隧道進口及平導瓦斯專項施工方案培訓資料(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ～K397+375 段主要為侏羅系下統白田壩組（ J1b）與三疊系下統飛仙關組（T1f）角度不整合接觸面，該層侵蝕間斷面殘留殘積物，風化物較多，巖體力學性質差，含水量大，段內巖體破碎，穿越侏羅系白田壩組地段（K396+553～K397+375 段）時，為低瓦斯，整體工程地質條件差；K397+375～K397+735 段主要為二疊系上統（P2 ）地層，以中厚層狀燧石灰巖為主，底部為龍潭組（P21 ）含煤地層，煤層瓦斯含量較大，為高瓦斯，不具備突出風險，工程地質條件差；K397+735～K398+294 段為二疊系上統（P1 ）地層，以中厚層至厚層灰巖為主，局部夾泥巖，工程地質條件一般。根據設計資料，區內煤層賦存于二疊系上統龍潭組（P2l）底部及侏羅系下統白田壩組（J1b）下部。龍潭組（P2l）底部煤層煤質好，具有較大開采價值，測區內煤礦多以開采該地層煤礦，而白田壩組（J1b）下部含煤線或雞窩狀煤層，其煤質差，不具備開采價值。（1）二疊系上統龍潭組（P2l）煤層K397+665～K397+710 段該層底部僅見一層煤，煤層以層狀、似層狀為主。走向北東，傾向南東，產狀：N58176。E/65176。SE（176。） 。區內煤層厚度變化多在 ～之間，最低 ，最高 ，平均煤厚 ，為薄煤層，往深部有變厚趨勢。該煤層結構簡單，多不夾矸，煤層呈黑色，內生裂隙發育，易碎。根據勘察資料，該礦所采原煤灰分 %，揮發分 %，硫分 %，固定炭 %，發熱量6 / 9628MJ/kg，重度 ，屬低灰分、低硫、高熱值肥煤。瓦斯涌出量～ 3/min，為高瓦斯隧道，無煤（巖）及瓦斯突出危險。根據設計資料，隧道穿越龍潭組（P2l）煤系地層段為高瓦斯，無煤（巖）及瓦斯突出危險。（2）侏羅系下統白田壩（J1b）K396+553～K397+218 段該層下部含煤線或雞窩狀煤層，一般厚 ～ ，由于煤質差，煤層不連續，不具備開采價值。根據設計資料，該含煤系地層無瓦斯突出、粉塵爆炸的危險，隧道穿越該地層屬低瓦斯。 水文地質條件隧址區屬長江流域嘉陵江水系清江河，地下水主要為碳酸鹽巖溶水。地表水系不發育，河水水位隨季節變化較大。按以往鄰近工程經驗取水試驗分析，河水水質對混凝土無侵蝕性。隧址區地下水在化學侵蝕類型為硫酸鹽侵蝕及酸性侵蝕環境時，侏羅系下統白田壩組地層地下水環境作用等級為 H1，二疊系上統龍潭組地層地下水環境作用等級為 H2，其它地層地下水不具備侵蝕性。（1）瓦斯隧道施工組織機構成立楊家灣隧道瓦斯安全施工領導小組，負責瓦斯隧道工作領導、組織、實施與應急處理等所有工作，按圖 31《楊家灣隧道瓦斯施工管理組織機構圖》開展工作。圖 31 楊家灣隧道瓦斯施工管理組織機構圖組長：項目經理副組長：副經理 副組長：機械總工副組長：土木總工開挖支護組襯砌組應急救援組地質預報組技術方案組安全質量組通風組瓦斯檢測組機械設備組副組長：安全總監技術顧問組7 / 96地質預報組：負責煤層的探測，并根據探測結果進行地質分析，為楊家灣瓦斯隧道施工方案的制定提供依據；技術方案組：負責實施性施工方案和應急預案的制定，并結合瓦斯與地質情況適時調整；安全質量組：負責監督方案的執行；開挖支護組：負責開挖支護施工方案的實施；襯砌組：負責襯砌施工方案的實施；應急救援組：負責出現事故時的救援工作；瓦斯檢測組：按照要求進行瓦斯檢測和監測，將檢測數據及時整理上報給值班領導和方案組，為方案組制定合理的應急處理方案提供依據；發現的瓦斯濃度超限時，要求立即停工，所有人員立即撤出隧道，并要求加強通風，及時報告給值班領導。通風組：負責隧道內通風保障與控制工作；機械設備組：負責隧道內供電正常，電氣防爆安全。（2）瓦斯防爆組織機構為保證施工安全，杜絕瓦斯災害事故發生，項目部成立瓦斯防爆領導小組，其組織機構見圖 32《瓦斯防爆組織機構框圖》 。圖 32 瓦斯防爆組織機構框圖施工技術組 安全質量組 機電設備組 后勤保障組 通風防爆組 救 護 組開挖爆破組 裝碴運輸班 機 械 班電 工 班支護襯砌班 洞口檢底班 通 風 班瓦 檢 班瓦斯隧道現場施工作業隊瓦斯隧道施工現場指揮組中鐵隧道集團有限公司寶成線 K400 綜合整治工程項目經理部瓦斯防爆領導小組8 / 96DK397+665～DK397+710 段穿越二疊系上龍潭組煤系地層，DK397+625～DK397+735 受煤系地層影響采用全封閉襯砌結構，初期支護和襯砌混凝土均采用氣密性混凝土，透氣系數不大于 1011cm/s。DK397+625～DK397+665 及 DK397+710～DK397+735 段設計為Ⅳ級圍巖，采用Ⅳ級加強襯砌：拱墻格柵鋼架（間距 ） ，φ42 小導管超前支護（縱向間距，環向間距 ，每根長 ） ，初期支護噴 C25 氣密性混凝土，拱墻二襯及仰拱采用氣密性鋼筋混凝土結構；DK397+665～DK397+710 設計為Ⅴ級圍巖，采用Ⅴ級加強襯砌：全環 I18 型鋼鋼架（間距 ） ， φ42 小導管超前支護（縱向間距，環向間距 ，每根長 4m） ，初期支護噴 C25 氣密性混凝土，拱墻及仰拱采用氣密性鋼筋混凝凝土結構。 。根據超前揭露的煤層瓦斯情況，做進一步分析評估并根據評估結果進一步調整支護參數。施工時，根據瓦斯檢測要求，認真做瓦斯檢測，未做瓦斯檢測或檢測瓦斯濃度超標未得到處理，不得進入下一道工序。 超前支護隧道放炮揭開和穿過煤層時，為防止煤層坍落，需采用超前小導管對開挖輪廓外巖體及煤層進行超前注漿加固。注漿加固措施在放炮揭煤前實施。超前小導管布置在隧道開挖輪廓線煤層上部 ～，穿入煤層底板 。 開挖隧道正洞采用三臺階七步法開挖，平導采用全斷面法開挖。在施工中嚴格控制超欠挖，減少擾動圍巖，實施光面爆破技術。①全斷面法全斷面法適用于平導揭煤開挖。采用多功能作業臺架，煤電鉆鉆孔，周邊采用光面爆破。平導采用挖裝機裝碴，自卸車將碴運至棄碴場。②大拱腳三臺階七步法大拱腳三臺階七步法開挖適用于正洞揭煤開挖。臺階拱腳部位加大尺寸向外擴9 / 96大開挖，使拱腳初支加厚、加強，以此提高基底密實且加大受力基礎。上部弧形開挖超前中部 5m，采用風鉆鉆孔，弱爆破，挖掘機翻碴至兩側導坑內，挖掘機扒碴；中部左側超前右側 5m，左右交錯進行開挖與支護，采用挖掘機裝碴，出碴車運碴，中部采用風鉆鉆孔，弱爆破；下部左側超前右側 5m，左右交錯進行開挖與支護，采用挖裝機裝碴，出碴車運碴，中部采用風鉆鉆孔，弱爆破。中部核心土和下部左側同時開挖，下部核心土在下部右側開挖支護后開挖。施工過程中，上部弧形拉開距離后各作業面可同步作業。底部仰拱開挖后進行支護及時封閉成環。 爆破嚴格按照爆破設計進行，并不斷進行優化。特別注意斷面交界處的超欠挖和成形控制是重點。量測必須及時緊跟，及時分析反饋，指導安全施工。鉆孔作業必須采用濕式鉆孔，煤礦許用炸藥、煤礦許用電雷管起爆，嚴禁反向裝藥，所有炮眼剩余部分應用水炮泥和黏土炮泥封堵。爆破 15min 后由瓦斯監控專業人員巡視爆破地點，檢查通風、瓦斯、煤塵、瞎炮、殘炮等情況，并及時排除安全隱患，確認環境安全后，施工人員方可進入開挖工作面工作。 出碴運輸爆破完成后，進行通風、除塵、檢測隧道拱頂、拱腰、拱腳等處瓦斯濃度，巷道及任意處瓦斯濃度小于 1%，人員及設備方可進入。恢復防爆燈照明，并立即進行清危排險，然后進行出碴作業。隧道掌子面采用兩臺 ZL50CN 側卸式裝載機裝碴，15T 自卸汽車運碴至棄碴場。裝碴機械及運碴車輛須按相關要求進行防爆改裝，施工中加強車輛調度，避免相互干擾。 初期支護（1）錨桿施工采用風站進行濕式鉆孔，錨桿鉆孔利用開挖臺架作為作業平臺施鉆，按照設計間距布孔；鉆孔方向盡可能垂直結構面或初噴砼表面；錨桿孔比桿徑大 15mm，深度誤差不得大于177。50mm；成孔后采用高壓風清孔。Φ25 注漿錨桿采用水泥漿液進行注漿。安裝前，應檢查錨桿體鉆頭的水孔是否暢通，若有異物堵塞，應及時清理。安裝時采用風鉆或專用沖擊器，將安裝好錨頭的Φ25 中空注漿錨桿頂進錨孔，錨頭上的倒刺將錨桿掛住。錨桿體裝入設計深度后，應用水和空氣洗孔，直至孔口反水或返氣。注漿機選用錨桿專用注漿泵，水泥漿液參10 / 96數如下：采用純水泥漿或 1:1 水泥砂漿，注漿壓力： ～ ，注漿料應由桿體中孔灌入，上仰孔應設置止漿塞和排氣孔。當注漿壓力達到設計壓力值或漿液從孔口周邊溢出為止。最后在綜合檢查判定注漿質量合格后，用專用螺帽將錨桿頭封堵，以防漿液倒流管外。（2）噴射混凝土噴混凝土采用砼濕噴機械手噴射。粗集料：粒徑不大于 15mm。細集料：中砂或粗砂，細度模數大于 ，含水率5％～7％。噴混凝土料由洞外自動計量拌和站生產，采用 8m3 砼運輸車運輸至工作面。（3）鋼筋網鋪設使用的鋼筋須經試驗合格，使用前要除銹，在洞外分片制作，安裝時搭接長度不小于一個網格。人工鋪設，必要時利用風鉆氣腿頂撐，以便貼近巖面，與錨桿和鋼架綁扎連接牢固，嚴禁焊接。噴混凝土時，減小噴頭至受噴面距離和風壓，以減少鋼筋網振動，降低回彈。鋼筋網噴混凝土保護層厚度不小于 2cm。（4）鋼架支撐的施工鋼架支撐按設計尺寸在洞外下料分節焊接制作，每節兩端均焊連接板，節與節之間通過連接板用高強度螺栓連接牢靠，洞外加工后試拼檢查。鋼架的下端設在穩固的地層上，拱腳高度低于上部開挖底線以下 15～20cm。拱腳開挖超深時，加設混凝土墊塊。超挖較大時，拱背墊填混凝土墊塊，以便抵住圍巖，控制其變形的進一步發展。兩排鋼架間用 Φ25 鋼筋拉桿縱向連接采用螺栓或槽型掛鉤連接牢固，嚴禁焊接?？v、環向間距嚴格按照設計布置。在開挖及初噴混凝土后及時安裝。鋼架與圍巖之間的間隙用噴混凝土噴密實。鋼架安裝時，嚴格控制其內輪廓尺寸，且預留沉降量，防止侵限；鋼架安裝好后，用錨桿鎖固固定，防止其發生移位；鋼架要全部被噴射混凝土覆蓋，保護層厚度滿足要求。11 / 96 防排水施工（1）防水板施工在初期支護與二次襯砌間全斷面鋪設防水材料作為防排水隔離層，采用無紡布與防水板配合使用，鋪裝自拱頂向兩側鋪放。如噴面起伏較大無法使防水層與砼表面密貼時，進行修鑿補噴。若有錨桿頭、鋼管頭、鋼筋頭、鐵絲等外露時，事先用錘打扁（施作時，用水沖濕錘和錨桿頭，防止產生火星。同時由瓦檢員檢測瓦斯濃度，當瓦斯濃度不超標時方可施工） ，然后用砂漿素灰抹平。對于基面上銳利棱角，附著大顆粒石子及突出的巖石，將其敲掉或鑿除，然后抹平。防水層鋪設時，先鋪無紡布再鋪防水板。首先用紅油漆標出隧道拱頂中心線，沿拱頂中心線縱向布設吊掛鐵線，然后從拱頂向兩邊邊墻布設鐵線，間距 （小于吊繩間距 10cm） ，且平行于隧道中線，鐵線兩端布設長度大于防水板鋪設長度1m。鐵線布設完成后，將防水板的中心線對準隧道拱頂中心，五人站于工作臺架提起防水板（每人各持一段） ，將中心線吊繩捆綁于隧道拱頂中心鐵線上，橫向吊繩從拱頂向兩邊邊墻吊掛。同法吊掛第二環、第三環，完成該襯砌一個循環段防水板吊掛。防水板采用以氮丁膠為主的有機溶劑粘合劑搭接粘接，搭接長度 15cm。（2）橡膠止水帶施工施工縫、沉降縫處均設置橡膠止水帶，施工程序為：襯砌臺車就位→在鄰近施工縫或沉降縫處的拱架外側按一定間距安裝止水帶固定裝置→由拱頂向兩側逐段將止水帶放入固定裝置的安裝槽內并固定→安裝擋頭板。在安裝過程中止水帶的長度保持有一定的余量，不能繃緊。灌注襯砌砼時，隨時注意止水帶位置的變化，不能被砼橫向壓彎變形，止水帶周圍砼必須振搗密實。（3）排水盲管施工洞身設有環向透水軟管，沿兩邊墻底設縱向排水管。防水板鋪設前，將環、縱向排水管固定在噴射砼面上或巖壁上。在邊墻底，將環、縱向排水管用鑄鐵三通聯結，形成排水系統。澆筑二次襯砌砼時，注意振搗棒不能將排水軟管破壞，以防影響排水效果。 襯砌鋼筋施工襯砌環向鋼筋采用機械接長，直螺紋連接技術，縱向鋼筋采用綁扎接長。為保證鋼筋接頭的連接質量，并基于保護防水層的考慮，鋼筋接頭根據現場條件采用機12 / 96械連接和人工綁扎相結合來施工。 襯砌混凝土施工隧道正洞 DK397+625～DK397+735 段（仰拱與拱墻）采用全封閉式氣密性混凝土襯砌結構。瓦斯隔離板采用防水板+閉孔 PE 泡沫墊層（厚度≥4mm） 。瓦斯隔離板接縫與隧道“ 三縫” 錯開。模筑混凝土襯砌施工縫進行氣密處理，新舊混凝土界面摻界面劑、拆模后襯砌內表面騎縫涂刷專用材料、預埋止水帶等措施，確保瓦斯封閉效果，其封閉瓦斯性能不小于襯砌本體。隧道仰拱襯砌采用仰拱移動模架將仰拱及邊墻基礎一起澆筑；隧道拱墻二次襯砌采用 12m 長全液壓襯砌臺車施工。襯砌混凝土采用 8m3 混凝土運輸車運至作業面，采用混凝土輸送泵泵送入模。施工時，應保證混凝土供應的連續性，仰拱采用插入式振搗器振搗，拱墻采用插入式振搗器和臺車上的附著式振搗器振搗。氣密性混凝土生產工藝氣密性混凝土，是在拌合普通混凝土時摻入一定比例的氣密劑而成。混凝土等級為 C40 耐腐蝕氣密性混凝土，透氣性系數滿足≤10 11cm/s 的要求。水泥采用 的普通硅酸鹽水泥；砂采用中粗砂，細度模數 Mx≥，含泥量≯3%；粗骨料采用碎石，粒徑≯40mm，含泥量≯1%，不得有泥土塊或泥土包裹石子表面，針片狀顆?！?5%，5～16mm、16～40mm 組成的連續級