组,开展各项质量攻关活动。 (4)建立以行政第一把手为首的质量管理领导小组,明确岗位质量责任,把质量责任落实到每一个参与瓦斯隧道施工的个人。
(5)及时施工二次衬砌进行封闭,做好混凝土抗渗、抗腐蚀的试验和设置全封闭防水层,防止瓦斯渗漏出衬砌。
(9)搞好瓦斯隧道施工爆破设计,确保瓦斯隧道的施工效率。 (10)加强技术管理工作,保证测量准确无误,杜绝技术质量事故。 5、制度保证
建立健全各项管理制度,加强制度培训,强制实施,加强检查频次,严格奖罚。
制度目录: 安全生产责任制度 安全生产检查制度 安全用电管理制度 瓦斯监测与报告制度 瓦斯隧道通风管理制度 瓦斯隧道钻孔施工安全操作规程 瓦斯隧道开挖支护施工安全操作规程 瓦斯隧道爆破施工安全操作规程
瓦斯隧道衬砌施工安全操作规程 施工机械管理制度及操作规程 防火制度 进洞检身制度 爆破安全技术措施
瓦斯隧道机电设备防爆检查制度 机电设备检查维修保养制度 安全资金保障制度 瓦斯隧道超前预报制度 瓦斯隧道安全生产技术交底制度 瓦斯隧道施工技术资料管理制度 瓦斯隧道施工检查制度 防护救援设施设备管理制度 6、工期保证措施
树立“安全质量就是最大的进度”的理念,严格按照方案实施,严禁违规施工抢进度。
设立瓦斯施工专项资金,为顺利施工提供基础保证。按方案投入充足的资源,做到设备精良,引进专业的工人,做到业专质专。
加强施工管理,各工序安排合理,衔接顺畅。
加强新技术新工艺新设备的研究和应用,为确保工期提供技术保证。
第十二章 应急预案
根据实际情况编制应急预案,预案应包括综合预案、专项预案、现场预案。
1、危险源分析 1.1瓦斯风险 (1)瓦斯燃烧与爆炸 (2)瓦斯中毒 1.2塌方风险 1.3涌水风险 1.4用电风险 1.5机械伤人
2、瓦斯事故应急领导组织机构
为保证施工安全,预防瓦斯灾害事故发生,项目部成立瓦斯事故应急领导小组,负责瓦斯突发事故的应急处理。领导小组由领导协调组和现场工作组组织,领导协调组由项目部相关人员组成,负责应急救援工作的领导协调工作;现场工作组由龙泉山隧道瓦斯安全施工工作组人员组成,在领导协调组领导下负责应急救援的现场组织实施。原则上现场工作组成员作为应急领导小组(及各专业组副组长),在领导协调组统一领导下开展工作。
其组织机构见图12-1。
四川天府国际机场瓦斯隧道事故应急领导小组 瓦斯隧道应急救援领导协调组 瓦斯隧道应急救援现场工作组 施工技术组安全质量组机电设备组 后勤保障组通风防爆组救护组 3、应急程序 3.1报警程序
⑴分级管理、分级响应
事故(事件)一旦发生,应急救援领导小组立即启动应急预案,并以电话、传真、书面、即时通信等形式报告上级部门、当地政府、建设单位相关部门应急救援(响应)领导小组,报告内容应能准确传递事故(事件)灾难信息。
事故或突发紧急事件报告的内容包括: ①瓦斯爆炸发生的时间、里程、人员伤亡情况;
②瓦斯爆炸发生的基本情况和简要经过,紧急抢险救援情况,伤亡人数、直接经济损失等;
瓦斯隧道施工 专业救援队抢险突击队警戒维护组医疗救护队 机械队电工班 通风班 瓦检班 12-1 组织机构框图
③采取的应急措施的情况;
④事故报告单位、报告人及报告时间。 ⑵先期处置
一旦发生安全事故或突发紧急事件,应急领导小组在接到报告后应迅速组织应急人员第一时间赶赴现场,勘查险情,并指挥,组织人员、物资设备、车辆、通讯系统等准备工作,按应急预案组织抢救,启用应急响应和紧急疏散措施,并及时向上级单位报告。另外可直接向社会救助系统请求援助。根据救援预案,对受伤者采取有效的施救措施,并及时做好伤员的转送工作。在救护伤员的同时,应注意保护事故现场,及时组织人员疏散、撤离危险区域,防止事故进一步扩大。凡与事故、突发事件有关的物件、痕迹、残留物等应保持原样,如抢救伤员需要移动某些物件改变状态时必须做出标识和记录。
⑶应急支援接到事故信息后,领导和有关人员要立即赶赴现场,立即成立现场处置指挥部,根据本预案指挥处置程序,组织实施抢险救援和应急处置行动。
3.2人员撤离程序
撤离程序:先撤离、后研究,洞口为逃生出口。 3.3避难措施
①在隧道按50米间隔距离设置备有应急电源的应急(诱导)灯。 在应急灯的附近要设通信设备、避难用器具、灭火器等。
②隧道应急救援领导小组制定避难、演练训练计划,定期、不定期进行安全退避的避难演练,做到所有施工人员熟知,并将演练结果记录保存。
3.4救援措施 ⑴救护计划
项目部应急救援领导小组制定详细的救护计划。救护计划主要包括下
列内容:
①在紧急事故发生时,有关部门与作业区内的联络体制。 ②救护技术管理者与救护班成员的组成编制等救护管理组织体制。 ③救护机械器具的种类与保管场所。 ④救护机械器具的维修保养管理。 ⑤救护教育训练计划。
⑥确保救护作业的安全需要注意的事项等。 ⑵救护设备
为对紧急事故的发生有所准备,不但要准备救护所必须的呼吸用保护器具、便携式照明用器具、担架、便携式氧气瓶等救护设备和器械设备,还要进行严格管理,以便能够随时有效使用。为了救护所需的呼吸用保护具有氧气呼吸器和空气呼吸器,要选择使用时间长的类型,各种救护用品数量必须大于洞内最大作业人数的1.2倍。救护设备和机械,必须经常进行检查、督促维修和保养管理,以便在紧急时能够立即使用。
⑶救护训练
就有关救护必须的机械器具等的使用方法、急救措施、救护方法等救护训练。救护训练要对呼吸用的保护用具、救护机器、测定仪器、仪表等的操作和使用方法进行训练,以便为了救护而入洞的救护人员能够安全活动。并且,除了对受伤者做人工呼吸、心脏按摩苏醒抢救措施外,还要进行止血等应急治疗。再者,训练内容还必须包含自救、互救训练。训练周期规定为每月训练一次,要求认真做好训练记录。
⑷救护措施
当发生险情时,值班安全员应立即组织人员迅速撤离危险区域,确保施工人员生命安全。撤离危险场所(撤离至洞外)后,立即清点现场施工人员数量,并上报有关情况给应急领导小组。应急救援领导小组接到通知
后,应立即启动应急救灾程序,及时联系救援单位、组织人力、物力全力抢险救灾,最大限度地减少降低灾害损失。
当发生人员伤亡时,按紧急抢险方案及时进行救援工作,并向当地政府或相关部门进行求援,同时做好相关配合救援工作。当抢救出伤员时,根据伤员人数、受伤程度,由医务人员在现场采取相应的急救措施后,按照“先重后轻”的原则,及时将伤员送到医院进行抢救、治疗。
现场采取安全警戒线或隔离措施,防止其他人员进入危险区域, 避免灾害损失的扩大。 4、应急物资
配备必要救援物资和设备器材,指定专人负责,定期维护、保养,保证正常运转。
(1)每个洞口应急物资
表12-1 应急物资表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物资名称 灭火器 自动苏生器 急救箱 氧气呼吸器检定仪 高温防护服 担架 温度计(0~60℃,0~100℃) 消防用砂 阀门 消防水管φ50mm 防毒面具 数量 20个 40台 20个 2台 80套 20副 10支 50m3 188个 1880m 80个 序号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 物资名称 防烟眼镜 联络绳 铁锹、洋镐、撬棍、消防铲 φ30cm圆木(3~5m) 枕木 钢架 氧气袋 消防水池(100m) 水枪及水龙带 移动设备灭火罩 3数量 80副 4根 各20个 60根 50根 10榀 20个 2个 188套 100个 (2)应急设备
表12-2 应急设备表
序号 1 2 3 4 5 6 7 设备名称 火源探测仪 瓦斯测定仪 风表 气体流量计 应急型防爆矿灯 指挥车 救护车 数量 8台 8台 8台 8台 50个 2台 2台 序号 8 9 10 11 12 13 设备名称 信号喇叭 临时发电机 电焊机 挖掘机 装载机 运输车 数量 7个 5台 4台 2台 2台 2台 (3)饮用水、液态营养品、食物若干。 (4)应急队伍
联系成都市安监局救援大队作为突发情况时救援队伍。医疗救治队由简阳市人民医院等组成。项目部所有人员无条件服从领导小组的安排。
5、演练计划
根据施工进展情况,首次演练计划于2017年3月初进行。进入施工后,每半年进行一次综合演练。
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