TB 10120-2019铁路瓦斯隧道技术规范_(高清-无水印).pdf

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标准编号:TB 10120-2019
文件类型:.pdf
资源大小:5.8 M
标准类别:铁路运输标准
资源ID:244132
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TB 10120-2019标准规范下载简介:

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TB 10120-2019铁路瓦斯隧道技术规范_(高清-无水印).pdf

2. 0.7瓦斯风化带

gas weathered zone

.8 施钻瓦斯动力现象 gas dynamic phenomenon while d

2.0.8施钻瓦斯动力现象

钻孔在施作过程及便用过程驴QX/T 454-2018 卫星遥感秸秆焚烧过火区面积估算技术导则,用瓦斯和地应力诱发的钻孔 喷孔(喷水汽、煤屑、岩粉、泥沙等)、钻孔变形、顶钻、抱钻、夹钻等 现象。

2.0.9吨煤瓦斯含量

来开挖煤体甲,每吨煤含有的游离瓦斯与吸附瓦斯之 m/计址。

含瓦斯地层向两侧非瓦斯地层各延伸一定长度范围称 区段,延伸长度不应小于50m。

在成因上有共生关系并含有煤层或煤线的沉积岩地层。

在地应力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤(岩石)和瓦斯由 荐体)内突然向开挖空间抛出的异常动力现象,可以简称为 突出或突出。

2.0.14煤层倾角dip angle of coalseam

煤层层面与水平面的夹角,以?表示。当<8°时,称近水平 煤层;8°<6≤25°时,称缓倾斜煤层;25°<6≤45°时,称倾斜煤层; ?>45°时称急倾斜煤层

煤层顶、底板层面间的垂直距离,以t表示。t<1.3m的为薄

2. 0. 16瓦斯浓度

空气中瓦斯与空气的体积之比,以百分数表

隧道或导坑工作面从距突出煤层顶(底)板最小法向距离5m 开始至穿过煤层进入底(顶)板最小法向距离2m的开挖作业 过程。

在煤与瓦斯突出煤层开挖前,对其较大范围采取的消 危险性的工程措施,煤矿称为区域综合防突措施。

2. 0. 24抽放孔

利用机械设备产生负压强制排放工作面前方未揭开煤层中瓦 斯、降低瓦斯压力和含货的钻孔。

2. 0. 25 岩墙

开挖T作面与煤层之间的岩体,其厚度定义为开挖工作面与 煤层间的法向距离。当其最小厚度足以抵御煤与瓦斯的动力作用 破坏时,称为安全岩墙。

2. 0. 26 排放孔

采用正压自然排放工作面前方未揭开煤层中的瓦斯、降低 压力和含的钻孔。

2. 0.27局部通风机

洞内用于防止瓦斯局部积聚或引导风流的通风机 局康。

2. 0. 28主要通风机

向工作面提供新鲜风的通风

一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的激 烈氧化反应;爆炸的瓦斯浓度界限一般为5%~16%。

瓦斯浓度处于爆炸限值之外时,甲烷和空气中的氧气在 温度作用下发生的氧化反应。

2. 0. 31 瓦斯逸出gas escaping

斯从煤体或爱体裂隙,孔洞或炮眼中大扭异常涌出的现象

3.1.1瓦斯隧道可分为微瓦斯隧道、低瓦斯隧道、离瓦斯隧道及瓦斯 突出隧道,瓦斯隧道的类型应按隧道内瓦斯正区的最高等级确定。 3.1.2瓦斯隧道工区分为非瓦斯工区、微瓦斯工区、低瓦斯工区、 商瓦斯工区、瓦斯突出区五级。 3.1.3微、低、高瓦斯工区可根据全工区绝对瓦斯涌出量(Q绝)按 表3.1.3进行确定。

1.3瓦斯工区绝对瓦斯涌出判

4瓦斯隧道只要有一处突出危险,该处所在的工区即为瓦斯突 区。判定瓦斯突出必须同时满足表3.1.4规定的4项指标。

表 3. 1. 4 判定煤层突出危险性指标临界值

:煤的破坏类型可按本规范附录A确定

3.1.5当隧道理置于瓦斯风化带以下,通过具有下列情况之一的

隧姐理度风风 煤层时,应认定为突出煤层: 1邻近矿区或工程发生经调查认定为突出事故的同一煤层。 2邻近矿区或工程已鉴定为突出的同一煤层。 3煤(岩)层有瓦斯动力现象。 4瓦斯压力达到或超过0.74MPa,尚未进行突危险性鉴 定的煤层。 3.1.6前期勘察及可行性研究阶段隧道绝对瓦斯涌出愈等指标 获取闲难时,亦可根据调查的煤层瓦斯含黛或瓦斯压力按表 3.1.6划分丁区等级,确定瓦斯隧道类别,并开展十作;当按瓦斯 含量或瓦斯压力确定的工区等级不一致时,应取较高者。后续设 土施工阶段应按工区绝对斯通出量指标进行核查修正

表3.1.6互斯工区瓦斯含量、互斯压力判定指标表

3.1.7根据隧道通过地层的鼠斯赋存情况,设计、施.可将瓦斯 丁区划分为若干非瓦斯区段及瓦斯区段,并结合不筒区段类型和 分布关系,坚持全工区持续通风和瓦斯检测,制定工区施工组织 方案。

3.2.1线路选线确定隧道位置时,应尽愈避免穿越煤系地层及具 他含瓦斯地层。当不可避免时,应以较短距离通过。 3.2.2铁路瓦斯隧道应设衬硼,根据瓦斯赋存条件、运营环境要 求,建立瓦斯设防综合结构体系。 3.2.3铁路瓦斯隧道施工应在超前地质预报、超前煤与瓦斯探

0.3m及以.上的煤层应进行突出危险性预测。具有煤与瓦斯突出 危险性的煤层必须采取综合防突措施,未消除突出危险,严禁开挖 掘进。

3.2.4瓦斯工区施工期间应实施连续通风,并建立瓦斯通风出

按极高风险隧道进行管理。

理制度,保证设备及系统运行状态良好。

4.I.1线路选线时应充分考隧道施工、运营期间的安全风险和 经济代价,尽量避开煤矿、油气田矿区。当不可避免时,应尽摄以 量短距离或从其边缘地带通过。

1区域地质、矿产地质、水文地质资料,邻近煤矿、油气田、气 井资料及有关煤层分布和瓦斯赋存、突出的相关资料。 2井田的分布、开采水平、瓦斯等级划分、采煤方式及顶板管 理办法接替采区和规划采区的位置及范围。

4. 2.2初测阶段勘察工作应符

1在收集资料的基础上开展地质调绘,辅以必要的钻择 测试,应初步查明隧区煤层和瓦斯分布情况及与隧道工 系。 2油气田或含油气构造影响范围内的隧道,应查明天然 成、运移、储集、封闭条件,并宜进行专项调查评价工作

1应详细查明隧道通过的地层层序、年代、岩层种类及含煤 地层的分布,煤层数及项底板特征和位置,煤层厚度及倾角、变化 特征,隧道穿煤里程及长度。 2结合隧区煤层分布布置钻扎采取煤样和气样,应对煤层的 主要物理性质、指标以及厂业成分进行分析,包括颜色、光泽、重 度、硬度、水分、挥发分、周定碳、灰分、瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯放 救初速度等。 3应确定煤的自燃及煤尘爆炸性判断,煤与瓦斯突出危险性 判断。 4应查明形成瓦斯的地质构造,包括煤层、油页岩层所处的 陶造部位,天然气的生成、运移、储集、封闭条件及影响因紫,地下 水对天然气运移、储存的影响。 5应结合钻孔现场测定瓦斯及天然气含量、涌出量及压力。 .2.4瓦斯隧道施T期间,应进行地质复查工作。对于揭露的 谋层,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(可按本规范附录B计算),根据检测结果核对施工 工区和燥系地层的瓦斯等级,必要时应进行修正,同时应相应修 改设计。

4. 3 瓦斯预测与评估

4.3.1地质勘察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。

判定是否为瓦斯隧道,初步划分瓦斯地层等级。

1根据煤与瓦斯参数,结合施工组织、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,绝对瓦斯涌出量计算可 按本规范附录C确定。 2根据煤体结构及有关参数,进行煤层突出危险性评估和瓦 斯隧道的瓦斯工区、含瓦斯地段的等级划分。

5.1.1瓦斯隧道设防综合结构体系宜根据结构设防等级,结合隧 道长度、线路平纵断面、行车速度和密度、气象条件等因素综合 确定。 5.1.2瓦斯隧道结构设防等级可根据地层赋存瓦斯情况,按表 . 1. 2 确定。

5.1.2瓦斯隧道结构设防等级可根据地层赋存瓦斯情况 5. 1.2确定。

表5.1.2瓦斯隧道结构设防等级

注,当按吨煤瓦斯含盘及瓦斯压力确定的设防等级不一致时,应取较高者。

5.2瓦斯封闭系统设讯

5.2.1瓦斯隧道应采用复合式衬砌。结构设防段瓦斯封闭系统 由二次衬砌、初期支护、瓦斯离层、围岩封堵圈等根据需要组合 构城。

2厚度不小于1.5 mm,幅宽不小于3 m。 3垫层可采用单位面积质最不低于400m自标称断裂强 度不小于20kN/m的土工布。 5.2.7一级结构设防地段可结合瓦斯赋存条件、瓦斯涌出及补给 情况采用超前周边注浆、开挖后径向注浆等措施封闭岩瓦斯通 道,碱少瓦斯涌(逸)出最。

5.3 瓦斯引排系统设计

5. 3 瓦斯引排系统设计

..设全到内比斯解两层地段广一 一用发小 收集管路,并引人水气分离装罩处,分离出的瓦斯气体可由排放管 道引出洞外在高处放散。 5.3.2全封闭瓦斯隔离层地段的末端应设置水气分离装置,段内 限据地下水情况以及封闭段落长度可增设水气分离装聋。 5.3.3当隧道内含瓦斯地段的初始瓦斯压力大于0.74 MPa且采 用结构封闭瓦斯困难时,宜进行瓦斯引排降压。瓦斯引排降压可 选用下列方式: 1衬砌背后预理通向洞外的排放管。 2利用或增设辅助坑道钻设瓦斯降压孔。

1二次衬砌背后左石边瑙下部纵向排水管、拱瑙瑞范剧的坏 向育管可兼作瓦斯气体收集管路。 2纵向育管直径不宜小于100 mm,环向盲管直径不宜小于 50mmo 3盲管间连接采用预制接头。 4瓦斯排放管内径不小于100 mm。 5.3.5从隧道内引出瓦斯的排放管,其上端管口距离拱项以上不 应小于3m,其周围20m内禁止有明火火源及易燃易爆物品。采 用金属排放管附应妥善接地,接地电阻不得大于52。

5.4辅助坑道与附属洞室

5.4.5运营期间予以利用的辅助坑道,瓦斯地段设防标准应与正 洞一致。

5.4.7竣工后不予利用的通过含瓦斯地段的辅助坑道,交存

前应进行封堵处理,并于辅助坑道洞口预留排气条件,其封堵应符 合下列规定: 1辅助坑道与正洞交叉口处采用混凝土封堵,厚度不小于 倍正润润径:当辅助坑道内地下水需引人正洞时,应有防止瓦斯 进人正漏的措施。 2辅助坑道洞口采用混凝土封堵,厚度不小于3m,并于封 围内设置排放管引出洞外,其上端營口距离拱顶以土不小于 3m:平导、横洞等洞口封堵范围尚应于坑底预留排水条件。 3通过煤与瓦斯突出地段的辅助坑道,其防突揭煤段宜采用 混凝土回填,回填范围内拱部预留排气条件,坑底预留排水条件。 4平导与正洞间的横通道,采用混凝土回填密实。 5封堵、回填混凝土的强度等级不低于C20。 5.4.8隧道内煤与瓦斯突出区段不应设置电气设备洞室,其他含 互斯区段应减少附旗洞室设置。

6运营通风及监控系统设计

1.4瓦斯隧道运营期间予以利用的辅助坑道,应设置运营

6.2.1高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道的自动检测系统应具有斯 超限报客,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。

6.2. 3瓦斯自动检测系统的设置应符合下列规定:

1系统应由信息采集设备、系统主机设备等组成,并能抗强 电磁干扰。 2检测点探头宜设置双探头,探头的安装结构应便于定时检 查维修。 3瓦斯隧道的控制室应对隧道内各分站的瓦斯相关参数及 分站设备的工作状态等进行连续自动监控。当出现瓦斯浓度超限 或其他异常情况时,系统主机应能自动报警,并具备联动启动风机 的功能

对建道内风速、瓦斯检测设备及设置的运营机械通风设:

6.2.5设置机械通风的瓦斯隧道的监控中心与

6.3.1瓦斯道的机械通风方式,可采用壁笼式射流风机纵尚通 风、润口风道式纵向通风或竖(斜)并分段式纵向通风,应在技术 经济比较后确定。橘速铁路瓦斯隧道采用机械通风时,不宜采用 壁笼式射流风机纵向通风。

1隧道通风机械可采用射流风机或轴流风机,或者射流风机 和轴流风机的组合。 2正洞内安装射流风机时、不应采用拱顶吊装式。 3轴流风机宜选用低风压、大风量的轴流风机,采用多台轴 流风机时,宜并联设置。

斯、防止瓦斯积聚最小风速以及隧道正常换气通风需风中取大 者确定。计算风压时需计人适域自然反风。防止瓦斯积聚的最小 风速按 1 m/s 计。

6.3.5瓦斯隧道运营期间

启动风机进行通风;当瓦斯浓度降到0.3%以下时,可停止通风。 6.3.6瓦斯道的机械通风运转附间由计算确定,风机每次运转 时间不应小于 15 min。

6.4.1机械通风的风机应有一定的备用求,采用射流风机时应有

4.1机械通风的风机应有一定的备用,采用射流风机时 %的备用量,采用大型风机时应有100%的备用量。备用 须能在10 min内启动。

6.4.2瓦斯隧道机械通风及监控设备的供电应采用一级负荷供 电标准。

6.4.2瓦斯隧道机械通风及监控设备的供电应采用一级负荷供

6.4.3 瓦斯隧道内变配电设备与继电保护装置不宜设置在瓦斯 地段。

6.4.3瓦斯隧道内变配电设备与继电保护装置不宜设置在瓦斯

7.1.1瓦斯隧道应按先探后掘的原则组织施L.,将煤层及瓦斯超 前地质预报纳入施工工序进行产格管理,根据预报成果动态调整 设计、施工方案。 7.1.2瓦斯隧道应以地质调查法为基础、超前钻探法为主,结合 物探、洞内地质素描、参数测试等进行综合超前地质预报。 7.1.3煤层瓦斯超前地质预报应探明煤层及瓦斯赋存参数,评价 遂道瓦斯严重程度及对丁程的影,提出技术措施建议等。 7.1.4瓦斯隧道应及时整理超前地质预报资料,并进行综合分 析,编制成果报告并反馈有关各方。

7.2地质素描及物探

宜小于10m。 7.2.3物探实施过程中应采安全措施,并符合下列规定: 1实施物探的工作位置应避开瓦斯集中通出段。 2物探实施过程中应保持工作环境的瓦斯监测和通风,确保 瓦斯浓度低于0.5% 3采用需辅助爆破的物探手段时,其辅助爆破作业应满足瓦 斯工区燃破作业相关要求。

4高瓦斯及瓦斯突出区段物探设备应采用防爆型

7.3.1瓦斯区段应设置不少于1个超前探孔进行全过程探测,并 符合下列规定: 1每循环钻孔长度不宜小于35m,前后两循环重叠长度不 小于8m。 2探孔宜取芯,当取芯困难时可采用孔内成像方法核实地层 情况。 3实施超前探孔应开展孔口、孔内瓦斯检测工作。 4物探异常段应增设不少于2个探孔。探孔应结合煤(岩) 层产状合理布设。 7.3.2距预测或初探煤层15m~20m(垂距)处,应采用超前探 孔确定煤层准确位,掌握其赋存情况及瓦斯状况,并应符合下列 规定: 1超前探孔应不少于3个,分别探测开挖工作面前方上部及 左右部位煤层位置,探测孔宜结合煤层走向、煤层倾角合理布置。 2每个探孔均宜穿透煤层并进入顶(底)板不小于0.5m。 当探孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保证探孔末端至少超前工 作面20m。 3探孔应取完整的岩(煤)芯,湿式钻孔,进入煤层后宜干钻 取样,并对煤样和气样进行物理、化学分析。 4按各孔见煤、出煤点计算煤层厚度、倾角、走向及与隧道的 关系,并分析煤层顶、底板岩性。 5探测确认平均厚度0.3m及以,上的煤层还应按本规范第9 章的要求开展突出危险性预测。

.3.2距预测或初探煤层15m~20m(垂距)处,应采用

应停正钻扎作业。 3高瓦斯及瓦斯突出地段超前探孔应单工序作业;微、低瓦 斯地段超前探孔宜采用单工序作业。 4钻孔过程中应观察记录孔口排出的浆液、钻屑、孔内瓦斯 浓度变化情况,结束后应及时整理钻孔记录表和成果。 7.3.4施钻过程中出现顶钻、夹钻、顶水、喷孔等动力现象时,应 立即报督,停止工作,撤出人员,切断电源,并进行分析处理。 7.3.5瓦斯地层掘进过程中应采用加深炮孔对洞周进行探测,加 深炮孔应符合下列规定: 1高瓦斯及瓦斯突出区段拱墙范围不少于5个,底部不少于 2个。 2微瓦斯及低瓦斯区段拱墙范围不少于3个,底部不少于 1个。 3 炮孔长度不小于5m,终孔位盘距离开挖轮线外不小于 2m。 4 探测煤与瓦斯的周边加深炮孔严禁装药放炮。 5当加深炮孔施工中出现异常情况时,应及时采取措施。

8.2开控及爆破作业

8.2.1瓦斯区段应根据地质条件、断面大小、煤层及瓦斯的赋存 情况合理选择开挖方法DL/T 1197-2012 水轮发电机组状态在线监测系统技术条件,高瓦斯及煤与瓦斯突出区段宜采用分部 开挖。 8.2.2 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1.0% 2必须采用湿式钻孔。 3炮眼深度不宜小于 0.6 m

8.2.1瓦斯区段应根据地质条件、断面大小、煤层及瓦斯的赋存 情况合理选择开挖方法,高瓦斯及煤与瓦斯突出区段宜采用分部 开挖。

根部分应当用黏土炮泥或者不燃性、可塑性松散材料制成的 封实,其长度不应小于0.3m。严禁用煤粉、块状材料或者其

燃性材料作炮眼封泥。无封泥、封泥不足或者不实的炮眼,产禁爆 破。严禁裸露爆破。

8.2.4炮眼深度和炮眼的封泥长度应符合下列要求:

炮等情况,如有危险情况必须立即处理。在瓦斯浓度小于1%,二 氧化碳浓度小于1.5%,解除警戒后,工作人员方可进人开挖工作 面工作。

8.2.11处理瞎炮残炮时,应在当班组长指导下处理完毕,处

8.3.1瓦斯区段开挖后应及时锚喷支护,在软弱破碎岩层或煤层 中掘进,宜加强初期支护、超前支护,防止期塌。 8.3.2瓦斯区段钢架宜采用装配式钢架:二次衬砌主筋宜采用绑 扎或套简连接,其余钢筋可采用绑扎连接。

中掘进,宜加强初期支护、超前支护,防止册。 8.3.2瓦斯区段钢架宜采用装配式钢架:二次衬砌主筋宜采用绑 扎或套简连接GB/T 33653-2017 油田生产系统能耗测试和计算方法,其余钢筋可采用绑扎连接。 8.3.3瓦斯区段二次衬砌施T工艺、养护应满足下列要求: 1拱墙衬砌混凝土应采用模板台车,拱墙一次整体连续浇筑 完成。 2仰拱施作应各段一次成型,不得分幅浇筑。 3混凝土应分层对称、边浇筑边振捣,应采用机械振捣。 4二次衬砌应预留注浆孔,二次衬砌完成后应及时注浆,充 填空隙,封闭瓦斯。

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