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1、煤層瓦斯施工方案 瓦斯工區(qū)在施工時(shí)，配備防爆設(shè)備.煤層瓦斯段鉆爆施工后，應(yīng)盡快進(jìn)行隧道襯砌作業(yè)，及時(shí)封閉圍巖,減少瓦斯的溢出，降低洞內(nèi)瓦斯?jié)舛?減輕防瓦斯施工難度,確保隧道施工安全。 (一）瓦斯?jié)舛确辣拗低咚節(jié)舛确辣拗祱?zhí)行下列標(biāo)準(zhǔn)。 瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.5%時(shí)開(kāi)挖面自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，撤出人員,停止一切作業(yè),加速通風(fēng)，同時(shí)打開(kāi)高壓風(fēng); 瓦斯?jié)舛瘸^(guò)1。0時(shí)為警戒預(yù)防，指揮員、安全員隨時(shí)監(jiān)測(cè)，禁止放炮，切斷掌子面電源,加速通風(fēng); 瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0.5%時(shí)采用礦用防爆型設(shè)備，發(fā)出第一次報(bào)警,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、通風(fēng); 瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0。25時(shí)停止洞內(nèi)焊接作業(yè);瓦斯?jié)舛鹊陀?。25時(shí)正常作業(yè)，采用通用設(shè)備。（二）瓦斯隧2、道爆破施工技術(shù)隧道施工時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤層瓦斯區(qū)，檢測(cè)瓦斯?jié)舛龋瑸椴扇≌_的施工方法及施工設(shè)備提供依據(jù)。瓦斯超限積聚的地點(diǎn)一般為：隧道拱頂、掌子面、開(kāi)挖周邊凹陷處、巖縫等部位，鉆爆施工時(shí)必須采用光面爆破技術(shù)。 通過(guò)施工檢測(cè)，當(dāng)瓦斯?jié)舛刃∮?.3m/s時(shí)，在煤系地層采用塑料導(dǎo)爆管非電起爆，瓦斯?jié)舛却笥?。3m/s以及揭煤施工時(shí),應(yīng)遵循下述爆破方案。安全電雷管電雷管最后一段的延期時(shí)間不得超過(guò)130ms.12345適應(yīng)范圍121型紙殼(ms）1325105010751010010各種沼氣等級(jí)的礦井中引爆各種等級(jí)煤礦炸藥2.煤礦安全炸藥通過(guò)煤層瓦斯區(qū)時(shí)，需采用煤礦安全炸藥，國(guó)產(chǎn)礦用3、炸藥性能見(jiàn)表1。國(guó)產(chǎn)礦用炸藥性能表 表1炸藥名稱(chēng)內(nèi)容2號(hào)煤礦銨梯2號(hào)抗水煤礦銨梯煤礦許用乳化炸藥性能水分（）0.30.3密度（g/m3）0.951。100.951。101。101.30猛度（mm）1010爆力（ml）2502503殉爆浸水前（cm)544浸水后(cm)3爆速（m/s）360036002500使用保證期（月）664適用范圍低沼低沼一級(jí)用于低沼,二級(jí)用于高沼，三級(jí)用于沼氣和煤突出礦井不得使用硬化或水份超過(guò)0。5的銨梯炸藥.3。起爆器材通過(guò)煤層瓦斯爆炸危險(xiǎn)區(qū)，應(yīng)采用防爆型的電容放炮器，這種放炮器有高強(qiáng)度的防爆外殼,電能輸出有時(shí)間限制，在6毫秒之內(nèi)能將足夠電流輸送到爆破網(wǎng)路后便自動(dòng)停止4、供電，防止網(wǎng)路炸開(kāi)瞬間產(chǎn)生的電火花放電，使安全得到保證。選用MFB-100電容式起爆器，性能見(jiàn)表2。 防爆型晶體管電容式起爆器性能表 表2 技術(shù)特征型號(hào)控制方式串聯(lián)起爆方式（發(fā)）主電容器容量（f）點(diǎn)燃沖能A2/ms脈沖電壓峰值（V）最大外電阻（)充電時(shí)間（S)放電時(shí)間（ms）MFB-100毫秒開(kāi)關(guān)1002021818003201546 4。母線：放炮母線采用紫銅或鋁制電阻小的導(dǎo)線，因其有良好的絕緣層.使用時(shí)懸空、懸掛，不得同任何導(dǎo)體相接觸或靠近。 5.炮泥:炮泥采用水炮泥，炮泥外剩余炮眼部分，用粘土填滿(mǎn)封實(shí)。炮泥也可使用不燃、可塑性松散材料，如砂子或砂子與粘土的混和物等。 炮眼深度為0。61。5、0m時(shí)，炮泥長(zhǎng)度不得小于炮眼深度的二分之一；炮眼長(zhǎng)度不超過(guò)1.0m。 6.正向爆破采用正向爆破法施工，嚴(yán)禁反向爆破。7。爆破網(wǎng)絡(luò)爆破網(wǎng)絡(luò)采用串聯(lián)式。8。爆破設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題 合理選定爆破作業(yè)參數(shù)。炮眼深度不得小于0.6m,工作面有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由面時(shí)，在煤層中最小抵抗線不得小于0.5m，在巖層中不得小于0。3m。炮眼間距不應(yīng)小于0.4m.禁止放“連珠炮”，也不能一次裝藥分次放炮. 嚴(yán)防放炮器和放炮母線發(fā)生短路火花，檢查母線是否接通,應(yīng)用導(dǎo)通表測(cè)量，防止產(chǎn)生電火花引起瓦斯爆炸。 (五）瓦斯隧道施工通風(fēng)設(shè)計(jì)施工通風(fēng)是防瓦斯的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。 1、需風(fēng)量計(jì)算 風(fēng)量計(jì)算應(yīng)考慮隧道瓦斯涌出量、洞內(nèi)需要的6、最小風(fēng)速(避免產(chǎn)生瓦斯積聚)、無(wú)規(guī)運(yùn)輸時(shí)洞各種機(jī)械需要的新鮮風(fēng)量等。（1)按瓦斯涌出量計(jì)算Q=A1NK式中：A1每晝夜開(kāi)挖量: A1=SLr S隧道斷面積; L晝夜隧道進(jìn)尺； r巖石容重； N風(fēng)量定額;K備用系數(shù)（2）按洞內(nèi)最小風(fēng)速計(jì)算按一般經(jīng)驗(yàn)與要求，單線鐵路隧道施工，洞內(nèi)最小風(fēng)速為0。15m/s,而瓦斯隧道則要求盡快排出瓦斯，及時(shí)降低濃度。洞內(nèi)空氣如果流動(dòng)慢，出現(xiàn)空氣相對(duì)靜止區(qū)，會(huì)產(chǎn)生瓦斯積聚。根據(jù)多座隧道工程實(shí)踐，風(fēng)量應(yīng)不小于： Vmin=0.8m/s。通過(guò)以上風(fēng)量計(jì)算，考慮一定系數(shù)后確定安全風(fēng)量。2、風(fēng)壓計(jì)算 P=PvL/DK K阻力系數(shù) D風(fēng)管直徑 L供風(fēng)長(zhǎng)度 Pv=1/2（V2 37、通風(fēng)管風(fēng)管選用高性能防爆塑性軟管，由于氣錘效應(yīng)的影響，距風(fēng)機(jī)口100m范圍內(nèi)選用剛性風(fēng)管，風(fēng)管懸掛在隧道拱部。 4、揭煤段通風(fēng)（1）揭煤施工時(shí),洞內(nèi)瓦斯?jié)舛人查g最高，除采用上述通風(fēng)系統(tǒng)外,在揭煤地段爆破前，應(yīng)及時(shí)打開(kāi)高壓風(fēng)，增加新鮮風(fēng)量，提高洞內(nèi)風(fēng)速。（2）揭煤時(shí),洞內(nèi)加一臺(tái)防爆風(fēng)機(jī)，向洞外抽出瓦斯，以加快其排放速度. （六）揭煤段施工方法 1、超前鉆孔探測(cè)在隧道施工過(guò)程中,加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)測(cè)及瓦斯監(jiān)測(cè)，進(jìn)入煤層前50m要進(jìn)行超前鉆孔預(yù)測(cè)。如遇地質(zhì)巖性明顯變黑，或隨著向前掘進(jìn)瓦斯?jié)舛壬咛荻茸兇髸r(shí)，不論是否為設(shè)計(jì)煤層段，均加強(qiáng)超前鉆孔探測(cè)。超前鉆孔機(jī)械選用TUX75A型液壓鉆機(jī)，一次最大鉆深可達(dá)78、5m。利用超前鉆孔確切了解煤層層位、走向、傾角、厚度、煤質(zhì)、頂?shù)装鍘r性。在鉆孔沒(méi)有探測(cè)到煤層時(shí)，應(yīng)確保工作面到鉆孔控制范圍邊緣的距離大于20m,否則，應(yīng)停止開(kāi)挖，再打一次鉆孔探測(cè)煤層。揭煤時(shí)，打一組3個(gè)超前鉆孔，詳細(xì)記錄巖芯資料，同時(shí)利用超前孔實(shí)施監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，判定突出危險(xiǎn)程度、瓦斯溢出濃度等。 圖6.超前鉆孔工藝工序圖2、首次及擴(kuò)大揭煤作業(yè)流程。參見(jiàn)圖3。 首次揭煤作業(yè)流程圖 圖3 擴(kuò)大揭煤作業(yè)流程圖 3.瓦斯排放采用鉆孔排放作為防突的主要手段。瓦斯排放主要參數(shù)：(1）排放瓦斯工作面與煤層之間必須有一個(gè)安全巖柱，煤炭部門(mén)防突細(xì)節(jié)規(guī)定，對(duì)于堅(jiān)硬巖層其厚度不小于3。5m，松軟巖層不小于5。0m（均為9、垂直巖層厚度）。（2）排放范圍為開(kāi)挖線上方7m，兩側(cè)5m，單孔排放半徑及孔間距應(yīng)根據(jù)煤的透氣性、允許排放時(shí)間等因素確定，孔距不大于排放半徑的二倍；（3)瓦斯排放可根據(jù)煤層的不同特點(diǎn)，采取相應(yīng)的排放方法，縮短排放時(shí)間. 4、揭煤施工施工方法為在距煤層底板垂距20m處開(kāi)始采用上下臺(tái)階法，在距煤層底板垂距10m處改為四步開(kāi)挖。（1)石門(mén)坎掘進(jìn)從底板方向揭煤時(shí)，揭開(kāi)石門(mén)之后的半煤半巖巷稱(chēng)之謂石門(mén)坎（巖層在斷面的下半部. 開(kāi)挖石門(mén)坎的技術(shù)要求：“勤檢驗(yàn)、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、快噴錨。 勤檢驗(yàn)：揭開(kāi)煤層后，應(yīng)檢驗(yàn)工作面前方10m的上中下左右部位的突出危險(xiǎn)性，如指標(biāo)合格方可繼續(xù)掘進(jìn)5m，然后再檢驗(yàn)10m，10、進(jìn)5m，如此循環(huán).指標(biāo)不合格，則停工一個(gè)班或進(jìn)行鉆孔排放。掘進(jìn)中如遇其它動(dòng)力現(xiàn)象（如煤壁顫動(dòng)、掉煤塊、有煤炮聲等）也應(yīng)進(jìn)行效果檢驗(yàn)，由效果檢驗(yàn)決定開(kāi)挖進(jìn)度。 短進(jìn)尺：掘進(jìn)石門(mén)坎，每次爆破掘進(jìn)長(zhǎng)度不大于1m，一般為0。60。8m，目的是減小爆破振動(dòng)，防止上方煤層掉塊冒頂。 弱爆破：一是加密炮眼，單孔少裝藥；二是煤層在導(dǎo)坑上部時(shí)，只打巖石眼，在煤層中不打眼、不裝藥；三是煤層中打眼不使用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)而改用電煤鉆,可減少卡鉆事故;四是采用礦用安全炸藥及五段電雷管。 強(qiáng)支護(hù)：超前支護(hù)采用自進(jìn)式錨桿注漿或超前小導(dǎo)管注漿。支護(hù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行。 快噴錨：即及時(shí)施做初期支護(hù)，盡快封閉圍巖。(2）煤層掘進(jìn) 鉆眼11、放炮：如煤層堅(jiān)硬需爆破開(kāi)挖,應(yīng)使用電煤鉆，炮眼數(shù)量應(yīng)較巖石爆破增多一倍,單位藥量0.50。8kg/m3，使用礦用安全炸藥及五段電雷管. 支護(hù)要求：同石門(mén)坎地段。 爆破:按揭煤爆破技術(shù)實(shí)施. 5、揭煤防突注意事項(xiàng)（1）揭煤前,工作面與煤層之間要留有足夠的安全距離，煤礦部門(mén)規(guī)定其最小垂直距離不小于2m，當(dāng)圍巖較為松散破碎時(shí)，其距離還應(yīng)適當(dāng)增加。（2）盡量一次揭開(kāi)煤層,不能一次揭開(kāi)煤層時(shí)，對(duì)施工的剩余部分必須采取防突措施和安全措施。（3）揭煤施工中及時(shí)施做金屬骨架做支護(hù),以防止冒頂事故的發(fā)生。煤層地段掘進(jìn)工作面設(shè)風(fēng)水噴霧裝置，浮煤應(yīng)澆水并及時(shí)運(yùn)出洞外,以防煤塵積聚。（4)揭煤地段的開(kāi)挖應(yīng)考慮瓦斯壓力12、的影響，增大開(kāi)挖斷面，預(yù)留0.3m的變形量；在兼有斷層地帶，應(yīng)預(yù)留0。5m變形量，以確保襯砌厚度。（5）采用鉆孔排放瓦斯時(shí)，至少應(yīng)保證715天的排放時(shí)間. (6）建立可靠的通風(fēng)系統(tǒng)，保持良好的通風(fēng)狀態(tài)，提供足夠的風(fēng)量。（7)在揭煤放炮時(shí)，應(yīng)全面停止洞內(nèi)供電，所有人員全部撤離洞外。（8）揭煤施工期間，在通風(fēng)系統(tǒng)范圍內(nèi)和有洞室聯(lián)系的施工作業(yè)地點(diǎn)應(yīng)停止作業(yè)。 （9）揭煤前，洞內(nèi)所有電氣設(shè)備、設(shè)施等應(yīng)符合防爆要求，并應(yīng)定期進(jìn)行檢查。(10）隧道內(nèi)的局部通風(fēng)機(jī)和電氣設(shè)備應(yīng)安裝兩閉鎖設(shè)施（風(fēng)電閉鎖和瓦斯電閉鎖)，當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或隧道內(nèi)瓦斯超限時(shí),能立即自動(dòng)切斷局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)范圍內(nèi)的一切電源。6、揭煤13、段支護(hù)揭煤時(shí)應(yīng)加強(qiáng)支護(hù),采用超前錨桿、注漿、管棚等方法加固圍巖（煤層），防止冒頂。 （七）瓦斯隧道施工監(jiān)測(cè)1、監(jiān)測(cè)體系參見(jiàn)圖4。 自 圖4。隧道施工瓦斯監(jiān)測(cè)體系圖 2、瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)指標(biāo)方法 （1）瓦斯容許濃度標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)鐵路施工安全技術(shù)規(guī)則（TBJ404-87）規(guī)定采用下列標(biāo)準(zhǔn),參見(jiàn)表5. 表5部 位CH4容許濃度總回風(fēng)巷道0。75工 作 面1。0工作面回風(fēng)流1.0局扇及開(kāi)關(guān)地點(diǎn)附近10米0.5（2）檢測(cè)儀器參見(jiàn)表6. 表6型號(hào)名稱(chēng)測(cè)量范圍報(bào)警誤差生產(chǎn)廠家SWJA光干涉式瓦斯檢定器010CH4量程在01CH4時(shí)，誤差在0。05；量程在17CH4時(shí)，誤差在0.2%;量程在710%CH4時(shí)，誤差在0.14、3%西安煤礦儀表廠AZJ91便攜式瓦斯檢定器05CH40.1CH4重慶煤科院 3、煤與瓦斯突出危險(xiǎn)預(yù)測(cè)（1）預(yù)測(cè)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)A、解析指標(biāo)K1值對(duì)于K1的臨界值,“防突細(xì)則”上的規(guī)定是當(dāng)煤層堅(jiān)固系數(shù)f值0。35時(shí)K1值0.8時(shí)或當(dāng)f0。35，K10.6即有突出危險(xiǎn)。采集的煤樣是濕煤粉，難以采集干煤粉，故需另行確定濕分K1值指標(biāo)。按當(dāng)K1值0.35時(shí),K1值0。4或當(dāng)f值0.35時(shí),K10。3時(shí)有突出危險(xiǎn)。B、瓦斯瞬間解析壓力PdPd的臨界值取0.03MPa.C、鉆孔瓦斯涌出初速度gHgH值綜合反映了地應(yīng)力和瓦斯壓力的大小，以及煤的結(jié)構(gòu)與瓦斯含量等性質(zhì).根據(jù)煤炭部防突細(xì)則規(guī)定，gH值的臨界值與煤的揮15、發(fā)分有關(guān), gH值很敏感，波動(dòng)大，實(shí)測(cè)經(jīng)常超標(biāo)，為簡(jiǎn)化測(cè)試工作，我們參照92年版煤規(guī)R1綜合指標(biāo)法中的向下鉆孔測(cè)試指標(biāo)，不再考慮發(fā)分的影響，并結(jié)合結(jié)合家竹箐道的實(shí)際情況，確定gH值的臨界值是6L/min，此時(shí)測(cè)量長(zhǎng)度為1米），另外,煤規(guī)規(guī)定gH測(cè)定時(shí)與Pd值一樣，也需要用電焊鉆打孔并在采樣后2min內(nèi)開(kāi)始測(cè)定。D、瓦斯壓力P根據(jù)煤炭部防突細(xì)則，瓦斯壓力大于1MPa時(shí)，有突出危險(xiǎn)。在距煤層3m巖柱時(shí)進(jìn)行打孔測(cè)壓。 （2）煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)判別標(biāo)準(zhǔn)匯總揭開(kāi)石門(mén)前預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性時(shí)，可按表11的匯總表確定煤層的突出危險(xiǎn)性。 預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性煤層臨界指標(biāo) 表7項(xiàng)目解析指標(biāo)K1值mL/gmin0。5瞬間解析壓力PdMPa初速度gHL/gmin瓦斯壓力PMPa打鉆期間動(dòng)力現(xiàn)象突出危險(xiǎn)性臨界指標(biāo)0。40。0361。0噴孔頂水頂鉆卡鉆屬于突出危險(xiǎn)工作面 測(cè)試流程根據(jù)瓦斯隧道施工經(jīng)驗(yàn),采用二步測(cè)試法。 5.通風(fēng)效果測(cè)試 測(cè)定隧道內(nèi)風(fēng)速、掌子面風(fēng)速、管道全壓、洞壓、靜壓、風(fēng)損、風(fēng)量，提出通風(fēng)效果評(píng)價(jià)報(bào)告.