DB53∕T 1140-2023 滇东北公路瓦斯隧道施工技术规范(云南省).pdf
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1、ICS 93.060CCS P21B53云 南 省 地 方 标 准DB53/T 11402023滇东北公路瓦斯隧道施工技术规范2023-02-23 发布 2023-05-23 实施云南省市场监督管理局 发布DB53/T 11402023目 次前言.III1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14符号.45基本规定.46瓦斯隧道等级划分.57施工准备.67.1 一般规定.67.2 施工调查.67.3 技术准备.67.4 现场准备.78 超前地质预报.78.1 一般规定.78.2 地质调查法.88.3 超前钻探法.88.4 物探法.99施工通风.109.1 一般规定.109.2 通风方式.1
2、19.3 通风设计.119.4 通风设备.1210瓦斯检测与监测.1210.1 一般规定.1210.2 人工检测.1310.3 自动监测.1311 开挖及爆破作业.1511.1 一般规定.1511.2 开挖及爆破作业.1511.3 支护与衬砌.1712电气设备与作业机械.1712.1 一般规定.1712.2 电缆.1712.3 洞内照明.1812.4 电气保护.1812.5 作业机械.19IDB53/T 1140202313揭煤防突.2013.1 一般规定.2013.2 煤层超前探测.2013.3 超前突出危险性预测.2113.4 超前防突措施.2113.5 超前防突措施效果检验.2113.6
3、 区域验证.2213.7 工作面综合防突措施.2213.8 揭煤及开挖.2213.9 安全防护措施.2414施工安全.2414.1 一般规定.2414.2 施工风险管理.2414.3 瓦斯检测与监测安全管理.2514.4 通风安全管理.2514.5 电气设备与作业机械安全管理.2514.6 预防煤(岩)与瓦斯突出安全管理.2614.7 人员及安全防护管理.2614.8 塌方处理.2714.9 采空区处理.2714.10 防治煤层自燃和煤尘爆炸.2714.11 消防管理.2715 应急预案.2815.1 一般规定.2815.2 专项应急预案.2915.3 现场处置方案.29附录A(规范性)煤层瓦
4、斯压力测定方法.31附录B(规范性)瓦斯放散初速度指标测定方法.33附录C(规范性)煤的坚固性系数测定方法.34附录D(规范性)煤的破坏类型分类.35附录E(规范性)绝对瓦斯涌出量实测方法.36附录F(资料性)开工条件及检查验收.40附录G(资料性)瓦斯隧道施工管理表格.42附录H(规范性)揭煤防突工作流程.50附录I(规范性)煤层瓦斯含量直接测定方法.51附录J(规范性)钻屑指标法.55附录K(资料性)动火作业审批.56IIDB53/T 11402023前 己本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起 草。请注意本文件的某些内容可能涉及专
5、利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由昭通市交通运输局提出。本文件由云南省交通运输标准化技术委员会(YNTC13)归口。本文件起草单位:昭通市交通运输局、昭通市交通建设工程质量安全监督局、昭通市高速公路投资 发展有限责任公司、昭通市宜毕高速公路投资开发有限公司、中煤科工集团重庆研究院有限公司、四川 大学、交通运输部科学研究院、云南省公路科学技术研究院、重庆科安铭源科技有限公司、中铁十九局 集团有限公司和中铁十七局集团有限公司。本文件主要起草人:刘和开、艾永练、谢光莹、李文龙、念良宏、袁广学、陈桂、朱剑平、董洪凯、赵疆、符文熹、魏道新、粟海涛、杨朝红、王毅、余祥银、陈汉斌、刘维青
6、、宋宝、陈涛、崔志成、吕 俊男、姚峰、叶飞、文竞舟、程广、毕敬伟、周景波。IIIDB53/T 11402023滇东北公路瓦斯隧道施工技术规范1范围本文件规定了滇东北公路瓦斯隧道等级划分、施工准备、超前地质预报、施工通风、瓦斯检测与监 测、钻爆作业与支护、电气设备与作业机械、揭煤防突、施工安全和应急预案等内容。本文件适用于滇东北钻爆法施工的新建公路瓦斯隧道。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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。GB 6722爆破安全规程GB/T 29
7、639生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则AQ 1024煤与瓦斯突出矿井鉴定规范AQ 6201煤矿安全监控系统通用技术要求JTG F90公路工程施工安全技术规范JTG/T 3374公路瓦斯隧道设计与施工技术规范JTG/T 3660公路隧道施工技术规范TB 10120铁路瓦斯隧道技术规范TB 10417铁路隧道工程施工质量验收标准JTG F80/1公路工程质量检验评定标准第一册土建工程JT/T 1405公路水运工程生产安全事故应急预案编制要求煤矿安全规程煤安监技装201928号防治煤与瓦斯突出细则3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1瓦斯gas在地层中赋存或逸出的烷煌类气体,其成分以
8、甲烷(CH4)为主。根据其生成条件将其分为煤系地 层瓦斯和非煤系地层瓦斯两类。3.2瓦斯地层gas f ormation含有瓦斯的地层,分为煤系瓦斯地层和非煤系瓦斯地层。3.3煤系瓦斯地层c oal measure strata在成因上与瓦斯有共生关系并含有煤层或煤线的地层,简称“煤系地层”。1DB53/T 114020233.4非煤系瓦斯地层non-c oal measure strata有别于煤系地层但含有瓦斯的地层,包含有油田气、气田气、泥火山气、生物生成气等油页岩、泥 灰岩、炭质页岩和炭质板岩等地层以及受邻近煤系地层瓦斯渗透影响的地层,简称“非煤系地层”。3.5瓦斯隧道gas tunn
9、el通过地质勘探或施工检测表明隧道通过的地层存在瓦斯时,该隧道为瓦斯隧道。3.6瓦斯工区 work area with gas在瓦斯隧道施工过程中,隧道施工区段 为瓦斯工区。/瓦斯时,则隧道洞口至掌子面的施工区段3.7瓦斯涌出gas emission受开挖影响,煤体或岩体的耕 坏的现象。中向t3.8瓦斯喷出gas blowout从煤体或岩体的裂隙、孔力 瓦斯涌出量大于或等于1.0m3/J3.9煤(岩)与瓦斯突出c oal 在地应力和瓦斯的共同作 常动力现象,简称“突出”。3.10绝对瓦斯涌出量absolute 单位时间涌出的瓦斯量称3.11局部瓦斯积聚loc al gas ac c ur 隧道
10、内任一体积大于0.5m3的3.12钻孔瓦斯动力现象gas dynamic ph enoi钻孔在施作过程中,由瓦斯和地应力用 顶钻、抱钻和夹钻等现象。,但不会对煤层或岩体产生破汽、煤屑、岩粉和泥沙等)、钻孔变形、孔喷孑【3.13瓦斯压力gas pressure瓦斯作用于煤系地层或非煤系地层中的孔隙、裂隙壁面上的压力,单位:MPao 一般指隧道开挖前 地层中瓦斯的原始压力。3.14钻屑指标法drilling index根据钻屑指标预测隧道开挖工作面瓦斯突出危险性的方法,主要包括钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。3.15瓦斯含量gas c ontent2DB53/T 11402023煤层在自然条件下每吨煤所
11、含有的瓦斯体积(标准状态),是游离瓦斯量和吸附瓦斯量的总和,单 位:m3/to3.16瓦斯区段 one sec tion of work area with gas沿隧道轴线方向的瓦斯地层及其前后一定长度的非瓦斯地层统称为瓦斯区段。3.17突出预测预报outburst f orec ast根据煤(岩)结构、煤的物理力学性质、瓦斯和地应力等特征参数及其变化,或利用隧道开挖面的 某些突出前的预兆特征,预测隧道开挖工作面突出危险性的工作。3.18过煤层最小法作业过程。-outburst超前综合防突措施advanc e c omp 在煤(岩)与瓦斯突出隧道工3.19工作面综合防突措施c om针对隧道工
12、作面前方有局3.20岩墙 roc k wall隧道掌子面与前方煤层趾间3.21揭煤作业c oal mining距突出煤层最小法向星3.22煤矿许用炸药c oal pe允许用于有瓦斯和煤!3.23主要通风机main ventila向隧道工作面提供新鲜3.24nsive anti-outasures出危险性的工程措施。el f ac e余突出危啊生的工程措施。局部通风机loc al ventilator 隧道内用于防止瓦斯局部积3.25串联通风 series ventilation风流经过用风地点或区域后,不排入回风菸 入另一用风地点的通风方式。3.26风墙 air barrage在隧道中设置隔断
13、风流的隔墙。3.27风帘 air c urtain在隧道内用柔性材料做成的控制风量或改变风流方向的设施。3.28瓦斯爆炸gas explosion瓦斯和空气混合后达到瓦斯爆炸浓度界限时,遇高温热源的热-链式氧化反应,并伴有高温及压力(压强)上升的现象。瓦斯爆炸发生的浓度界限为5.0%16.0%。3DB53/T 114020233.29煤层倾角 dip angle of c oal seam煤层层面与水平面的夹角9,划分为近水平煤层(8。)、缓倾斜煤层(8W 9 45)。3.30煤层厚度 th ic kness of c oal seam煤层顶、底板层面间的垂直距离d,分为极薄煤层(0.3 mV
14、dWO.5 m)、薄煤层(0.5 mdl.3 m)、中厚煤层(1.3 md3.5 m)、厚煤层(3.5 m8.0 m)。3.31风电闭锁和甲烷电闭锁装置 f an-stoppage and meth ane-monitor breaker当开挖工作面的局扇停止运转或隧道内甲烷浓度超过规定值时,能立即自动切断该供风隧道中的一 切电源,并只有在局扇恢复运转和甲烷浓度低于规定值时,通过人工送电才能恢复供风隧道的电气设备 供电的安全装置,简称“风电闭锁和瓦电闭锁”。4符号下列符号适用于本文件:a)QCh4一绝对瓦斯涌出量;b)P瓦斯压力;c)AP一煤的瓦斯放散初速度;d)f一煤的坚固性系数;e)S一炮
15、眼深度;f)L一炮堵封泥长度;g)W瓦斯含量;h)Ah 2一钻屑瓦斯解吸指标;i)K1钻屑瓦斯解吸指标。5基本规定5.1 瓦斯隧道建设应遵循超前预报先行、施工通风为主、检测监测并重、综合措施配套、应急预案落 实的基本原则,坚持安全第一,体现以人为本、技术先进的理念。5.2 瓦斯隧道施工前应开展施工安全风险评估,编制实施性瓦斯专项施工方案,并建立动态风险评估 机制。施工期间应校核评定瓦斯工区等级,当瓦斯工区等级发生变化时应修正瓦斯专项施工组织设计,并实施风险动态管理。5.3 瓦斯隧道应根据瓦斯地层类别确定超前地质预报、钻爆作业的实施方案,并根据瓦斯工区类别提 出电气设备、作业机械、施工通风、瓦斯
16、检测与监测等技术要求。5.4 瓦斯工区的电气、检测、监测、通风、作业机械等设备,应按隧道通过的最高瓦斯等级的要求配 置。5.5 瓦斯隧道施工应全程检测瓦斯浓度,瓦斯工区应连续通风。5.6 瓦斯隧道施工阶段应对隧道周边一定范围内隐伏采空区进行探查,评估其对隧道施工、运营的影 响,对存在安全隐患的隐伏采空区进行处理。5.7 瓦斯隧道应强化全过程施工管理,积极采用机械化、信息化、智能化相结合的施工方法。4DB53/T 114020235.8 瓦斯隧道施工与管理应遵循国家节能、环保等有关法律,探索并推广应用新技术、新材料、新设 备、新工艺,实现双碳目标。6瓦斯隧道等级划分6.1 瓦斯隧道分为微瓦斯隧道
17、、低瓦斯隧道、高瓦斯隧道、煤(岩)与瓦斯突出隧道,瓦斯隧道的等 级按隧道内瓦斯工区的最高等级确定。6.2 瓦斯隧道施工工区分为非瓦斯工区、微瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区、煤(岩)与瓦斯突 出工区。6.3 瓦斯隧道施工阶段应依据勘察和设计文件,结合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、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。6.4 施工阶段微瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区类别判定应按工区内绝对瓦斯涌出量进行(表1)。表1施工阶段瓦斯工区类别判定瓦斯工区类别绝对瓦斯涌出量Qc%(m3/min)小、中等跨度大
18、跨度特大跨度非瓦斯工区000微瓦斯工区02ch40.502ch40.502ch40.5低瓦斯工区0.5WQc以VL00.5WQch4VL 50.5Qch4 V2.0高瓦斯工区1.OWQc也IG Qc/,2.0Qch4注:跨度为隧道的开挖宽度B,可以分为以下几类:小跨度:B9m;一般跨度:9mWBV14m;中等跨度:14mWB18 m;大跨度:B218 mo6.5 煤(岩)与瓦斯突出工区的鉴定和认定工作,应由具备煤(岩)与瓦斯突出鉴定资质的机构承担。当隧道通过具有下列情况之一的煤(岩)层时,应进行鉴定,或直接认定为突出煤(岩)层:a)邻近矿区或工程发生经调查认定为突出事故,或已鉴定为突出的同一煤
19、(岩)层;b)煤(岩)层有瓦斯动力现象;c)瓦斯压力P20.74 MPa,尚未进行突出危险性鉴定的煤(岩)层。6.6 煤(岩)与瓦斯突出鉴定应根据实测的最大瓦斯压力(测定方法参考附录A)、瓦斯放散初速度(测定方法参考附录B)、煤的坚固性系数(测定方法参考附录C)和煤的破坏类型(判定方法参考附 录D)等指标进行鉴定。这四个指标均达到或者超过表2所列临界值,或者钻孔施工过程中发生喷孔、顶钻等明显突出预兆的,应确定为突出煤(岩)层。否则,煤(岩)与瓦斯突出危险性应由鉴定机构结 合直接法测定结果等实际情况综合分析确定,但当f W0.3、P20.74 MPa,或者0.3f W0.5、P21.0 MPa,
20、或者0.5Vf d)解释应充分利用各种探测方法的成果;有钻孔验i刖隧卓好充分利用钻探资料对解释结果进行全面的修正。医 18.4.6 物探成果资料的编制应符隼产利定:Aa)物探成果资料应包括物探划线布置图、各种定,分析图件、各种定量解释图件、平面与断面成 果图表、质量检查数/、质量谓麻;物探成果报告应包括 施、测线布置与数浦 物探地质图件应结合:质构造位置和产状等性取 贡量,I选择原则与采取的技术措 议,以及建议验证钻孔等布位置、推断地质界线及地9施工通风9.1 一般规定 睡,9.1.1 高瓦斯及煤(岩)与瓦斯突出隧道必您编条,通过专家论证并经监理单位和建设 单位审批后实施。9.1.2 微瓦斯工
21、区隧道洞内风速不应小于0.15 m/s,低瓦斯工区洞内风速不应小于0.25 m/s,高瓦斯工 区和突出工区洞内风速不应小于0.5 m/s,防止瓦斯局部积聚的风速不应小于1.0 m/s。9.1.3 瓦斯隧道施工组织设计应包括全隧道和各工区的施工通风设计,各工区贯通前、后要考虑风流 调整和防爆安全措施,隧道施工的任何作业面不应存在通风盲区。9.1.4 施工单位应设置专职通风管理员,配置合格的测风仪表;瓦斯工区施工期间应建立通风管理制 度,测定风速、风量、瓦斯浓度等参数,测试表格参考附录G3。9.1.5 施工单位应按程序开展测风工作,并报监理单位备案,工作内容应包括:a)通风管理员上岗资格、到岗、交
22、接班情况(记录表格参考附录G.4);b)是否使用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;10DB53/T 11402023d)风机运行记录、测风记录、系统维护记录、自动监测记录等是否保持连续性、完整性;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板信息;f)瓦斯易积聚处采取的安全措施是否有效;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。9.1.6 采用巷道式通风时,除用作回风的横通道外,其他不用的横通道应及时封闭。9.1.7 微瓦斯
23、工区和低瓦斯工区放炮后通风时间应不少于15 nun,高瓦斯工区和煤(岩)与瓦斯突出工区放炮后通风时间应不少于30 mln。根据瓦斯安全综合监测系统数据和视频,显示爆破地点无危险情况时,瓦检员与安全员方可进洞排查隐患。当按规定时间不能将瓦斯浓度稀释到规定值以下时,应采取提高风速、增大风量、延长通风时间或讶9.1.8监理单位应建立瓦斯隧道通 统运行状况随时进行监督和检查,9.2 通风方式9.2.1 瓦斯工区应进行机械1 出工区通风长度大于1500 r9.2.2 瓦斯工区施工阶段,消除瓦斯积聚。9.2.3 瓦斯工区各开挖掌 严禁两个掌子面之间串联亍9.3 通风设计9.3.1 瓦斯隧道应根据各风设备。
24、a)b)c)d)e)9.3.2瓦斯工区需风量t 施工通风需风量应饕口 涌出量分别计算,独头隧道瓦斯涌出量 高海拔地区瓦斯隧道,瓦斯工区作业人员需风 按绝对瓦斯涌出量计算需盥量 将微瓦斯工区内各处瓦斯:瓦斯隧道相向掘进掌子面贯通市统的准备工作;停止掘进的掌子面应保持正风C衬砌模区域可实施局部通风的方法,通时向两个及以上掌子面供风,要求合理选择风机、风管等通F烟、洞内作业机械、瓦斯绝对距503374附录F;释到,警以下c管理道式通风万高瓦斯工区和煤(岩)与瓦斯突放瓦斯等措施。门通风监理工程师和监理员,对通风系 测风柞检验,检验表格参考附录G5。大气压力进行修正;械需风量不小于4.5 m3/(min
25、米W);区内各处瓦斯浓度稀释到0.5%以下,求停止一个掌子面的掘进,做好调整通风系 蹒检测,设置栏杆及警标。需风9.3.3 掘进工作面爆破前,应按规定检测工作面及其回风流中的瓦斯浓度,两端工作面及其回风流中 的瓦斯浓度均符合要求时,掘进的工作面方可爆破;两端工作面入口应有专人警戒。9.3.4 瓦斯隧道任意两个工作面贯通后,应停止一切作业,立即调整通风系统,待风流稳定后并确认 安全后方可恢复施工。当贯通的两端工作面的瓦斯工区类别不同时,风流不得从较高类别的瓦斯工区流 向低类别的瓦斯工区。9.3.5 因检修、设备故障和停电等原因停风时,应撤出人员、切断电源、设置栅栏和警示标志、禁止 人员入内。恢复
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