高瓦斯隧道施工的控制

高瓦斯隧道施工的控制

杨远东

杨远东中铁八局集团第二工程有限公司610081

摘要:本文笔者阐述了高瓦斯隧道施工安全控制技术及防范措施.

关键词：高瓦斯隧道施工控制措施火源管理

一、隧道瓦斯防治

防止瓦斯爆炸最有效的措施是通过瓦斯的预测和检测，及时掌握瓦斯浓度；通过隧道施工通风稀释瓦斯浓度，使瓦斯浓度严格控制在低浓度状态下；严格火源管理及有可能产生明火的各种因素的管理制度的落实，控制火源。施工中应严格按照“勤预测”、“强检测”、“控浓度”、“严管火源”的监控原则组织施工。瓦斯燃烧和爆炸的三个条件是缺一不可的，施工中即使局部瓦斯浓度超标，没有火源，或有火源、浓度不超标，都是安全的。瓦斯隧道施工安全是可以保证的。

二、瓦斯的预测、检测

2.1高瓦斯隧道瓦斯预测程序高瓦斯隧道采用超前探孔，每25m施作一循环，每循环至少三个孔，每孔长30m，各循环搭接长度不得小于5m，其探孔的终孔连线应位于隧道开挖轮廓线外3m以上。

在每循环开挖钻眼时，采用加深炮眼补充探测是否有瓦斯、天然气等气体。每个断面加深炮眼的个数不少于5个，均匀分布于掌子面，炮眼加深长度不小于5m。

根据超前探孔和加深炮眼预测前方岩体破碎程度及范围、岩体裂隙及发育情况、岩体空洞范围及大小、瓦斯富存情况、瓦斯涌出、岩体瓦斯压力、瓦斯含量、突出性喷出等，及时上报建设、设计、监理等单位提前分析制定施工方案，为施工提供依据。

低瓦斯隧道每一掘进循环，均需加深炮眼检测天然气，当确认存在天然气时，实施超前钻孔，进一步检测其浓度、涌出量、压力等参数，并及时报告建设、设计、监理等单位，必须及时处理。

2.2瓦斯的检测

瓦斯的检测是瓦斯隧道施工最重要和最关键的工序，严格检测和监测瓦斯施工浓度，使其控制在允许的范围内，是确保安全施工的关键。

根据瓦斯隧道施工的有关标准，结合图山寺隧道特点，采用人工监控和自动监控系统相结合组成监控体系。

瓦斯自动监控系统使用瓦斯断电装置连续监测，其探头悬挂位置要能反映隧道风流中瓦斯的最高浓度。在检测到瓦斯浓度＞0.5%时报警，隧道自动断电报警系统为声、光连动形式，瓦斯浓度＞1%时切断电源实施瓦电闭锁。

2.2.1瓦斯的日常检测及处置

人工检测实行三班倒24h连续检测，每班二人，确保掌子面、模板台车处随时有一名专职瓦检员；另一名瓦检员巡回在错车带、断面变化处检测。带班作业人员及安检员、工班长进洞必须随身携带便携式瓦检仪，做到对作业工作面瓦斯浓度即时监测。人工检测频率：正常工序施工地段各作业面每小时检测一次，特殊工序如电焊作业、防水板焊接、塌方处理等重点部位，必须按有关制度全过程检测。对各种通风死角4h检测一次，对瓦斯浓度超过0.3%的地段必须加强检测，增加检测的频率为每20min一次；如检测发现瓦斯浓度超过0.5%时，应立即报警，停止超标区所有工作，组织超标区域人员撤出，切断电源，加强通风，待该区域瓦斯浓度降低到0.3%以下时，方可恢复正常施工。

2.2.2严格落实瓦斯的“一炮三检”制隧道的开挖爆破是揭露新的岩面，而且爆破会产生新的裂隙，开挖爆破会造成瓦斯的逸出，因此，执行瓦斯的“一炮三检”制对检测瓦斯很重要。“一炮三检”制为装药前、放炮前、放炮后都必须检查爆破地点附近的瓦斯，且放炮员、班组长、瓦检员都必须检查，当瓦斯浓度超过1％时不准爆破。

三、控制瓦斯浓度

1.加强施工通风，首先按《铁路瓦斯隧道技术规范》进行通风系统设计，成立专业通风班组，隧道内不间断通风，控制隧道各处瓦斯浓度在0.5%以下。

2.加强通风并进行初喷混凝土封闭围岩裂隙，对控制瓦斯浓度极为有利。

四、严格火源管理

1.引起瓦斯爆炸的主要火源

1.1电火花：由于对井下照明和机械设备的电源及电器装置的管理不善或操作不当，如矿灯失爆、电钻失爆、带电作业、电缆漏电或短路、电缆明接头或抽线、电器开关失爆、电机车架线火花及杂散电流等而产生的电火花，是引起瓦斯爆炸的主要火源之一。

1.2放炮火花：主要是炮泥装填不满、最小抵抗线不够和放明炮、放糊炮、接线不良、炸药不合要求等引起的火花。

1.3撞击、摩擦火花：煤矿井下撞击、摩擦产生火花的情形多种多样，机械设备之间的撞击、截齿与坚硬夹石之间的摩擦、坚硬顶板冒落时的撞击、金属表面之间的摩擦等等，都可能产生火花而引爆瓦斯。随着机械化程度的提高，因撞击、摩擦火花引爆的瓦斯事故在逐渐增多，仅次于电火花和放炮火花。

1.4明火：井下虽严禁明火，但因种种因素影响，井下明火并未能杜绝。井下明火的来源主要有煤炭自然发火及形成的火区、井下电焊、吸烟等，因明火引起的瓦斯爆炸事故时有发生。

2.电火花的控制措施

2.1严格执行《铁路瓦斯隧道技术规范》8.1.2条“隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备与作业机械必须使用防爆型的要求”。

2.2防爆设备的选型及配套

2.2.1采用防爆型、矿用型防爆产品

2.2.2运输防爆设备的防爆改装以普通柴油机作动力的作业机械，为非防爆产品，不符合在爆炸性气体环境中作业的安全技术要求，必须进行改装。

3.放炮火花的控制措施

瓦斯工区的爆破作业采用煤矿许用炸药，有突出地段安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。瓦斯工区采用电力起爆，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。

4.撞击、摩擦火花的控制措施

4.1靠履带行走设备和与金属、岩石之间摩擦产生的火花，采用加强通风降低瓦斯浓度的方式。

4.2铺设防水板时射钉枪易产生的火花，采用动火管理制度。

4.3装碴设备与岩石撞击、摩擦可产生火花，采用洒水和加强通风的方式。

4.4找顶和岩石碰撞产生的火花，采用加强通风降低瓦斯浓度的方法。

4.5轨轮和轨道摩擦产生的火花，采用加强通风降低瓦斯浓度的方式。

4.6架空线机车和架空线摩擦产生的火花，采用加强通风降低瓦斯浓度的方式。

5.明火的控制措施

5.1电焊、气焊产生的明火，采用动火管理制度。

5.2高压静电产生的火花，施工人员进洞必须穿着纯棉衣服且在洞口设置消除静电装置。

5.3吸烟等产生的明火，严格执行进洞检查制度，杜绝产生火源物件带进洞。

五、严格执行防火防爆安全规定

1.防火防爆设备、设施由集团公司物资设备部门按照施工组织设计的要求、标准统一采购，并建档管理。

2.防火防爆设备、设施安装完成后，由项目分部组织有关机构进行检查验收，相关部门参加，必须经过检查验收合格后方可投入使用。

3.项目分部每旬组织一次防火防爆设备、设施的定期检查，架子队长每天对防火防爆设备进行巡视检查，发现问题及时处理。

4.洞内电气设备的选用必须符合防爆要求，严禁带电检修、搬迁电气设备，防爆电器在进洞前由项目分部设备管理部门进行安全检查，合格后方可进入。

5.建立门岗检查制度，门岗严格加强洞口安全检查，严格控制火源和带电物品进入洞内。

6.防止放炮火源，爆破作业必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，有突出地段安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药；不使用不合格和变质、超期的炸药；禁止使用明接头后裸露的放炮母线。

7.原则上不允许洞内电焊、气焊作业，特殊的和不可避免的焊接，按照本细则“特殊工序管理制度“执行，每次必须制定安全措施，指定专人在场检查和监督；在有瓦斯突出危险的区域中进行电焊、气焊时，必须停止突出危险区内的一切工作。

8.电焊、气焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超过0.5%，同时检查作业地点附近20m范围内隧道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。

9.电焊、气焊接等工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并应有专人在工作地点检查1h，发现异状，立即处理。

10.洞内严禁使用非防爆型闪光照相机，严禁使用灯泡取暖和使用电炉。

11.洞内使用的棉纱、布头、润滑油等必须存放在有盖的铁桶内，严禁乱扔乱放或抛在隧道内并及时清运出洞。

12.加强施工安全用电管理，按规定频率对各种用电设施经常进行检查。

13.隧道洞口、通风机附近20m范围内不得有火源，隧道洞口附近设置避雷系统。

14.瓦斯作业区内应设置灭火器及消防设施，并经常保持良好状态。