铁路瓦斯隧道技术规范(TB10120-2002,摘要)(2)

2019-08-30 19:05

表6.2.3 突出危险性预测指标临界值

序号 预测类型 预测方法 瓦斯压力法 1 石门揭煤突出危险性预测 综合指标法 钻屑指标法 钻孔瓦斯涌出初速度法 2 煤巷开挖工作面突出危险性预测 “R”指标法 钻屑指标法 预测指标 P (MPa) D K △h2 (Pa) Q Rm △h2 (Pa) Kl [mL/(g.minl1/2)] 最大钻屑量 (kg/m) 突出危险性临界值 0.74 0.25 20(无烟煤)、15(其他煤) 160(湿煤)、200(干煤) 4 6 160(湿煤)、200(干煤) 0.4(湿煤)、0.5(干煤) 6 6.2.4钻孔过程中出现顶钻、夹钻、喷孔等动力现象时,应视该开挖工作面为突出危险工作面。

6.3防治煤与瓦斯突出措施

6.3.1经预测有煤与瓦斯突出危险时,施工单位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。

6.3.2防治煤与瓦斯突出宜采用钻孔排放。 6.3.3钻孔排放瓦斯应按下列要求进行:

1钻孔排放应先进行设计;

2钻孔排放设计内容应包括:煤层赋存状况、煤层参数、预测时的各项指标、排放范围、钻孔排放半径、排放时间、排放孔个数、每孔长度和角度、排放孔施工及排放期间的安全措施等;

3排放时间、排放半径及排放孔个数,应根据排放范围及隧道总工期综合分析确定,其排放范围及排放孔角度可参照表6.3.3取值;

表6.3.3 钻孔排放参数值 排放范围(m) 左 ≥5 右 上 下 ≥5 ≥5~7 ≥3 排放半径(m) 0.3~1.0 排放时间(d) 15~30 排放孔角(o) 水平角 0~90 仰角 0~45 倾角 0~20 4钻孔排放位置应设在距煤层垂距不小于3m的开挖工作面上;施钻时各孔应穿透煤层,并进入顶(底)板岩层不小于0.5m;

5钻孔排放布孔时,在煤层厚度1/2处的孔距不应大于2倍排放半径,一般孔底间距不大于2m,并以此计算各孔的角度和长度;

6当煤层倾角小、煤层厚、一次排放钻孔过长、俯角过大时,可采用分段分部多次排放,但首次排放钻孔的穿煤深度不得小于1.0m;

7瓦斯突出工区,宜采用上下半断面长台阶法开挖,利用上部台阶排放下部台阶的部分瓦斯,其台阶长度应根据通风需要和隧道结构安全性、围岩稳定性综合考虑确定;

8下部台阶瓦斯排放应采取下列措施: 1)可在上部台阶底部打俯角孔排放; 2)孔距与排距宜为1.0m;

3)每排排放钻孔连线应与煤层走向平行;

9排放孔施工前应加强排放工作面及已开挖段的支护,防止坍塌造成突出;

10排放孔施工必须严格按设计施钻,钻孔过程中应有专人检查其角度和长度;

11排放孔施工过程中应注意观察各种异常情况及动力现象,当某孔施工中动力现象严重,可暂停该孔施工,待其他孔施工完后再补贴该孔;

12每钻完一个孔应检测该孔瓦斯浓度,以后每天进行两次,掌握排放效果和修正排放时间。

6.3.4钻孔过程中应加强工作面风流及回风道风流中瓦斯浓度检测,当排放工作面瓦斯浓度达到1.5%时,应立即撤出人员,切断电源,加强通风。

6.4防突措施效果检验

6.4.1防突措施实施后,必须进行效果检验,以确认防突措施是否有效。防突措施效果检验应在距煤层2.0m垂距的岩柱以外进行。

6.4.2防突措施的效果检验宜按表6.4.2中的方法之一进行。

表6.4.2 防突措施效果检验指标及临界值 序号 检验类型 石门揭煤防突措施效果检验 检验方法 钻屑指标法 钻孔瓦斯涌出 初速度法 “R”指标法 2 煤巷掘进工作面 防突措施效果检验 钻屑指标法 检验指标 △h2 (Pa) Kl [mL/(g.minl1/2)] 检验指标临界值 200(干煤)、160(湿煤) 0.4(湿煤)、0.5(干煤) 4 6 0.5 200 6 1 qm(L/min) Rm Kl [mL/(g.minl1/2)] △h2 (Pa) 最大钻屑量(kg/m) 6.4.3防突效果检验指标的临界值应根据实测数据确定,当无实测数据,可参照表6.4.2所列

指标。检验结果其中任何一项指标超标,或在打检验孔时发生喷孔、顶钻、夹钻等动力现象时,则认为防突措施无效,必须采取补充防突措施。

6.4.4采用一次性排放时,应检验工作面前方上、中、下、左、右各部位的排放效果;当采用分段分部分次排放时,每次只检验排放部位的排放效果。

6.5石门揭煤及煤巷掘进

6.5.1揭煤前应进行石门揭煤设计,其内容包括:揭开石门、半煤半岩等各阶段施工方法、支护手段、组织指挥、抢险救灾方案及安全措施等。

6.5.2采用震动放炮措施时,石门开挖工作面距煤层的最小垂距是:急倾斜煤层2m、倾斜和缓倾斜煤层1.5m,如果岩层松软、破碎,还应适当增加垂距。 6.5.3石门揭煤宜用微震动爆破法。

6.5.4不同倾角、厚度的煤层可用下列方法揭煤:

1急倾斜和倾斜的薄煤层,应一次全断面揭穿煤层全厚;

2急倾斜和倾斜的中厚、厚煤层,一次全断面揭入煤层深度宜为1~1.3 m;

3缓倾斜煤层,应一次全断面揭开岩柱。当倾角小于12o,岩柱水平长度大时,可刷斜面揭开煤层。

6.5.5在半岩半煤和全煤层中掘进应符合下列要求:

1揭开煤层后,应检验开挖工作面前方10m上、中、下、左、右范围内煤与瓦斯突出的危险性,如各项指标均符合要求,可掘进5m,再检验10m,再掘进5m,即应始终保持工作面前方有5m的安全区。如任一指标达到或超过临界值时,应采取补充防突措施,直至有效。

2每循环进尺不宜超过1.0m,在全煤层中掘进应少钻孔、少装药,且必须采用电煤钻钻孔。 3在半煤半岩中掘进应在岩石炮眼中装药,其总药量为普通爆破药量的1/3或1/2,煤

层中如煤质坚硬,需爆破时,必须采用松动爆破。

4在软弱破碎岩层或煤层中掘进,应采用超前支护或预注浆,防止坍塌,引起突出。 5爆破后应以喷锚支护,及时封闭瓦斯。

6.5.6仰拱应先施工,保证拱、墙、仰拱衬砌形成闭合整体。

6.5.7煤系地层设防段的二次模筑衬砌应预留注浆孔,衬砌完成后应及时压浆,充填空隙,封闭瓦斯。

7施工通风 7.1一般规定

7.1.1瓦斯隧道的施工组织设计中,应编制全隧道和各工区的施工通风设计,并考虑各工区贯通后的风流调整和防爆要求。

7.1.2瓦斯隧道施工期间,应建立瓦斯通风监控、检测的组织系统,测定气象参数、瓦斯浓度、风速、风量等参数。低瓦斯工区可用便携式瓦检仪,高瓦斯工区和瓦斯突出工区除便携式瓦检仪外,尚应配置高浓度瓦检仪和瓦斯自动检测报警断电装置并配备救护队。瓦斯自动检测报警断电装置的安设应符合附录B的要求。

7.2通风系统

7.2.1非瓦斯工区的施工通风方式宜采用压入式或混合式。低瓦斯工区的施工通风方式应采用压入式,也可采用巷道式。

7.2.2高瓦斯工区和瓦斯突出工区,施工通风方式宜采用巷道式。

7.2.3瓦斯隧道各工区在贯通前,应做好风流调整的准备工作。贯通后,必须调整通风系统,防止瓦斯超限,待通风系统风流稳定后,方可恢复工作。

7.2.4瓦斯隧道各开挖工作面必须采用独立通风,严禁任何两个工作面之间串联通风。

7.2.5瓦斯隧道需要的风量,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,并按允许风速进行检验,采用其中的最大值。独头坑道瓦斯涌出量计算可按附录L规定进行。

7.2.6按瓦斯绝对涌出量计算风量时,对于低瓦斯工区,应将洞内各处的瓦斯浓度稀释到 0.5%以下;对于高瓦斯工区和瓦斯突出工区,其长度较大的独头坑道,应将开挖工作面风流中的瓦斯浓度稀释到0.5%以下;平行导坑仅作巷道式通风的回风道时,其瓦斯浓度应小于0.75%。

7.2.7瓦斯隧道施工中防止瓦斯积聚的风速不宜小于1m/s。

7.2.8瓦斯隧道施工中,对瓦斯易于积聚的空间和衬砌模板台车附近区域,可采用空气引射器、气动风机等设备,实施局部通风的方法,消除瓦斯积聚。

7.2.9瓦斯隧道在施工期间,应实施连续通风。因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。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地点附近l0m以内风流中的瓦斯浓度均不超过0.5%时,方可人工开动局部通风机。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。回风系统内还必须停电撤人。只有经检查证实停风区中瓦斯浓度不超过1%时,方可人工恢复局部通风机供风的坑道中一切电气设备的供电。

7.2.10采用平行导坑作回风道时,除用作回风的横通道外,其他不用的横通道应及时封闭。留作运输用的横通道应设两道风门,防止风流短路。

7.3通风设备

7.3.1压入式通风机必须装设在洞外或洞内新鲜风流中,避免污风循环。瓦斯工区的通风机应设两路电源,并应装设风电闭锁装置。当一路电源停止供电时,另一路应在15min内接通,保证风机正常运转。

7.3.2瓦斯工区,必须有一套同等性能的备用通风机,并经常保持良好的使用状态。

7.3.3瓦斯突出隧道掘进工作面附近的局部通风机,均应实行专用变压器、专用开关、专用线路供电、风电闭锁、瓦斯电闭锁装置。

7.3.4瓦斯隧道应采用抗静电、阻燃的风管。风管口到开挖工作面的距离应小于5m,风管百米漏风率不应大于2%。

8电气设备与作业机械

8.1一般规定

8.1.1隧道内非瓦斯工区和低瓦斯工区的电气设备与作业机械可使用非防爆型,其行走机械严禁驶入高瓦斯工区和瓦斯突出工区。

8.1.2隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备与作业机械必须使用防爆型。

8.1.3高瓦斯工区和瓦斯突出工区供电应配置两路电源。工区内采用双电源线路,其电源线上不得分接隧道以外的任何负荷。

8.1.4瓦斯工区内各级配电电压和各种机电设备的额定电压等级应符合下列要求: 1高压不应大于10000 V ; 2低压不应大于1140 V;

3照明、手持式电气设备的额定电压和电话、信号装置的额定供电电压,在低瓦斯工区不应大于220 V;在高瓦斯工区和瓦斯突出工区不应大于127 V; 4远距离控制线路的额定电压不应大于36 V。

8.1.5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内供电。

8.1.6凡容易碰到的、裸露的电气设备及其带动机械外露的传动和转动部分,都必须加装护罩或遮栏。

8.2电缆

8.2.1瓦斯工区内高压电缆的选用应符合下列规定:

1固定敷设的电缆应根据作业环境条件选用; 2移动变电站应采用监视型屏蔽橡套电缆; 3电缆应采用铜芯。

8.2.2瓦斯工区内低压动力电缆的选用应符合下列规定:

1固定敷设的电缆应采用铠装铅包纸绝缘电缆、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。

8.2.3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铠装电缆、不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆。

8.2.4电缆的敷设应符合下列规定:

1电缆应悬挂。悬挂点间的距离,在竖井内不得大于6m,在正洞、平行导坑和斜井内不得大于3m。

2电缆不应与风、水管敷设在同一侧,当受条件限制需敷设在同一侧时,必须敷设在管子的上方,其间距应大于0.3 m。

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0.05 m。

8.2.5电缆的连接应符合下列要求:

1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接线盒。电缆芯线必须使用齿形压线板或线鼻子与电气设备连接。

2在高瓦斯工区和瓦斯突出工区内,电缆之间若采用接线盒连接时,其接线盒必须是防爆型的。高压纸绝缘电缆接线盒内必须灌注绝缘充填物。

8.3电器与保护

8.3.1瓦斯工区内的电气设备不应大于额定值运行。

8.3.2瓦斯工区内的低压电气设备,严禁使用油断路器、带油的起动器和一次线圈为低压的油浸变压器。

8.3.3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EXd II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。

8.3.4隧道内高压电网的单相接地电容电流不得大于20A。

8.3.5瓦斯工区内禁止高压馈电线路单相接地运行,当发生单向接地时,应立即切断电源。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。

8.3.6高瓦斯工区和瓦斯突出工区内的局部通风机和开挖工作面的电气设备,必须装设风电闭锁装置。当局部通风机停止运转时,应立即自动切断局部通风机供风区段的一切电源。 8.3.7为了防止雷电波及隧道内引起瓦斯爆炸,必须遵守下列规定:

1经由地面架空线路引入隧道内的供电线路,必须在隧道洞口处装设避雷装置;

2由地面直接进入隧道内的轨道和露天架空引入(出)的管路,必须在隧道洞口附近将金属体进行不少于2处的集中接地;

3通信线路必须在隧道洞口处装设熔断器和避雷装置。

8.3.8隧道内36 V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,都必须有保护接地,其接地电阻值应满足下列要求:

1接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得大于2Ω;

2每一移动式或手持式电气设备与接地网间的保护接地所用的电缆芯线的电阻值不得大于1Ω。

9施工安全及事故处理

9.1施工安全

9.1.1开工前必须对施工作业及管理人员进行安全技术培训。爆破、电工、瓦检等特种作业人员必须持证上岗。

9.1.2瓦斯隧道应建立专门机构进行通风、防突、防爆及瓦斯检测工作,设置消防设施。高瓦斯工区及瓦斯突出工区应配备救护队。

9.1.3在揭开有煤与瓦斯突出危险的煤层时,应遵守下列安全规定:

1开挖工作面出现下列煤与瓦斯突出预兆时,应立即报警,停止工作,撤出人员,切断电源,并上报有关部门。

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,深部岩层或煤层的破裂声明显、响煤炮、掉碴、支护严重变形;

3)煤层结构变化明显,层理紊乱,由硬变软,厚度与倾角发生变化,煤由湿变干,光泽暗淡,煤层顶、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。

2石门揭煤爆破时,应在洞外起爆,洞内必须停电,停止一切作业,人员撤至洞外。在煤层中开挖时,可在洞内远距离爆破。

3揭煤爆破15 min后,应由救护队员配戴防毒面具或自救器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30min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1.0%,二氧化碳浓度小于1.5%时,方可通知工地负责人允许施工人员进洞。


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