第06章隧道施工方法-特殊地质分解.ppt

碳质页岩 存贮瓦斯 2) 瓦斯比重为0.544，仅为空气的一半，所以瓦斯容易积聚在隧道顶部，其扩散速度比空气大1.6倍，很容易透过裂隙发育、结构松散的岩层。 3)瓦斯不能自燃，但极易燃烧。 2. 瓦斯的燃烧和爆炸性 当隧道中的瓦斯浓度小于5%遇到火源时，瓦斯只是在火源附近燃烧而不会爆炸。瓦斯浓度在5%～6%到14%～16%时，遇到火源具有爆炸性。瓦斯浓度大于14%～16%时，一般不爆炸，但遇火能平静地燃烧。 瓦斯燃烧时，一旦遇到障碍而受压缩，就会形成爆炸。爆炸时能发生高温。发生瓦斯爆炸后的隧道内完全无氧，而充满氮气，二氧化碳及一氧化碳气。这些有害气体很快传到邻近的隧道和工作面，来不及躲避的人员，都会中毒窒息，甚至死亡。 3. 瓦斯释放的方式 比渗出强烈，从煤层或岩层裂缝或孔洞中放出，喷出时间有长有短，通常有较大的响声和压力。 渗出 缓慢、均匀、不停地从煤层或岩层的暴露面的空隙中渗出，延续时间很久，有时带有一种嘶音。此种方式释放的瓦斯量为最大且不易被人发觉。 喷出 突出 在短时间内，从煤层或岩层中，突然猛烈地喷出大量瓦斯，喷出的时间能从几分钟到几小时，喷出时常有巨大轰响，并夹有煤块或岩石。 地层中瓦斯主要通过衬砌本体的细微裂隙和施工缝等通道渗入隧道内。瓦斯渗入量不仅与煤层中瓦斯含量、压差有关，而且与衬砌材料、接缝材料的渗透性质有关，也与隧道内空气的流动速度等因素有关。 施工阶段 运营阶段 瓦斯释放方式 4. 防止瓦斯事故的措施 1) 隧道穿过瓦斯溢出地段，应预先确定瓦斯探测方法，并制订瓦斯稀释措施、防爆措施和紧急救援等措施。 2) 在选择瓦斯地区的施工方法时，要求各工序间距尽量短．尽快对瓦斯地段进行衬砌封闭，并保证混凝土的密实性，以防瓦斯溢出。故尽量选择分部少的施工方法，只要条件许可，应尽可能采用全断面开挖，或采用台阶法。 3) 加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的办法。把空气中瓦斯浓度吹淡到爆炸浓度以下的1/5～1/10，排出洞外。 加强通风 4) 洞内空气中允许的瓦斯浓度应控制在下述规定以内:① 在洞内总回风风流中小于0.75%；② 从其他工作面进来的风流中小于0.5%；③ 在掘进工作面为2%以下；④ 工作面装药爆破时在1%以下；⑤ 当开挖工作面风流中和电动机附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须停工、停机，撤出人员，切断电源，进行处理。开挖工作面内，局部积聚的瓦斯浓度达到2%时，在附近20m内，也必须停止工作，切断电源，进行处理。因瓦斯浓度超过规定而切断电源的电气设备，都必须在瓦斯浓度降到1%以下时，方可重新开动。 5)如开挖进入煤层，瓦斯排放量较大，使用一般的通风手段难以稀释到安全标准时，可使用超前周边全封闭预注浆。在开挖前沿掌子面的整个周边，呈辐射状布孔注浆，形成一个全封闭截堵瓦斯的惟幕。特别对煤层垂直方向和断层地带进行阻截注浆，其效果会更佳。开挖后及时进行喷锚支护，保证其厚度，以免漏气和防止围岩失稳。 6)采用防爆设施 a) 在瓦斯散发区段，使用防爆安全型的电器设备。机械施工时，要防止金属与坚石撞击、摩擦而发生火花。 b) 采用非电毫秒爆破，并使用安全炸药，采用毫秒雷管时，最后一段的延迟时间不得超过130ms。 c) 洞内使用防爆灯或蓄电池灯照明。只准用电缆，不准使用皮线。 7)严格执行有关制度 a)严格执行瓦斯防爆的技术安全规则与有关制度。指定专人定时或随时测量洞内风流和瓦斯含量。瓦斯检查手段可采用瓦斯遥测装置、定点报警仪和手持式光波干涉仪。 瓦斯报警器 b)洞内严禁使用明火，严禁将火柴、打火机、手电筒及其他易燃品带入洞内。 c)进洞人员必须经过瓦斯知识和防止瓦斯爆炸的安全教育。抢救人员未经专门培训不准在瓦斯爆炸后进洞抢救。 『 10.6.8 ▎松散地层、流砂 松散地层指漂卵石地层、极度风化破碎已失岩性的松散体、砂夹砾石和含有少量粘土的土层、无胶结松散的干沙等。其特点是：结构性弱、稳定性差，在隧道施工中极易发生坍塌，若有地下水则坍塌更易发生。 松散地层常用施工方法：先支护后开挖、密闭支撑、边挖边封闭的方法。施工时主要是为了减少对围岩的扰动，必要时采用超前注浆预加固地层的方法，及早控制地下水。 流沙是沙土或粉质粘土在水的作用下丧失其内聚力后形成的，多呈糊浆状。开挖时容易引起围岩失稳坍塌，支护结构变形，甚至倒塌破坏，因此对隧道施工的危害极大。治理流沙必先治水，以减少地层的