DB50∕T 962-2019 公路瓦斯隧道施工技术规范(重庆市).pdf
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1、ICS 93.060 P 21 DB50 重庆市地方标准 DB50/T 962-2019 公路瓦斯隧道施工技术规范 Technical specifications for construction of highway gas tunnel 2019-12-30 发布 2020-04-01 重庆市市场监督管理局 发 布 DB50/T 962-2019 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 总则 . 5 5 一般规定 . 5 6 瓦斯工区等级评定 . 6 7 施工通风 . 7 8 超前地质预报 . 9 9 电气设备与作业机械 .
2、11 10 瓦斯检测与监控 . 15 11 钻爆作业与支护 . 18 12 揭煤防突 . 22 13 施工安全及应急救援 . 28 14 质量检验与验收 . 34 附录 A 煤层瓦斯压力测定方法 . 36 附录 B 煤的破坏类型分类 . 38 附录 C 煤的瓦斯放散初速度测定方法 . 39 附录 D 煤的坚固性系数测定方法 . 40 附录 E 绝对瓦斯涌出量和测风方法 . 41 附录 F 钻屑指标法 . 45 附录 G 钻孔瓦斯涌出初速度测定方法 . 47 附录 H 瓦斯自动监控报警与断电系统 . 48 附录 I 行走作业机械防爆改装技术指标与验收方法 . 52 附录 J 气密性混凝土透气系数
3、测定方法 . 58 附录 K 瓦斯隧道施工管理表格 . 61 DB50/T 962-2019 II 前 言 本规范按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本规范由重庆市交通委员会工程质量安全监督局提出。 本规范由重庆市交通局归口。 本规范准起草单位:重庆市交通委员会工程质量安全监督局、重庆高速公路集团有限公司、中电建路桥集团有限公司、中国水利水电第七工程局有限公司、重庆交通规划勘察设计院、重庆大学、煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室、中煤科工集团重庆研究院有限公司。 本规范主要起草人:沈小俊、孙立东、吴志辉、陈钒、余世刚、袁坤、杨松、张明强、罗立翔、李建军、郭成川、李联成、郑志高、廉虎
4、山、高建、周翔、王学军、吴军、洪泽兵、李铁军、冯康武、庞佳、王进进、张鹏、刘杰、李好、李冬冬、刘戎、高鹏杰。 DB50/T 962-2019 1 公路瓦斯隧道施工技术规范 1 范围 本规范规定了公路瓦斯隧道施工的总则、 一般规定、 瓦斯工区等级评定、 施工通风、 超前地质预报、电气设备与作业机械、瓦斯检测与监控、钻爆作业与支护、揭煤防突、施工安全及应急救援、质量检验与验收等要求。 本规范适用于重庆市新建、改建以钻爆法开挖为主的公路瓦斯隧道施工管理、安全监管、质量检验和工程验收。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡
5、是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准第一册土建工程 JTG F60 公路隧道施工技术规范 JTG F90 公路工程施工安全技术规范 TB 10120 铁路瓦斯隧道技术规范 GB 6722 爆破安全规程 煤矿安全规程国家安全监管总局签署第87号总局令(2016年) 防治煤与瓦斯突出规定国家安全监管总局签署第19号总局令(2009年) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 瓦斯 gas 主要是从煤、岩中逸出,以甲烷(CH4)为主的有害气体。本规范主要指甲烷(CH4),其他有害气体如乙烷、二氧化碳、一氧化碳、
6、硫化氢、二氧化硫、氮氧化物、氮等可参照使用。 3.2 瓦斯地层 gas formation 含瓦斯的地层。根据瓦斯成因及来源,瓦斯地层可分为煤系瓦斯地层和其它瓦斯地层(如:油页岩及页岩气、天然气、石油地层等)。 3.3 瓦斯工区 work area with gas DB50/T 962-2019 2 隧道穿越含瓦斯地层或施工区段内通过检测存在瓦斯时, 洞口至掌子面为瓦斯工区, 反之为非瓦斯工区。 3.4 瓦斯隧道 tunnel with gas 在勘测或施工中,只要发现隧道任一处存在瓦斯,该隧道为瓦斯隧道。 3.5 绝对瓦斯涌出量 absolute gas emission quantity
7、 单位时间涌出的瓦斯量称为绝对瓦斯涌出量,以m/min计。 3.6 相对瓦斯涌出量 relative gas emission quantity 隧道正常掘进条件下,在煤系范围(煤层顶板至底板范围),每开挖一吨煤(岩)所涌出的瓦斯量,称为相对瓦斯涌出量,以m/t计。 3.7 煤(岩)与瓦斯突出 coal(rock)and gas outburst 在地应力和瓦斯的共同作用下, 破碎的煤、 岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象,简称“突出”。 3.8 吨煤(岩)瓦斯含量 gas content of each ton of coal 煤(岩)层在自然条件下,每吨煤(岩)所含有
8、的瓦斯数量,是游离瓦斯与吸附瓦斯量之总和,单位:m3/t。 3.9 瓦斯浓度 gas concentration 空气中瓦斯量与空气体积之比,以百分数表示。 3.10 瓦斯压力 gas pressure 在煤(岩)体孔隙中气体分子自由热运动所产生的作用力,瓦斯作用于孔隙壁的压力。一般指的是绝对瓦斯压力。 3.11 瓦斯放散初速度 Initial velocity of diffusion of coal gas 3.5g 规定粒度的煤样在0.1MPa压力下吸附瓦斯后向固定真空空间释放时,用压差p(mmHg)表示的10s60s时间内释放出瓦斯量指标。 3.12 突出预测预报 outburst f
9、orecast DB50/T 962-2019 3 利用煤层的煤结构,煤的物理力学性质、瓦斯、地应力等的某些特征参数及其变化或利用工作面的某些瓦斯地质特征、突出前的预兆,预测开挖工作面突出的危险性的工作。 3.13 突出预测敏感指标 outburst forecast sensitive index 预测煤(岩)和瓦斯突出具有敏感性的指标。 3.14 突出预测临界值 outburst forecast critical value 预测煤(岩)和瓦斯突出发生的临界指标值。 3.15 局部瓦斯积聚 local gas accumulation 隧道内任一体积大于0.5m的空间内积聚的瓦斯浓度达到
10、2.0%的现象。 3.16 瓦斯排放 gas emission 对于采掘空间的积聚瓦斯实施的安全排除措施, 或指通过在未开挖的煤岩体内施工钻孔, 使瓦斯释放到采掘空间并排出到大气的措施。 3.17 瓦斯抽放 gas drainage 采用专用设备和管路把煤层、岩层或采空区瓦斯抽出的措施。 3.18 综合防突措施 synthesized coal and gas outburst prevention measure 在煤(岩)和瓦斯突出煤岩体中进行采掘作业前和采掘过程中实施的突出预测、防突措施、措施效果检验和安全保护措施的“四位一体”的防突措施。 3.19 钻屑量法(钻屑法) drill cu
11、ttings quantity method 用每单位钻孔体积排出的钻屑量来评估煤(岩)和瓦斯突出的危险程度的方法。 3.20 防突效果检验 verifying outburst prevention effect 用突出预测的方法对防突措施进行效果检验的技术措施。 3.21 安全防护措施 safe preventive measure 经防突效果检验无突出危险的区域和地点进行采掘作业时采用的保障人身安全的技术措施。 3.22 超前探孔 probing drift DB50/T 962-2019 4 为探明开挖工作面前方煤层位置及赋存条件和瓦斯情况的钻孔,简称探孔。 3.23 预测孔 fore
12、casting hole 用以预测煤层各项突出危险性指标的钻孔。 3.24 检验孔 detection hole 检验防突措施是否有效的钻孔。 3.25 煤矿许用炸药 explosive permitted for coal mining 允许用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的地下工程爆破的专用炸药。 3.26 气密性 air tightness 在一定的压力和时间条件下气透过混凝土的程度,以透气系数衡量。 3.27 透气系数 air permeability 在规定压力下,单位时间、单位面积内混凝土的透气量。 3.28 气密性混凝土 air-tight concrete 透气系数不大于10cm/s-
13、11cm/s的混凝土。 3.29 超前地质预报 geological prediction 通过掌子面的超前钻探飞超前导坑或各种类型的地球物理探测等手段来查明隧道岩 体的状态、特征以及可能发生地质灾害的不良地质体的位置、规模和性质,预测前方未施工段地质情况的方法。 3.30 监控量测 monitoring measurement 在隧道施工和运营阶段,通过使用各种量测仪器和工具,对围岩变化情况及支护结 构的工作状态进行监测,及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性信息的工作。 3.31 接地 ground connection 设备的一部分为形成导电通路与大地的连接。 3.32 接地线 groun
14、d line 连接设备金属结构和接地体的金属导体-(包括连接螺栓)。 DB50/T 962-2019 5 3.33 接地装置 grounding device 接地体和接地线的总和。 3.34 接地电阻 ground resistance 接地装置的对地电阻。它是接地线电阻、接地体电阻、接地体与土壤之间的接触电阻和土壤中的散流电阻之和。 接地电阻可以通过计算或测量得到它的近似值, 其值等于接地装置对地电压与通过接地装置流入地中电流之比。 4 总则 4.1 瓦斯隧道建设应符合安全、先进、经济、环保的要求。 4.2 在勘察与施工过程中,通过地质勘探或施工检测表明隧道内存在瓦斯,该隧道应定为瓦斯隧道
15、,该施工区域应定为瓦斯工区。 4.3 瓦斯隧道施工期间,当发现有关煤(岩)与瓦斯的地质情况与原设计不符时,应根据实际揭示的地质资料,及时修正设计。 4.4 瓦斯隧道施工必须强化专项管理制度建设与全过程制度管理,从制度层面落实针对性管控措施,预防煤与瓦斯突出,防止瓦斯、煤尘燃爆等事故。 4.5 瓦斯隧道施工应根据所采取的安全技术措施,编制瓦斯灾害防治预算。 4.6 瓦斯隧道的施工管理、安全监管、质量检验和工程验收,除应符合本规范外,尚应符合国家现行的有关标准的规定。 5 一般规定 5.1 瓦斯隧道施工前应开展施工安全风险评估,辨识施工过程中的主要危险源及危害因素,制定安全防护措施,并应根据工程建
16、设条件、技术复杂程度、地质与环境条件、施工管理模式,以及工程建设经验对隧道工程实施动态风险控制和跟踪处理。 5.2 瓦斯隧道施工应编制隧道施工组织设计和施工安全专项方案。其中高瓦斯及煤(岩)与瓦斯突出隧道还应专门编制临时用电方案、超前地质预报方案、通风方案、瓦斯监测方案等,并组织专家论证、审查;瓦斯隧道施工期间应校核评定瓦斯地层和瓦斯工区类别,并确认或调整设计及施工组织。 5.3 瓦斯隧道施工应根据设计要求制订施工方案,并在超前地质预报、超前煤与瓦斯探测、煤与瓦斯突出预测或鉴定成果的指导下进行。当地质条件发生变化时,应及时进行调整。 5.4 瓦斯隧道施工期间,应委托具有相关资质的机构进一步评定
17、瓦斯工区等级,并编制瓦斯工区评定文件,当瓦斯工区等级发生变化或与勘察设计不符时,动态调整设计及施工方案。 5.5 瓦斯隧道施工过程中应采用地质调查法、物探法、钻探法等综合地质预报方法对隧道地质构造、煤岩体和采空区进行超前地质预测预报。 5.6 瓦斯隧道应建立健全人工检测、自动监测等瓦斯及其他有毒有害气体浓度检查制度,并全程检测瓦斯浓度。瓦斯工区应连续通风。 5.7 瓦斯隧道施工超前地质预报、瓦斯监测、施工通风以及围岩监控量测应作为必要工序统一纳入施工组织管理。 5.8 瓦斯隧道内严禁存放汽油、柴油、煤油、变压器油、雷管、炸药等易燃易爆物品。 DB50/T 962-2019 6 5.9 施工单位
18、应当落实应急管理主体责任,建立健全事故预警、应急值守、信息报告、现场处置、应急投入、救援装备和物资储备、安全避险设施管理和使用等规章制度,主要负责人是应急管理和事故救援工作的第一责任人。 5.10 施工单位必须编制应急救援预案并组织评审, 由本单位主要负责人批准后实施; 应急救援预案应当与所在地人民政府组织制定的生产安全事故应急救援预案相衔接。应急救援预案的主要内容发生变化,或者在事故处置和应急演练中发现存在重大问题,以及隧道区域地质发生重大改变时,应及时修订完善。 5.11 瓦斯隧道施工现场应设立专门的通风瓦检、机电防爆测试、安全消防救援等机构,并定期维护和检查所用设备。 5.12 瓦斯隧道
19、施工必须制定停工期间的安全技术措施,保证隧道供电、通风、排水和瓦斯监测系统正常运行,实行 24h 值班制度,复工前必须进行全面安全检查。 6 瓦斯工区等级评定 6.1 施工阶段应依据勘察设计文件、探测或揭露的煤层赋存特征、实测瓦斯地质参数、瓦斯涌出量以及工作面实际发生的煤(岩)与瓦斯动力现象等指标,分段分煤层进一步评定瓦斯工区等级,并据此调整施工组织设计。 6.2 瓦斯隧道分为微瓦斯、低瓦斯、高瓦斯及煤(岩)与瓦斯突出四类,瓦斯隧道与瓦斯工区类别按瓦斯地层的最高类别确定。 6.3 瓦斯工区与瓦斯地层类别判定指标为隧道内绝对瓦斯涌出量,并应符合表 1 规定: 表1 瓦斯地层或瓦斯工区绝对瓦斯涌出
20、量判定标准 瓦斯地层或瓦斯工区类别 绝对瓦斯涌出量 (m/min) 微瓦斯 0.5 高瓦斯 1.5 6.4 在瓦斯隧道掘进过程中,隧道施工区段内检测有瓦斯时,则洞口至开挖掌子面的施工区段为瓦斯工区;当施工区段内经检测并评定无瓦斯时,则洞口至开挖掌子面的施工区段为非瓦斯工区。瓦斯工区划分参考图 1。 4CHQ4CHQ4CHQ4CHQDB50/T 962-2019 7 图1 瓦斯工区动态管理示意图 6.5 瓦斯隧道有下列情况之一的,勘察阶段应进行煤(岩)与瓦斯突出评估,施工阶段应进行煤(岩)与瓦斯突出复核或鉴定: a) 煤(岩)层有瓦斯动力现象的; b) 隧道穿越相邻矿井开采的同一煤(岩)层发生突
21、出或被鉴定、认定为突出煤层的; c) 煤(岩)层瓦斯压力达到或超过 0.74 MPa 的。 6.6 突出煤(岩)层鉴定应首先根据实际发生的瓦斯动力现象进行。当动力现象特征不明显或者没有动力现象时,应根据实际测定的煤层最大瓦斯压力 P(测定方法见附录 A)、软分层煤的破坏类型(见附录 B)、煤的瓦斯放散初速度P(测定方法见附录 C)和煤的坚固性系数 f(测定方法见附录 D)等指标进行鉴定。全部指标均达到或超过表 2 所列临界值的,确定为突出煤(岩)层。 表2 突出煤(岩)层鉴定的单项指标临界值 判定指标 煤的破坏类型 瓦斯放散初速度 P 煤的坚固性系数 f 煤层瓦斯压力 P(MPa) 有突出危险
22、的临界值及范围 、 10 0.5 0.74 6.7 瓦斯工区内只要有一处含瓦斯地层有突出危险,该工区即为瓦斯突出工区。施工阶段瓦斯突出工区的判定宜首先以超前探孔实际发生的顶钻、 喷孔等明显动力现象特征为依据, 当瓦斯动力特征不明显时应按 6.6 条规定进行煤(岩)与瓦斯突出危险性预测。 7 施工通风 7.1 一般规定 7.1.1 瓦斯隧道施工前应编制全隧各阶段施工通风方案,建立施工通风监控制度和组织系统,并设置专职通风管理员,测定气象参数、瓦斯浓度、风速、风量等参数。 7.1.2 瓦斯工区必须制定并执行瓦斯巡回检测制度、请示报告制度和交接班制度,瓦检员应填写瓦斯检测班报。每次检查结果必须记入瓦
23、斯检测班报手册和检测地点的记录牌上,并通知现场工作人员。 7.1.3 瓦斯工区施工过程中应按附录 E 实测瓦斯浓度和通风量,计算绝对瓦斯涌出量,校正瓦斯工区类别。 7.1.4 瓦斯隧道施工应编制全隧道和各工区的施工通风设计文件,并考虑各工区贯通后的风流调整和防爆要求。 7.1.5 施工单位应做好瓦斯工区日常通风检查,每班应不少于 1 次,每班自查内容应包括: a) 通风管理人员上岗资格、到岗及交接班情况; b) 是否使用经检验合格的通风安全检测仪表; c) 风机是否正常运行,是否存在无计划停电、停风问题; d) 风机运行记录、测风记录、系统维护记录、自动监控记录等是否保持连续性、完整性。分类建
24、档,专人负责; e) 风速、风量是否满足工区各作业点稀释瓦斯的规定要求,是否及时更新测风记录牌信息; DB50/T 962-2019 8 f) 瓦斯易积聚处采取的防止瓦斯积聚措施是否有效; g) 风管是否平顺通畅、转弯处是否安设钢性弯头且弯度平缓、风管内是否有积水、风管口到工作面距离是否满足要求、风管是否存在破损漏风问题等。 7.1.6 瓦斯工区必须建立测风制度,并遵守以下规定: a) 每 7 天进行 1 次全面测风, 内容包括通风的风速、 风量、风管漏风率等; b) 全面测风由通风管理员和瓦检员相互合作,共同完成; c) 通风方式改变或压入式风管延长 100m 后,应及时组织一次全面测风;
25、d) 对开挖工作面等用风地点,应根据需要随时测风; e) 根据测风结果核定每个工作面通风能力,及时进行风量调节; f) 每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上; g) 重点部位进行连续监测并随时抽查检测。 7.1.7 监理单位应建立瓦斯隧道通风监督管理制度,设置通风监理工程师和监理员,对通风系统运行状况进行监督和检查,每 7 天组织 1 次全面测风平行检验。 7.2 通风系统 7.2.1 瓦斯隧道进洞后应进行机械通风。 7.2.2 微瓦斯工区、低瓦斯工区可采用压入式通风,高瓦斯工区和煤(岩)与瓦斯突出工区通风长度大于 1500 m 时宜采用巷道式通风。 7.2.3 瓦斯工区两个开挖工作面之
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