瓦斯隧道施工

瓦斯隧道施工

一、 工艺概述

瓦斯隧道分为无瓦斯区（微瓦斯）、低瓦斯、高瓦斯工区和瓦斯突出工区。对于瓦斯隧道，应采取有效的技术和管理措施，防止与其爆炸、燃烧，以防止煤与瓦斯突出，是瓦斯隧道施工的关键。

对瓦斯隧道的施工应进行过程控制，以高标准、高要求的安全保证措施保证瓦斯隧道施工的安全，严格执行国家现行的法律、法规及施工过程中涉及的其它相关技术标准、规范和规程；对煤系地段的处理，以《煤矿安全规程》的技术要求为强制性标准，根据高瓦斯隧道的施工特点，合理配置生产要素，确保瓦斯隧道的施工安全。

二、 作业内容

瓦斯隧道设备配置、瓦斯隧道施工用电、瓦斯隧道施工通风、瓦斯检测、瓦斯隧道钻爆作业、瓦斯隧道揭煤施工、瓦斯安全管理制度。

三、 工艺流程图（详见工序步骤）

四、 工序步骤及质量控制说明

1 、瓦斯隧道设备配置

1.1 设备配备原则及选型

隧道施工设备配备以所确定的施工方案为依据，以满足其需要功能为目标，与准备采用的施工方法和工艺相适应，确保施工质量、安全和工期；

机械设备配备投入遵循合理、配套、综合效率高以及节能环保的原则；

隧道内设备、电器应根据瓦斯工区等级确定防爆要求，通过市场调查选用目前国内外较为先进的防爆设备。

1.2高瓦斯或瓦斯突出工区主要设备选型

开挖装碴设备：钻孔设备采用风动凿岩机、煤电钻钻孔，装碴设备采用防爆型履带式挖斗装碴机或防爆型履带式挖斗装碴机；

运输设备：洞内运输优先采用有轨运输，牵引动力采用防爆型 CDXT-12 电瓶车，运输采用防爆型 BSS20A 梭式矿车 ，或采用防爆型轮式运输车；

通风设备：采用防爆型通风机，防爆型射流风机送新鲜空气；

抽水设备：采用防爆型潜水泵，防爆型抽水机；

混凝土设备：有轨运输采用轨行式防爆型砼输送车，无轨运输采用防爆型轮式运输车，由防爆型砼输送泵泵送入模，模板台车的电气必须防爆，轮轨必须进行防爆处理；

充电设备：洞内充电采用防爆型充电机；

变压器配备：洞口处安装相适应的变压器供抽水、充电、照明等使用，在洞内 800M 处安装一台防爆变压器专供通风机使用，跟随工作面 500M 内配备一台防爆变压器供给装碴、抽水、砼施工和照明使用。

1.3瓦斯隧道设备防爆

煤系地段工区的电器设备、作业机械均采用防爆型，其防爆安全性能必须经过专职人员检查，确认合格后方可进洞使用；

瓦斯隧道必须配备两路电源并采用双电源线路，其电源线上不得分接隧道以外的任何负载；

机电设备应重点检查其专用供电线路、专用变压器、专用开关、瓦斯浓度超限与供电的闭锁、局扇与供电的闭锁情况。供电线路应无明接头，无接头连接不紧密或散接头，有漏电保护装置，有接地装置，电缆悬挂整齐，防护装置齐全等；

电动装碴、开挖等作业机械在操作中，防爆开关表面温度过高时应立即停止作业；

瓦斯隧道使用的机电设备，在使用期间，除日常检查外，尚应按规定的周期进行检查。

2、瓦斯隧道施工用电

2.1洞内变压器配备

洞口处安装一台矿用移动变电站供抽水、充电等使用，在进洞约 800M 处安装一台矿用移动变电站专供通风机使用，备用矿用移动变电站提供备用通风机用电。跟随工作面内配备一台矿用移动变电站供装碴、抽水、砼施工和照明使用。

2.2双电源系统

为防止中途停电影响施工生产及给瓦斯隧道施工带来安全事故，洞口安全距离外采用 1 台 250KW 内燃发电机供电，1 台 500KW 内燃发电机组供洞内10KV 高压电缆。当专线停电时备用发电机立即启动通过自锁开关向隧道内供电。

2.2双回路供电系统

敷设二条 10KV 高压电缆向洞内供电,其中一条做为备用，接备用矿用移动变电站提供给备用通风机用电，同时可用联锁开关向洞内其它变压器供电；

在专线供电临时停电时，立即启用内燃发电机由洞口专用变压器升压成 10KV 通过备用回路电缆供洞内变压器用电，解决通风、抽水、照明等应急用电。

洞口变压器和洞内变压器依次从洞口至开挖工作面，每台变压器采用分段供电，每段之间交接点设联锁开关，其中任何一台变压器供电出现故障后，相邻变压器通过联锁开关可迅速切换而互为备用回路；

有平导的隧道，正洞和平导分别敷设一趟线路通过横通道相联通，在一边线路出现故障后通过联络开关可迅速切换而互为备用回路。

2.3进洞 10KV 高压电缆选择

(1)截面选择

电流： 10KV高压进洞选用铜芯截面35mm2电缆，其安全载流量为 170A。所有电缆截面须经过计算进行确定，其最大荷载电流小于其安全电流。

电压降：电压降不超过额定电压 5%时，满足使用要求。

(2)电缆型号选择

10KV高压电缆选用 YJV22－3×35 交联聚乙烯铠装阻燃电缆。

(3)电缆联接形式

采用预铸型全绝缘电缆肘形接头，此方法联接时间短，安全可靠，每次连接 10min 内可完成，减少延伸供电时对掘进的影响。

2.4安全用电措施及防爆措施

安全用电措施

① 洞外按规定做到“三级配电二级保护”、“一机一箱一闸一漏”；采用“三相五线制”，严格做到保护接地；

② 采用矿用移动变电站，严禁中性点接地。所有用电设备都要进行可靠接地；

③ 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；

④ 瓦斯工区所有配电屏均采用矿用防爆型智能化多回路真空组合开关，所有设备开关采用矿用防爆型真空开关；

⑤ 瓦斯工区采用 10KV 高压电缆供电，动力采用 380V，照明线路用专用变压器 127V 电压供电。通信信号电压和作业地段照明电压采用 36V 以下安全电压。所有电缆均采用矿用阻燃电缆；

⑥ 电缆的敷设应符合：电缆应悬挂,悬挂点间的距离，不得大于 3m；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 0.3m；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0.05m。

⑦ 电缆的连接：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。电缆之间若采用接线盒连接时，其接线盒必须是防爆型的。高压线绝缘电缆接线盒内必须灌注绝缘充填物。

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；

⑨ 为了防止雷电波及隧道内引起瓦斯爆炸，洞口处装设避雷装置；洞口附近将金属体进行不少于 2 处的集中接地；通信线路必须在洞口处装设熔断器和避雷装置。

机械电气设备防爆规定

① 电器设备、作业机械均采用防爆型，其防爆安全性能必须经过专职人员检查，确认合格后方可进洞使用；

② 配备两路电源并采用双电源线路，其电源线上不得分接隧道以外的任何负载；

③ 机电设备应重点检查专用供电线路、专用变压器、专用开关、瓦斯浓度超限与供电的闭锁、局扇与供电的闭锁情况。供电线路应无明接头，无接头连接不紧密或散接头，有漏电保护装置，有接地装置，电缆悬挂整齐，防护装置齐全等；

④ 电动装碴、开挖等作业机械在操作中，防爆开关表面温度过高时应立即停止作业；

⑤ 机电设备，在使用期间除日常检查外，尚应按规定的周期进行检查；

⑥ 非防爆型行走机械严禁驶入煤系作业地段；

⑦ 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 电气设备不应大于额定值运行。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；

⑨ 照明灯具的选用，应符合：已衬砌地段的固定照明灯具，采用防爆照明灯；开挖工作面附近的固定照明灯具，必须采用 36V 以下照明灯具；移动照明必须使用矿灯。

1.9电工安全操作规程

电工必须经有关部门培训考试合格后持证上岗；

瓦斯工区值班电工必须穿戴绝缘防护用品，所有操作必须先断电后操作，防爆接头及配电严格按规程操作；

认真遵守电业安全规程，按规定设计、安装、维护、检修高低压线路及一切用电设备，搞好接地接零保护，确保用电安全；

线路上禁止带负荷接电或断电，并禁止带电操作。高低压设备及线路，应按施工设计及有关电气安全技术规程安装和架设；

有人触电，立即切断电源，进行急救；电气着火，应立即将有关电源切断后，使用泡沫灭火器或干砂灭火；

电气材料或设备需放电时，应穿戴绝缘防护用品，用绝缘棒安全放电；

现场变配电高压设备，不论带电与否，单人值班时不准超过遮栏从事修理工作和其它作业。

变配电室内、外高压部分及线路，停电作业时：

① 切断有关电源，操作手柄应上锁或挂标示牌；

② 验电时应穿戴绝缘手套、按电压等级使用验电器，在设备两侧各相或线路各相分别验电；

③ 验明设备或线路确认无电后，即将检修设备或线路做短路接电；

④ 装设接地线，应由二人进行，先接接地端，后接导体端，拆除时顺序相反。拆、接时均应穿戴绝缘防护用品；

⑤ 接地线应使用截面不小于 25mm2多股软裸铜线和专用线夹，严禁用缠绕的方法，进行接地和短路；

⑥ 设备或线路检修完毕，应全面检查无误后方可拆除临时短路接地线；

⑦ 用绝缘棒或传动机构拉、合高压开关，应戴绝缘手套。雨天室外操作时，除穿戴绝缘防护用品外，并有人监护。严禁带负荷拉、合开关；

⑧ 电气设备的金属外壳，必须接地或接零。同一设备可做接地和接零。同一供电网不允许有的接地有的接零；

⑨ 电气设备所有保险丝的额定电流应与其负荷容量相适应。禁止用其他金属线代替保险丝 （片）；

⑩ 施工现场夜间临时照明电线及灯具，一般高度应不低于 2.5m，易燃、易爆场所应用防爆灯具。照明开关、灯口、插座等，应正确接入火线及零线；

? 工地照明尽可能采用固定照明灯具，移动式灯具除保证绝缘良好外，还不应有接头，使用时也要作相应的固定，应放在不易被人员及材料，机具设备碰撞的安全位置，移动时，线路（电缆）不能在金属物上拖拉，用完后及时收回保管；

? 严禁非电工人员从事电工作业。

3、高瓦斯工区通风方案

3.1施工通风设计原则

(1)施工通风方式采用压入式、巷道式和负压通风；或混合通风方式；

(2)各开挖工作面采用独立通风，两个工作面之间不串联通风；

(3)除用作回风的横通道外，其他不用的横通道及时封闭。留作运输用的横通道设两道风门，防止风流短路；

(4)采用抗静电、有阻燃性能的风管；采用防爆型通风机，通风机要有一套同等性能的备用；

(5)在隧道断面净空允许的情况下，尽可能采用大直径风管配大风量通风机，以减少能耗损 失；

(6)风量计算时考虑瓦斯涌出不均衡系数。

3.2施工通风方式及通风设备的选择

风量、风压计算和通风设备的选择

① 施工通风开挖作业面所需风量按同时工作的最多人数、一次性爆破所需要排除的炮烟量、瓦斯涌出量、内燃机械作业计算需风量分别计算，并按允许最小风速进行检验，取其中最大值作为控制风量。

② 通风量计算

按洞内作业人数计算需风量：

按开挖面爆破排烟计算需风量

瓦斯涌出量计算需风量

允许风速检验通风量

风阻计算

通风阻力计算取决于通风管的管径和送风距离的长短。

通风机选择

通过风阻特性曲线和不同通风机的性能曲线联合作图，可以选择合适的通风机、确定通风机的工况点，得到通风机的供风量和风压。如图 1、2。

2   风机性能曲线与管网特性曲线联合图

通风设备配置

按计算的要求和洞内施工方案，进行通风设备的配备。通风设备的选型和数量按要求进行

3.3辅助施工通风措施

瓦斯隧道开挖产生的有害气体和粉尘较多，会对施工产生很大危害，这都需要加大的通风量来保证安全。因此要采用辅助通风技术措施，消除一些污染源，减少送风量，在确保安全的前提下达到经济合理。

利用空气引射器进行局部通风，以消除有害气体的局部聚集。空气引射器以高压风为动力，引射风量 40～50m3/min，引射距离 10～20m，可用于驱散聚积的瓦斯。

利用水幕降尘器降低爆破烟尘、粉尘、煤尘，溶解部分易溶于水的有害气体，消除爆破火焰。水幕降尘器属压气型喷雾装置，具有喷水颗粒细，产雾量大，射程较远，能够封锁整个隧道断面。爆破前开启水幕降尘器，除可降尘和吸收易溶于水的有害气体（ S02、NH3 等）外，最重要的是可以降低爆破产生的温度，消除可燃气体燃烧现象。

3.4施工通风管理

由专业队伍进行现场施工通风管理和实施，风管安装必须平、直、顺，通风管路转弯处安设刚性弯头，并且弯度平缓，避免转锐角弯，以减小管路沿程阻力和局部阻力，并且要加强日常维修和管理工作；

必须配有专业技术人员对现场通风效果和瓦斯涌出状况进行检测，测定气象参数、风速、风量、瓦斯、一氧化碳、硫化氢等参数，根据检测结果及时调整通风机的运行状态；

① 管道通风监测：用 1.3m 比托管、U 型压力计以五环 10 点法测试管道全压和静压，用1.3m 比托管、 DGM-9 型补偿式微压计测试通风管内风的动压；

②  通风量监测：与管道通风测点相同截面用电子风速仪以 9 点法测试风速、风量；

③ 气象条件测试：用数字式温度计测试管道内、外气温，用空盒气压表、干湿球温度计测试巷道内各点气压的湿度值；

④ 隧道内炮烟及有害气体含量测试：用 P-5 型数字粉尘计自动记录各测点烟尘每分钟浓度值。TX2000 测隧道内一氧化碳、氮氧化物浓度。用比测管测隧道内氧气、硫化氢、二氧化硫的浓度。

必要时可以根据检测结果及时对通风系统作局部调整，必须保证洞内瓦斯浓度不超过 1%， 气温不得高于 28℃、一氧化碳（CO）和二氧化氮（NO2）浓度在通风 30min后分别降到 62.5mg/m3

和 5mg/m3以下，以满足施工需要。

风机必须配有专业风机司机负责操作，并作好风机运转记录。上岗前必须进行专业培训，培训合格后方可上岗。

对施工的要求 :

① 为了保证通风机能够正常启动和运转，必须为通风机提供合适的供电设备，按规定要配备双回路电源；

② 加强日常通风检测，保证足够的风量和风压，并且要爱护通风管路；

③ 洞口风机需要安设在距离洞口 30m 以外的上风向，避免发生污风循环；风管出风口距开挖工作面的距离不超过 10m；

④ 因为所选择的风管直径较大，必须保证隧道断面有足够的净空，避免过往车辆和机械刮破风管而影响施工。

⑤ 加强通风检测，配备相应检测设施，如表 1 所示。

表 1   通风检测设备基本配置

3.5防止瓦斯措施

防止瓦斯聚积

瓦斯涌出量要经超前探测才能确定，因而在施工过程中要通过加强通风和瓦斯检测来防止瓦斯积聚，施工通风要做好以下工作：

① 通风管出口距开挖面较远供风不足造成瓦斯积聚时，应及时接长通风管以消除瓦斯积聚；

② 通风管漏风严重供风不足造成瓦斯积聚时，应及时修补或更换破损的通风管，减少漏风增加出口风量以消除瓦斯积聚；

③ 通风量设计不足造成瓦斯积聚时，修改通风设计，增加一路风管，改善通风效果以消除瓦斯积聚；

④ 水幕降尘器降尘降温防瓦斯，水幕降尘器具有喷水颗粒细，产雾量大，能够封锁整个隧道断面，除降尘外还可以吸收易溶于水的有害气体；

⑤ 瓦斯集中涌出风流流动速度低造成瓦斯积聚时，使用空气引射器加快风流速度驱散瓦斯。根据具体瓦斯涌出情况随时调整引射器出口方向，做到 “哪高吹哪”，彻底消除瓦斯积聚。

瓦斯积聚处理措施

在施工过程中，当检测到瓦斯超限或放炮后瓦斯浓度超过安全范围，根据检测数据，采取以下措施进行处理：

① 人员严禁进入超限区，采用变风量送风的方法控制进风量，逐步排出超限瓦斯。变风量送风的方法可以把风管接头的拉链拉开，通过改变接合缝隙的大小调节送风量，还可以在风管上捆上绳子，通过收紧或放松绳子调节送风量；

② 排放瓦斯时，瓦检员在回风风流中经常检查瓦斯浓度，当瓦斯浓度达到 1%时，减少送风量，确保洞内排出的瓦斯不超标；

③ 排放瓦斯时，要检测风机处的瓦斯浓度，防止产生污风循环；

④ 瓦斯浓度降到 1%以下，30min 内没有变化后，才能恢复通风机正常通风；

⑤ 恢复正常通风后，对断电区内的机电设备进行检查，证实完好后，方可恢复送电正常施工。

4、瓦斯检测方案

4.1瓦斯监测目的与意义

瓦斯事故防治是瓦斯隧道施工中重要的安全问题，一般采用加强通风、加强瓦斯监测、采用防爆机电设备、严格管理火源等措施来防止瓦斯爆炸。

瓦斯监测是贯彻 “安全第一，预防为主”安全生产措施的重要体现，在瓦斯隧道施工中，瓦斯监测是施工安全的基本保障。

4.2瓦斯监测方案

成立瓦斯通风监控、检测的组织系统，对洞内的空气温度、瓦斯浓度、风速、一氧化碳浓度和风机开停状况实时监测；选用人工检测和安全监测系统两种形式。

4.3监测仪器的选定

人工检测

配备专职的瓦斯检测员定期检查各隧道瓦斯情况，瓦检员配备的检测仪器为便携式甲烷检测报警器和光干涉甲烷测定器，仪器性能如表 2 所示。

表 2   人工瓦斯检测仪器性能表

自动检测

选用 KJ70 系统，该系统是集国内外煤矿监控技术优势并针对我国煤矿现状而开发的一套软、硬件结合的全矿井安全生产综合监控系统。具有功能齐全、软件丰富、可靠性高、操作使用方便、配置灵活、经济实用等特点，可全面监控矿井上下各类安全、生产及电力参数，可汇接多个安全与生产环节子系统，适用于各类大、中、小型及地方煤矿使用。

①
KJ70 煤矿综合监测监控系统由四部分组成：监控计算机；计算机网络及监控软件；传输接口及传输通道；供电电源及分站；各种传感器及执行器；

② 监控计算机：监控计算机安装 WindowsXP 操作系统和 KJ70 监控专用软件。监控计算机通过传输接口向分站发送配置、巡检、控制等命令，接收分站返回的传感器数据、控制结果、同时完成数据的更新处理、存贮、报表打印等功能。网络的功能是将分站的数据在局域网上传输到其它部门，以最大限度地发挥监测数据的作用；

③ 传输接口：将计算机非本安的 232 口的信号转换成可与分站进行运算及通讯的本安 485

或其它信号，主要起隔离、驱动的作用；

④ 分站：分站有时也叫控制主机或数据采集站，它的主要作用是采集传感器的信号，并进行运算处理，同时通过主传输电缆和传输接口与地面计算机交换数据。分站同时也根据采集的数据或地面计算机的指令完成各种控制功能；

⑤ 传感器：传感器是监测系统的感官，它将甲烷、风速、一氧化碳、温度、设备运行状态等物理量转换成标准的电信号（最常见的是 200Hz～1000Hz 频率信号，1mA～5mA 电流信号）供分站采集，传感器的工作电源通过分站提供，也可由电源直接提供；

⑥
本安电源：本安电源是将洞内 127V、380V 交流电转成本安直流电源输出，给分站及传感器提供电源。

表 3   KJ70   煤矿综合监测监控系统设备配置表

4.4检测频率

人工检测施行三班制瓦斯巡回检查制度，每班应检查 2～3 次，正常施工中执行“一炮三检”，瓦斯检测结果及时上报并在检测地点的瓦斯警示牌上公布。当瓦斯浓度出现异常时，应随时检查，检查作业不得离开该工作面。安全监测系统对开挖工作面连续监控，及时反映洞内各点的瓦斯情况，监测数据处理，有异常自动报警断电。

4.5瓦斯监测的实施

瓦斯检测采用人工检测和安全监测系统两种手段。人工检测瓦斯时，报警点定为 0.5％；安全监测系统监测时，报警点设为 0.5%，断电点设置为 1.0％。

当瓦斯自动监测系统报警时，瓦检员通知通风人员将风机转速提高，加大风机供风量；同时瓦检员加强对报警点及附近 20m 的瓦斯浓度检测，当瓦斯浓度继续增大且不大于 1.0％时，瓦检员通知瓦斯报警点的施工负责人安排该工作面工作人员将洞内施工机具整理好，并有秩序的撤出洞外；当瓦斯浓度上升较快并迅速超过 1.0％时，安全监测系统断电装置断电，施工负责人安排该工作面工作人员立即撤出洞外，恢复正常通风后，对断电区内的机电设备进行检查，证实完好后，方可人工复电正常施工。同时瓦检员加大对该工作面瓦斯浓度的检测频率，密切注意瓦斯浓度的变化。

当瓦检员携带的便携式瓦斯检测仪报警时，则立即通知该工作面施工负责人，该处立即停工，并及时通知通风人员加强通风。若是局部瓦斯积聚的地点瓦斯检测仪报警，瓦斯浓度未达到 2.0％，瓦检员通知通风人员对该地点加强通风（采取空气引射器吹散等措施），并继续加强瓦斯浓度检测，该地点可继续施工，但应绝对避免火源的产生；当局部瓦斯积聚的地点瓦斯浓度大于2.0％时，瓦检员通知该工作面的施工负责人，该地点及附近 20m 立即停工，并切断该处电源，撤出工作人员，同时通知通风人员加强通风措施，瓦检员加强瓦斯浓度的检测。

当两台瓦斯检测仪对瓦斯浓度检测结果不一致时，以浓度显示值高的为准。瓦检员应在 8小时内将瓦斯检测仪器进行校准。瓦检员应当加强对便携式瓦斯检测仪的充电与维护管理工作，使用前必须检查便携式瓦斯检测仪的零点是否漂移过大和电压欠压。零点漂移过大或电压欠压的瓦斯检测仪，不得使用。零点漂移过大的瓦斯检测仪需及时送试验组校准。

瓦检员做好人工瓦斯检测记录，瓦斯检测结果及时上报，并在检测地点的瓦斯警示牌上公布。

4.6监测分析处理

根据工程的具体情况，成立专业监测小组。监测小组由具有丰富检测经验、取得相关资质、分析能力强的专业人员担任组长，成员由经培训考核合格的人员组成。

瓦斯监测系统是一个动态体系，包含监测、反馈和超限处理等工作， 监测流程如图 -3 所示。

图 3   瓦斯检测流程图

施工控制瓦斯限值及超限处理措施

隧道内瓦斯浓度的大小是危险程度的标志，施工中必须将瓦斯浓度控制在安全的限值以内。隧道施工控制瓦斯限值及超限处理措施见表 4。

表 4 瓦斯浓度控制标准和瓦斯超限处理措施如表

瓦斯积聚处理措施

在施工过程中，当瓦检员检测到瓦斯超限或放炮后瓦斯浓度超过安全范围，自动瓦斯监测系统已自动切断超限区内电源，系统仍能正常工作，这时根据系统提供的数据，采取措施进行处理。

① 人员严禁进入超限区，采用变风量送风的方法控制进风量，逐步排出超限瓦斯。变风量送风的方法可以把风管接头的拉链拉开，通过改变接合缝隙的大小调节送风量，还可以在风管上捆上绳子，通过收紧或放松绳子调节送风量；

② 排放瓦斯时，瓦检员在回风风流中经常检查瓦斯浓度，当瓦斯浓度小于 0.75%时，减少送风量，确保洞内排出的瓦斯不超标；

③ 排放瓦斯时，要检测风机处的瓦斯浓度，防止产生污风循环；

④ 恢复正常通风后，对断电区内的机电设备进行检查，证实完好后，方可人工复电正常施工。

4.7仪器校验与维护

光干涉甲烷测定器比较精密，必须定期拿到相应的标定机构校验，一般一年一次，每次的校验合格证书应存档；便携式瓦检仪也要按照规范规定的校验频率进行校验，并经常进行保养，保证其使用时的准确率；

瓦斯安全监控系统要按规范要求校验频率定期进行校验，校验合格证要存档；定期对传感器、分站、电源灯进行清理和保养，保证瓦斯安全监控系统正常运转。

5、瓦斯隧道钻爆作业

5.1瓦斯隧道钻孔作业按下列规定执行：

(1)开挖工作面附近 20m 风流中瓦斯浓度必须小于 1.5%； (2)必须采用风动凿岩机湿式钻孔；

炮眼深度不应小于 0.6m；

(4)禁止串风。

5.2装药

装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要 “对号入座”，装药与爆破作业还应符合下列规定：

爆破地点 20m 内，风流中瓦斯浓度必须小于1%；

爆破地点 20m内，矿车、碎石、煤碴等物体阻塞开挖断面不得大于 1/3； 通风应风量足，风向稳，局扇无循环风；

炮眼内煤、岩粉应清除干净；

炮眼封泥不足或不严不应进行爆破；

瓦斯隧道爆破作业必须采用煤矿许用炸药；

瓦斯隧道起爆必须采用专用起爆器起爆，并使用煤矿许用电雷管。严禁使用秒或半秒级电雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得大于 130ms。

瓦斯隧道采用电雷管起爆时，严禁反向装药。采用正向连续装药结构时，雷管以外不得装药卷。

在岩层内爆破，炮眼深度不足 0.9m 时，装药长度不得大于炮眼深度的 1/2；炮眼深度为0.9m 以上时，装药长度不得大于炮眼深度的 2/3。在煤层中爆破，装药长度不得大于炮眼深度的 1/2。

炮泥封堵，所有炮眼的剩余部分应用炮泥封堵。炮泥应用水炮泥和黏土炮泥。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮泥。

5.3爆破网路和连线，必须符合下列要求：

(1)必须采用串联连接方式。线路所有连结接头应相互扭紧，明线部分应包覆绝缘层并悬空；

(2)母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧，若必须在同一侧时，母线必须挂在 电缆下方，并应保持 0.3m 以上间距；

母线应采用具有良好绝缘性和柔软性的铜芯电缆，并随用随挂，严禁将其固定。母线的长度必须大于规定的爆破安全距离；

必须采用绝缘母线单回路爆破；

严禁将瞬发电雷管与毫秒电雷管在同一串联网路中使用。

5.4电力起爆必须使用防爆型起爆器作为起爆电源，一个开挖工作面不得同时使用两台及以上起爆器起爆。

5.5瓦斯地段爆破作业时必须严格执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”。

“一炮三检制”即在开挖工作面装药前、爆破前和爆破后必须检查爆破地点附近 20m 以内风流中瓦斯浓度，若瓦斯浓度达到 1%及以上时，严禁装药爆破。

“三人连锁放炮制”就是爆破前，爆破工在检查联线工作无误后，将警戒牌交给班组长，由班组长亲自派专人警戒，并检查支架与工具设备等情况，经清点人数无误后，将爆破命令牌交给瓦斯检查员，由瓦斯检查员检查瓦斯、煤尘浓度合格后，将自已携带的爆破牌交给爆破工，爆破工吹哨后爆破，爆破后三牌各归原主。

5.6爆破后的检查

在爆破 30min 后瓦检员首先检查通风情况，确认通风正常后进入洞内检查瓦斯浓度，若瓦斯浓度超标则应进一步加强通风直至瓦斯检测浓度符合作业要求；在掌子面 20m 范围内喷水除尘；专职安全人员检查掌子面及开挖面情况，清除危石，确认安全后，由专职爆破工检查爆破情况，检查无误后方可开始出碴作业。

5.7瞎炮的处理

发现瞎炮，应首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头应尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《铁路隧道爆破安全规程》有关条款处理。

6、瓦斯隧道揭煤施工

6.1瓦斯排放：

当预测煤与瓦斯有突出危险时，揭煤前应采取瓦斯排放或瓦斯抽放等措施。方案要按设计推荐的瓦斯排放方案进行实施。一般在预测煤层 5m 垂距掌子面处向煤层前段布设直径 φ89 排放钻孔。

排放孔布置

在距预测煤层 5m 垂距掌子面处向煤层前段布设排放 φ89 钻孔，排放钻孔应穿透煤层并进入顶(底)板岩层不小于0.5m。平导排放孔布置见图4。图中的每个钻孔参数(角度、长度、坐标)尚需在实施前探孔查明各层煤的位置和厚度、产状后，进行实施性设计。

图 4   平导排放布置图

在正洞 I 部揭煤完成后，利用（I）部坑道在煤层处沿煤层走向对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ部布设排放钻孔（φ89），排放孔深度按孔底距开挖轮廓线不小于 5m 控制。

瓦斯排放时间

排放瓦斯时，所有正洞停止掘进，（ I）部排放时间约为 30 天，其它各部共计约 30 天。

瓦斯排放顺序：

（ I）部工序坑顶距煤层垂距5m，打排放钻孔，排放瓦斯时间约 30 天，施作验证孔后确认煤层无突出危险后，Ⅰ部震动揭煤穿过煤层。

由 Ⅰ部坑壁顺煤层向（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）部施做扇形排放钻孔，排放瓦斯约 30 天；由Ⅰ部坑壁顺煤层施做验证性探孔，根据瓦斯情况确定是否补充扇形排放钻孔，然后（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）部依次揭煤穿过煤层。

瓦斯排放结束前至少打 1 个检验孔，进行煤与瓦斯突出危险性检验，当仍有突出危险性时，应采取延长排放时间，增加排放孔或采取瓦斯抽放等补救措施，当无突出危险后，方可进行揭煤作业。

若（ Ⅰ）部工序经预测有煤与瓦斯突出危险性，则认为其他各部工序亦有煤与瓦斯突出危险性，其它各部工序可不施作预测孔，但按要求每步施作一个 φ89 验证孔，验证孔要求同预测孔要求。

6.2揭煤防突作业流程图见图5。

图 5   揭煤防突作业流程图

6.3防突效果检验

瓦斯排放措施实施后，须进行瓦斯排放效果检验，以确认排放措施是否有效。

具体方法：瓦斯排放结束前至少打 1 个检验孔，进行煤与瓦斯突出危险性检验。检验方法及要求与瓦斯突出性预测方法相同。

当检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下，则认为措施有效，否则，认为措施无效；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，应采取延长时间，增加排放孔数量、瓦斯抽放等补救措施。

6.4揭煤作业及煤巷掘进

揭煤作业

揭煤前，先做好已开挖部位的系统锚杆、钢架、喷射砼等初期支护及超前支护等防护措施。进入煤系地层段后，必须采用湿式钻孔，煤破作业采用煤矿许用炸药，并采用煤矿矿许用电雷管电力起爆。其中，炸药安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。

洞内均采用震动放炮一次揭煤，每次揭一层煤，不得同时多层揭煤。采用分部揭煤，各部逐 一揭煤，当一层煤揭完后方可准备下一层煤揭煤工作。揭煤前，工作面与煤层之间要留足安全岩柱，石门工作面距煤层的垂距不得小于 2m，若围岩松散破碎，还应适当增加。当石门揭穿后，在半岩半煤中掘进，各掘进工作面始终保持前方安全区不得小于 5m。各分部断面应尽量一次揭开煤层，不能一次揭开煤层全厚时，在施工剩余部分时，也必须采取防突措施。

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，再适当增加垂距。

不同倾角、厚度的煤层揭煤方法：

急倾斜和倾斜的薄煤层，一次揭穿煤层全厚。

急倾斜和倾斜的中厚、厚煤层，一次全断面揭入煤层深度 1～1.3m。

缓倾斜煤层，一次揭开岩柱。当倾角小于 12°，岩柱水平长度大时，刷斜面揭开煤层。每次石门开挖进尺为 1～1.2m，开挖高度以顶板距煤层 1.2～1.5m（垂距）厚度为准，直至开挖到工作面距煤层 1.5～1.8m（水平距）时再揭开煤层。在每次开挖过程中加强顶板临时支护，确保 1.2～1.5m 厚度顶板不坍落。石门震动放炮 洞内石门均采用震动放炮一次揭煤。具体实施方法：震动放炮的炮眼数目按照每平方米石门断面 4～5 个确定，单位炸药消耗量按照正常掘进量的 2～3 倍确定，根据断面和岩性确定炮眼布置。起爆前撤出人员，用远距离电力起爆放炮，利用爆破时强大的震动力，猛然一次揭开具有突出危险性的瓦斯气层。

按《煤矿安全规程》规定，石门位置应尽量避免选在地质变化区，掘进到距煤层 10m 以外，就开始向煤层打超前钻，超前工作面 5m，以了解煤层及瓦斯赋存条件。揭开煤层前掘进工作面到煤层之间必须留有一定厚度的岩墙,缓倾斜煤层 2m, 急倾斜煤层 1.5m,根据设计选适当的岩墙长度。当煤层瓦斯压力小于 1Mpa 时，采用震动放炮。（如果大于 1Mpa 时应选降压）。

震动放炮的炮眼设计要根据设计或岩石状态进行详细的设计，施工中严格执行。

放炮前，将掘进面排放瓦斯的孔用炮眼堵塞，岩眼与煤眼交错相间排列，岩眼深度应使孔底距煤层 10～20cm，不得透煤（若钻到煤层再回填 10～20cm）。

揭煤安全措施

① 施工人员必须进行岗前培训，考核合格后，方准上岗。项目部均须组建救护队，以防万一。瓦斯监测室及专职瓦斯监测员，经常检查、监测瓦斯，掌握突出预兆。

② 建立稳妥可靠的通风系统。配备有大功率的防爆通风机，除此外，并配置有同型号备用通风机，并配置独立的双向回路电源。揭煤前，派专业人员全面检查风门、风管、风机及电源等，保证风机的正常运转，备用风机必须保持良好状态。

③ 揭煤前，工作面与煤层之间要留足安全岩柱，其最小垂距不小于 2m，若围岩松散破碎，还应适当增加。

④ 各部分断面应尽量一次揭开煤层，不能一次揭开煤层全厚时，在施工剩余部分时，也必须采取防突措施或安全措施。

⑤ 不论煤层预测突出与否，均采用震动放炮揭煤。震动放炮参数及作业要求，根据煤层具体情况，参照《防治煤与瓦斯突出细则》办理。

⑥ 揭煤以及在煤层中掘进时，放炮点应设在洞外，放炮时，隧道必须停电，全部人员撤至洞外，人员及机电设备不要正对洞门，洞门附近灭绝火源。

⑦ 瓦斯设防段施工时，隧道各分部断面均应按设计及时施作初期支护，包括加强支护和超前支护。

⑧ 揭煤时，应设压风自救系统，第一组压风自救器距工作面的距离一般为 30～50m，以后每隔 50m设一组，每组压风自救器的数目根据工作面最多施工人数确定，每人供风量不小于 10m3/min。

⑨  进入有突出危险掘进工作面的人员，须佩戴隔离式自救器。

⑩ 煤层地段掘进工作面，须设置风机喷雾装置，浮煤必须浇水并及时运出洞外，防止煤尘爆炸。

? 临时停工的地点不得停风。否则，必须切断电源，设置栅栏和警标，恢复通风后，需经瓦检人员进行检测，达到允许浓度后，方可复工，否则施工人员不得进入。

? 在同一工区施工时，当一个工作面进行揭煤施工时，其它工作面必须停止施工，揭煤完 成后才能恢复其施工。严禁同一工区两个或以上工作面同时揭煤。

煤巷掘进

当石门揭开后在半岩半煤中掘进时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，煤层中如煤质坚硬必须采用松动爆破。

在煤层中掘进时，揭开煤层后，检查开挖工作面前方 10m 上、中、下、左、右范围内煤与瓦斯突出的危险，如各项指标均符合要求，可掘进 5m，再检验 10m，再掘进 5m，即始终保持工作面前方有 5m 的安全区。

根据设计要求 ,选择合理的施工方法,确定每循环进尺，认真进行钻爆设计。

在煤层中掘进时，采用煤电钻钻孔，爆破时，采用松动爆破。在软弱破碎岩层中或煤层中掘进时，采用超前支护或预注浆，防止坍塌，引起突出。爆破后立即喷锚支护，及时封闭瓦斯。

仰拱超前，并铺设瓦斯隔离板，保证拱、墙、仰拱衬砌形成闭合整体。煤系地层设防段的二次模筑衬砌应预留注浆孔，衬砌完成后及时压浆，充填空隙，封闭瓦斯。

6.5防止瓦斯突出的措施

为防止施工中发生煤与瓦斯突然大量涌出或瓦斯聚积发生瓦斯爆炸事故，在施工接近突出煤层和瓦斯采空区前，对设计标示的各个有可能突出的煤层和瓦斯位置进行超前探测，并采用有效措施进行积极的预防。

煤层与瓦斯超前探测

① 综合物探超前探测：采用 TRT6000 地震仪进行远距离超前探测，每 100m～150m 施作一次，有异常情况时适当加密。

② 探测孔确定煤层和瓦斯位置。当超前地质综合预报前方有煤层时，平导掌子面在距推测煤层 10m 处，采用 MK-5 型地质钻机施钻 3 孔直径 89mm 探测孔，探测孔必须穿透煤层全厚且进入煤层顶底板 0.5m（遇采空区须进入采空腔内），详细记录岩芯资料，以掌握煤层位置、走向、倾向、倾角、煤层厚度、瓦斯情况。

采用合理施工措施进行预防

① 震动性放炮。震动性放炮是一种诱导突出的方法，它的做法是在掌子面布置比较多的炮眼，装有较多的药量，撤出人员，用远距离起爆放炮，利用爆破时强大的震动力，猛然一次揭开具有突出危险性的天然气层。此法虽不能抑制突出，但能防止人身伤亡事故的发生。因而常在揭开含气层时应用。震动性放炮揭开含气层的效果取决于岩柱厚度、炮眼数目和布置方法以及装药量等因素。

② 松动爆破。松动爆破是在掘进掌子面向含气层深部的应力集中带内，布置几个长炮眼进行爆破，其目的在于利用炸药的能量破坏岩体前方的应力集中带，使其移向含气层深处，以便在掌子面前方造成较长的卸压带从而预防突出的发生。

松动爆破一般在掌子面布置 10～20 个钻孔，孔深 20～50m，每孔装药 1～5kg，孔底超前掘进掌子面不小于 15m。爆破后在钻孔周围形成破碎圈和松动圈。破碎圈直径约 100～150mm，圈内岩呈碎屑状，已失去承载地压能力，是排放瓦斯的通道。松动圈的直径不小于 0.8m。松动圈内，岩呈半破碎状，这有助于消除岩层的软硬不均并形成瓦斯排放通道，对防止突出的发生也是有利的。

③ 通风。加强通风是降低有害气体浓度，防止有害气体积聚的最有效手段，它可以改善洞内施工环境，确保洞内安全和施工人员身体健康。

④ 防护。在有害气体段，隧道内所有机电设备均改为防爆型。出碴后及时喷锚支护，及时施做二次衬砌，及时封闭瓦斯，保证拱、墙、仰拱衬砌能够形成闭合整体。衬砌完成后应及时注浆，充填空隙，封闭瓦斯。

⑤ 注浆止气。在有害气体含量高的地段，一般利用小导管注浆封闭周边围岩裂隙，防止有害气体渗漏。作业时，使用 φ42钢管钻梅花孔，管长 5m，沿开挖面周边以 5°外插角钻孔，用风枪将注浆管推入孔中，孔口锚固剂堵塞缝隙，注浆用水泥-水玻璃双液浆掺 BR 增加型防水剂。注浆后开挖面异味消失，经检测各种有害气体浓度均降至安全标准以下。

7、瓦斯隧道安全管理

7.1认真贯彻执行党和国家的安全生产方针、政策，严格执行部颁有关施工规范和安全技术规则，对施工人员进行岗前安全教育培训，牢固树立“安全第一、预防为主”和“管生产必须管安全”的思想意识；

7.2建立健全安全保证体系，领导挂帅，全员参加，使安全工作制度化、经常化，并贯穿施工全过程。该体系以项目经理为安全生产的第一责任人。经理部成立安全生产委员会，作业队设专职安全员，工班设兼职安全员；

7.3制定瓦斯隧道制度（安全培训教育制度、瓦检人员管理制度、进洞挂牌制、动火申请制度、洞内机械设备管理制度、通风管理制度等）。

7.4综合保证措施

建立以岗位责任制为中心的安全生产逐级负责制，制度明确、责任到人，奖罚分明；

在编制施工计划的同时，编制详细的安全操作规程、细则、制度及切实可行的安全技术

措施，分发至工班，组织逐条落实；搞好 “五同时”（即在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时，计划、布置、检查、总结、评比安全工作）和“三级安全教育”；

每一工序开始前，做出详细的施工方案和实施措施，报经监理工程师审批后，及时做好施工技术及安全技术交底，并在施工过程中督促检查，严格坚持特殊工种持证上岗；

进行定期和不定期的安全检查，及时发现和解决不安全的事故隐患，杜绝违章作业和违章指挥现象，同时加大安全教育及宣传力度，对重点作业场所、危险区、主要通道设 “五牌一图”，即：工程告示牌、安全生产记录牌、防火须知牌、安全无重大事故记录牌、工地主要管理人员名牌、施工总平面图；

坚持每周一安全活动日的安全学习制度，严格执行交接班制度，坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评比安全的 “三工制”活动。

7.5施工现场安全措施

(1)各类房屋、库棚、料场等安全消防距离符合有关规定，现场的易燃杂物随时清理，严禁在有火种的场所或其近旁堆放易燃物品；

(2)施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ6的规定执行；

(3)施工中如发现危及地面建筑物或有危险品时立即停止施工，待处理完毕后方可施工；

(4)施工现场设立安全标志。危险地区必须悬挂“危险”或“禁止通行”、“严禁烟火”等 标志，夜间设红灯警示；

7.6瓦斯隧道施工安全保证措施

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；

建立专门机构进行通风、防突、防爆及瓦斯检测工作，设置消防设施并配备救护队；

(3)在揭开有煤与瓦斯突出危险的煤层时，必须遵守下列安全规定：

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；

②  判定瓦斯突出的征兆

瓦斯浓度忽大忽小，工作面温度降低，闷人，有异味等；

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；

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；

钻孔时有顶钻、夹钻、顶水、喷孔等动力现象；

③ 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；

④ 揭煤爆破 15min 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；

⑤  揭煤时，主风机正常运转，备用主风机及二路电源应保持待启动状态；

⑥ 揭煤工作应由揭煤领导小组统一协调指挥。揭煤时救护队员及设备在洞口待命，一旦发生险情立即抢救。

在瓦斯隧道顶部进行作业时，随时检测作业范围的瓦斯浓度，尤其注意检测塌空区、拱顶、脚手架顶、台车顶等易于形成瓦斯积聚且风流不易到达的地方，当瓦斯积聚体积大于 0.5m3，浓度大于 2％时，附近 20 m范围内必须立即停止作业，撤出人员，切断电源，进行处理；在有煤尘爆炸危险的煤层开挖过程中，除加强通风外，放炮前后在开挖工作面附近 20m内必须喷雾洒水；瓦斯隧道内，不应进行电焊、气焊、喷灯焊接、切割等工作。当情况特殊不可避免时，在焊接、切割等工作地点前后各 20m 范围内，风流中瓦斯浓度不得大于 0.5%,并不得有可燃物，两端应各设一个供水阀门和灭火器，并在作业完成前由专人检查，确认无残火并签认动火申请单后方可结束作业；隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施应符合规定。

7.7其他安全保证措施

在洞口安设 “进洞安全须知”标牌；

所有进入瓦斯隧道的人员必须在洞口进行登记；

严禁穿着易于产生静电的服装进入瓦斯工区；

进入瓦斯突出工区的作业人员必须携带个人自救器；

建立严格进洞人员检查制度，洞内防止火源，严禁将火种带入隧道

五、安全生产及环境保护

1、为避免隧道瓦斯灾害事故发生，应以预防为主，采用多种超前地质预报手段了解掌握开挖工作面前方煤层和瓦斯状况，根据不同情况可采取加强通风、加强支护、注浆封堵、钻孔引排等措施进行预防。同时，必须构建覆盖全隧道危险部位的瓦斯实时监测网络，全面、系统、准确把握隧道内瓦斯信息，有效实施灾害预警。

2、隧道一旦发生瓦斯爆炸，通风会补充灾后洞内氧气，构成二次爆炸的条件，极可能引发后续瓦斯爆炸。故发生瓦斯爆炸后不能盲目进行通风，也不能盲目进入救援。

3、隧道发生瓦斯灾害事故，救援环境恶劣复杂，次生灾害极易发生，一般的救援队无法承担瓦斯灾害救援任务，必须由专业的矿山救护队完成。

4、瓦斯隧道施工前,施工单位必须和就近的矿山救护队建立联系，签订救援协议，进行联合救援

演习及矿山救护相关知识的培训，建立协同救援体系，明确协同救援各方任务。