隧道揭煤门施工安全管理技术？

Answer 1

瓦斯突出隧道为极高风险隧道，而揭煤门施工是煤系地层施工中风险性最高、最为关键的施工技术。现以新凉风垭瓦斯突出隧道揭煤门施工为实例，通过对K9-K1煤层，共9次成功实施揭煤门施工的经验，对揭煤门施工安全管理进行总结，得出揭煤门施工安全管理的技术及方法，从而杜绝揭煤门施工安全事故发生，为瓦斯突出隧道揭煤门施工提供借鉴。
1工程简介
新凉风垭隧道为渝黔铁路控制性工程，位于贵州省桐梓县境内。起止里程为DK149+846～DK157+464，全长7618m，为铁路双线隧道，隧道最大埋深560m。该隧道出口工区（DK155+413～+588）通过二叠系龙潭组页岩、砂岩夹煤层，共9层煤，总长度175m，该段埋深350～400m。其中可采煤层5层，分别为K2，K4，K5，K8，K9，特别是K5煤层的原始瓦斯含量高达15.01m3/t，瓦斯压力高达1.327MPa，远远超出瓦斯含量8m3/t和瓦斯压力0.75MPa的瓦斯突出临界值。
2揭煤门施工前工作
瓦斯突出隧道揭煤门施工前必须严格按照《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）、《防治煤与瓦斯突出规定》及《煤矿安全规程》等相关规定，制定出完善的瓦斯突出隧道施工方案，并通过国内外煤矿及隧道瓦斯治理相关专家的评审。同时，揭煤门施工前必须严格按照经评审后的方案组织施工，揭煤门之前必须完成距煤层2m垂距防突措施及效果验证，防突效果验证后必须经过专家组论证，经论证无突出风险后，方可实施揭煤门施工。
3成立施工组，明确各自责任
3.1成立揭煤门施工工作组
为确保新凉风垭隧道揭煤门施工安全，成立揭煤门施工工作组，揭煤门施工工作组由项目负责人任组长，揭煤门工作组包括专家组、开挖支护组、后勤保障组、应急救援组、技术保障组、地质预报组、安全质量组、隧道通风组、瓦斯监测组及机械设备组，煤系地层揭煤门施工组织机构。
3.2工作组职责
揭煤门施工为煤系地层施工风险性最高，难度最大和最重要的施工工作。因此，揭煤门施工前，各工作组必须明确责任，确保揭煤门施工组织合理和进展顺畅。
4揭煤门施工安全措施
（1）施工揭煤炮眼前的初期支护必须跟拢掌子面，不得有空顶与假顶情况出现。（2）施工揭煤炮眼过程中需有防突员全程跟班，现场取钻眼煤碴样，采用钻屑指标法测K1值，确保K1值不超标并无动力现象，施工完炮眼后按设计要求装药，采用串、并联进行连线。（3）隧道揭煤门施工布置揭煤层炮眼时，现场需有爆破员、防突员及技术员在现场指挥，严格按煤系地层爆破设计施工炮眼。（4）施工揭煤炮眼当班负责人必须携带便携式瓦斯报警仪，将其吊挂在距掌子面＜5m的回风流中，且挂于风筒对帮，当瓦斯浓度达到0.5%时，必须立即停止施工炮眼。当瓦斯浓度达到1%时，必须立即停止作业，切断电源，撤出人员至新鲜风流中的安全地点，并向值班室和揭煤门工作组组长汇报。（5）施工炮眼过程中，若出现喷孔、瓦斯涌出异常，瓦斯持续上升，瓦斯忽大忽小等明显突出预兆时，必须立即停止施工揭煤炮眼，撤出人员至新鲜风流中的安全地点，并向值班室和揭煤门工作组组长汇报和请示处理意见。（6）救护队在施工揭煤门施工期间安排人员在避难硐室待机值班；放揭煤炮及过煤门期间爆破时，救护队安排人员在洞外新鲜风流中待机值班。（7）装药前和爆破前，瓦斯检查员必须按规定认真检查掌子面及爆破点附近20m范围内的瓦斯浓度，若发现瓦斯浓度达到0.5%时，严禁装药爆破。（8）做引药时，放炮员必须在顶板支护完好，无电器设备，无淋水的安全地点进行。（9）做引药前，现场爆破员必须测试电雷管的电阻值，每个电雷管的电阻值＜±0.1Ω时方可做药；装药必须使用药签，装药前再对电雷管进行一次检测；装药后需再次检查电雷管的导通情况，只有当所有炮眼的电雷管全部导通时，方可对炮眼进行封堵。封堵炮眼时不得损伤电雷管脚线。（10）掌子面的电雷管脚线必须扭结，用黑胶布包扎后按炮眼联线图进行联线。（11）严格执行“一炮三检制”、“三人连锁放炮制”和“放炮汇报请示制度”。（12）放炮员必须亲自按设计要求联线，待装药完毕后认真检查联线情况，并且最后离开掌子面。（13）揭煤炮眼在装药时必须全部采取正向装药，严禁反向装药；装药人员必须严格按照装药规定和填堵炮眼要求进行操作。（14）掌子面所有不装药的眼、孔，必须用不燃性材料进行填堵严实，填堵深度应大于炮眼深度。（15）揭煤炮的放炮母线随用随铺，放炮母线与电缆间隔＞0.3m时，不得相互交岔和扭结。（16）隧道揭煤门装药前，所需炸药、电雷管必须派专人护运至掌子面；起爆药箱和掌子面端的放炮母线接头，必须有专人看守。（17）揭煤炮网路接头和母线接头需用黑胶布包扎好，母线按照规定挂设好，装药前后用电桥（电雷管导通测试仪）对电雷管进行测试，并作好记录。掌子面联好线后，用电桥检查网路是否导通，并导通检查母线电阻。掌子面网路电阻测定后，由通风组指定专人向揭煤门工作组组长汇报。（18）揭煤层放炮前，揭煤门施工小组需对放炮影响区域的电器设备进行全面检查，严禁因电器设备引起失爆等情况的发生，并作好相关记录。（19）揭煤层放揭煤炮当班及过煤门期间，采取区域撤人、断电放炮的安全措施。例如，启爆位置需设在距洞口＞20m的新鲜风流中；站岗警戒位置，正洞洞外和平导洞外应在＞20m范围分别进行站岗，并拉好警戒绳，挂好警示语，揭示“正在放炮、严禁入内”；撤人范围是，在放揭煤炮时，由安全质量组组织，采取分组搜索式撤出新凉风垭隧道正洞放揭煤炮的当班人员，以及过煤门期间影响区域（正洞和平导）的所有作业人员等，全部撤至站岗位置以外的安全地点。（20）待所有应撤出的人员均被安全的撤至规定地点后，各组搜索撤人负责人及时向值班室汇报撤人、站岗情况；值班室核实无误后方可请示揭煤门施工组组长是否放炮。（21）放揭煤炮及过煤门期间装药联线结束后，放炮员必须最后撤离掌子面，并将防突反向风门关闭好。（22）所有站岗人员必须随身携带压缩氧自救器，每个自救器的压力应＞18MPa，并会正确使用。（23）放揭煤炮时及过煤门期间，必须切断撤人范围内的一切动力电源（除局部通风机以外）。（24）避灾路线，主要是掌子面———正洞———13#横通道———平导———洞外地面。（25）新凉风垭隧道正洞放炮30min后，至少由两名救护队员带机进入掌子面检查爆破情况，并将检查情况及实向值班室和揭煤门工作组组长汇报。（26）放炮后经检查无异常情况，新凉风垭隧道正洞必须停头＞8h后，并经相关部门现场验收符合要求后，方可由揭煤门工作组组长决定是否恢复生产。恢复生产后，必须立即对掌子面进行永久性支护。（27）揭开煤层后，根据现场实际情况另行编制过煤门的防突技术措施。（28）凡本措施未涉及的，应严格按《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》及《瓦斯隧道规范》等相关规定执行。
5揭煤效果评判及下一步工作安排
（1）爆破后，需通风30min，观察瓦斯传感器显示的洞内回风巷瓦斯浓度，若＜0.5%，由遵义市救援大队队员进洞排险检查；若瓦斯浓度＞0.5%，则加强通风，待瓦斯浓度＜0.5%后再进行排查。（2）救援大队排险检查确认安全后，瓦检员由正洞进入检查回风巷道至开挖工作面的瓦斯浓度。当回风流中瓦斯浓度至开挖掌子面瓦斯浓度＜0.5%时，用电话通知揭煤门施工组组长进洞进行揭煤效果评判。（3）根据专家组评判结果，揭煤门施工组组长下达下一步施工命令。
6结论
新凉风垭隧道为瓦斯突出隧道，隧道穿越煤系地层施工段安全管理极为严格。特别是揭煤门施工时，必须严格按照上述安全管理流程组织施工，均有效控制了揭煤门施工安全，该隧道揭煤门施工过程中，其中4次为瓦斯突出煤层揭煤门施工，在通过不断完善施工管理，以及强化流程管理后，未出现瓦斯突出及瓦斯事故等。因此，上述流程可以极大地避免瓦斯隧道揭煤门施工出现瓦斯安全灾害事件，为将来煤层瓦斯隧道揭煤门施工提供可靠参考。
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