铁路瓦斯隧道技术规范(TB10120-2002)

铁路瓦斯隧道技术规范（TB10120-2002，摘要）3勘测3.1一般规定3.1.1确定隧道位置时，应经过技术经济比较，绕避煤系地层及其他含瓦斯地层，难以绕避时，宜以较短距离通过。3.1.2隧道穿越或邻近煤系地层和其他含瓦斯地层时，应开展瓦斯隧道的地质工作，其范围应较一般隧道适当扩大，内容适当加深，其成果应满足隧道设计和施工的需要。3.2地质勘探与瓦斯测定3.2.1瓦斯隧道勘测时，应调查、收集邻近煤矿和油气田的既有资料，其内容包括：1区域性地质、矿产地质、水文地质、有害气体的实测资料，油气田、气井资料及有关瓦斯赋存、突出的其他地质资料（含地质平面图、剖面图、煤系柱状图、煤层对比图、钻孔资料、井田勘察报告、各阶段地质报告等）；2井田的分布、开采水平、通风方式、瓦斯等级、采空区范围、采煤及顶板管理办法、接替采区和规划采区的位置及范围等资料；3有关瓦斯矿井通风和煤与瓦斯突出的历史记载和实测资料。3.2.2瓦斯隧道的地质工作除查明一般地形、地貌、工程地质、水文地质条件外，应着重调查和确定以下内容：1隧道的瓦斯来源；2隧道通过的地层层序、年代、岩层种类及含煤地层的分布，煤层数及顶底板特征和位置，煤层厚度、倾角，隧道穿煤里程及长度；3煤层的主要物理性质和指标以及工业成分分析，包括颜色、光泽、重度、硬度、水分、挥发分、固定碳、灰分、瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯放散初速度等；4煤的自燃及煤尘爆炸性判断，煤与瓦斯突出危险性判断；5采空区形态，接替及规划采区位置及压煤量；6煤层的瓦斯带和瓦斯风化带位置；7查明形成瓦斯的地质构造，包括煤层、油页岩层所处的构造部位，天然气的生成、运移、储集、封闭条件及影响因素，地下水对天然气运移、储存的影响。3.2.3瓦斯隧道除应按一般隧道布置勘探工作外，尚应适当增加钻孔，采取煤样和气样进行成分分析，并在现场进行瓦斯及天然气含量、涌出量、压力等测试工作。3.2.4工程地质报告应有专门篇章评述煤层、瓦斯和天然气的情况，以及瓦斯地质分析、采空区及压煤量、邻近的煤矿和油气田、气井情况、隧道瓦斯严重程度预测及对工程的影响、建议技术措施等。3.2.5瓦斯隧道施工期间，应进行地质复查工作。对于揭露的煤层，应取样复测煤层的瓦斯含量和其他有关参数，必要时应钻孔埋管实测瓦斯压力，以及通过通风和瓦斯检测计算全坑道的瓦斯涌出量，根据检测结果核对施工工区和煤系地层的瓦斯等级，必要时应进行修正，同时应相应修改设计。3.3瓦斯预测与评估3.3.1勘测阶段应根据煤与瓦斯参数，结合施工方案、进度安排，分段分煤层预测隧道及辅助坑道的绝对瓦斯涌出量。3.3.2勘测阶段应根据煤体结构及有关参数，进行煤层突出危险性预测和瓦斯隧道的瓦斯工区、含瓦斯地段的等级划分。3.3.3高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道的设计阶段应编制指导性施工组织设计，内容包括探煤、揭煤和防突的方法及措施、施工通风布置和必要的技术装备，以及施工阶段的瓦斯检测、煤与瓦斯突出参考指标及要求等。4设计4.1瓦斯隧道分类4.1.1瓦斯隧道分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三种，瓦斯隧道的类型按隧道内瓦斯工区的最高级确定。4.1.2瓦斯隧道工区分为非瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区、瓦斯突出工区共四类。4.1.3低瓦斯工区和高瓦斯工区可按绝对瓦斯涌出量进行判定。当全工区的瓦斯涌出量小于0.5m3/min时，为低瓦斯工区；大于或等于0.5m3/min时，为高瓦斯工区。4.1.4瓦斯隧道只要有一处有突出危险，该处所在的工区即为瓦斯突出工区。判定瓦斯突出必须同时满足下列4个指标：1瓦斯压力P≥0.74MPa（测定方法按附录D）;2瓦斯放散初速度△P≥10（测定方法按附录E）;3煤的坚固性系数f≤0.5（测定方法按附录F）;4煤的破坏类型为Ⅲ类及以上（破坏类型按附录A）。4.2衬砌结构4.2.1瓦斯工区根据其含瓦斯的情况，可划分为非瓦斯地段和三级、二级与一级三种含瓦斯地段，并分别采用不同的衬砌结构。含瓦斯地段的等级应按表4.2.1确定。表4.2.1瓦斯地段等级地段等级吨煤瓦斯含量(m3/t)瓦斯压力（MPa）三＜0.5＜0.15二≥0.5≥0.15并＜0.74一--≥0.74注：当按吨煤瓦斯含量及瓦斯压力确定的地段等级不一致时，应取较高者。4.2.2一、二级瓦斯地段应采用复合式衬砌，其初期支护和二次衬砌应根据埋置的深度、围岩级别、工程地质和水文地质条件、瓦斯严重程度按全封闭原则进行设计。4.2.3瓦斯隧道的衬砌结构应有防瓦斯措施，宜按表4.2.3选用。确定防瓦斯处理范围时，瓦斯较重、等级较高地段应向瓦斯较轻、等级较低地段适当延长。表4.2.3衬砌防瓦斯措施封闭措施瓦斯地段等级三二一围岩注浆选用喷射混凝土中掺气密剂选用采用设置瓦斯隔离层采用采用模筑混凝土中掺气密剂采用采用采用模筑混凝土中掺钢纤维----选用施工缝气密处理采用采用采用4.2.4含瓦斯地段的喷射混凝土厚度不应小于15cm，模筑混凝土衬砌厚度不应小于40cm。4.2.5喷射混凝土中掺用气密剂后，透气系数不应大于10-10cm/s，模筑混凝土中掺用气密剂后，透气系数不应大于10-11cm/s。模筑混凝土衬砌施工缝应进行气密处理，其封闭瓦斯性能不应小于衬砌本体。4.2.6掺气密剂的混凝土施工材料应符合下列规定：1水泥宜选用强度等级为32.5的硅酸盐和普通硅酸盐水泥，不得采用其他水泥；2砂的细度模数Mx≥2.7，含泥量不大于3%，不得使用细砂；3石子的最大粒径Dmax≤40mm，级配宜为2～3级，含泥量不大于1%，不得有泥土块，或泥土包裹石子表面，针片状颗粒含量不大于15％；4气密剂宜选用FS-KQ型，掺量应符合设计要求，气密剂为硅灰、粉煤灰及高效减水剂的复合剂。4.2.7掺气密剂的混凝土施工应符合下列要求：1C20混凝土配合比宜为1:2.5:3.5，水灰比宜取0.48;2原材料应按以上配合比进行称量，水的允许偏差为士1%,水泥及气密剂的允许偏差为士2%，砂石允许偏差为士3%;3原材料应按采用强制式搅拌机搅拌，不得采用人工拌合；水泥、气密剂及砂应先干拌1～1.5min，达到颜色均匀后，再加入石子及水搅拌1.5～2.0min，形成均匀的拌合物；4混凝土拌合物从搅拌机卸出至灌注完毕所需时间宜为40～60min；5应采用机械震捣，不得用人工震捣；6连续养护时间不得少于28d，并应避免在5℃以下施工。4.2.8当衬砌内设置瓦斯隔离层时，其垫层应采用闭孔型泡沫塑料，厚度不应小于4mm。4.2.9全封闭防瓦斯地段有地下水时，宜采取在左右边墙下部外侧铺设纵向透水管，将地下水引离含瓦斯地段的排水措施。透水管终点宜设置气水分离装置，分离出的瓦斯气体可用管道引出洞外在高处放散。4.2.10从隧道内引出瓦斯的金属管，其上端管口距地面不应小于10m，并应妥善接地，防止雷击。瓦斯放空管的接地电阻不得大于5Ω，其周围20m内禁止有明火火源及易燃易爆物品。4.2.11当隧道内含瓦斯地段较长且初始瓦斯压力大于0.74MPa时，宜在衬砌背后预埋通向大气的降压管；有平行导坑时，可从平行导坑向正洞施钻瓦斯降压孔，防止隧道建成后瓦斯压力回升。4.3辅助坑道4.3.1瓦斯隧道辅助坑道的设置，应按瓦斯工区与非瓦斯工区结合施工通风需要，综合研究，确定方案。4.3.2在确定斜井、竖井、横洞位置时，应避免通过或靠近煤层，不能避免时，宜减少通过或靠近煤层的长度。4.3.3高瓦斯工区和瓦斯突出工区宜设置平行导坑，采用巷道式通风，设置灾害避难所，进行远距离爆破等安全措施。4.3.4瓦斯隧道的斜（竖）井作为抽出式通风井时，不得兼作提升井。井内应设方便检修人员工作及避难行走的人行台阶（竖井为梯子间）。4.3.5瓦斯隧道的辅助坑道，当在运营期间予以利用时，应设置永久性支护。4.3.6隧道竣工交付运营前，在辅助坑道洞口及与正洞相交处、含瓦斯地段两端等位置，宜修建永久性防瓦斯密闭门和采取其他防瓦斯措施，并应定期维修。4.3.7隧道竣工后，必要时应在辅助坑道内设置专供运营期间使用的瓦斯检测仪表和通风设备，保障辅助坑道维修管理工作的安全。4.4运营通风4.4.1瓦斯隧道在运营中，瓦斯浓度在任何时间、任何地点都不得大于0.5%。4.4.2瓦斯隧道运营期间，必须进行瓦斯检测，低瓦斯隧道可采用人工检测，高瓦斯和瓦斯突出隧道，则应采用自动检测。白动检测系统应具有瓦斯超限报警、通风机自动控制等功能，系统可采用洞口或远程计算机集中控制。4.4.3隧道运营期间瓦斯检测断面的位置，应根据施工期间的瓦斯涌出情况确定。施工期间有瓦斯涌出地段，每50～100m设置一处，其他地段视具体情况确定。人工检测点或自动检测探头应位于隧道断面中部拱顶下25cm处。自动检测时，检测系统应能抗强电磁干扰，探头的安装结构应便于定时检查维修。4.4.4瓦斯隧道的机械通风方式，可采用壁龛式射流风机、洞口风道式纵向通风或竖（斜）井分段式纵向通风，应在技术经济比较后确定。4.4.5瓦斯隧道运营通风机可采用普通型，有特殊要求时可采用防爆型。4.4.6设置机械通风的瓦斯隧道的通风量，应在稀释隧道内瓦斯所需风量和防止瓦斯积聚最小风速之相应风量中取大者确定。计算风压时需计入适量自然反风。防止瓦斯积聚的最小风速按1m/s计。4.4.7机械通风的风机应有一定的备用量，采用射流风机时应有50％的备用量，采用大型风机时应有100％的备用量。备用风机必须能在10min内启动。4.4.8瓦斯隧道的机械通风运转时间由计算确定，风机每次运转时间不应小于15min。风机应具有短时反转控制风流大小及方向的消防功能。4.4.9瓦斯隧道运营期间宜采用定时通风；当隧道内瓦斯浓度达到0.4％时，必须启动风机进行通风。保证隧道内瓦斯浓度不大于0.5%，当瓦斯浓度降到0.3％以下时，可停止通风。4.4.10设置机械通风的瓦斯隧道的监控中心与车站运转室和风机房之间应设置直通专线电话。4.4.11设有运营机械通风或瓦斯自动监控设施的瓦斯隧道，应视情况确定是否需要设置双回路电源。5钻爆作业5.0.1瓦斯工区钻孔作业应符合下列规定：1开挖工作面附近20m风流中瓦斯浓度必须小于1.5%;2必须采用湿式钻孔；3炮眼深度不应小于0.6m。5.0.2瓦斯工区装药与爆破作业应符合下列规定：1爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必须小于1%;2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；3通风应风量足，风向稳，局扇无循环风；4炮眼内煤、岩粉应清除干净；5炮眼封泥不足或不严不应进行爆破。5.0.3瓦斯工区的爆破作业必须采用煤矿许用炸药，有突出地段安全等级不低于三级的煤矿许用的含水炸药。5.0.4瓦斯工区必须采用电力起爆，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,5.0.5瓦斯工区采用电雷管起爆时，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。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泡泥。水炮泥外剩余的炮眼部分应用黏土炮泥填满封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮泥。5.0.6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。3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。4必须采用绝缘母线单回路爆破。5严禁将瞬发电雷管与毫秒电雷管在同一串联网路中使用。5.0.7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。5.0.8在低瓦斯工区和高瓦斯工区进行爆破作业时，爆破15min后应巡视爆破地点，检查通风、瓦斯、煤尘、瞎炮、残炮等情况，遇有危险必须