隧道施工安全控制要点
中铁隧道集团有限公司安质处
二○○五年九月
隧道施工安全控制要点
第一部分 隧道施工作业安全
第1讲 洞口区域有关工程施工
第2讲 隧道开挖作业
第3讲 隧道支护
第4讲 装碴
第5讲 运输作业
第6讲 衬砌施工
第7讲 斜井施工
第二部分 隧道施工防坍塌防瓦斯安全技术措施
第8讲 锚网喷支护的力学作用及锚固机理
第9讲 隧道监控量测
第10讲 隧道施工预防瓦斯燃烧爆炸
第三部分 隧道施工用电
第11讲 隧道施工供电与照明
第12讲 隧道供电有关安全规定
第13讲 劳动防护用品管理
第一部分隧道施工作业安全
第1讲 洞口区域有关工程施工
洞门各项工程，应结合洞外场地与相邻工程统筹安排及早完成。地形、地质不利者，宜在冬季、雨季前做好，以利洞口稳定和正洞施工安全。当洞口可能出现滑坡、斜面崩坍、地表下沉、偏压、地基承载力不足、开挖工作面坍塌，涌水等危险时，应及时分别采取针对性的注浆加锚固与抗滑桩，从地表加固围岩和地表排水洞内排水墙部打桩、超前钢管、开挖工作面锚喷、初期支护闭合、加固底部围岩、护坡、钢架支撑下部垫板等措施，防止险情扩大发生 “封口”“关门坍方” 重大事故，造成严重后果。有关问题处理原则如下：
1、洞口近处的桥梁墩台、涵洞、下挡等工程，要考虑到隧道弃碴的需要及早完成。
2、当发现洞口处有坍方、泥石流、落石、偏压等威胁，以及边坡、仰坡过高时，可提出改变设计意见，如“早进晚出”延长洞口，设置明洞或增加支护工程并及早完成二次衬砌。
3、当洞口地质较差或覆盖层较薄，为保证洞口地段施工安全，应在洞门内一定距离（一般10～20m）处向洞口方向逐步扩大和衬砌。
4、洞口坡顶天沟、洞门排截水沟、路堑排水沟，要及早完成，并构成排水体系，以防因排水不当造成坍塌。严寒地区、洞内向外的排水沟，应具有防寒的冬季排水性能（如保暖暗沟）。
5、刷仰坡、边坡，要自上而下，一次挖成，并随时处理危石与隐患，护砌工程也要紧跟完成，尽量缩小开挖暴露面。地质条件差时，应采取措施，如放缓坡度、护砌、喷锚支护、做抗滑桩、降水；对倾斜岩层或层理结合差与软硬岩石层，要防止切断岩脚引起坍滑。
6、洞口土石方工程，不要采用大爆破施工。
7、洞门圬工工程应尽早安排施工，施工完毕应及时对排水系统和仰坡防护进行再处理。
8、洞门工程施工人身安全的重点是：
⑪高处作业预防坠落：
①凡是在垂直高度大于2m，或在大于1:1的坡面上垂直高度大于3m处作业者，都必须佩戴安全带、安全绳，并栓在坚固的基桩上，并不得多人系在同一根绳上；若是工作量较大砌体等，则应搭设工作平台，安装栏杆，挂安全网。②使用索道运输料具，其索道必须经主管工程师设计、检验认可，并制订管理制度，确保不断绳、不倒架、不坠物、不伤人、机。③通往山上的人行道路，其宽度应不小于0.7m，当坡度大于25o时，应作成台阶状，并设单侧栏杆扶手。
(2)物体打击
主要伤害形式：①滚石伤人；②工料具坠落伤人。
因而要注意：①尽量不破坏洞口上方的植被；②随时观察检查危石的动态情况，必要时应及时支挡；③施工作业区域设置防护(如安全网的立网和平网)； ④严禁上下重叠作业。
第2讲 隧道开挖作业
一、开挖作业安全要求
1．开挖作业影响安全的因素
当隧道穿过节理发育、易于风化的岩层时，由于各种特殊地质现象的存在会给施工带来困难和不安全因素。
要根据不同的地质条件选择合适的开挖方法和施工工艺，如钻爆法、机械开挖法、人工和机械混合开挖法等，如果方法选择不当会增加施工中的危险程度。 在施工过程中要加强管理，科学组织、合理安排施工工序，如机具的合理使用、爆破器材的管理等。管理不善是影响开挖作业安全的重要因素。
2．开挖作业的一般安全要求：
⑪应根据设计位置、中线、水平、地质等情况，并依据可能产生的下沉量和施工误差来掌握施工部位的尺寸，保证开挖和衬砌断面符合设计要求，同时还应根据所选的施工方法和所配备的开挖方式和步骤，确定循环进尺，以便各工序互相配合；
⑫工作人员到达工作地点后，要首先检查工作面的安全状态，并详细检查支护的牢固情况、围岩的稳定情况，发现松动的石块或裂缝应予以清除或支护，施工作业过程当中也须如此；
⑬要安排专人负责找顶片帮，“找顶”不能“硬撬”，只能是“敲下”或是“轻撬”，以免使围岩失去“自承载拱”能力而引发坍塌；
⑭Ⅲ级以上围岩采用全断面开挖；Ⅳ、Ⅴ级围岩采用正台阶开挖法，台阶长度必须小于洞跨，严禁半断面超前施工而不及时落底封闭；
⑮洞内易发生坍塌、掉石处必须及时进行喷射砼作业，将岩缝堵死，形成岩石承载拱，严格控制初期支护质量；
⑯施工照明电压应采用36V以下安全特低电压。
3．分部开挖的作业安全要求
⑪导坑开挖
导坑开挖是隧道分部开挖的领先工序，应采取多循环，选择最优的炮眼深度，提高爆破效果，加快掘进进度，增加后续工序的工作面，提高施工速度，但在地质不良地带施工时一般不宜超前过多，防止坍方。
根据地质情况、支护方法、动力、运输、通风、排水等情况，在确保施工安全的前提下选定导坑断面。
在下导坑开挖时要注意底板眼的角度，在下坡隧道的施工中更应注意掌握，防止抬高底板。
⑫分部扩大开挖
分部扩大开挖由于在临空条件下进行，最容易造成超、欠挖和坍塌。为了防止超、欠挖，可以采取加强施工测量和顺帮打眼、光面爆破等措施：拱脚以上lm范围内最容易造成欠挖而使衬砌厚度不够，要严格掌握开挖尺寸；当采用向上分层扩大施工时，断面不易控制，要加强施工测量，并在出碴前进行断面检查。扩大开挖施工，当围岩压力较大时，支护应密切配合防止坍塌。
⑬仰拱开挖
设有仰拱的隧道，仰拱开挖一般采用分段跳跃法进行，不允许长距离开挖和使用铲运机等大型机械敞开开挖，以免导致隧道坍塌。
二、钻爆作业安全要求
参加爆破作业以及爆破器材保管、加工人员，都必须是经专业培训合格并持有国家规定上岗证件的专职人员担任，并应严格执行国标《爆破安全规程》和有关规定。
在爆破施工现场设置火工品暂时存放木箱里并上锁，在火工品运送到达后立即装箱上锁，其中存放雷管的木箱还应外包铁皮，特别是火雷管、电雷管，钻孔过程中注意监护，雷管箱和炸药箱距离20M以上，并应有明显标志，周围50m范围内严禁烟火；洞内暂放、加工周边眼炸药地点选择最好选择在已二次衬砌了砼部位或围岩较好之处。严禁将爆破器材怀揣于身上或放置于工具箱内。
1、钻眼安全注意事项
使用风钻的安全注意事项：
进入工作面之前及作业过程中，必须经排烟、找顶清除危石（石质不应先喷射砼甚至于锚网喷）、检查并处理瞎炮。
钻眼前要检查开挖断面的中线、水平，检查导坑位置是否正确，并用红铅油标出炮眼位置；掌子面浮碴应清除干净，检查是否有残眼、未引爆的雷管炸药；检查凿岩台架，特别是临时搭设的台架是否牢固，严防垮塌，铺板是否满铺。以上均符合要求后方可进行钻眼。
采用风钻钻眼时，应检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常，管子接头是否牢固、有无漏风情况，钻杆有无不直、损伤以及钎孔堵塞现象，要检查凿岩机的供水情况，严禁干式凿岩。
使用带支架的风钻钻眼时，应把支架安放稳妥；站在碴堆上操作时应注意石碴是否稳定。遗留的残眼不得套打加深。
应先开水后开风，以减少扬尘。
钻眼过程中应注意的问题：开门应用短钻杆，其长度在80cm以下；当钻杆没有找准炮眼位置时，风门不能太大，应在钻头进入炮眼后再完全打开风门；司钻人员不得把胸部、腹部紧贴风钻手柄，腿部不得抵住风钻卡套弹簧；钻眼过程中与钻杆应保持在一条直线上，防止钻杆弯曲、掉头或折断；卡钻时应用扳手拔出、不得敲打，未关风门不得拆除钻杆；风钻2h要加油一次；要加强风钻的保养和维修，不得在工作面进行拆卸和维修工作。
使用电钻时，应检查绝缘和电缆的连接情况，司钻人员要戴绝缘手套、穿绝缘鞋，不得用手导引回转的钢钎、不得用电钻处理被卡住的钢钎。
使用钻孔台车的安全要求：
轨行式台车的轨道铺设和轮胎式台车的道路要符合说明书的要求。
台车的走行速度不得超过25m/min，当接近工作面时应减速慢行，并做好刹车准备，防止撞击工作面；台车走行或待避时，应把钻架和机具都收拢到放置位置。
台车进出洞为保证安全应有专人指挥，不得载人或载物行驶，并认真检查道路，清除障碍物。
台车应在隧道中心线上走行或工作，其左右偏差不宜大于0.5m，台车就位后不得倾斜，并应刹住车轮、放下支柱，防止前后移动。
钻爆工应熟悉设计图纸，认真按照炮位设计标定位置精心操作，对钻孔应明确分工，两钻臂不得同时在一竖直面上作业，只能交叉进行，以防止危石砸坏钻臂，要随时注意钻杆的回转情况，掏槽眼定好位置，防止交叉或打穿。
液压凿岩机的拆卸和安装，必须由受过培训的人员担任，每班都应检查拉杆的情况，在固定链条上不得有泥碴或石子，防止链条和链轮的损坏。
在遇到断层和地质不良的情况时，必须指派安全员站在一定的位置上观察险情，台车司机必须坚守驾驶室，且发动机不熄火，遇有险情可以随时撤离。
钻眼过程中，特别是液压凿岩机凿岩过程中应特别注意观察围岩状况，发现险情应及时处理，必要时应撤出人员。
参加爆破作业与器材加工所有人员，严禁穿着化纤衣服和硬底及带铁钉（掌）皮鞋，以免摩擦产生静电和踏损爆破器材，造成事故。
参加爆破作业的领发器材、加工、装药、引爆等人员，严禁工作中点火吸烟或工作场地违章使用明火照明和点炮，并应设事故照明应急设施备用，爆破工应随身携带手电筒（电力起爆时应为绝缘型）．以防照明突然熄灭造成忙乱而发生事故。
点炮人员撤离道路应保持通畅。
2、洞内爆破作业的一般安全规定
洞内爆破作业必须统一指挥，并由经过专业培训且持有爆破作业合格证的专职爆破工担任。进行爆破时，所有人员应撤到不受有害气体、震动和飞石损伤的地点，其安全距离为：独头巷道不小于200m；相邻的上下导坑内不小于l00m；相邻的平行坑道、横通道及横洞间不少于50m；双线上半断面开挖时不少于400m；双线全断面开挖时不少于500m；洞内多处施工（特别是未二次衬砌地段施工），每次放炮前应通知到每一个邻近工作面，并做好相关的人员撤离工作。
如一座隧道每两个工作面相对开挖接近贯通时，两端要加强联系，统一指挥：①两端距离在200m时开始，一端爆破时必须提前1个小时通报另一端，另一端作业人员必须撤离险区；②两端距离在8倍循环进尺（两端不一致时按循环进尺大的一端计算，但不得少于15m）时，其中一端必须停止施工，人、机撤出到安全距离以外并设立警戒标志，严防人员误入险区。
3、爆破的警戒防护：爆破前，必须同时发出音响和视觉信号（话筒、口笛、铜锣、红旗、红灯等）使危险区的人员都能听到看到。
a. 第一次信号----预告：所有与爆破无关人员应立即撤至安全距离以外，并在边界派出警戒人员；
b. 第二次信号----起爆：确认人员设备均己撤出危险区，方准发出此信号，根据这个信号，爆破人员才准许起爆；
c. 第三次信号----解除警戒：炮响后，警戒防护人员仍应坚守岗位，必须待领导批准的人员进入爆破面检查，确认安全后，经爆破班长同意，方可发出解除警戒的信号。
4、装药点炮注意事项
①装药前，应首先检查爆破作业面围岩和附近支护是否牢固，必要时应先行加固；并将开挖面5m范围内的杂物、石块清理干净；炮眼内的泥浆、石粉应吹洗干净；刚打好之炮眼因热度很高，不得立即装药；如遇照明不足，发现流砂流泥未经妥善处理、可能有大量溶洞水涌出的情况时，应严格禁止装药。
②装药时，要严格按爆破设计规定的爆破器材类别和药量装药，并堵塞炮泥，最小不少于20cm。不得使用已经冻结或分解的炸药、TNT、苦味酸、黑色火药等产生大量有害气体的炸药；严寒地区禁用胶质炸药。
用于潮湿或有水工作面的引线和起爆药包，必须进行防潮、防水处理。 严禁使用金属器皿装药，应使用木、竹棍轻轻送入炮眼，不得冲击，不得挤压引线。
装药与钻孔不得平行作业，若用钻眼台车平行钻眼而且深孔爆破，又采取
以下措施不受此限：即制定出操作细则经处总工程师批准，并由值班负责人统一指挥；装药与钻孔必须自上而下进行，钻孔与装药应隔开一排孔，其距离不少于
2.5m；装药与钻孔人必须分区负责相对固定。
③网路接好后，应有专人检查是否合格。
点炮人员，必须按计划依次点炮，点炮前应选好撤出路线和躲避点。使用导火索、导爆管、导爆索引爆药包，点炮时必须使用导火索或点火器材（如点火线、棒、筒、击发枪、电火头等），严禁使用火柴、烟头、打火机、灯火等。并不得脚踩和挤压引线。用电雷管起爆时，炮响后应立即取一下放炮器手柄、放炮箱钥匙，然后摘除电线；此手柄和钥匙，应始终由放炮组长掌握。
5、爆破后的安全检查：爆破后必须等待15分钟后方可进入爆破面检查，这15分钟时间，一是为了通风排烟，二是避免可能发生的“迟缓”炮响伤人。检查内容为：有无瞎炮及可疑现象；有无残余炸药及雷管；顶板及两帮有无松动石块；支护有无松动和变形。如有，应立即处理。
瞎炮未经处理，不得进行下道工序作业。
放炮后必须进行找顶撬帮工作，每班都必须有专职人员，应在恢复照明后进行。放炮后第一次找顶应有监护人，使用的工具应轻便，有条件时，应尽量安排使用反铲、台车钻臂，以策安全。
6、建立火工品实际消耗量核实制度。炮工在领出火工品后的现场实际消耗量由现场值班干部如分队长、领工员负责核实并签字，下次再领取火工品时，由管库员核清退料后再发料（见下表）。
雷管入库前必须核验并登记雷管编号。
爆炸物品领取消耗审核表
7、瞎炮处理：首先恢复警戒防护，再由装炮人当场处理（如遇特殊情况，须经施工负责人准许方可另行处理，但须设立明显标志；采取相应安全措施）：检查如果是孔外原因造成的，采用塑料导爆管切去损坏部分重新接引爆管即可，此时接头尽量靠近炮孔口；当采用火花起爆，如果导火索完好时可重新点燃起爆。炮眼中只有炸药而没有雷管时，首先试用木制炮棍掏出炸药（严禁采用铁制炮棍掏炸药），不奏效时再用高压水或风（只能用铜制管，严禁采用铁制管）冲洗炸
药，最后重新装药爆破。如果炮孔内炸药完好也可加装起爆药引爆。第一次不成功要进行第二次爆破时，可先用水或空气冷却炮眼。只有在不得已时才允许在瞎炮旁边另行钻一平行炮眼装药引爆，但距离不小于0.4米，而且一定要找准炮眼方向(注意岩层节理，不得有裂纹连通瞎炮眼)切忌盲目开钻造成事故。
8、爆破器材的加工：
⑪加工房位置选择：
①起爆管和信号管应在专用房间加工，严禁在爆破器材存放间、住宅和爆破作业地点加工。
②加工起爆药包的加工房必须设在距洞口 50m以外的僻静地点；如洞口距工作面超过1000m时，可在适当地点设立洞内加工房（洞室），洞深应大于10m，
o并与隧道中线有60的交角，应选在坚固的岩层中，并做好支护与防水，而且设
两道外开门；加工房应设立明显标志与专人看守，存储药量仅限于当班用量，并建立领发台帐。
⑫加工房（洞室）应有防火、防雷击设施，其照明，可采用自然采光或房外探照灯采光，不准安装一般电气照明灯具，只准采用防爆型电气器材，电线应用铠装电缆，电压值为36V，电源开关和保险丝，宜用防爆型或设在房外的专用包铁皮的开关箱内。屋内严禁烟火。
⑬加工操作的一般规定
①作业的人员严禁穿化纤衣服以及携带任何火源。
②加工起爆管和信号管，应在铺有软垫和防止物品落地的带凸缘的工作台上操作。工作台上应安装带有金属框架厚度不小于8mm的有机玻璃防护板，以保护操作者的脸部和胸部。多工作台同时加工时，相邻工作台的端部应安装厚度不小于l00mm、高度不小于0.7m、宽度与工作台相同的硬质木板。两相邻工作台的间距不小于1.5m。
装配起爆管和信号管前，必须试验、计算引线质量与长度，每批分卷进行；逐个检查雷管质量，凡管体压扁、破损、锈蚀、加强帽歪斜者，严禁使用。电雷管须经电阻检验，生铜锈的雷管严禁使用。
③每个工作台上存放雷管不得超过100发，且应放在带盖的木盒里。操作者手中只准拿一发雷管。
④切取导火索或导爆管，要使用快刀；切割时，工作台上禁止堆放雷管。每盘导火索或每卷导爆管的两端应先切掉5cm。切取的每根导火索的一头应切成垂直面；每根导爆管的两端都应切成垂直面，一端封口。切割前应检查导火索、导爆管的质量，凡有过粗、过细、破皮和其他缺陷的部分，均应切除。
⑤将导火索和导爆管有垂直面的一端轻轻插入雷管，不得旋转摩擦。金属壳雷管应采用安全紧口钳紧口，纸壳雷管应采用胶布捆扎紧口或附加金属箍圈后紧口。注意：导爆索应先在木板上切取规定长度后放入药包，不能先放入药包一端再切断另一端。
⑥加工好的起爆管与信号管应分开存放，信号管必须系上标记。
⑦加工起爆药包时，应用木质或竹质锥子，在炸药卷（包）中心扎一个同雷管大小的孔．孔深应能将雷管全部插入埋住。雷管插入药卷后，应用细绳或电雷管的脚线将雷管团紧，加工药柱时，必须将雷管放在药柱的预留孔内，禁止露在药柱外面。
⑧用于潮湿或有水工作面的起爆管和起爆药包，必须进行防潮、防水处理。 ⑨非电导爆雷管，一般情况下，工厂都可以按用户要求，在工厂把导爆管与
雷管装配好，连同导爆管分箱装运来的。工地不要考虑自行加工问题，但须在修建雷管库时按每万发2m2扩大库房面积。
⑩导爆管和雷管的装配方法：将导爆管切去封口的一端插至卡口塞底部，然后将卡口塞插入雷管壳，直到卡口塞肩部抵到雷管壳部（有的卡口塞是厚壁空心塑料管插入12mm为适当）；再用收口器收口，收口的位置是在离雷管壳口10mm范围收二道或三道口，收紧程度为导爆管不被2公斤拉力拉脱，又不得使导爆管腔卡死，如此装配好的雷管必须用标签标明段数，分开存放。
起爆药卷加工中，不准把雷管段数标签失落，为防止雷管拉脱，导爆管脚线要折褶过来用胶布捆扎后，将不同段数的分开装箱。
周边孔采用间隔装药时，应按设计图用导爆索和竹片加工成串，长度应比炮眼深度短0.4m。药串上每个药卷都必须紧贴导爆索。
第3讲 隧道支护
隧道开挖施工中，对松软、破碎、不稳定的围岩，为防止开挖后围岩暴露时间过长，造成坍塌，必须配合开挖及时进行支护，以确保施工安全。对不同类别的围岩，可以采取喷射混凝土支护、锚喷支护、喷锚网喷支护、喷锚网喷+钢构件支撑支护和二次衬砌。
1．喷射混凝土施工
作业前应认真检查以下项目：喷射混凝土地段悬浮的危石是否处理，用高压水冲洗岩面是否符合要求，能否使喷层与岩面密贴，脚手架平台是否牢固可靠，是否设置防护栏杆，照明是否符合要求，作业范围是否布置警戒人员，由专人仔细检查管路、接头等，防止喷射时因软管破裂、接头断开引起事故。
进行喷射作业时，应根据喷射方式、混凝土配合比等条件，采取合适的防尘措施：工作面应设置防尘水幕；加强施工通风，降低粉尘浓度；由于水泥和速凝剂对皮肤有腐蚀性，工作人员要加强个人防护，喷射手应佩戴防尘面罩、防水披肩、防护眼镜、防尘口罩、乳胶手套；其他工作人员也应配戴防尘口罩等防护用品。
对从事喷射作业的人员要定期轮换，上岗前和施工中定期进行身体检查。 当拌合机设在洞内时，应对拌合机和皮带运输机的回转部分进行覆盖，防止发生卷夹事故。必要时要在拌合机附近设集尘机。当采用人工喷射时，应配备辅助喷射支架，防止在管路堵塞时因喷嘴剧烈震动而引起危害。当转移喷射地点时，应先关闭喷射机，喷嘴前方不得站人。在处理管路堵塞时，喷嘴应有专人看护，以防止堵塞消除后喷头摆动伤人。喷射作业要由负责人按规定的信号、方法进行指挥，防止因喷射手和机械操作人员联络不佳而发生事故。
对所需的喷射机械必须实行“三定”制度（定机、定人、定岗位），认真执行安全操作、保养和交接班制度。
喷射机械设备应布置在安全地段，喷射机注浆罐、水箱、风包等均应安装压力表、安全阀，并在使用前进行耐压试验，合格后方可使用。
搅拌输送车卸料地点及喷射作业场地要做到机械布置合理，运输道路畅通，风、水、电位置合理，线路顺直，互不干扰，管线路应不漏风、不漏水、不漏电，场地整洁无积水。加强交通管理，防止人员与车辆互相干扰而发生事故。
喷嘴严禁对人放置，在未打开风阀前，不得搬动或关启密封盖，以防止高压
喷射物喷出伤人。
喷射机应先给风、再开机、后送料。结束时待料喷完，先停机、后关风。工作中应经常检查输料管、出料弯管有无磨薄击穿及连接不牢的现象，发现问题应及时处理。当喷嘴不出料时，检查输料管是否堵塞，但一定要避开有人的地方，防止高压水、高压风及其他喷射物突然喷出伤人。
锚喷作业中的事故，多数是由于掌子面产生表层岩石坍落，或由于喷射混凝土硬化不充分，产生剥落掉块而造成的。另外，由于锚杆钻孔的操作比较复杂，容易产生接触性事故，在注浆和插锚杆时，常用不正确姿势作业，造成跌倒和坠落事故。因此，施工中应指定检查人员，随即进行检查，指挥操作人员操作。 在进行钢支撑支护时，应按高处作业要求，制定作业计划。根据作业环境，选定起吊设备，按作业程序对构件倒塌、歪曲、落石掉块、人员坠落等不安全因素，制定相应的安全措施，并设专人指挥、检查。
在平台上工作时，上下传递、运输物料必须确定联络信号，严禁抛掷。
在喷锚支护施工中，应按设计参数要求，建立严密的检验制度，以确保锚杆深度、锚杆间距和注浆符合要求；确保喷射混凝土的设计厚度、强度和表面形状要求；确保钢筋网间距位置、接头尺寸、保护层厚度和粘结力要求。当发现已锚区段的围岩有较大变形或锚杆失效时，应立即在该段增设加强锚杆，其长度应大于原锚杆长度的1.5倍。在不良地质隧道中施工，应有钢架支撑备品，必要时应用钢架支撑加强支护。
2．钢构件支撑架设施工
钢构件支撑的材料，一般选用工字钢、U型钢、钢轨、钢管等，按设计要求预先制成构件。在搬运过程中应绑扎牢固。使用时栓接或焊接，其架立位置应于衬砌断面之中，并留有足够的混凝土保护层。架设应由专人按照规定的信号进行指挥，随时观察围岩动态或喷射混凝土的情况，防止落石、坍塌引起事故；作业人员在紧固螺栓时，要站在平稳牢固的脚手架上，并佩戴安全带；对架设的钢架要经常进行检查，当发生扭曲、压弯等现象或征兆时必须及时将其他人员撤离。钢架支撑下端应加设底板，如基底松软，为防止支撑受荷载下沉，也可用混凝土加固基底。各排支撑间应用纵向拉杆联成整体，如可能产生纵向荷载，应加设纵向斜撑、钢架支撑的外围应用钢板、预制板等塞紧背严。
用钢管作为不拆除的支撑时，应在架设后向管内灌注强度不小于C30的水泥砂浆，以增加其结构的稳定性和承载能力。
花拱支撑是常用的一种钢架支撑，它是以钢制花拱代替扇形木支撑，同时，在衬砌中花拱可不拆除，作为拱圈混凝土骨架，起到加固衬砌的作用。因此，在不良地质、地压大、有明显偏压或施工中出现较大坍方的隧道中得到广泛使用。
3．喷锚网喷钢构件联合施工
喷锚支护一般作为临时支护但也可以作为永久支护。
⑪当Ⅱ～Ⅲ级围岩需局部支护时，可采用喷射素混凝土，必要时加设锚杆，为防止岩爆和落石可用加网喷混凝土；
⑫Ⅲ～Ⅳ级围岩可选用喷、锚喷、锚网喷支护；
⑬Ⅳ～V级围岩：选用锚喷支护、喷锚网喷支护、喷锚网喷+钢构件支撑支护。施工方法宜采用微台阶，其台阶长度不大于隧道开挖宽度，如发现围岩稳固情况较差，可用小导管或超前锚杆补注浆液加固。应适当控制循环开挖进尺，一般循环开挖进尺宜控制在1～2.5m。开挖后应尽快初喷混凝土封闭，然后锚网架钢支撑，最后喷射混凝土到设计厚度。
⑭V～Ⅵ级围岩：一般应采用喷锚网喷+钢构件支撑支护。施工方法：应采用小导管或超前锚杆补注浆液加固，微台阶或循环法开挖，核心土面积不少于断面的50%；
⑮上半断面开挖，循环开挖进尺应严格控制在0.5～1.5m之间，开挖后应立即初喷混凝土封闭，并尽快锚网架钢支撑且喷射混凝土到设计厚度；下半断面开挖，循环开挖进尺应严格控制在1～2榀钢拱架之间，开挖之后应立即钢腿，并尽快锚网喷射混凝土到设计厚度。严禁使钢拱长时间悬空或不喷射混凝土。
⑮采用喷锚支护必须严格实行光面爆破，使平均超挖量控制在10～15cm以内，个别欠挖不大于支护厚度的1/2，且表面光滑平顺，不出现危石，消除了集中应力，也能发挥喷锚支护的作用。
⑯喷锚支护时，如作业面涌水，会使喷层剥离围岩，应采取埋设导水管疏导涌水的措施，做好排水处理。
⑰保证锚网喷的施工质量。在软弱岩层中修建坑道，做好锚网喷是保证工程安全的基础。锚杆孔砂浆一定要饱满。安设钢筋网时，应互相搭接，其长度不应小于10cm；钢筋网要紧贴初喷混凝土铺设，与岩面间的空隙一般不小于30mm，使混凝土能充填密实；钢筋网应与锚杆连接牢固，使喷射时不致颤动，影响喷射质量；喷射混凝土厚度要保证。当发现喷射混凝土有空鼓、脱落及严重裂缝的地方，一定要凿掉及时重喷。
4、监控量测
喷锚支护之后，应按照规定的监控项目和要求，布置测点，观测数据。施工人员应会同设计人员对测试资料进行分析，据以确定永久支护（二次衬砌）施作时间和对设计参数作必要的调整。
第4讲 装碴
一、安全作业基本要求
隧道施工应根据断面大小、施工方法、机具设备和运量确定运输方案，装碴能力应与运输车辆的容量相适应，运输方式应根据机具设备和施工条件进行选择，长隧道运输要建立工程运输调度，统一指挥，以提高运输效率、确保安全。
各种运输设备不得人料混装；各种摘挂作业均应设置专职联络员；进入隧道的内燃机械与车辆，必须选用带净化装置的柴油机，控制汽油车辆和机械进洞，如果通风良好可以达到通风和防尘的要求时也可不受此限制；装载料具时，不得超出限界，装载大体积或超长料具时，应捆扎牢固，并加游车与保险绳，设置显示限界的红灯，还应专列运输和专人指挥。
二、装碴作业安全规定
装碴前必须对碴石进行喷水降尘。作业人员应按规定佩带防尘护具。
人力装碴时，装车前应把车停稳并制动，解除制动要使用工具。起动前应鸣笛或吹哨。漏斗装碴时，应有联系信号；棚架上扒碴应保持碴堆稳定，防止零星石块坍塌伤人；装满时应发出信号，装碴后漏斗应及时加盖。接碴时，漏斗口下不得通过行人。
机械装碴，坑道断面尺寸应能够满足装载机械安全运转。装碴机上的电缆或高压胶管，应有专人收放；装碴机操作中，其回转范围内不得有行人，以避免机械伤害；遇超大石块不能利用扒碴机抓斗砸碎石块。
掌子面装碴，司机要注意未处理干净的危石，特别要注意断层围岩变化发生坍塌。
第5讲 运输作业
一、轨运输安全规定
㈠、电瓶车司机、调车员、信号员
1、必须经培训考核，持证上岗。
2、饮酒后不适宜状况不得上岗作业。
3、身体有禁忌病症（含服用镇静剂药物）的不能勉强上岗。
4、严禁疲劳上岗作业。
5、工作中必须精力集中。
㈡、线路铺设、养护
1、洞外
⑪应根据需要设调车、编组、卸碴、进料、设备整修作业等线路。
⑫轨道尽头处应有挡车装置，卸碴轨道应作成1％的上坡道。在线路的尽头应设置挡车装置和标志，以及较宽的卸车平台。平台应搭设牢固，平台上设置挂钩、栏杆，并应经常检查。
2、线路铺设标准和要求如下：
⑪钢轨类型：机动车牵引运输宜不小于24kg/m。
⑫道岔型号：机动车牵引宜选择较大号数的道岔，并安装转辙器。
⑬轨枕：间距应不大于0.7m；长度为采用的轨距加0.6m，上、下面应平整，道岔处应铺长枕。
⑭平面曲线半径：洞内应不小于机动车或车辆轴距的7倍，洞外应不小于10倍。
⑮道床：可利用洞内不易风化的石碴作为道碴，其厚度应不小于15cm。 ⑯线路铺设：轨距允许误差+6mm、-4mm。曲线地段应按需要加宽和超高，必要时加设轨距拉杆；直线地段应两轨整平。钢轨接头处应并铺两根枕木，保持平顺，连接配件应齐全牢固。
⑰线间距：双道的线间距应保持两列车间净距大于20cm，错车线应大于40cm。
⑱车辆距坑道壁或支撑边缘的净距不小于20cm、单车道一侧的人行道宽度不小于70cm。
当采用新型轨式机械设备时，线路铺设标准应符合机械规格、性能要求，并保证施工安全。
3、洞内运输轨道应尽可能铺设双道，如铺设单轨道时，要铺设错车线，错车线的有效长度应能满足最长列车运行的需要。
4、有轨运输巷道，风水管线应集中设在一侧，人行道单独设在另一侧，而且侧墙壁上，不准安设影响行人和调车员调车作业安全的临时支架等设施，当不可避免时应设声光示警装置。电线电缆敷设高度应符合规定，特别是高压电缆应确保不被车辆撞击。
5、运输线路应设专人按标准要求进行维修和养护，使其经常处于良好状态。线路两侧废碴和余料应随时清除。
6、轨道旁堆料，距钢轨外缘不少于50cm，高度不大于100cm，并应堆码稳
定。7、斜井，特别是陡长斜井应设计有防止溜车装置；在斜井进入正洞之前，应设置避难线或避难装置。
㈢、运行作业
1、车辆
⑪牵引车必须灯光、制动良好。列车制动距离，运物料时不得超过40m，运送人员时不得超过20m。
⑫每一牵引车和运输车都必须分别配备止轮器---铁楔。
⑬调车员调车站位应有可靠的防滑装置和可靠的把手或安全带等防止坠车措施。
⑭车辆与车辆之间连接必须是刚性连接，且须有足够的强度、刚度。严禁柔性连接。
⑮正常运行时，机动车应在前端牵引（调车和处理事故时，不在此限）。 ⑯非当班司机不得驾驶车辆，非调车员不得进行摘挂钩作业。
⑰车辆最大行车速度：洞外及成洞地段15km/h，洞内施工地段5km/h，载人车辆10km/h；车辆间距离不小于60m。
2、 启动前
⑪司机：
①检查车况，特别是制动和连接装置；
②测试验证灯光、制动、喇叭是否良好；
③若是前后两端驾驶室，司机应尽量在远离梭矿出碴端驾驶。
⑫调车员：
①按规定穿戴好防护用品；
②巡视检查车辆前后、左右、上下；
③查验车内有无超重、超宽、超长、超高、绑扎不牢、放置不稳、人货（工具物料除外）混装、雷管炸药同车厢等现象；
④车辆与车辆之间连接是否牢固可靠，特别是重载上坡牵引；
⑤撤离止轮器。
3、列车运行中
⑪调车员：
①必须使用口笛（步话机除外，但步话机也应备口笛）准确的向司机发布行车命令；
②应尽量靠近列车前端调车；
③注意观察周围情况，通过道岔、道口、通道口、作业区路况欠佳、前方有车辆、行人、视线不良等特殊区域必须鸣笛减速，当运行前方有危及车上人员障碍时，应提醒车上人员避让；
④注意观察车辆内人员、工具等状况，严禁头手、工具、物料伸出车外，车未停稳严禁上下人员、工具、物料；
⑤注意前后左右车距；
⑥车未停稳不应进行扳道、摘挂车作业；
⑦进行摘挂车作业时注意所站位置。
⑫司机：
①打开车灯；
②得到调车员发布的行车命令鸣笛后才能启动车辆；
③行车及进行摘挂车作业时注意严格按照调车员信号控制车速。
④同一地段上，不得行驶非机动车辆。
⑬卸碴场卸碴时，调车员应注意观察，防止滚石伤人。
4、停车时
⑪司机：
①必须拉紧车闸；
②临时停车：
a.不应关闭车灯；
b.应坚守岗位，确需离开驾驶室应戴安全帽；
c.取下车钥匙并不得交给非当班司机。
⑫调车员：用止轮器固定车辆，特别是与牵引车分离后的车辆则必须用止轮器固定车辆。
㈣、其他
1、长陡坡应有防止溜车伤人的严密的安全措施，如：反坡隧道在衬砌、捡底、掌子面在等人员相对集中适当处，正坡隧道在洞口附近设置人员警戒或强制翻车颠覆装置等。
2、严禁无轨机动车辆进洞，如确需，则必须制定严密的规章制度并认真执行。
3、非机动车无牵引车牵引下坡时，严禁溜放，且须配有调车员。
二、无轨运输
采用无轨运输，通常情况下使用的运输车辆应选用带净化装置的柴油汽车。 要经常对路面进行养护、保持路面平整。对于施工工期长的隧道，运输道路应铺设路面，以确保车辆安全运行。在洞内施工地段的正常行车速度不得超过10km小，有牵引或会车时不得超过5km/h；在非作业地段有牵引时的速度不得超过15km/h，会车不得超过10km/h。
车辆在行驶中不得超车。会车时，空车让重车、重车要减速；斜井车辆行驶中下坡车让上坡车，两车厢间至少保持50cm的安全距离。严禁超载。同向行驶的车辆，前后两车至少保持20m的距离，洞内能见度较差时要加大间距。洞内车辆会车或发现前方有行人时应关闭大灯，改用小灯或近光灯。车辆起动前应注意瞭望并鸣笛进出洞口应鸣笛，但不得使用高音喇叭。洞内倒车与转向，必须开倒行大灯、鸣笛或有专人指挥。
进出洞人员应走人行道或靠边行走，不得与车辆或机械抢道，不准扒车、追车或强行搭车。
洞口、平道狭窄的施工场地，应设置缓行标志，必要时设置防护人员指挥交通。停放在车辆行车限界的施工设备和机械，应在外缘设置低压红色闪光灯，组成限界显示设施。
洞外卸碴场地应保持4％的上坡段，并应在碴堆边缘80cm处设置挡木，危险倒车卸碴场应派人指挥，以防止在倒车时陷车或翻车以及滚石伤人。
三、运送爆破物品
1、汽车运输
⑪运输爆破器材的车辆，必须是安全技术状态良好，备有消防器材的车辆。严禁使用病态、安全无保障的车辆运输爆破器材。洞内汽车运送爆破物品排气口应加防火罩。
⑫运输爆破器材，应由政治可靠、责任心强、技术好、有一定安全驾驶经验的驾驶员担任 。
⑬运输爆破器材，应由政治可靠、责任心强、经考核持证的爆破器材押运员随车押运。
⑭运输爆破器材，应使用箱式封闭型车辆运输；使用敞车运输，爆破器材堆码高度应低于车箱四周箱板高度，并覆盖篷布，用绳索捆绑牢固；能见度好时车速不得超过4Okm/h。
严禁使用翻斗车、自卸车、拖车、拖拉机、机动三轮车、人力三轮车和摩托车运输爆破器材 。
⑮运输爆破器材，必须做好“防火、防盗、防碰撞、防颠漏”的四防工作，并在车辆前后设置运输危险物品的明显标志。严禁无任何安全防护措施运输爆破器材。
⑯运输爆破器材，严禁搭乘其他无关人员，禁止司乘人员携带烟火或发火物品 。
⑰洞内两车间距应保持50m以上。
2、用有轨机动车运送爆破物品时，应遵守下列规定：
①炸药和雷管不宜放在同一列车内。如同一列车运输时，装炸药和雷管的车辆之间，以及炸药和雷管车辆同机动车之间，都必须用三个空车隔开。
②硝化甘油类炸药或雷管必须装在专用的带盖木厢内，车厢内应铺上胶皮或麻袋，并只准放一层炸药箱。其它炸药箱可以装在矿车内，但堆放高度不得超过矿车边缘。
③爆破物品，必须由炸药库负责人，或经过专门训练的专人押送。除跟车人员、押送人员和装卸人员应乘在尾车内外，其它人员严禁乘此车。
④列车的行驶速度不得超过2m/s。
3、严禁用翻斗车，自卸汽车、拖车、拖拉机、装载机、机动与人力三轮车、自行车、摩拖车和皮带运输机运送爆破物品。
4、用人力由炸药库向工作地点运送爆破器材时应遵守以下规定：
①炸药和雷管不准由一人同时运送，二人同行时，应保持50m以外的间距；电雷管严禁与带电品（如干电池、手电筒）一起携带运送，并不得提前班次领取爆破器材，当班领取后应当直接送到工作地点，严禁中途停留，并不得携带火种。 ②运送炸药人员乘罐笼上下井时，每次不得超过二人，其他人员不得同罐上下。
③每人一次运送炸药不得超过20kg或背原包装炸药一箱（挑运为二箱），运送起爆药卷时不得超过10kg。
④同时搬运炸药和引线不得超过l0kg。
⑤运爆破器材人的前后30m应派专人防护。
5、在洞内及辅助坑道、竖井运送爆破器材时，必须遵守以下规定： ①雷管与炸药应分别放置在带盖的容器内分别运送。
②必须事先通知司机、卷扬机司机和井口上下联络员。
③运送硝化甘油类炸药或雷管时，罐笼或吊桶内只准许放一层炸药箱或只放雷管，且不得滑动，一般的炸药箱堆放高度不得超过罐笼或吊桶高度的2/3，并不高于1.2m。
④在装有炸药的罐笼或吊桶内，除运药的爆破工或护送人员外，不得有其它人员。
⑤运行速度罐笼：运送炸药时不得超过4m/s，但运送硝化甘油类炸药或雷
管时，不得超过2m/s。吊桶无论运送何种炸药的速度，都不得超过lm/s,矿车与箕斗的速度不得超过2m/s。
⑥罐笼或吊桶的卷扬机司机，起动和停止操作要稳妥，不得使罐笼或吊桶发生振动。
⑦在交接班、人员出入洞或上下井集中的时间内，严禁运送。
⑧严禁将炸药放在井口房、井底车场或其它巷道内。
⑨电雷管运送应装入绝缘箱内，切断洞内所有电源，并检查车辆、钢丝绳是否带电。
第6讲 衬砌施工
一、检铺底和仰拱必须尽量超前安排，这样有以下优点：
1、为衬砌加快速度提供有利条件；
2、使初期支护尽早形成封闭的环，起到防止围岩坍塌的作用；
3、保证运输安全；
4、有利于搞好文明施工。
二、严禁先拱后墙衬砌施工。
三、依据不同石质情况，开挖掌子面与衬砌的距离宜控制在150～200米，且未衬砌段应做好喷锚和监控量测，当变形稳定后应立即衬砌，严禁一次支护未稳定时进行构筑衬砌。
四、做好衬砌基础工作：
衬砌所使用的脚手架、工作平台、跳板、梯子等应安装牢固，不得有露头的钉子和突出的尖角；其承受的重量不得超过设计要求，并应在现场标明；靠近轨道一侧应有足够的净空，以保证车辆、行人的安全通过；脚手架、工作平台上应搭设高度在lm以上的栏杆；放置在工作平台上的工具、料具要有防止掉下伤人的措施；铺板要铺设严密，木板的端头要搭在支点上，严禁探头板的出现；不得用边墙架兼作脚手架；上下工作平台的梯子一侧应有扶手。
吊装、拆除拱墙架、模板时，工作地段应有人监护；洞内作业地段卸材料时，人员和车辆不得穿行。
混凝土灌注前应全面检查模板及支架的结构状况；检查钢筋绑扎是否牢固；开挖面有无悬石坍落可能，经过验收并合格后才允许进行灌注。灌注混凝土使用的溜槽或窜筒要根据灌注的进展及时调整高度，防止堵塞；在捣固作业中，若使用插入式振动器，则应穿胶鞋，戴胶皮手套，软轴部分不得插入混凝土中，电源线接触要良好，湿手不得接触电源开关。
洞门衬砌时，施工前要检查仰坡、边坡坡顶有无裂缝，并及时清除坡面危石；施工中应经常检查，尤其是雨后，防止洞外坡面悬石坍塌造成事故。
五、加强机械设备的安全使用与管理
机械的转动部分要有防护罩；移动、修理机械和管线路时，应先停机并切断电源或风源。
使用混凝土搅拌机、输送泵、压浆机、灰浆泵等机械时，要建立岗位责任制，并制定安全操作细则，严禁违章作业。
衬砌台车、台架下的净空应能保证运输车辆的安全通行，适当加宽安全富余量，并悬挂明显的缓行标志。大型车辆应在调车人员指挥下通过模板台车，台车内部人员应回避，不得站在台车内部。台车走行轨的中心线要与隧道的中心线重
合，两侧轨面必须在同一水平面上；台车就位前应先灌注好边墙基础，就位后要检查中线水平，确认无误后才可以固定；台车前后轮的相反方向，应用铁鞋刹住车轮，防止溜滑；灌注混凝土前，应安装挡头板，并做到稳固可靠不漏浆；灌注时必须两侧对称进行，避免台车偏压；脱模后要把模板清洗干净，并涂上脱模剂。
台车上不得堆放料具；工作台要满铺底板，并设有防护栏杆；拆除混凝土输送软管或管道时，要停止输送泵的运转；台车工作结束后，要及时切断动力电源。
模板台车上应加有足够的照明设施，施工照明电压应采用36V以下安全特低电压。
第7讲 斜井施工
一、井口支护
为了防止井口仰坡坍塌及井口地段井身变形，井口一段的支撑应特别加强。斜井底与隧道连接处支撑应加密加强，这一段也应及时衬砌，其余地段可以采用锚喷支护。
二、装碴作业
当斜井断面较小或井身较浅时，可采用人力装碴。人力装碴时，井下应设置人员待避所；斜井运输时，井下人员要进入待避所；装碴时，装碴人员要等空车到达井底停稳后，才能走出待避所装碴；装满后，应等人员进入待避所才能发出提升信号；非信号员不得指挥车辆。
斜井采用耙斗装碴机装碴时，一般每20～30min移动一次，距作业面的安全距离应大于斜长6m；每次装碴前或移动扒碴后，均应对扒碴机和固定装置进行检查；装碴时只允许斗车进入槽下接碴，并只允许扒碴机司机在栏杆旁操作，其余人员均应退至安全地点；每次装碴后，司机应对机械进行检查、保养，并用挡板防护；装碴机械工作时，应注意保护电气线路；耙斗装碴机的钢丝绳每次使用后都应进行检查，达到报废标准及时进行更换。
三、运输
为了保证斜井运输安全，牵引提升速度不或井底得大于3.5m/s；斜井长度超过300m时，井内运输不得大于5m/s；接近洞口时速度不得超过2m/s。
斜井口与井下20m，接近井底60m左右及岔前35m范围内，均应设置挡车器或挡车栏，并设专人管理。挡车器或挡车栏必须常关闭，放行车辆时打开。在斜井进入正洞之前，应设置避难线或避难装置。重载车辆在斜井上、下行驶过程中，严禁人员在斜井内通行或作业。
井口井下与卷扬机房应有联系信号，车辆提升、下放与停留均应有明确的色灯和音响等信号规定，并设专职信号员负责接发车工作；卷扬机司机未得到信号员的信号不得开动卷扬机，运送人员的车辆必须装设车长或乘务人员在运行途中任何地点都能向卷扬机司机发出紧急信号的装置。
卷扬机在运行的中途，司机无论是听到任何人的紧急停车信号，均应紧急停车。
斜井运输车辆应有可靠的连接装置和断绳保险器，挂钩均应加设保险栓，车之间应增加连接保险钢丝绳。提升绞车的钢丝绳下应安装地滚承托，并有防止车辆“蹬钩”与“蹬绳”的措施。
井口提升绞车应设置深度指示器并能自动报警，还要设有防止过卷装置。 人员上下井，严禁乘坐箕斗或斗车，应走人行道；人行道应设在斜井一侧，
宽度在70cm以上并砌成台阶。
井底停车场要设避车洞。当斜井的垂直深度超过50m时，应配备运送人员的车辆，运送人员的车辆必须有顶盖，车辆要有可靠的防溜装置；运人列车必须有车长跟随；开车前要进行检查；严禁超员。
斜井提升设备应定期进行检查。运输轨道的类型应相同，为了防止钢轨下滑，每根钢轨要安装两组防爬器，轨道下埋设钢轨防滑桩挡住轨枕，运输轨道应有专人养护，养护作业要在绞车停止提升时进行。井外的车场轨道要设挂钩防止溜车。
四、斜井施工中防止溜车的几种简易方法
如何防止车辆突然溜滑是隧道斜井施工中所需首要考虑到的问题，否则，一旦意外发生，则有造成群死群伤的可能。现简介几种防止车辆突然溜滑或阻止其继续溜滑的方法，以供现场选择使用。
⑪ 断绳脱钩保险器
用圆钢两根，一端弯成环状套在车轮轴上，另一端弯成抓钩并吊在牵引钢丝绳上。当断绳或连接钩脱钩时，则抓钩自动下落钩住轨枕。
⑫ 阻车器
用钢轨弯成“L”形，拐角设转动轴，一端配重使另一端高出轨面阻车。当车辆上行时，轮轴碰倒阻车器而通行；下行时，由摘挂人员踩下脚踏方可通过。
⑬ 阻车闸栏
在井口外2米处安设。当车辆正常通过时，提起闸栏。
⑭ 阻车安全索
用钢丝绳在轨道下面穿过围成环状（并系一绳索穿过井顶上滑轮）,平常下垂至高出轨面一定距离，以阻挡车辆溜滑；当须让车辆通行时，通过绳索拉起钢丝绳环，车辆从钢丝绳环内通行。
⑮ “U”形钢环阻车器
在井身两侧壁上适当位置预埋钢环，用圆钢弯成“U”形，两端弯成环与预埋钢环连接，“U”形钢环顶系一绳索穿过井顶上滑轮，“U”形钢环平常下垂至高出轨面一定距离，以阻挡车辆溜滑；通过绳索拉起钢环，车辆从钢环下通行。
⑯钢轨阻车器
将钢轨铰接于井顶，下端斜垂于轨枕上（并系一绳索穿过井顶上滑轮）。通过绳索拉起斜垂的钢轨下端,车辆从下部通行。
第二部分 隧道施工防坍塌防瓦斯安全技术措施
第8讲 锚网喷支护的力学作用及锚固机理
锚喷支护是隧道施工过程中采用的主要支护手段之一。它与传统支护有许多不同之处，如与围岩大面积地粘附接触、协调与围岩的变形、与围岩共同工作等。 锚喷支护与传统支护的不同还表现在支护的方式和成型方法上。锚喷支护采取直接在岩面上喷射混凝土和在岩体中锚入锚杆新的施工工艺，它不要模板，无需回填，施工工序简化、快速，能在围岩松动之前及时地加固围岩，它具有传统支护所没有的工作特性，因而，获得了广泛的应用。
锚喷支护之所以比传统支护优越，主要是由于它在机理和工艺上具有一些独特的工作特性。概括起来说，主要有及时性、粘贴性、柔性、深入性、灵活性和密封性。这些特性同时也是构成锚喷支护作用原理的基本要素。在实际设计施工中，能否根据不同类型的围岩，正确地运用这些特性，乃是能否发挥围岩自身承载能力和锚喷支护经济效果好坏的关键。
一、锚喷支护各支护类型的功能
1、喷射混凝土：喷混凝土的作用与效果见下表。
2、锚杆：锚杆的作用与效果见下表。
3、钢筋网：钢筋网的作用与效果见下表。
第9讲 隧道监控量测
现场监控量测是判断围岩和隧道的稳定状态、保证施工安全、指导施工顺序、进行施工管理、提供设计信息的重要手段。
一、监控量测的主要任务
1、保证隧道和围岩的稳定，确保施工安全。因此需掌握围岩和支护的动态，按照动态管理量测断面的信息，正确而经济地施工。
2、量测数据经过分析处理与必要的计算和判断，预测和确定隧道最终稳定时间，指导施工工序和施做二次衬砌的时间。
3、信息反馈修正设计。根据隧道开挖后围岩稳定性的信息，进行综合分析，检验和修正施工前的预设计。
4、积累资料。已有工程的量测结果可应用到其它类似的工程中，作为设计和施工的依据。
二、现场监控量测的施行
1、地质和支护状态观察
地质和支护状态观察包括工作面观察和支护结构的支护效果观察。 ①观察频率
每1循环进尺，都必须进行1次工作面观察，并做好客观详尽的记录。在地质变化不大的地段，可以每天按1个工作面记录。对已成洞地段主要是支护效果的观察，频率同工作面。
②观察内容：
a．工作面工程地质和水文地质情况观察和描述：包括岩石名称，岩层产状，风化变质情况，断层、层理、节理等结构面的分布、走向、产状及频率，有无偏压或膨胀地压，工作面及毛洞自稳情况，岩石单轴抗压强度，地下水情况及影响等内容，并以表格和素描形式记录。
b．工作面附近初期支护状态观察和已成洞的支护效果观察：包括锚杆锚固效果，喷层开裂部位、宽度长度及深度，模筑混凝土衬砌的整体性，防水效果等，也以表格和素描形式记录下来。
2、周边位移量测
①定义
隧道内壁面二点联线方向的位移之和称为“收敛”，周边位移量测又称“收敛量测”。二点间距离用收敛计量测，收敛值为二次测定的距离之差；收敛值与二测点间距离之比称“相对收敛”，用百分比表示；隧道断面自开挖到变形稳定期间的总收敛值称“净空位移值”；
单位时间内的收敛值称“收敛速度”；收敛加速度是单位时间内的速度增量。 ②量测方法
收敛量测的设计包括断面间距、量测频率、测线布置和测点埋设时间等，这些内容的决定，与地质条件、地压分布、隧道埋深、开挖方法及进度、断面收敛速度等因素有关。
a.量测断面间距
应保证沿隧道轴线每类围岩至少有1个量测断面。一般情况下，洞口段和埋深小于2D（D为开挖的隧道直径）的地段，每间隔5～10m设1个断面；其余地段可视地质条件，每隔5～100m设1个断面。
b.量测频率
量测频率按下表取值，由于从不同测线得到的位移速度不同，应取速度高的；根据位移速度和距工作面距离，在2项指标分别选取的频率中取高值，或按有关规程要求办理。
③原始记录及量测资料整理
按一定格式认真做好原始记录，每次量测后需将原始记录及时整理成正式记录，对每一个量测断面内的每一测线，整理后的量测资料应包括：
a．原始记录表及实际测点布置图；
b．位移随时间以及随开挖面距离的变化图；’
c．位移速度、位移加速度随时间以及随开挖面距离的变化图。
在以上图表中应同时记入开挖、喷射混凝土、锚杆等施工工序和时间，并将位移警戒线和极限值算出来。
3、拱顶下沉量测
①定义
隧道拱顶内壁的绝对下沉量称“拱顶下沉值”；单位时间内的拱顶下沉值称“拱顶下沉速度”。拱顶下沉量测也属于位移量测，对于埋深浅，固结低的地层，水平成层的场合，这项量测比收敛量测更为重要，其量测数据是判断支护效果、指导施工质量和安全的最基本资料。
②量测方法
对于浅埋隧道，可由地面钻孔使用挠度计或其它仪表测定地面不动点与拱顶的位移值；对于深埋隧道，可用拱顶变位计，将钢尺或收敛计挂在拱顶作为水准尺，后视点可安装在稳定衬砌仰拱处，用水平仪进行观测，将前后2次后视点读数相减（后数减前数）得差值A，2次前视点读数相减（后数减前数）得差值B，计算A+B＝C，此C值即为拱顶位移值，如C值为正，则表示拱顶向上位移；若C值为负，则表示拱顶下沉。
拱顶下沉量测断面间距、量测频率、初读数的测取等要求同收敛量测。
每个断面布置1～3个测点，测点设在拱顶中心及附近。
量测精度在士1mm即可。
4、锚杆拉拔试验
锚杆拉拔试验主要以锚杆的抗拉拔力检查锚固力。锚杆拉拔试验的方法是： ①检查锚固质量时，主要是做锚固大或抗拔力试验。
②试件的数量，每安装300根锚杆至少随机抽样1组（3根），设计变更或材料变更时，另作一组。
三、监测数据的统计分析与信息反馈
施工期间，监测人员在每次监测后及时根据监测数据绘制拱顶下沉、水平位移等随时间及工作面距离变化的时态曲线, 了解其变化趋势，并对初期的时态曲线进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速率。根据开挖面的状况，拱顶下沉、水平位移量大小和变化速率，综合判断围岩和支护结构的稳定性，并根据变位等级管理标准及时反馈施工。监控量测与信息反馈程序见《监控量测与信息
反馈程序图》。变形管理等级标准见《变形管理等级标准表》。
0nUn值的确定：应考虑围岩类别、隧道埋置深度等因素并结合现场条件选择。
结构允许相对位移表（%）
注：相对位移指实测位移值与两点间距离之比或拱顶下沉实测值与隧道宽度之比。
当发现净空位移量过大或收敛速度无稳定趋势时严禁施作二次衬砌砼。此时应及时对初期支护进行补强，然后按更低一级围岩级别施作二次衬砌砼。
监控量测与信息反馈程序图
第10讲 隧道施工预防瓦斯燃烧爆炸
一、瓦斯的基本知识
隧道瓦斯涌出、燃烧、爆炸、突出以及火灾，是严重危及隧道施工安全的重大灾害。为防止瓦斯燃烧与爆炸事故发生．确保隧道施工和运营安全，应学习和掌握瓦斯及瓦斯燃烧爆炸的知识。
(一)瓦斯的产生
瓦斯是煤矿井巷和隧道施工中，从煤层、岩层和隧道围岩中涌出的一种有害气体（其中主要是易燃气体）的总称。煤矿瓦斯是大量植物沉积埋藏在地下深处，在缺氧情况下经地层高温高压的作用下在进入煤的变质碳化过程中产生的气体。
瓦斯通常在碳质岩内或者附近发现，尤其在煤层、页岩和含油层以及其他产生瓦斯的岩石上的多孔地层，另外在泥炭、有机粉砂和有机体在潮湿环境下腐烂的地方也会有瓦斯存在。瓦斯的存在受到地下水运动的影响。瓦斯可以沿断层、节理或者多孔岩石横向通过相当一段距离。如果被覆盖的不渗水地层限制，瓦斯会在湖和水下累积。在城镇内，甲烷气可能来自于垃圾堆、淤积物、下水道或者污水污泥，或者来自管道泄漏。甲烷还可能从有机源处进入开挖区域，例如来自废料填埋点、有机材料沉积物的腐烂以及粉土、下水道、排水道、涵管等处的淤泥中。
瓦斯通常以气压袋形式存在，当气压袋被刺破后，由于稳定的渗入、严重散发或者突然涌入，在开挖区域将有瓦斯出现：伴随一定煤层中的地质扰动，瓦斯也会以强烈爆发的形式（通常含有大量煤尘）产生。溶在地下水中的瓦斯气体进入隧道后，气体会从水中释放出来，进入隧道空气中。
在隧道的顶层会形成瓦斯层，并且瓦斯气体可以从入口处到达一定距离以外的地点，处于斜坡的上部，这样会与一般的通风气流相反。这种情况下，气体混合后，在距离瓦斯入口的一定距离处可能会发生爆炸。瓦斯气体和二氧化碳气体混合，这些影响了混合气体的浓度，产生的混合物的密度比空气密度大。这样会在开挖面的底部形成瓦斯层，沿坡度向下移动。瓦斯层可以通过不同的扰动搅拌方法分散，例如用挡板或者薄板将空气引入隧道的顶部。
(二)瓦斯的燃烧与爆炸
1、瓦斯的涌出形式
瓦斯是随煤生成的。在成煤过程中，瓦斯大部分会逸散到空气中，只有少部分留在煤层和岩层里，随着采掘而涌出。涌出的形式有：
①普通涌出。指煤层或岩层中的瓦斯大范围、均匀、缓慢、长期地向坑道涌出。
②特殊涌出。包括瓦斯喷出、煤和沼气突出。这种形式的涌出发生在局部，其时间短，速度快，量大而集中，带有突然性，涌出时伴有声响并具有强大的动力，有很大的破坏性，对施工安全有很大的威胁。
2、瓦斯等级的划分
根据《煤矿安全规程》规定，矿井沼气按平均日产五吨煤的涌出量和涌出形式，划分为三个等级：
①低沼气矿井：涌出10立方米以下。
②高沼气矿井：涌出10立方米以上。
③煤与沼气突出矿井。
凡是矿井中只要在一个煤层或岩层中出现过一次沼气即定为沼气矿井，并依
照矿井等级工作制度进行管理。
除煤矿以外，尚未对瓦斯隧道等级划分和相应等级管理制度作出具体规定，只能暂根据隧道施工现场的具体情况，依据铁路的有关规范，参照《煤矿安全规程》执行。
但公路根据瓦斯隧道施工中不同地段的瓦斯涌出量和压力情况，划分为非瓦斯工区、一般瓦斯工区、严重瓦斯工区（见下表），并据此设防则值得借鉴。
注：需同时满足瓦斯逸出量及瓦斯压力两项指标。
3、隧道施工中瓦斯的来源
隧道施工过程中瓦斯的来源形式有两种。第一种是隧道本身穿过煤层，贮存于煤和围岩空隙中的瓦斯自然涌出。第二种是隧道并没有从煤层中通过，但隧道洞身以下存在煤系地层，瓦斯通过岩层裂隙运移至隧道所处的岩层中储存，隧道施工一旦掘进到这个部位，瓦斯即涌出，这种形式的涌出危害更大，因这种形式涌出会造成施工人员麻痹思想，无防瓦斯燃烧爆炸的思想准备和施工安全技术措施，最易酿成大事故。
4、瓦斯的燃烧与爆炸
瓦斯的燃烧与爆炸，实质就是氧气与沼气进行的氧化反应。这一氧化反应进行较缓慢时为燃烧，进行剧烈时则为爆炸。
在一般情况下，当空气中瓦斯浓度在5％以下时，遇到明火会燃烧，火焰呈蓝色，但不会爆炸；当空气中瓦斯浓度为5～16%，遇到火就会爆炸；当空气中瓦斯浓度为16～43％时，遇到火源既不燃烧也不爆炸，但如有新鲜空气流入，则在新鲜空气与混合气体的接触处遇火就会燃烧；当空气中瓦斯浓度大于43％时，由于混合气体中氧气含量低于12%，遇火也不会燃烧。从上述情况可知：空气中瓦斯浓度为5～16％为爆炸区，瓦斯爆炸的下限浓度为5%，上限浓度为16%，据统计分析，井下空气中瓦斯浓度为8.5%，地面浓度为9.5％时，爆炸威力最大。因为此时1份瓦斯与2份氧气发生氧化反应最充分，产生能量最大。
瓦斯在坑道内燃烧时，受到坑道的阻碍而压缩，燃烧极易转化为爆炸。放炮也可能导致瓦斯爆炸。
瓦斯爆炸必须同时具备三个条件，缺一不可：
①气中的氧含量大于12%（新鲜空气氧含量为20.9%）；
②空气中瓦斯浓度为5～16%；
③具有温度为650～750℃的火源。常遇到的有明火、烧红的物体、各种金属撞击、机械摩擦、电气设备等产生的火花、电火花及放炮等火源。
(四)瓦斯爆炸时的致害因素分析
隧道内的瓦斯爆炸时会产生火焰锋面、冲击波和隧洞大气成分的改变等三种致害因素，造成人员伤害、施工机械设备、支护设施的损坏。
1．火焰锋面是瓦斯爆炸时沿隧洞运动的化学反应带和烧热的气体总称，它的速度以每秒数米到2500米。火焰锋面的危害有：可造成作业人员的衣服被扯下，大面积皮肤的深度烧伤，呼吸器官甚至食道和胃粘膜烫伤；烧坏电气设备和
电缆，当电缆有电时又可能引起二次性的电气火灾；引燃隧洞内可燃物造成二次性的火灾灾害。
2．冲击波，其波峰的压力为2MPa至数十MPa，由于正向、反向和斜向冲击波通过时，会给洞内作业人员造成综合的和多样性的创伤，例如创伤和烧伤的综合，这给抢救受伤人员带来困难，需要细心检查治疗；移动、翻倒和破坏机械设备、电气设备，甚至可能发生二次性着火；破坏开挖支护，引起塌方；破坏通风、给水设施及其系统，导致抢险救灾、救护受伤人员更加困难和复杂化。
3．隧洞大气成份的改变。由于瓦斯爆炸，使隧洞中氧气浓度急剧下降。当甲烷浓度靠近爆炸下限时，爆炸后残余的氧浓度仅为16～18%，当甲烷浓度靠近爆炸上限时，爆炸后残余的氧浓度仅为2%。同时爆炸还产生有毒有害气体二氧化碳、一氧化碳和可燃性氢气、热水蒸气等。当高浓度二氧化碳（大于5%）出现后，其作用犹如有毒气体，它溶于血液内能造成人员死亡性中毒；高浓度热水蒸气可造成人员内脏器官的烫伤；释放出的大量一氧化碳，当浓度达0.5％时，使人员在几分钟内丧失生命。释放出来的可燃气体一氧化碳、氢气、同甲烷及其同系物相混合，可以达到爆炸界限，会可能发生二次爆炸。据有关资料说明，一公斤甲烷等碳氢化合物与空气混合的爆炸效应是同数量梯恩梯炸药的四倍，可见其破坏性是巨大的。
(五)隧道内引爆瓦斯火源的种类
在隧道掘进过程中，瓦斯引爆的火源是多种多样的，按性质可分为化学性、冲击性、电气性和高温性四大类。具体有下列内容：
1、明火。明火引燃瓦斯是由于燃烧的化学反应释放高温，并生成链载体诱发瓦斯链式反应。当职工吸烟用火柴（含打火机）点燃时，其火焰温度高达1200℃，香烟点燃未吸时温度为450～500℃，香烟吸着时温度为650～800℃，这些温度均可引燃瓦斯。还有在隧道内烤火，进行电、气焊割作业，使用喷灯加热等，均是引燃瓦斯爆炸的明火。
2、炮火。是指掘进过程进行爆破使用不合格炸药、装好炸药的炮眼未封堵或少封炮泥而出火；放糊炮，用可燃物做封堵炮眼填料，放炮器材出火，多芯电缆放连珠炮，爆破火焰和赤热气体与微粒等都可引燃瓦斯。
3、冲击、摩擦火源。职工使用金属器具作业冲击出火；坚硬的岩石塌落撞击出火；运渣机械，装渣机械制动刹车摩擦出火；凿岩机钻杆旋转中切断，在断裂面之间摩擦出火；铁锹装渣、镐头刨石渣撞击出火。总之，金属与金属、金属与岩石、岩石与岩石等之间的强力撞击和摩擦均可引燃瓦斯。
4、内燃机械（如内燃机车、汽车）排气筒所排出的火焰或火花。
5、电火花、电弧。这是隧道施工中常见的火源。当使用的隧道开挖设备的防爆性能丧失，或带电作业、照明电灯泡破碎钨丝烧断时、洞内电焊作业、电缆与电路断路、蓄电池机车控制器防爆性能失效、放炮器不防爆、放炮母线短路与其他带电体搭接、手电筒不合格、以及散电流等均能产生引燃瓦斯的电火花和电弧。另外阴雨天落雷可通过运输钢轨引入洞内产生电弧引燃瓦斯。电火花是引燃瓦斯产生爆炸事故的主要原因，据有关瓦斯爆炸事故资料统计，我国在1970～1979年十年内，电火花引燃瓦斯的比重高达 50％以上，其次是放炮火源约占30%。
6、静电火花。静电火花是由高电阻物体或处于电绝缘状态的物体等，在相互摩擦或相互紧密接触后而分离时产生。
隧道中利用表面电阻很高的塑料管通风或喷射混凝土时，处于容易产生静电
状态，静电发生后泄漏难，处于蓄积的绝缘状态，且具有相当于电极的物体存在，放电量大于瓦斯的最小点燃能时引燃瓦斯。据静电引爆瓦斯事故测定的数据表明，产生静电火花的塑料管表面电阻高达4×1013欧姆，静电电压高达9000伏特。
7、热幅射。当隧道施工用大功率的白炽灯泡取暖烤焦了木板或周围的可燃物时，继而引燃瓦斯。
除了上述六种火源外，还有化学性的自然发火，冲击性的绝热压缩高温，高温性的高温表面等均是引燃瓦斯的火源。
二、预防瓦斯燃烧爆炸安全措施
《铁路瓦斯隧道技术暂行规定》第6.0.1条规定：“瓦斯隧道在煤层与距煤层l0m内的开挖工作面，以及在瓦斯浓度大于0.3％的石质坑道，爆破时必须使用取得产品合格证的煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，并采用电力起爆，严禁采用普通导爆索或非电导爆管起爆。”这就说明，无论设计是否发现并认定为瓦斯隧道，在隧道施工中，只要发现“煤层”或者“瓦斯浓度大于0.3％”，即可以认定为“瓦斯隧道”，也就必须按瓦斯隧道规定组织施工。
(一)安全管理措施
任何优化的施工方案、合理的施工方法和可靠的技术措施，都必须依靠严格的施工管理才能实现。瓦斯隧道的施工管理尤为重要。
1、瓦斯隧道的所有施工人员，都必须通过各种途径深刻意识到，瓦斯隧道一旦引燃瓦斯爆炸，其后果的严重性和灾难性。
2、建立健全一整套完善的安全管理制度。其中主要有：爆炸器材、施工通风、瓦斯检测、机电设备、施工防火、以及瓦斯事故预防、处理和救护等管理制度。这里就瓦斯隧道施工管理中急需解决的问题，突出以下几点：
3、认真学习和严格执行《煤矿安全规程》和《铁路瓦斯隧道技术暂行规定》，只有经过瓦斯基本知识和施工安全技术培训合格，才能上岗作业，任何未经培训合格者绝对不得上岗；其中专职的瓦斯检测人员、爆破工、电工、电焊工等特种作业人员，还必须经专门的安全技术培训，经考核合格后，持证上岗。参加隧道施工的单位均应备齐防瓦斯规程、规则，有可能出现瓦斯的隧道均应配置相应的瓦斯报警、检测仪器。
4、严格瓦斯隧道施工纪律和劳动纪律。认真落实操作人员作业面交班、值班员巡查、书面交接班、安全员巡检制度。要建立洞口检身制度，进洞人员严禁带火柴、打火机、香烟、电炉、火炉、易燃品、化纤衣服等引火物进洞；严禁明火明电放炮；严防摩擦火花、明刀闸产生电火花；严禁使用破损电缆；严禁带电检修电器设备；未经许可，严禁进行电、气焊割、喷灯焊接等作业；未经许可的任何机动车辆严禁进洞。
5、施工中发现异常情况，如异响、异臭、异味、钻进异常等现象时，现场指挥人员应立即向上级报告，同时果断决定停止施工，甚至撤离人员，派专人警戒，迅速组织调查分析，科学判断。原因未查明前，任何人不得进入危险区，防止事态扩大。
6、未进行过瓦斯隧道施工的单位，要请有瓦斯施工经验(如煤炭系统)的专业人员作指导，必要时可请他们参与施工中进行技术保障，绝不能盲目蛮干。
(二)安全技术措施
我们知道：隧道瓦斯燃烧爆炸必须同时具备①空气中的氧含量大于12%， ②空气中瓦斯浓度为5～16%，③具有温度为650～750℃的火源这三个条件缺一不可。施工预防瓦斯爆炸主要围绕着这三个燃烧爆炸的必备条件来采取相应防范
措施。但其中由于作业人员在作业过程中也同时对氧的含量有需求，因而要保证正常的施工作业就必须坚持“加强通风，勤测瓦斯，严禁火源”三条基本原则，并采取一整套不同于一般隧道施工的安全技术措施。
1、瓦斯隧道的施工前期调查与技术管理
①加强施工前期的设计审核和综合调查
施工技术调查时必须进行隧道瓦斯浓度，以及存在位置、存在方式的周密调查，特别是是否存在瓦斯突出的危险。鉴于目前的勘测手段所限和铁路勘测设计规范不够完善，设计时主要依据勘测阶段的地质勘探和通过分析推断而提供瓦斯地质资料，勘测设计资料不可能做到十分准确，与隧道开挖后实际情况很难做到完全吻合，施工中有可能在不含瓦斯工区出现瓦斯，或无瓦斯突出变为有瓦斯突出等情况。为此，隧道开工前，首先要认真审核勘测设计资料，对于煤矿和天然气储存的区域，除了进行常规的综合调查外，还要对隧道工程所处地域的有害气体，特别是天然气出露情况作深入的社会调查。如发现与设计资料不符和有瓦斯，要及时通报设计单位，提请进行补充勘测工作，以进一步完善设计。
煤系地层含瓦斯的特点：
影响瓦斯量的因素很多，其中地质条件、煤层性质、煤层的埋藏条件是决定瓦斯含量多少的主要因素。一般规律是：瓦斯含量及压力基本上随埋深成正比增加；煤层厚、倾角缓，其瓦斯含量大；煤层本身及围岩透气性大时，瓦斯含量小；地下水活跃地区，瓦斯含量小；断层、褶皱是受张力作用产生的，该区域内瓦斯含量小，反之，其受压区瓦斯含量大。
②认真编制瓦斯隧道施工组织设计
对于设计已明确或有可能出现的瓦斯隧道，要按瓦斯隧道编制施工组织设计，选定合理的施工方案的开挖方法，制定防止瓦斯突出、燃烧与爆炸的技术措施，提出具体的瓦斯检测、爆破器材、施工通风、机电设备、施工防火等一整套施工管理制度。施工组织设计由公司、项目部组织联合审查，公司总工程师批准后实施。
③做好瓦斯隧道的安全技术交底工作
安全技术交底的目的在于使广大施工人员了解设计与施工要求，准确地掌握技术标准和施工工艺，以提高工程质量和保证施工安全，并科学组织施工。
安全技术交底包括两部分，一是施工工序的安全技术交底。除认真弄清设计意图及工程特点外，对于有煤层和瓦斯蕴藏的地区，还要侧重询查有无瓦斯出露及特殊的施工要求。如果可能，应请专业设计负责人到施工现场进行专题技术交底。二是对重要岗位人员如焊工、瓦斯检测工、电工、爆破工、领工员、班组长等的安全技术交底。交底内容为施工组织设计、设计要求、质量标准、施工方案和方法、防瓦斯燃烧的技术安全规定和措施，以及施工中应注意的有关问题。没有进行技术交底，不准进行施工。
④制定瓦斯燃烧爆炸的应急救援预案
由于瓦斯燃烧爆炸具有极强的突发性，如果没有充分的抢救思想准备、组织准备、人力设备物资等资源准备、技术方案准备，其一旦发生，后果的严重性是不堪设想的。
2、施工中防止瓦斯的燃烧爆炸技术措施
⑪加强通风
从前得知，隧道在掘进过程中，当空气中的氧含量大于12%时，是发生瓦斯爆炸的三个条件之一。也就是说，空气中氧气越充足也就越容易发生瓦斯爆炸。
但同时氧气又是作业人员必不可少的条件之一。因此最佳办法就是想方设法使空气中瓦斯浓度低于5%这一发生瓦斯爆炸的三个条件之一，这就是加强通风，降低瓦斯浓度，使其允许值之下。加强通风，除了能够降低瓦斯浓度，保证供给充足的氧气以外，同时还能起到除尘，排除因爆破而产生的废气以及其他有毒有害气体，还能增加洞内能见度等作用。
由于瓦斯隧道通风在《铁路瓦斯隧道技术暂行规定》中的第9章施工通风和《煤矿安全规程》第二章中均已详细规定，且并非座隧道都有瓦斯，故此处不再赘述，只作如下提示：
①通风方式应根据不同的施工阶段比选确定，各阶段应衔接，并纳入施工组织设计。
②瓦斯隧道施工必须采用机械通风。通风装置应有2套独立的通风机和各自独立的电动机，所有掘进工作面的通风机都应装设三专（专用变压器、专用开关、专用线路）、一闭锁（风、电）设施，确保通风机可靠运转。瓦斯含量较低时，可考虑1套通风机，2台电动机，其中1台备用。凡备用的电动机和配套扇风机必须在10min内能启动。
③瓦斯隧道施工通风量应根据在隧道内同时工作最多人数、爆破作业及瓦斯绝对涌出量分别计算，取其中最大值，并按风速验算。
④通风管应具有阻燃和抗静电的性能。
⑤瓦斯隧道在施工期间，应保证连续通风。无特殊理由，不得停风。在特殊情况下停风时（如检修、停电等原因），必须同时停止工作，撤出人员，切断一切电源。
⑥瓦斯或二氧化碳浓度超限，必须停止工作，撤出人员，进行处理。 ⑦停工工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3％时，必须在24h内封闭完毕。 ⑧一旦停止通风，必须首先检查瓦斯浓度并应符合规定才能恢复通风。 高瓦斯隧道的通风装置应有2套独立的通风机和各自独立的电动机，所有掘进工作面的通风机都应装设三专（专用变压器、专用开关、专用线路）、一闭锁（风、电）设施，确保通风机可靠运转。瓦斯含量较低时，可考虑1套通风机，2台电动机，其中1台备用。凡备用的电动机和配套扇风机必须在10min内能启动。 使用风机进行通风的掘进工作面，无论工作或交接班时，都不准停风。因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源。在恢复通风前，必须检查瓦斯，局扇风机及其开关地点附近l0m以内风流中瓦斯浓度都不超过0.5％时，方可人工开动通风机。
⑫认真实施瓦斯监测制度
瓦斯监测是及时发现和处理瓦斯超限、瓦斯积存和防止瓦斯爆炸事故的前提条件，是保证施工安全、采取正确施工管理的依据。
从我们集团所发生的几起瓦斯爆燃的情况来统计分析，无一例外的都是发生在施钻过程中。这也难怪，由于隧道内都要进行衬砌，且大多数都要进行初期支护，特别是有瓦斯逸出的区域（绝大多数都是软弱围岩）更是如此。钻眼总是在前面，一旦钻通瓦斯气囊或与瓦斯气囊连通的岩石裂隙，瓦斯就必然会顺着炮眼孔逸出，甚至涌出或喷出。因而加强对掌子面施钻作业过程，特别是钻周边眼的瓦斯监测是及时发现和处理瓦斯超限、瓦斯积存和防止瓦斯爆炸事故的最重要甚至是关键环节。
①瓦斯安全检测人员，是国家规定的特种作业人员，必须经培训考核合格并取得了相应上岗证之后，才允许从事该项工作。
凡瓦斯隧道各工区施工，每班应有专职的瓦斯检测员值班。瓦斯检测人员必须执行瓦斯巡回检测制度，在洞内巡回检测瓦斯，并做好记录。瓦斯检测员发现瓦斯浓度超过规定值时，有权责令现场人员停止工作，撤到安全地点，同时报总工程师进行处理。
②超前钻探，提前发现和有效地处理瓦斯。
③瓦斯检测频率
a.超前钻探过程中始终不间断；
b.高瓦斯（严重瓦斯）和瓦斯突出隧道：距设计位置50m开始24小时连续不间断；
c.含瓦斯工区：每班应检查2～3次；
d.不含瓦斯工区：每班应检查1次；
e.必须检测的时机：钻眼始终、放炮后。
④瓦斯检测位置
a.钻眼过程中应检测孔口；
b.每个断面应检测5点，即拱顶、两侧拱脚和两侧墙脚各距坑道周边20cm处。
⑤瓦斯检测地点及范围应符合下列要求：
a.开挖工作面风流、回风流中，爆破地点附近20m内的风流中及局部塌方冒顶处。
b.坑道总回风的风流中。
c.局扇前、后l0m内的风流中。
d.各种作业台车和机械附近20m内的风流中。
e.电动机及其开关附近20m内的风流中。
f.隧道洞室中，如变电所、水泵站、水仓等处。
g.煤线或接近地质破碎带处。
h.每个检测地点应设置明显的瓦斯记录牌。
⑥检测结果
每次检测结果，应及时填写在瓦斯记录本和记录牌上，并逐级上报。 ⑦瓦斯超限与处理
在1座隧道中，只要有1处发现过1次瓦斯，该隧道即定为瓦斯隧道，并依照瓦斯隧道等级的工作制度进行管理。
a.坑道总回风流中：瓦斯或二氧化碳浓度大于0.75％时，必须立即查明原因、进行处理。
b.开挖工作面回风流中：瓦斯浓度大于1%或二氧化碳浓度大于1.5％以及开挖工作面风流中的二氧化碳浓度达到1.5％时，必须停止工作，撤出人员，进行处理。
c.开挖工作面风流中：瓦斯浓度达到1.5％时，必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。
d.开挖工作面内：在体积大于0.5m3的空间中，如坍塌洞穴、避车洞等处，其局部积聚瓦斯浓度达到2％时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行局部通风处理。
e.临时停工的地点不得停风。否则，必须切断电源，设置栅栏和警标，人员不得进入。
f.停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3％时，必须在24h内封闭完毕。
g.恢复已封闭的停工区作业时，必须事先进行排放瓦斯设计和制定安全措施。经批准后实施。
⑧瓦斯检测内容和检测方法
a. 检测内容：对坑道风流中瓦斯和二氧化碳均应进行检测。
b.实验室分析：从坑道中取出空气试样，送实验室用气体分析器、气相色谱仪进行成分分析。这种方法测定精度高，但需要时间较长。
c.现场检查：用携带式仪器在现场直接测定空气中某一种或某几种气体的浓度，是目前广泛采用的一种方法。
d.瓦斯遥测：用自动化遥测或监测系统远距离、定点、长期连续、自动记录显示其瓦斯浓度，如果某种气体超过规定时可报警或自动断电。
e.瓦斯检定器：瓦斯检定器主要有光干涉式、热效式和热导式3种类型。我国使用的主要是光学瓦斯定器和瓦斯检定灯，但热效式和热导式瓦斯检定器及沼气警报器、沼气遥测仪等在生产中获得应用。
⑨建立遥控自动化系统与人工现场监测相结合的“双保险”监测制度。 遥控自动化监测系统由洞口监测中心（配置主控计算机）和洞内控制分站以及洞内各工作面、各巷道、塌方空洞、巷道转角等处的瓦斯浓度探头、风速探头、自动报警器、远程断电仪组成。通过各种探头，洞口的监测中心能随时了解洞内各处瓦斯浓度和风速情况，如有超标立即报警并通过断电器关闭洞内电器电源。
仅设置自动监控系统是不够的，探头不可能太靠近开挖面（放炮时会损坏），所以必须配合人工检测。
⑩瓦斯检测仪器的率定
为保持瓦斯安全检测仪器测试结果的准确性，应按规定进行率定发现问题应及时处理：
a.购买时调试、校正；
b.安装时调试、校正；
c.定期调试、校正：每旬一次（每10天）。调试、校正项目包括：对零，灵敏度，报警点，指示值。
3、严禁火源
⑪严禁作业人员携带烟草、点火物品进洞。
⑫杜绝可能产生静电的物品进洞。如穿化纤、毛涤衣服，非抗静电风管、工具等。
⑬开挖工作面都必须使用取得产品许可证的煤矿许用炸药和煤矿许用雷管实施爆破。
⑭未经许可不得从事电焊、气焊和喷灯焊接切割等工作；
⑮洞内严禁使用灯泡和电炉取暖。
⑯使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延续时间不得超过130毫秒；
⑰洞内放炮工作必须由专门参加过防瓦斯爆炸培训过的放炮员担任；
⑱打眼、装药、封泥和放炮都必须符合瓦斯防爆的有关规定，严禁采用糊炮或明火放炮；
⑲高瓦斯（严重瓦斯）和瓦斯突出工区机电设备采用防爆型。低瓦斯或不含瓦斯工区在与高瓦斯（严重瓦斯）和瓦斯突出工区贯通后：①机动车辆有可能驶入高瓦斯（严重瓦斯）和瓦斯突出工区，因此应配备防爆型；②低瓦斯或不含瓦
斯工区有可能转变为高瓦斯（严重瓦斯）工区，而更换固定机电设备周期长、影响大，因此低瓦斯或不含瓦斯工区固定机电设备也宜配备防爆型。
⑳洞内防爆电气设备的运行、维护和修理工作，必须符合防爆性能的各项技术要求，入洞前应经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，取得合格证后，方可入洞使用；
⑴洞内供电应做到无明接头，有过电流和漏电保护，有接地装置；电缆悬挂整齐；有防爆装置、绝缘用具；坚持使用检漏继电器，坚持使用综合保护性钻岩机，坚持使用局扇风电闭锁。
⑵固定机电设备使用过程中不得带电检修、搬迁电气设备（含电缆和电线）。若必须带电搬迁设备时，应制订安全措施，报项目经理或总工程师批准。
⑶随着隧道施工机械化程度的提高，防止机械摩擦火花和摩擦发热引燃瓦斯的充分可能条件，为清除机械摩擦、冲击热源引燃瓦斯的隐患，可采取如下预防措施：
a.在机械摩擦发热部件上安设过热保护装置（如在液压联轴节上安易熔合金塞）和温度检测报警断电装置。
b.在机械摩擦部件金属表面，溶敷活性低的金属铭，使之外表形成的摩擦火花难以引燃瓦斯；或在铝合金表面涂苯乙烯化的醇酸、丙烯酸甲基脂等涂料，以防摩擦火花的发生。
c.加强机械的润滑、保养。对机械动力传动机构产生摩擦热处，要及时润滑、保养、清除污物，严防异物进入。
另外特别强调职工在爆炸危险气体环境下，实施安全措施时，所使用的锤、板手、铲、镐等工具要选用被铜合金软性的不易氧化而发热量又小的材料制作，严禁使用钢铁、铝合金那种脆而易氧化且发热量大的材料制造的工具，以防冲击火花引燃瓦斯。
4、爆破
如果电雷管各段的间隔时间大长，当前段爆炸，岩层内的瓦斯随即涌出，当瓦斯适宜的浓度（5～16%）已形成后，下段炸药才爆炸，就很容易引爆瓦斯。因此，瓦斯工区爆破必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用瞬发电雷管，必须采用电力起爆，严禁使用半秒、秒级电雷管。使用煤矿许用毫秒延期雷管时，最后一段的延期时间不得超过130ms。
(三)瓦斯喷出
瓦斯喷出是瓦斯涌出的一种特殊形式。瓦斯喷出就是指大量瓦斯（二氧化碳）在压力状态下，从煤岩裂缝、孔洞或炮眼中大量涌出瓦斯（二氧化碳）的现象。涌出量大于或等于1.0m3/min，且持续时间在8h以上，该区域即定为瓦斯（二氧化碳）喷出危险区。
煤岩与瓦斯喷出前后，都有地应力、瓦斯和煤岩的地质构造与力学性质的种种异常表现。归纳起来，发生喷出有3个主要因素：地应力、瓦斯和煤岩结构，而地应力和煤岩中瓦斯的存在是引起喷出的主要因素。
1、瓦斯喷出的特征
如果煤层或岩层中存在着含有大量游离瓦斯区域或溶洞，当隧道掘进工作接近或沟通这些区域时，瓦斯就会大量地突然沿裂缝喷出。这种瓦斯从煤体或岩体裂隙、孔洞或炮眼中异常涌出的现象就称为瓦斯喷出。
瓦斯喷出的特征主要有：
①突出最易发生在地质构造带及其附近，如断层、褶曲、扭转地带、火成岩
侵入区、煤层倾角骤陡、走向拐弯、层厚变化异常等地段。
②如果隧道通过的煤层顶底板岩石中有溶洞，裂隙发育的石灰岩石，其中有大量瓦斯时，也会发生大规模的瓦斯喷出现象。
③在开挖形成的应力集中区，应力增大，喷出危险性随应力增大而增大，如坑道的上隅角、相向开挖接近区、坑道开挖分支处等。
④喷出的煤层具有硬度和透气系数小、瓦斯放散初速度高、瓦斯量大、层理紊乱、无明显节理、光泽暗淡、容易粉碎、有分枝型节理等特征。
⑤绝大多数突出发生在掘进工序，尤其在爆破时，突出的危险性随着对煤体的震动而增加。
瓦斯喷出量和持续时间，决定于积存的瓦斯量、瓦斯压力和瓦斯来源的范围。瓦斯喷出量从几立方米到几十万立方米，喷出持续的时间从几分钟到几年、甚至十几年。
2、瓦斯喷出前的预兆
瓦斯喷出前的预兆可分为有声预兆和无声预兆两种。有声预兆表现为：地压活动剧烈，顶板压力迅速增长，不断发生掉碴和支架断裂现象，有时能听到煤炮声或间雷声；钻孔出现哨声、风声或蜂鸣声等。无声预兆表现为：工作面地质起变化，煤质变软，湿润；气温异常，有时能闻到一股气味；钻孔时严重顶钻，夹钻；瓦斯浓度忽大忽小。
3、预防和处理瓦斯喷出的安全技术措施
预防和处理瓦斯喷出的安全技术措施可采取的方法为“探、排、引、堵”。具体作法是：
①探明地质的结构，在掘进工作面前方和两侧钻孔，探明是否存在含有大量瓦斯的断层、断裂和溶洞，以及它们的位置、范围和瓦斯情况。
②排放瓦斯。在探明地质构造后，若断层、裂隙范围不大，溶洞容积较小，或瓦斯不多时，则让其自然排放，若范围较大，瓦斯量较多，喷出持续时间可能很长时，就不能让其自然排放，应将钻孔封堵，接入抽放瓦斯管路进行抽放。 ③将瓦斯引至回风流，排出洞外。若喷出瓦斯的裂隙范围小和瓦斯量不大时，可用金属罩或帆布罩将喷瓦斯的裂隙盖住，然后在罩上接风筒或管子将瓦斯引至回风流排出洞外。
④封堵裂隙。喷瓦斯的裂隙较小，瓦斯量较少时，可用黄泥或其它材料封堵裂隙，阻止瓦斯的喷出。另外，对有瓦斯喷出危险的工作面要有独立的通风系统，并要适当加大供风量，保证瓦斯不超限和不影响其他区域。
(四)煤和瓦斯突出
在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向外抛出的动力现象。
1、煤和瓦斯突出的前兆
据煤和瓦斯突出资料说明，突出前往往有某些预兆，具体表现有如下几个方面：
①工作面或掘进迎头顶板压力增大或片帮掉碴．或顶板下沉，或底板鼓起。 ②突出往往发生在煤层颜色变暗，层理变乱，煤质变软，或出现构造煤的煤层中；或者发生在有上述变化的地段。
③瓦斯涌出忽大忽小，出现异常，或者迅速增加。
④进行钻探时，有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。这说明瓦斯压力在增加。 ⑤煤壁温度下降，手感变凉。说明大量瓦斯正在迅速解吸，吸收了煤壁的热
量。
⑥听到劈裂声、闷雷声、响炮声，听起来似乎是由远而近，由小到大，由慢到快。这些现象可能是大量瓦斯在运移，并对煤层产生压力和破坏，使煤层变形的结果。
2、隧道掘进的防突措施
①掘进解放层预防突出。解放层是指不突出或突出小的煤层。被解放层指的是突出煤层。掘进解放层的实质就是在有突出危险的隧道进行煤层掘进时，先进解放层，使突出煤层的瓦斯卸压，然后被进解放层。采用此方法是防止煤和瓦斯突出最有效、最经济的一项措施，目前国内外都在采用。在具体应用这一方法时，要保证掘进过程中的风量。必要时，可由解放层向被解放层打钻孔，抽放瓦斯、使之降压。
②超前钻孔。超前钻孔是我国使用最早和最广的一种防突措施。它的作用是引起煤体应力重新分布，使巷道应力集中带移向煤体深处，排放钻孔周围煤体的瓦斯，从而在超前孔所控制的范围形成一个人为的卸压带。此方法的最大缺点是在钻进过程中有发生突出的可能，并且钻孔直径越大，突出的机率越大。经验证明，只有保持一定的超前距离和孔数，才能达到预期效果。
③水力冲孔。在具有喷出能力的突出煤层，水力冲孔是一种有效的措施。采用此种方法要在管理上从严从细，操作上认真实施，一般布置3个孔，一个中孔，2个边孔，孔底间向距5米左右，孔长15～20米，保持5米的超前距离。 ④深孔松动爆破。深孔松动爆破的目的在于将应用集中带移向深处，同时使工作面附近煤体产生裂隙，得到松动，达到卸压和排气的效果。此法在使用中尚存在一定问题，但只要严格按照设计参数施工，在突出危险性小、煤质坚硬的煤层，这一方法可取得一定的效果。
(五)煤尘
在煤系地层中进行机械开挖、装碴、出碴运输等过程中产生大量的煤尘，当其成为微细粉末时，很容易燃烧和爆炸。煤尘爆炸比瓦斯爆炸的后果更为严重，因为煤尘爆炸时还将产生大量的CO。
预防煤尘爆炸的措施有：
①煤层注水
在有煤尘爆炸危险的煤系地层中，通过钻孔注入0.5～1MPa(浅孔注水)或2～4MPa（深孔注水）的压力水，使压力水沿煤层层理、节理和裂缝渗入并湿润煤体，以减少煤尘发生量。
②喷雾洒水
在掘进中，除应对掘进机、装碴机、运输机等设备配备喷雾或喷水装置外，还应在产生煤尘的施工地段进行喷雾洒水。
③水封爆破和水炮泥
水封爆破是借炸药爆破时产生的压力将水压入煤体的一种防尘方法。水炮泥是用装水塑料袋代替炮泥填于炮眼内，降低因爆破而引起的煤尘飞扬。 ④控制风速
坑道内风速大小将影响空气中的粉尘浓度。实践经验得知，施工通风采用最佳风速为1.5～3m/s。
⑤防止煤尘引燃。
第三部分 隧道施工用电
第11讲 隧道施工供电与照明
一、供电电压和供电方式
1、供电方式
⑪采用TN-S接零保护系统。
⑫进出口工区由地面变电站的6～10KV母线电缆供电。
⑬每一斜、竖井井底设中央变电站一座，由地面变电站6～10KV母线出电缆供电，电缆线路应不少于两回，并接于不同的母线段。
⑭洞内凿岩台车采用移动式变电站（车）供电，每隔250～300m移动一次。抽水机和通风机等一般宜采用固定式配属变压器供电。
2、供电电压
洞内采用6～10KV高压供电。各级供电电压：
动力：高压6KV，低压380V或660V；
照明：洞内工作面和各类洞室检修用的手提行灯及竖井梯子间等照明采用36V，其余均为220V。
二、隧道施工照明
1、正洞
⑪成洞和开挖成型地段，可选用220V、400W或220V、250W高压钠灯。安装距离，每隔60m或40m安装一盏。安装高度与起拱线齐。要求每盏灯安装开关一个。
⑫开挖工作面和需要移动照明的局部地方，可选用36V的白炽灯或36V的矿用溴钨灯。
2、斜井
⑪斜井井筒照明，可选用220V、110W高压钠灯。沿边墙每隔25m安装一盏，高度以不影响工作和人身安全为原则，可因地制宜确定。
⑫开挖工作面和需要移动照明的局部地方，可选用36V的白炽灯或36V的矿用溴钨灯。
⑬井下中央变电站，可选用220V的荧光灯。
3、隧道内应设事故应急照明灯。
第12讲 隧道供电有关安全规定
一、一般规定
1、每一斜、竖井应有两回电源线路，当任一回路因发生故障停止供电时，另一回路应能担负全部一类负荷。
2、中央变电站的供电线路，不得少于两回路，当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部一类负荷。
提升人员的竖井绞车和井下主排水泵的供电线路，不得少于两回路。供电线路应来自不同的变压器或母线段。以上两种回路上不得分接任何负荷。
3、洞内不得带电检修、搬迁电气设备（包括电缆或电线）。
4、操作洞内电气设备，必须遵守下列规定。
⑪非值班电气人员，不得擅自操作电气设备；
⑫操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，穿绝缘靴或站在
绝缘台上。
5、一切容易碰到的、裸露的电气设备必须装设遮栏，遮栏高度不低于1.7m。
6、洞内高压停送电应实行操作票制度。低压停送电应严格执行谁停电，谁送电的停送电制度。
二、漏电保护
1、两级漏电保护和两道防线
两级漏电保护和两道防线包括两个内容，即：一是设置两级漏电保护系统，二是专用保护零线PE的实施，二者组合形成了施工现场的防触电的两道防线。
⑪两级漏电保护是指在整个施工现场临时用电工程中，总配电箱中必须装设漏电开关，所有开关箱中也必须装设漏电开关。
⑫保护零线（PE）的实施是临时用电的第二道安全防线。
在隧道施工用电工程中，采用TN-S系统，是在工作零线（N）以外又增加了一条保护零线（PE），是十分必要的。当三相火线用电量不均匀时，工作零线N就容易带电，而PE线始终不带电，那么随着PE线在施工现场的敷设和漏电保护器的使用，就形成一个覆盖整个施工现场防止人身（间接接触）触电的安全保护系统。因此TN-S接地接零保护系统与两级漏电保护系统一起称之为防触电保护系统的两道防线。
2、漏电保护器选择
⑪隧道内如果有水，所使用的漏电保护器应采用防溅型产品，其额定漏电动作电流不应大于15mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s。
⑫隧道内如果无水，可采用其额定漏电动作电流不应大于30mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s的漏电保护器。
⑬总配电箱中漏电保护器的额定漏电动作电流应大于30mA，额定漏电动作时间应大于0.1s，但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA·s。
3、漏电保护器安装位置
漏电保护器应安装设在总配电箱、开关箱靠近负荷的一侧，且不得用于启动电气设备的操作。
三、保护零线
⑪保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外，还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地。
⑫保护零线每一处重复接地装置的接地电阻值不应大于 10Ω。在工作接地电阻值允许达到10Ω的电力系统中，所有重复接地的等效电阻值不应大于10Ω。
⑬隧道内的所有机电设备（如抽水机、潜水泵、混凝土震捣器、卷扬机、除Ⅲ类以外的所有手持式电动工具等）金属外壳、金属配电箱、隔离式变压器外壳、未使用安全电压照明的金属台架灯架等，均须做保护接零。
⑭严禁将单独敷设的工作零线再做重复接地。
四、机电设备洞室
1、井下中央变电站和腰泵站变（配）电所洞室。
⑪洞室必须确保无落石可能，不得渗水，地面标高应比出口处井底面高出0.5m。
⑫洞室内应设置灭火器和砂箱，并在出口通道处设置向外开的铁门。
⑬当变配电所与水泵房相毗邻时，两洞室间应设置带门的隔墙，各自应有一个单独的出口；独立设置的变（配）电所洞室，当长度超过10m时，应在洞室的
两端各设一个出口。
⑭有带油的电气设备洞室，禁止设集油坑。
⑮室内各项设备同墙壁之间，应留出0.5m以上的通道,各项设备相互之间,应留出0.8m以上的通道,如果不需要从两侧或后面进行检修的设备,可不留通道.
⑯井下变配电所高压开关柜按单列布置时,其正面维护通道宽度宜≥1.5m;按双列布置时, 其正面维护通道宽度宜≥2.0m。
⑰洞室入口处应悬挂“非工作人员禁止入内”牌，洞室内有高压电气设备时，入口处和室内都应在明显地点加挂“高压危险”牌。
2、可利用隧道避人洞或避车洞作为变配电洞室，但需设置防护栅栏，栅栏高度不低于1.7，水平距离不少于1.7～2.0m，当达不时应为屏或密网隔离，并应装门上锁且悬挂“高压危险”警示牌。
五、用电设备
隧道内的用电设备相对湿度大多长期处于75％以上的潮湿场所，有的反坡隧道作业人员还不得不浸泡在水中作业，且常常气温高于30℃的炎热场所，因而属于危险场所。
1、电动机械的使用
⑪潜水泵
潜水泵是一种与水密切接触的机械，因此其使用的主要安全问题是防水、防潮、防漏电。
①潜水泵的漏电保护要符合配电系统关于潮湿场所漏电保护的要求。
②潜水泵的负荷线应采用防水橡皮护套铜芯软电缆，电缆护套不得有裂纹和破损，长度不应小于1.5m，且不得承受外力。
⑫电焊机的使用
电焊机械属于露天半移动、半固定式用电设备。各种电焊机基本上都是靠电弧、高温工作的，所以防止电弧引燃易燃易爆物是其使用应注意的首要问题；其次，电焊机空载时其二次侧具有50～70V的空载电压，已超出安全电压范围，所以防触电成为其安全使用的第二个重要问题，除此以外，还须考虑到电焊机常常是在钢筋网间露天作业的环境条件。为此，其安全使用要求可综合归纳如下：
①电焊机械应放置在防雨、干燥和通风良好的地方。焊接现场不得有易燃、易爆物品。
②交流弧焊机变压器的一次侧电源线长度不应大于5m，其电源进线处必须设置防护罩，进线端不得裸露。
③发电机式直流电焊机的换向器要经常检查、清理、维修，以防止可能产生的异常换向电火花。
④交流电焊机除应设置一般漏电保护以外，还应配装二次侧触电保护器。但使用JZ型弧焊机触电保护器，它可以兼做一次侧和二次侧触电保护器。
⑤电焊机械的二次线应采用防水橡皮护套铜芯软电缆，电缆长度不应大于30m，其护套不得破裂，其接头必须绝缘、防水包扎防护好，不应有裸露带电部分。
电焊机械的二次线地线不得用金属构件或结构钢筋代替。
⑥使用电焊机械焊接时必须穿戴防护用品。严禁露天冒雨从事电焊作业。 ⑬在使用移动式的I类设备时，应先确认其金属外壳或构架已可靠接地，使用带保护接地极的插座，同时宜装设漏电保护器，禁止使用无保护线插头插座。
2、电动工具的使用
⑪电动工具的分类
施工现场使用的电动工具一般都是手持式的，所以称为手持式电动工具。例如电钻、冲击钻、电锤、射钉枪及手持式电锯、电刨、切割机、砂轮等。按其绝缘和防触电性能分可分为三类：
①I类工具：
工具在防止触电的保护方面不仅依靠基本绝缘，而且它还包含一个附加的安全预防措施。其方法是将可触及的可导电的零件与已安装的固定线路中的保护（接地）导线联接起来，以这样的方法来使可触及的可导电的零件在基本绝缘损坏的事故中不成为带电体。
②Ⅱ类工具：
工具在防止触电的保护方面不仅依靠基本绝缘，而且它还提供双重绝缘或加强绝缘的附加安全预防措施和没有保护接地或依赖安装条件的措施。
Ⅱ类工具分绝缘外壳II类工具和金属外壳II类工具，在工具的明显部位应当标有Ⅱ类结构特殊符号“回”。
③Ⅲ类工具：
在防止触电的保护方面依靠由安全特低电流直供电和在工具内部不会产生比安全特低电压高的电压。其中安全特低电流直供电电源应为“安全隔离变压器”提供。
⑫手持式电动工具的选用
①一般场所（空气湿度小于75%）可选用I类或Ⅱ类手持式电动工具。
②在潮湿场所或金属构架上操作时，必须选用Ⅱ类或由安全隔离变压器供电的Ⅲ类手持式电动工具。严禁使用I类手持式电动工具。
③狭窄场所（锅炉、金属容器、地沟、管道内等）作业时，必须选用由安全隔离变压器供电的Ⅲ类手持式电动工具。
④负荷线选择的要求
手持式电动工具的负荷线应采用耐气候型橡皮护套铜芯软电缆，并且不得有接头。
⑬手持式电动工具的使用
①I类或Ⅱ类手持式电动工具：
金属外壳与PE线的连接点不得少于2处。
除塑料外壳Ⅱ类工具外，相关开关箱中漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于15mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s，其负荷线插头应具备专用的保护触头。所用插座和插头在结构上应保持一致，避免导电触头和保护触头混用。
在潮湿场所或金属构架上，使用Ⅱ类或Ⅲ类手持式电动工具的开关箱和控制箱应设置在作业场所外面。
②狭窄场所使用Ⅲ类手持式电动工具的开关箱和安全隔离变压器均应设置在狭窄场所外面，并连接PE线。漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于15mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s。操作过程中，应有人在外面监护。
③手持式电动工具的负荷线应采用耐气候型的橡皮护套铜芯软电缆，并不得有接头。
④手持式电动工具的外壳、手柄、插头、开关、负荷线等必须完好无损，使用前必须做绝缘检查和空载检查，在绝缘合格、空载运转正常后方可使用。绝缘电阻不应小于下表规定的数值。
注：绝缘电阻用500V兆欧表测量
⑤使用手持式电动工具时，必须按规定穿、戴绝缘防护用品。
3、电气设备的保护
⑪继电保护
①洞内高压电动机、动力变压器高压侧，应有短路、过负荷保护和无压释放保护；其余配电点上引出的馈电线上，则必须装设短路和过负荷保护或至少应装设短路保护；低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线保护。
②手持式用电设备必须装设漏电保护装置。
③接向洞内供电的馈电线上，严禁装设自动重合闸。手动合闸时，必须先同洞内联系。
⑫防雷保护
向洞内供电的地面变电站高压母线上有架空进（出）线时，应在洞内有高压电动机的变（配）电所母线上装设磁吹式避雷器和电容器。
⑬保护接地
①36V以上的和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架等，都必须有保护接地。
②所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，都应同主接地极相连接以形成一个总接地网。
③下列地点应设局部接地极：
每个装有电气设备的洞室；
每个单独装设的高压电气设备；
每个低压配电点；
连接动力铠装电缆的接线盒。
④接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值，宜不超过2Ω,如果条件困难时,允许放宽到4Ω。每一移动设备至总接地网或最近接地极之间的接地线的电阻,不应超过1Ω。
4、电气设备的维护和修理
⑪电气设备的检修、维护、修理和调整工作，必须由专职的或临时指派的电气维修工进行，高压设备的修理和调整工作，应实行工作票制度。
⑫洞内电气设备的检修，必须停电，验电确认无电后，应立即将检修设备接地并三相短路，然后将电气设备闭锁好，挂上“禁止合闸，有人工作”的标示牌之后，由两人以上执行，其中级别较高的一人，应为监护人。
⑬电气设备应进行定期检查、维护。
①配电系统继电保护装置检查整定每季一次。
②主要电气设备的绝缘电阻检查每月一次。但是，当连续停用48h以上时，在使用前应进行绝缘电阻测定。
③安装的电气设备的绝缘电阻和接地电阻的测定，投入运行前进行。 ④电气设备的保护接地每班应由当班工作人员进行一次外表检查。
⑭油断路器经三次切断短路故障后，其绝缘油应加试一次电压耐压试验，并
检查有无游离碳。
六、电缆
1、电缆的选用
⑪电缆实际敷设地点的水平差，应同电缆规定的允许敷设的水平差适应。 ⑫固定敷设的高压电缆应采用钢丝（钢带）铠装电缆。
⑬移动变（配）电站和手持式电气设备应采用专用橡套电缆。
⑭固定敷设的低压电缆应采用铠装电缆或橡胶电缆。
⑮低压电缆不宜采用铝芯，开挖面禁止采用铝芯。
2、电缆的敷设
⑪电缆必须悬挂。
①在正洞和平导或斜井中，电缆应用吊钩悬挂。
②在竖井井筒内，电缆应用夹子、卡箍或其它夹持装置进行敷设。夹持装置应能承担电缆重量，并不应损坏电缆。
⑫正洞和平导或斜井中悬挂的电缆应有适当弛度，电缆、接线盒及终端盒在敷设和运行中，都不应承受较大的拉力。如果未衬砌地段长度超过300m时，则在该段敷设的电缆应预留6～10m的富裕长度，以便通过模板台车。
⑬电缆的悬挂高度: 正洞宜不低于2.5m；斜井及平导应尽量高挂,但距顶部的距离应不小于0.15m。并使电缆在有矿车掉道时不致受撞击，在电缆坠落时，不致落到轨道或运输机上。
⑭电缆悬挂点的距离：在正洞和平导或斜井内不应超过3m，在竖井井筒内不应超过6m。
⑮电缆同胶皮风管等易燃物品应分挂在洞内两侧。电缆如果同风管、水管在洞内一侧敷设时，必须敷设在管子的上方，并保持0.3m以上的距离。
⑯洞内的电话和信号电缆，应同电力电缆分挂在洞内的两侧。如果受条件限制，在竖井内，宜敷设在距电力电缆0.5m的地方；在正洞和平导或斜井内,应敷设在电力电缆的下方,并保持0.3m以上的距离。
⑰由地面发、变电站送往洞内变（配）电所的两条10KV电源电缆，若敷设在洞内同一侧时，其间距离应大于0.3m,其余的电力电缆敷设在洞内同一侧时,高、低电缆间的距离应大于0.1m；相同电压等级电缆之间的距离不小于0.05m。
⑱竖井井筒内所用的电缆，中间不应有接头。如果因井筒太深需设接头时，应将接头设在中间水平横洞内，并预留8～10m的富裕量，以便维护、检修。
⑲不同类型的电缆之间不应直接连接，必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。
⑳相同类型电缆之间可以直接连接，但必须遵守下列规定。
①纸绝缘电缆必须使用符合要求的接线盒连接，高压纸绝缘电缆接线盒必须灌注绝缘充填物。
②橡胶电缆连接（包括已损坏的橡胶电缆的修补）必须使用硫化热补或同热补有同等效能的冷补，热补或冷补后的橡胶电缆，必须经浸水耐压试验，合格后方能使用。
③塑料电缆的连接，其连接处的机械强度以及电气、防潮密封、老化等性能，应符合该型电缆的技术标准的要求。
⑴电缆芯线必须使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子同电气设备进行连接。 ⑵固定敷设的电缆不应遭淋水或滴水。严禁在电缆上悬挂任何物件。盘圈或盘8字型的电缆不应带电。
⑶电缆敷设的环境温度及电缆或钢管的弯曲半径等应满足要求。
3、电缆的预防性试验
⑪高压电缆安装前，应进行工频耐压试验，试验按厂家要求进行。
⑫高压电缆敷设后，应进行直流耐压试验，试验按厂家要求进行。
⑬电缆在工频耐压试验前和安装后及每次投入运行前，应进行绝缘电阻测定。
4、电缆的维护
⑪电缆应定期进行巡查，巡查的主要内容：电缆外护层是否有放电烧损情况；电缆及终端是否有漏油情况；终端瓷套是否清洁、接地线有无松动断股现象；电缆挂钩、夹子、卡箍等有无松动或锈烂现象。每周巡查1～2次。
⑫电缆温度检查每月至少1次，测量电缆温度应在负荷最大时进行。 ⑬用配电盘电流表或钳型电流表在有代表性的时间里测定负荷电流，其值不超过允许载流量。
⑭电缆金属护层的接地线应同洞内接地网的主接地极相连接，接地电阻应每季测1次，其值应不大于4Ω。
⑮在喷混凝土时，应对电缆进行遮护，避免混凝土沾在电缆上。
第13讲 劳动防护用品管理
《安全生产法》第三十七条规定：“生产经营单位必须为从业人员提供符合国家标准或者行业标准的劳动防护用品，并监督、教育从业人员按照使用规则佩戴、使用。”
《职业病防治法》规定：“用人单位必须为劳动者提供个人使用的职业病防护用品。”
劳动防护用品是指在劳动过程中能够对劳动者的人身起保护作用，使劳动者免遭或减轻各种人身伤害或职业危害的各种用品。使用劳动防护用品，是保障从业人员人身安全与健康的重要措施，也是保障生产经营单位安全生产的基础。
一、劳动防护用品选用原则
1989年我国颁布了《劳动防护用品选用的规则》（GB11651-1989）国家标准，为选用劳动防护用品提供了依据。正确选用优质的防护用品是保证劳动者安全与健康的前提，选用的基本原则是：
(1)根据国家标准、行业标准或地方标准选用；
(2)根据生产作业环境、劳动强度以及生产岗位接触有害因素的存在形式、性质、浓度（或强度）和防护用品的防护性能进行选用；
(3)穿戴要舒适方便，不影响工作。
二、劳动防护用品发放要求
2000年，国家经贸委颁布了《劳动防护用品配备标准（试行）》（国经贸安全「2000] 189号），规定了国家工种分类目录中的116个典型工种的劳动防护用品配备标准。用人单位应当按照有关标准，按照不同工种、不同劳动条件发给职工个人劳动防护用品。
用人单位的具体责任为：
(1)用人单位应根据工作场所中的职业危害因素及其危害程度，按照法律、法规、标准的规定，为从业人员免费提供符合国家规定的护品。不得以货币或其他
物品替代应当配备的护品。
(2)用人单位应到定点经营单位或生产企业购买特种劳动防护用品。护品必须具有“三证”，即生产许可证、产品合格证和安全鉴定证。购买的护品须经本单位安全管理部门验收。并应按照护品的使用要求，在使用前对其功能进行必要的检查。
(3)用人单位应教育从业人员，按照护品的使用规则和防护要求，正确使用护品。使职工做到“三会”：会检查护品的可靠性；会正确使用护品；会正确维护保养护品，并进行监督检查。
(4)用人单位应按照产品说明书的要求，及时更换、报废过期和失效的护品。
(5)用人单位应建立健全护品的购买、验收、保管、发放、使用、更换、报废等管理制度和使用档案，并切实贯彻执行和进行必要的监督检查。
三、劳动防护用品的正确使用方法
使用劳动防护用品的一般要求是：
(1)劳动防护用品使用前应首先做一次外观检查。检查的目的是认定用品对有害因素防护效能的程度；用品外观有无缺陷或损坏；各部件组装是否严密，启动是否灵活等。
(2)劳动防护用品的使用必须在其性能范围内，不得超极限使用；不得使用未经国家指定、经监测部门认可（国家标准）和检测还达不到标准的产品；不能随便代替，更不能以次充好。
(3)严格按照《使用说明书》正确使用劳动防护用品。