隧道瓦斯天然氣超前預報實施方法

1、精心整理隧道瓦斯（天然氣）超前預報實施方案1目的明確賦存瓦斯（天然氣）隧道超前鉆孔探測瓦斯的工藝流程，工藝標準，規(guī)范 瓦斯探測作業(yè)，預測瓦斯涌出、突出危險，防治瓦斯事故發(fā)生以及減小施工作業(yè)過 程中的不安全因素。2編制依據(jù)鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范（TB10120-2002）、鐵路隧道超前地質(zhì)預報技術(shù) 指南（鐵建設【2008】105號）、鐵路隧道工程施工技術(shù)指南（TZ204-2008）、鐵 路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程（TB10304-2009）、鐵路工程基本作業(yè)施工安全技術(shù) 規(guī)程（TB10301-2009）等鐵路現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、技術(shù)標準等；煤礦安全規(guī)程（國家煤礦安全監(jiān)察局18號令）、防治煤與瓦斯突

2、出規(guī)定（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第 19號）等煤礦現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、規(guī)程等。時速200250公里客貨共線雙線鐵路隧道施工工法-瓦斯探測及處理措 施設計圖（蘭渝而隧參05-06-02 ）。3適用范圍瓦斯隧道瓦斯超前鉆孔探測。4工藝流程及技術(shù)要求瓦斯、天然氣工區(qū)作業(yè)流程I I , -. . .1/ / J J- L 產(chǎn) X X .X ;瓦斯、天然氣工區(qū)作業(yè)流程詳見附圖 1。瓦斯的預測與評估本標段的瓦斯隧道的瓦斯主要是隧道下面的石油瓦斯沿地層裂隙上逸到隧道 的，在圍巖比較完整時，圍巖裂隙少，上逸的可能就小，圍巖完整性較差時，瓦斯 上逸的可能就大，因此預報的關(guān)鍵還是預報巖層的地質(zhì)構(gòu)造。預測前方巖體破碎程

3、度 及范圍、巖體裂隙及發(fā)育情況、巖體空洞范圍及大小、瓦斯富存情況、瓦斯涌出、 巖體瓦斯壓力、瓦斯含量，突出性噴出等，提前分析制定施工方案，指導施工。根據(jù)探測的瓦斯含量、壓力和突出性，對瓦斯隧道的工區(qū)類型進行評估，根據(jù) 評估結(jié)果組織瓦斯隧道的施工。遇到可能有瓦斯突出的地段，應采取相應的瓦斯排精心整理放、抽放措施，提前處理，降低瓦斯的濃度。施工中應根據(jù)現(xiàn)場揭示的地質(zhì)情況及超前地質(zhì)預報和預測的結(jié)果，合理調(diào)整超 前鉆孔探測的范圍及密度，以便進一步落實隧道所處位置是否存在瓦斯及瓦斯的等 級，及時調(diào)整施工措施，以確保施工安全。瓦斯隧道的防塌技術(shù)也是瓦斯等有害氣體防治的關(guān)鍵，通過超前地質(zhì)預報手 段，探明施工

4、前方的地質(zhì)特征和圍巖狀況，采取合理的施工方法，確保圍巖的穩(wěn)定。根據(jù)本標段隧道實際情況，采用 TSP203超前探孔、超前炮眼、地質(zhì)素描相結(jié) 合的綜合地質(zhì)預測預報。為了對掌子面前方的地質(zhì)情況進行超前預報并對初期支護和圍巖變形狀況進行 有效的監(jiān)測，隧道由專人負責施工監(jiān)測及地質(zhì)預報。對隧道一般圍巖地段每隔100-150m用TSP20賽測一次；對TSP203RJ識確定的 斷層破碎帶和其他不良地質(zhì)地段，同時也可采用超前水平鉆機鉆孔，對物探預報結(jié) 果進行驗證，根據(jù)地質(zhì)預報結(jié)果，經(jīng)專家顧問組進行分析研究后，擬定相應對策以 指導施工。瓦斯預測的程序在每循環(huán)開挖鉆眼時，采用加深炮眼進行探測是否有瓦斯、天然氣等氣體

5、。每 個斷面加深炮眼的個數(shù)不少于 5個，均勻分布于掌子面，炮眼加深長度不小于 5ml當加深炮眼探測到有瓦斯、天然氣等有害氣體后，應在瓦斯涌出孔附近施作超 前探孔予以驗證。超前探測設計隧道正洞及輔助坑道均采用全斷面超前鉆探，超前探測孔直徑89mm孔深30m搭接長度不小于5m探測孔按附圖2 （隧道正洞）、（輔助坑道）布置，并在超前 探孔處設檢測點，以檢測是否有有害氣體涌出。若探測有有害氣體，應記錄確定有 害氣體涌出位置。圖2隧道瓦斯超前探孔布置圖精心整理H二人小一輔助坑道超前探孔布置圖4.4超前鉆孔施工施工工藝流程圖詳見附圖3:瓦斯探孔施工工藝流程圖。超前鉆孔施鉆前搭設鉆孔平臺，制作導向架，并檢查

6、其安全穩(wěn)定性，施鉆時固定牢固， 以防止鉆桿在推力和振動力的雙重作用下上下顫動，導致鉆孔不直。鉆機開鉆時，可低速低壓，待成孔 10m后可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風壓。鉆進過程中確保動力器，扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進圖3瓦斯探孔施工工藝流程圖施工準備12030cm時停止鉆進，人工用兩把管鉗卡緊第一節(jié)鉆桿鉆入巖層L尾部剩余測量定位精心整理鉆桿（注意不得卡絲扣），鉆機低速反轉(zhuǎn)，脫開鉆桿。鉆機沿導軌退回原位，人工 裝入第二根鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯(lián)接套，鉆機低速送至第一根鉆桿尾部，方 向?qū)屎舐?lián)接成一體。每次接長鉆桿，均可按上述方法進行。換鉆桿時，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通

7、等，不 符合要求的應更換，以確保正常作業(yè)。鉆孔達到要求深度后，按同樣的方法拆卸鉆桿，鉆機退回原位。認真作好鉆進過程的原始記錄，及時對孔口巖屑進行地質(zhì)判斷、描述。作為 開挖洞身的地質(zhì)預探預報和指導洞身開挖的依據(jù)。并隨時檢測是否有有害氣體滲出。 - I實測瓦斯壓力按照煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法（AQ1047-2007）。隧道開挖中,在含天然氣地段，利用上述 6個直徑89mm勺水平探測鉆孔，測定瓦斯壓力，并詳 細記錄有關(guān)參數(shù)（附表1）。采用操作簡便、設備儀器簡單、適用范圍較廣的粘土測 壓方法：在測壓鉆孔內(nèi)插入帶有壓力表接頭的紫銅管，其管徑為68mm長度不小于7m將特制的柱狀粘土（含自然水份經(jīng)

8、炮泥機擠壓成型的炮泥）送入鉆孔內(nèi)，柱 狀粘土末端距紫銅管末端0.20.5m,每次送入0.30.5m,并用木棍搗實。每堵1m粘土柱打入1個木塞，木塞直徑小于鉆孔直徑1015mm打入木塞時 應保護好紫銅管，以防折斷。在孔口（0.51.0m）用水泥砂漿封堵，經(jīng)過8小時水泥凝固后，安裝壓力表 測壓，并詳細記錄瓦斯壓力上升與時間的關(guān)系，直到壓力穩(wěn)定為止。穩(wěn)定后壓力即 為瓦斯壓力P。瓦斯隧道超前鉆孔參數(shù)及探測結(jié)果名稱單位1#2#3 #4 #5 #6#孔口位直孑L深m終孔位置是否存在水氣鉆孔是否變形是否發(fā)生頂鉆噴孔現(xiàn)象鉆進速度是否止常排放半徑m孔口瓦斯?jié)舛?工作囿風流中瓦斯?jié)舛?瓦斯壓力MPa精心整理瓦斯排

9、放當檢測孔瓦斯涌出量大于5L/min ,瓦斯（天然氣）壓力大于1Mpa時，停 止掘進，在涌出孔附近施作排放孔，進行瓦斯天然氣排放。若 24h內(nèi)不能使其降低， 則應立即封閉，另做專門處理。鉆孔排放瓦斯排放孔直徑中89mm將瓦斯經(jīng)過鉆孔自然排放出來，待瓦斯壓力降到安全壓力 以下時，再進行掘進工作。鉆孔數(shù)和鉆孔布置應根據(jù)斷面和鉆孔排放半徑的大小來 確定。超前鉆孔排放是在掘進工作面前方始終保持一定數(shù)量的排放瓦斯鉆孔，它的作 用是排放瓦斯。一般布置35個鉆孔?？咨顟肮ぷ髅媲胺降募袘^(qū)，孔深 應不小于15m掘進時鉆孔至少保持5 m的超前距離。異?，F(xiàn)象處理, jT_|/$ 工 /當發(fā)現(xiàn)有以下異?，F(xiàn)象

10、應立即報警，停止工作，撤出人員，切斷電源，并上報 有關(guān)部門。鉆孔時有夾鉆、頂鉆、頂水、噴孔等動力現(xiàn)象；開挖工作面地層壓力增大，鼓壁，深部巖層或煤層的破裂聲明顯、響煤炮、 掉渣、支護嚴重變形；瓦斯?jié)舛韧蝗辉龃蠡蚝龈吆龅?，工作面溫度降低，悶人，有異味等；工作面發(fā)生瓦斯強突的嘶嘶聲，同時帶有粉塵；工作面有移動感。5勞力、機具設備的配置隧道正洞全斷面設計超前瓦斯探孔 6個，平導（輔助坑道）設計超前探孔 3個, 為加快施工進度，計劃每孔布置1臺鉆機。每工班施工勞力如下：工班長、技術(shù)員、 安全員、瓦檢員各1名，每臺鉆機設機長1名、輔助工2名。隧道正洞每工班21名, 平導每工班12名。每工班機具設備配置如下

11、：HGY-30慳鉆機（具有煤礦礦用安全標志證書）6臺, AQG-1型光學瓦檢儀1臺和AEJ-85型便攜式沼氣指示報警儀1臺。6質(zhì)量要求按時速200250公里客貨共線雙線鐵路隧道施工工法-瓦斯探測及處理 措施設計圖（蘭渝而隧參05-06-02 ）要求，瓦斯探測孔直徑為89mm各循環(huán)搭接 長度不得小于5m精心整理鉆孔允許偏差參照客運專線鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標準（鐵建設 【2005】160號）第6.6.6條要求，詳見附表2。按照鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范（TB10120-2002） “附錄C瓦斯測定儀檢測 質(zhì)量的控制”要求進行瓦檢儀器的質(zhì)量控制。便攜式瓦斯檢測報警儀質(zhì)量控制項目表2超前鉆孔允許偏差序號

12、項目允許偏差1力向角12孑L 口距 50mm3孔深 50mm外觀名稱、型號、編號、防爆標志齊全，整機結(jié)構(gòu)完整，無抖晃現(xiàn)象，個旋鈕可正常調(diào)節(jié)，機殼等部件外觀不應有摔傷損痕跡，通電后顯示部分清晰。檢測儀器電壓值不應小于3.3V ;零點調(diào)節(jié)儀器示值不應大于0.03%甲烷的正值；儀器響應時間不應大于30s;儀器示值誤差：單次結(jié)果絕對誤差不超過 -0.05%, +0.1%; 3次結(jié)果間的極差 值不超過0.05%光干涉瓦檢儀質(zhì)量控制項目儀器外觀應良好，名稱、型號、編號、防爆標志清晰，附件齊全，連接可靠。膠管不應老化，吸氣球不應漏氣，電池電壓應充足并接觸良好，吸收性能正常。通電檢查：干涉條紋清晰，主、微分度

13、盤數(shù)字清晰。氣密性能良好；在規(guī)定工作條件下，被檢查儀器的絕對誤差不應超過附表3的規(guī)定。表3光干涉甲烷測定器絕對誤差（量程范圍1.04.07.010.0絕對誤差0.050.10.20.37安全、質(zhì)量注意事項參與人員認真學習、執(zhí)行隧道施工安全規(guī)程，超前鉆探人員還應認真學習、 執(zhí)行鉆探安全技術(shù)操作規(guī)程。新參加人員上崗前，必須經(jīng)過安全生產(chǎn)教育，具有安 全生產(chǎn)的基本知識，并在班長或技術(shù)熟練人員的指導下工作。在實施過程中，應積極識別各種安全危險源，保障人員和機械設備的安全。精心整理進入隧道工作必須穿戴合體的工作服、防護靴、安全帽和防塵口罩等防護用 品。嚴禁上班前和工作中飲酒。必須在現(xiàn)場找頂作業(yè)結(jié)束后進行， 開始工作前應觀察操作空間上方、 周圍有 無安全隱患，特別是鉆探開挖工作面附近是否還有危石存在，保證操作人員的安全。高處作業(yè)時作業(yè)臺車必須安設牢固，臺架周圍應設置防護欄，凡患有高血壓、 心臟病等不適應高處作業(yè)者不得上架作業(yè)。當隧道巖體中含有煤層瓦斯、石油天然氣等易燃易爆時，必須嚴格執(zhí)行國家 現(xiàn)行的煤礦安全規(guī)程、鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范等的有關(guān)規(guī)定。超前鉆孔設 備應采用防