中兴隧道右线低瓦斯工区施工安全技术方案

渝湘高速公路项目彭水至武隆段C22合同段（K52+550～K56+450）中兴隧道低瓦斯工区

施

工

安

全

技

术

方

案

中铁二十五局集团第一工程有限公司彭武C22合同段项目部

二〇〇七年九月二十六日

目录

一、编制依据 (1)

二、编制原则 (1)

三、编制范围 (1)

四、工程概况 (1)

1、地质情况 (1)

2、瓦斯来源 (4)

五、安全体系 (4)

1、安全生产方针 (5)

2、安全生产目标 (5)

3、安全组织机构 (5)

4、安全保证体系 (7)

5、安全生产责任 (7)

6、安全教育 (7)

7、瓦斯安全技术交底 (8)

8、安全检查 (8)

六、施工准备 (9)

1、施工人员安全教育和培训 (9)

2、施工用机械设备、电气设备及爆破材料 (10)

3、瓦斯监控系统 (10)

4、瓦斯事故紧急救援预案 (10)

七、安全操作规程 (11)

1、瓦斯检测 (11)

2、瓦斯超限处理 (13)

3、隧道通风 (14)

4、电气设备与施工机械 (15)

5、打钻及爆破 (17)

6、超前地质预报及超前探孔 (19)

7、瓦斯聚积排放 (20)

8、瓦斯工区作业流程图 (21)

八、事故预防措施 (21)

九、事故处理 (23)

1、瓦斯呼救及报警 (23)

2、瓦斯应急程序 (23)

3、其他处理 (24)

中兴隧道低瓦斯隧道施工安全技术方案

一、编制依据

1、西部开发省际公路通道重庆至长沙公路彭水至武隆高速公路土建工程第C22合同段招标文件、施工图纸和有关设计资料等。

2、国家及有关部委颁发的有关安全的方针、政策及标准、规范、规程等。

3、《铁路瓦斯隧道施工技术规范》、《公路隧道施工技术规范》、《渝湘高速公路瓦斯隧道安全作业规程》。

4、我合同段现场实际情况，调查搜集到的有资料，以及我项目部的施工能力、类似工程的施工经验及资源状况。

二、编制原则

1、通过制定本施工方案，以指导和规范瓦斯地段的各项施工，确保隧道施工安全、顺利的进行。

2、严格执行煤炭科学研究院重庆分院对中兴隧道右线瓦斯检测和瓦斯测试及涌出量评价报告中提出的各项要求。认真贯彻落实施工前的各项准备工作，使本施工方案建立在可行的基础之上。

3、合理配置各种资源，最大限度地满足瓦斯地段施工的质量、工期、安全目标和技术经济指标的要求。全面规划，统筹安排，精心组织，以满足安全要求为核心，科学组织，精益求精，实现安全生产目标。

4、根据煤科院的评价报告，中兴隧道右洞定性为低瓦斯隧道，对于瓦斯隧道中的非瓦斯工区可按照原报批的施工方案执行，对于瓦斯工区必须严格按照本方案施工。

三、编制范围

本方案适用于西部开发省际公路通道重庆至长沙公路项目彭水至武隆段第C22合同段中兴隧道（K52+550～K56+450）低瓦斯地段。

四、工程概况

1、地质情况

中兴隧道出口位于武隆县巷口镇中兴村境内，西距武隆县城约8km。隧道为双洞分修特长隧道，右洞起讫桩号为K52+550～K56+145,长3595m；左洞起讫桩号为ZK52+550～ZK56+170,长3620m；隧道路线纵坡为-0.83%。

隧道区属于新华夏系构造体系，区域构造的主体是北北东，北东向褶皱及其伴生断裂，以长期不均衡的上升运动为主，具有背斜紧密，向斜宽缓特点。中兴隧道位于天星～高谷逆断层北西翼，巷口向斜南东翼。区内构造较简单，总体为一单斜构造，线路区岩层走向顺线路发展略有变化，呈宽缓Z字型，局部发育小柔皱，岩层走向多为N10～40°E，倾向NW，倾角25～60°,一般为40～55°,局部达72°。

在隧道中部，里程桩号K52+820附近，岩层走向由N75°E转至N48°W，倾向由345°转至42°,倾角由38°转至72°,摺曲带宽约20～30m。

在桐梓红花园组地层中发育一平移断层，穿越路线桩号K51+000,断层走向236°,与线路交角约28°。断层倾向北西，倾角约55°,断层破碎带约100m，据钻探揭露，断层破碎带内岩体极破碎，页岩呈土状，夹碎颗粒、薄片状页岩，灰岩呈碎块状，岩溶发育，揭露较多小溶洞，溶蚀裂隙，小溶洞、溶蚀裂隙多被黄色粘土充填。

2、瓦斯来源

根据地质勘探资料分析，隧址所处地层为三叠系下统嘉陵江组、飞仙关组，二叠系上统长兴组、吴家坪组、二叠系下统茅口组、栖霞、

梁山组以及志留系中统罗惹坪组，志留系下统小河坝组、龙马溪组等。地质测绘时志留系地层为页岩、砂岩夹炭质页岩，根据相关资料显示，中兴隧道下方的板桃隧道施工时，在二叠系上统吴家坪组及二叠系下统梁山组底部为炭质页岩，为深灰色、灰黑色，局部夹煤层及沥青质灰岩，开挖过程中有瓦斯溢出，梁山组分布于中兴隧道K53+828～K53+855段，吴家坪组分布于隧道K54+238～K54+265段，二叠系下统梁山栖霞组含黑色沥青质灰岩，在渝怀铁路板桃隧道相关地层施工时，有石油伴生气瓦斯溢出。重庆煤科院的技术人员从K53+764里程处揭露的岩层采取了岩样（见图1），根据岩样来看，目前岩层为灰黑色的炭质页岩及沥青质灰岩，与板桃隧道施工时溢出瓦斯的地层情况相似，因此炭质页岩中赋存的瓦斯是中兴隧道瓦斯的主要来源。

图1 K53+764里程位置的岩样图

五、安全体系

1、安全生产方针

“安全第一、预防为主，依靠科学、综合管理”。

2、安全生产目标

杜绝职工因工死亡事故和一切安全责任事故，实现安全生产；重伤率控制在0.6‰以下，轻伤率控制在5‰以下；争创安全生产文

明施工标兵单位。

3、安全组织机构

项目部成立了以项目经理、书记为组长，项目副经理、总工程师、安全监察长为副组长，各部室为组员的安全领导小组（见下图）。项目部安全监察长窦海良同志具体负责本合同段的全部安全监察和管理工作，隧道一队王祥同志、隧道二队曾小军同志为专职安全员，负责工地现场的安全工作。

4、安全保证体系

5、安全生产责任

在施工中严格执行有关安全生产管理实施办法，严格履行安全生产合同。项目经理部逐级签订安全生产包保责任状，把安全生产纳入承包考核内容；建立健全各级人员安全岗位责任制，明确各自职责，严格奖惩制度，对个别由于失职、渎职造成事故的责任人员要按有关规定给予严肃处理或者追究刑事责任。

6、安全教育

凡从事瓦斯隧道工作的管理人员、作业人员都进行瓦斯的安全技术培训，并经考核合格后持证上岗。调换工种人员及参与技术革新的有关人员，安排其重新进行安全技术培训。上级检查人员进洞检查，

先进行有关防止瓦斯的安全常识学习，并遵守有关防爆规定。

每一道工序开工前，对作业人员进行瓦斯安全教育，项目部每周组织安全检查并进行安全教育，组织学习事故案例，分析事故发生原因及预防措施，提高对事故预防的能力。

7、瓦斯安全技术交底书

在隧道施工进入瓦斯地段之前，项目部安监室编制瓦斯地段安全技术交底书，经领导审批后下发施工队和各个作业班组。在安全教育和培训中组织全体人员学习，在施工过程中严格按照技术交底及其他规章制度进行作业。

8、安全检查

通过安全检查增强广大职工的安全意识，促进劳动保护和安全生产的方针、政策、规章制度的贯彻执行，解决安全生产上存在的问题。具体措施如下：

（1）成立了以项目经理为第一责任人的安全检查组，建立健全安全检查制度，发现违反安全操作规程时，各级安检人员有权制止，必要时暂停施工进行整顿。

（2）安全检查采取定期检查和非定期检查两种方式进行。项目经理部每周组织一次安全检查，施工队每天进行施工安全检查并做好详细记录。按照施工准备工作安全检查、季节性安全检查、节假日前后安全检查、专业性安全检查和专职安全人员日常检查等进行非定期检查。

（3）安全检查内容以自查为主，互查为辅，边查边改的原则。结合瓦斯地段的特点，重点查防瓦斯溢出处、聚集段和一切可能产生

火花引起瓦斯爆炸的隐患。

（4）检查方法采取领导和群众众相结合，自查和互查相结合，定期和经常性检查相结合，专业和综合检查相结合及对照安全检查表等方法和手段进行安全检查。

六、施工准备

1、施工人员安全培训和学习

针对瓦斯隧道施工，我项目部将利用一周的时间对所有的管理人员、技术人员以及现场作业人员进行施工前的安全培训和学习。

首先，由项目经历召集项目部各部门和施工队长进行管理层的安全培训和学习，其次由项目部安全监察长和施工队长队各队的技术人员、施工作业班组进行瓦斯安全培训，以达到提高全员安全意识的目的，确保瓦斯工区顺利、安全的施工。培训学习完毕之后，项目部组织全员进行考核，对考核不合格者进行再培训；其中重点考核瓦斯检测人员、爆破员、安全员、电工、焊工等特种作业人员的业务技能和持证情况。

通过瓦斯隧道施工安全知识的培训和学习，使安全培训教育培训普及率达到100％，全体施工人员清楚瓦斯隧道施工的基本操作规程和瓦斯隧道施工的施工工艺及特点，做到全员心中有数。

2、施工用机械设备及爆破材料

由于本隧道定性为低瓦斯隧道，瓦斯检测方面配备光干涉甲烷检定仪和便携式瓦斯检测报警仪，且根据《渝湘高速公路瓦斯安全作业规程》规定，低瓦斯隧道洞内施工用机械设备采用非防爆型。

中兴隧道右线已掘进2391m，根据煤科院评价报告，右洞瓦斯绝

对涌出量为0.37 m3/min，瓦斯浓度为0.04％。根据公式Q=q×C计算可知，隧道所需最低进风量为：q＝Q/C＝0.37÷0.04％＝925 m3/min。

Q――隧道瓦斯绝对涌出量，m3/min；

q――隧道进风量，m3/min； C――隧道瓦斯浓度。

隧道通风采用1台SDDY-1№12.5A型轴流式风机进行压入式通风，该风机额定风量为1750～2250m3/min，电机功率2×110kw，风筒直径为1.5m。按每百米漏风率为2％计算，使用该风机通风，隧道进风量为：

q＝2250×{1-（2391÷100×2%）}=1174 m3/min，由此可见，采用该风机能够满足隧道通风要求。

隧道开挖爆破作业采用煤矿许用3＃安全炸药及电力起爆器。

3、隧道瓦斯监控系统

在中兴隧道右线掌子面附近设置一台瓦斯自动检测报警仪，配备3名经培训合格并取得安全及瓦斯检测相关证件的人员携带便携式瓦斯检测仪对隧道内瓦斯进行全程监控；洞口设安全值班室，严格执行进出洞登记制度。

4、应对事故的应急救援预案

在瓦斯工区施工前，编制瓦斯事故应急救援预案，并成立工地救护组（见下表），对相关人员进行培训，并组织人员实施应急预案的演练，确保预案的可操作性和有效性，储备专项抢险救援物资、设备，制定专人保管，经常保持其良好的状态。

救护组成员表

七、安全操作规程

1、瓦斯检测

隧道内瓦斯检测采用人工巡回检测瓦斯、设置便携式瓦斯检测报警仪等手段强化瓦斯检测和监控。平时加强瓦斯检测仪器的管理和维护，瓦斯检查仪器定期（10d）按规定送煤科院校正、定期进行计量检定，确保完好。

现场管理和技术人员进入瓦斯隧道时，携带便携式光干涉甲烷检定仪和便携式瓦斯检测报警仪进行瓦斯检查。在瓦斯工区的开挖工作面迎头和回风流中，悬挂便携式瓦斯检测报警仪，随时进行瓦斯检查。瓦检员严格执行巡回检查、请示报告和交接班制度，严禁空班漏检。

瓦斯工区中凡是有瓦斯涌出或有可能积存瓦斯的区域和地点，都

应进行瓦斯检查。主要对开挖工作面炮眼内、迎头、回风流，放炮地点的机电设备附近，拱顶、冒落孔洞、台车顶、恢复通风前的停风区、烧焊工作地点20m范围内的进、回风侧、因排放瓦斯而停止运转的电器设备附近等容易形成瓦斯局部积聚且通风不良的区域加强瓦斯浓度检测。

常规检测地点的检查次数为每班至少检查2次；洞内机电硐室、人行通道、车行通道、总回风流，每班检查1次；洞内进行烧焊作业时，随时对每个瓦斯检查点进行瓦斯检查；隧道回风流每次放炮前至少检查1次瓦斯；处于回风流中停止运转的电器设备及开关在每次启动前附近进行瓦斯检查；隧道开挖工作面放炮地点20m 范围内、放炮点，在每次装药前、放炮前、放炮后必须进行一次瓦斯检查。

瓦斯检查员交接班时交清分工区域内的通风、瓦斯和生产情况，工区域内各种设施，包括通风、局部通风以等有关设备和装置的状态。

2、瓦斯浓度超限处理

隧道内包括开挖工作面风流中、回风巷或工作面回风流中、放炮地点附近20m风流中、放炮后工作面风流中及电气开关10m范围内、电动机及开关附近20m范围内等任意处瓦斯浓度限值按0.5％管理。

由于低瓦斯内采用的是普通作业机械和电气设备，当瓦斯浓度超过上述规定时，必须按照以下措施进行处理：

任何地点瓦斯浓度超过0.5％时，超限处20m范围内立即停工、查明原因，并加强通风监测。开挖工作面（包括电动机或其开关附近20m以内）风流中瓦斯浓度达到0.5％时，停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。放炮地点附近20m内风流中的瓦斯浓度达0.5％

时，严禁装药放炮。局部瓦斯积聚（体积大于0.5m3，浓度超过2％）点附近20m内，停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。因瓦斯浓度超过规定而切断电源的电气设备，在瓦斯浓度降到0.5％以下，方可开动。

3、隧道通风

根据中兴隧道现场实际情况，隧道内非瓦斯工区和低瓦斯工区的施工通风方式均采用压入式。

隧道采用的压入式通风机装设在洞外，安有两路电源，当一路电源停止供电时，另一路在15min内接通，保证风机正常运转。风管出风口到开挖面的距离保持在5m以内，风管百米漏风率控制在2%以内。

施工中对瓦斯易于集聚的空间和衬砌模板台车附近区域，采用独立电动风机实施局部通风。施工期间实施连续通风，因检修、停电等原因停风时，撤出人员，切断电源。

4、电气设备与施工机械

隧道内的非瓦斯工区和低瓦斯工区使用非防爆型电气设备和施工机械，各级配电电压和各种机电设备的额定电压等级符合下列要求：高压不应大于10000V，低压不应大于1140V，照明、手持式电气设备的额定电压和电话、信号装置的额定供电电压，在低瓦斯工区为220V，远距离控制线路的额定电压为36V。

瓦斯工区内高压电缆应采用铜芯，低压动力电缆的选用符合下列规定：固定敷设的电缆采用铠装铅包纸绝缘电缆、铠装聚氯乙烯电缆或不延燃橡套电缆；移动式或手持式电气设备的电缆，采用专用的不延燃橡套电费；开挖面的电缆采用铜芯。

隧道内36V以上的电气设备的金属外壳、构架等，设置保护接地，接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得大于2Ω；每一移动式或手持式电器设备与接地网间的保护接地，所用的电缆芯线的电阻值不大于1Ω。

5、打钻及爆破

隧道掌子面开瓦采用湿式钻孔，钻孔深度不得低于0.6m。随时保持开挖工作面附近20m风流中瓦斯浓度小于0.5％，爆破点20m以内风流中瓦斯浓度小于0.5％，台车、碎石、洞渣或其他物体阻塞开挖断面不大于1/3，以保持通风风量足，风向稳，局扇无循环风；炮眼内每、岩粉清除干净；炮眼封泥不足或不严时不进行爆破。

隧道爆破采用煤矿许用安全炸药。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。封孔时，所有炮眼的剩余部分应用炮泥封堵，炮泥用黏土炮泥，填满封实。

爆破网路和连线，采用串联联接方式。线路所有连接接头相互拧紧，明线部分包覆绝缘层并悬空；母线与电缆、电线、信号线分别挂在隧道的两侧，若必须在同一侧时，母线挂在电缆下方，并应保持0.3m以上距离；母线采用具有良好绝缘性和柔软性的铜芯电缆，长度大于爆破安全距离。

爆破时采用电力起爆，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。电力起爆使用防爆型起爆器作为起爆电源，一个开挖工作面不同时使用两台及以上起爆器起爆。

爆破15min后巡视爆破地点，检查通风、瓦斯、煤尘、瞎炮、残

炮等情况，遇有危险立即处理。在瓦斯浓度小于1％，二氧化碳浓度小于1.5％，解除警戒后，工作人员进入开挖工作面工作。

6、超前地质预报及超前探孔

地质超前预报由重庆大学地质超前预报组提供信息资力，及时掌握前方地质情况，加强临时支护，及时进行二次衬砌封闭。

超前探孔的施工采用潜孔钻机，探孔孔径为76cm ，单孔长度25m ，每循环搭接长度不小于5m 。超前探孔按下图布置，并在超前探孔处设置瓦斯检测点，以检测是否有瓦斯及其他有害气体涌出。若探测到有害气体，应详细记录有害气体的涌出位置。

瓦斯超前探孔断面布置图

A-A截面

4、5号

探孔2、3号探孔

1号探

孔

7、局部瓦斯积聚排放措施

隧道内凡发现停风地点瓦斯浓度超过１％，应立即撤出人员，停止施工，加强通风稀释和排放瓦斯，直至瓦斯浓度降低到安全值时再恢复施工。

当停风区中瓦斯浓度小于1％，且局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中的瓦斯浓度不超过0.5％时，人工开动局部通风机。当停风区中瓦斯浓度超过1％时，回风系统内停电撤人，立即加强通风稀释瓦斯。

凡是受排放瓦斯影响的洞室、通道和被放瓦斯风流切断安全出口的区域，撤出人员，停止作业，设置警示牌，禁止任何人进入；排放瓦斯流经区域内的电气设备，指定专人在变电所和配电点两处同时切断电源，并设警戒牌和设专人看管。

瓦斯排完后，指定专人检查瓦斯、供电系统和电气设备。只有排放瓦斯路径的瓦斯浓度不超过1％，方准指定专人恢复供电。瓦斯浓度在3％以下时瓦检员负责自行排放。瓦斯浓度超过３％，由救护队负责排放。

8、瓦斯工区作业流程图

八、事故预防措施

瓦斯防治主要是消除瓦斯超限和积存，断绝一切可能引燃瓦斯爆炸的火源。开工前对施工作业及管理人员进行安全技术培训，建立专门机构进行通风、瓦斯检测工作，设置足够数量的消防设施。

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，尤其应注意检测塌空区、拱顶、台车顶等易于形成瓦斯积聚且风流不易达到的地方，当瓦斯积聚体积大于0.5m3，浓度大于2％时，附近20m 范围内立即停止作业，撤出人员，切断电源，进行瓦斯排放处理。

进行点焊、气焊、切割等工作时，在焊接、切割等工作点前后各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，确认无残火后方可结束作业。

瓦斯工区使用的光电测距仪及其他有电源的移动设备，在仪器设备20m范围内瓦斯浓度保证小于0.5％；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；瓦斯隧道使用的机电设备，除日常检查外，尚应按规定的周期进行检查，其检查周期应符合下表的规定。

机电设备和电缆的检查周期

瓦斯隧道必须在洞外设置消防水池和消防用砂，水池中经常保持不小于200m3的储水量，保持一定的水压；洞内设置灭火器及消防设施，并经常保持良好状态。

严禁火源进洞，洞口、洞口房、通风机房附近20m范围内不得有火源，作业人员进洞前必须经洞口检查确认无火源带入洞内。

瓦斯工区内不得存放各种油类，废油及时运输洞外，不得撒在洞内；待用和使用过的棉纱、布头和纸张等，由专人送到洞外处理。

进入低瓦斯隧道的人员严格执行进出洞登记制度，严禁穿着易于

产生静电的服装进入低瓦斯工区。

九、事故处理

1、瓦斯呼救及报警

隧道施工期间，按照安全应急预案，配备急救人员和急救车辆。隧道发生瓦斯事故后，首先发现该情况的人员第一时间将信息准确传

出并拔打119火警电话报警和120急救电话请求援助；听到呼救的任

何人均有责任将该信息报告给与其最近的现场管理人员或安全负责人。接到信息的救护队迅速组织救护队员赶到现场，尽快探明事故规模、范围、遇难人数和事故地点所在的位置、洞内通风情况以及灾情

的发展趋势。

2、瓦斯爆炸应急程序

（1）洞内发生瓦斯爆炸后，首先安排电工切断电源，向当天值班人员了解洞内人员伤亡情况。同时迅速组织好各队的自救队员每个工区15人，准备进洞进行自救工作。

（2）项目部自救领导小组接到事故报警后，立即启动应急预案程序。（3）自救领导小组的各成员迅速进入现场，根据现场实际情况，实施救助工作。各施救人员进入事故现场后，待爆炸危险解除后进入灾区实施救援。在实施抢救遇难人员时，本着先活者后死者，先重伤后轻伤，先易后难的原则进行，选择最短的路线，以最快的速度到达遇险人员最多的地点进行抢救。

（4）在进入灾区抢救时先使用干粉灭火器材扑灭火源。确认灾区没有火源不会引起再次爆炸后，进行通风作业，并加大风量排出瓦斯爆炸后产生的烟雾和有害气体。