瓦斯是由煤層中散發(fā)出來的,由于接近煤層的巖石存在裂隙,所以煤層前后50 m范圍的巖石巷道,都可能有瓦斯涌出,特別是掌子面新暴露的煤面和巖石,瓦斯壓力大,涌出量也大。
一旦發(fā)生坍方,地層裂隙中的瓦斯大量逸出,由于瓦斯的空氣輕,拱頂以上的坍穴中往往積累大量瓦斯,而且坍穴是通風(fēng)死角,所以瓦斯?jié)舛却?,而且不容易發(fā)現(xiàn)(一般不上去檢測)。
據(jù)有關(guān)資料,當(dāng)隧道內(nèi)風(fēng)速較低時,較輕的瓦斯往往貼在拱頂下部形成斷斷續(xù)續(xù)的滯留層,每個滯留層層厚20 cm左右,寬度為2~3 m,長度為10~15 m,滯留層瓦斯?jié)舛仍诘撞?%,頂部可達(dá)到10%。
上述危險地點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)瓦斯檢測,一旦發(fā)現(xiàn)濃度超標(biāo),應(yīng)采取局部通風(fēng)方式,沖淡瓦斯。
一、瓦斯?jié)舛群龃蠛鲂?,工作面溫度降低,悶人,有刺鼻的氣味?/div>
二、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、掉碴、支護(hù)嚴(yán)重變形。
三、煤層結(jié)構(gòu)變化明顯,層理紊亂,由硬變軟,厚度與傾角發(fā)生變化,煤由濕變干,光澤暗淡,煤層頂?shù)装宄霈F(xiàn)斷裂、波狀起伏等。
四、鉆孔時有頂鉆、夾鉆、頂水、噴孔等動力現(xiàn)象。
五、監(jiān)測儀顯示瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)或報警。
3.3 低瓦斯隧道災(zāi)害預(yù)防措施
3.3.1、瓦斯?jié)舛裙芾順?biāo)準(zhǔn)
低瓦斯隧道中的瓦斯量雖然不多,通風(fēng)不良仍可引起爆炸。由于隧道采用非防爆施工機(jī)具,所以低瓦斯隧道對瓦斯?jié)舛鹊墓芾矸浅?yán)格,要求:
1.工區(qū)內(nèi)任何地點(diǎn)、任何時刻的瓦斯?jié)舛炔淮笥?.3%;
2.任何地點(diǎn)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.4%時,應(yīng)即刻報警,找出原因,及時處理;
3.任何地點(diǎn)瓦斯?jié)舛瘸^0.5%,應(yīng)在前后20 m范圍內(nèi)立即停工,切斷電氣設(shè)備電源,查找原因并加強(qiáng)通風(fēng),觀測濃度變化;
4.開挖面瓦斯涌出,且濃度超過0.5%時,掌子面至二次模筑襯砌起點(diǎn)之間立即斷電、停工撤人,如加強(qiáng)通風(fēng)后濃度仍降不下來,則全工區(qū)停電撤人立即研究處理辦法。
3.3.2隧道內(nèi)過煤層前的超前探測
20 m范圍內(nèi)瓦斯涌出強(qiáng)度大于0.5 m3/min的地段為高瓦斯區(qū)。為防止隧道掘進(jìn)時誤穿高瓦斯區(qū),在距煤層設(shè)計位置20 m(垂距)時,打超前鉆孔三個,并取巖芯,鉆孔直徑不小于Ф76。通過開挖面的超前鉆孔,可以了解:煤層位置、煤樣的噸煤含瓦斯量、瓦斯溢出速度、瓦斯壓力,瓦斯動力現(xiàn)象(頂鉆、夾鉆、噴孔等),判斷將要揭露的煤層是否與設(shè)計資料一致。如一致,可正常掘進(jìn);如不一致,應(yīng)向設(shè)計、監(jiān)理、業(yè)主方提出研究處理辦法。
3.3.3過煤層鉆爆作業(yè)
按照規(guī)范,低瓦斯工區(qū)有以下特殊要求:
1.全工區(qū)采用煤礦許用炸藥;
2.全工區(qū)采用煤礦許用瞬發(fā)或毫秒電雷管;最后一段延時不大于130 ms。
四、燈具及電纜
1.靠近掌子面的未成洞地段,是洞內(nèi)瓦斯?jié)舛茸罡叨温?,?yīng)采用EXDI型礦用防爆照明燈,防止掌子面掘進(jìn)時突然涌出大量瓦斯,發(fā)生事故。
2.已成洞地段,瓦斯已封閉,襯砌中溢出瓦斯量甚少,可采用一段非防爆燈具,但在成洞地段地點(diǎn)的起點(diǎn)(模板臺車前方),應(yīng)設(shè)置瓦電閉鎖探頭,一旦瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo),應(yīng)立即切斷燈具電源。
3.洞內(nèi)高壓和低壓電纜規(guī)格,應(yīng)按規(guī)范辦理,電纜芯線與電氣設(shè)備連接必須使用齒形壓板或線鼻子;
4.工地移動照明,應(yīng)采用礦燈,或防爆應(yīng)急燈。
3.3.4施工通風(fēng)
低瓦斯工區(qū)可以用獨(dú)頭巷道風(fēng)管壓入式通風(fēng),也可以用巷道式通風(fēng)。當(dāng)采用巷道式通風(fēng)時,開挖面附近還應(yīng)布置局扇(壓入式)。目前射流風(fēng)機(jī)常常作為隧道通風(fēng)的輔助風(fēng)機(jī),比如:布置在掌子面附近防止瓦斯停留(因壓入式通風(fēng)管端部常常距開挖面太遠(yuǎn)),布置在橫通道內(nèi)作為主風(fēng)機(jī)形成巷道全風(fēng)壓風(fēng)流。洞內(nèi)風(fēng)機(jī)及開關(guān)應(yīng)使用防爆型。
3.3.5電源
低瓦斯工區(qū)不要求設(shè)置兩套互為獨(dú)立的供電系統(tǒng),但主通風(fēng)機(jī)應(yīng)有二路電源,直接由變電所饋出并來自不同變壓器,當(dāng)一路停電時,另一路在15 min內(nèi)接通供電。
3.3.6支護(hù)施工
巷道開挖暴露煤層后,應(yīng)盡快施作錨噴初期支護(hù),用摻氣密劑的噴砼覆蓋煤層和有瓦斯涌出的巖面、噴砼厚度不小于15 cm。當(dāng)巷道變形噴砼表面出現(xiàn)開裂,還應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)噴、補(bǔ)噴厚度至少5 cm。
當(dāng)洞壁噴砼不能有效減小瓦斯溢出時,可采用:
1.對洞壁徑向注漿,封堵瓦斯?jié)B漏通道(用C-S漿,注漿厚度3 m)。
2.提前施做瓦斯隔離層和二次襯砌(氣密性砼),厚度不小于40 cm,襯砌接縫應(yīng)進(jìn)行氣密處理。
四、 瓦斯災(zāi)害處理措施
發(fā)生瓦斯事故后,應(yīng)盡快探明事故性質(zhì)、原因、范圍、遇難人數(shù)和事故地點(diǎn)所在的位置,以及洞內(nèi)瓦斯及通風(fēng)情況,并立即制定搶救方案。
4.1瓦斯工區(qū)處理坍方、冒頂應(yīng)遵守下列規(guī)定:
1.對塌方體上方聚集的瓦斯應(yīng)設(shè)置局部通風(fēng)排出。
2.對塌方地段的巖隙應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測工作,掌握瓦斯?jié)舛茸兓闆r,及時發(fā)出險情報告。
3.塌方地段應(yīng)盡快襯砌,封閉瓦斯。
4.2火災(zāi)處理應(yīng)遵守下列規(guī)定:
1.?瓦斯爆炸引起火災(zāi)時,不得停風(fēng),但應(yīng)控制風(fēng)向、風(fēng)量。
2.?電器設(shè)備著火時應(yīng)首先切斷電源。
3.?不能直接滅火時,必須設(shè)置防火墻封閉火區(qū)。
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中鐵大橋局六公司武橋項(xiàng)目部
二零一一年八月二十二日