淺談瓦斯隧道施工安全監(jiān)理

湯世良

【摘要】瓦斯突出或爆炸是修建鐵路隧道過程中常遇到的不良地質(zhì)災(zāi)害之一，一旦發(fā)生極易造成人員的重大傷亡，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。雖然我國在瓦斯隧道修建上積累了一定的施工經(jīng)驗(yàn)，但如何保證瓦斯隧道的安全施工仍然是各參建單位面臨的難題。本文站在監(jiān)理單位的角度，結(jié)合贛韶鐵路段梅嶺低瓦斯隧道的實(shí)際施工情況，從瓦斯的概念及危害性入手，論述了瓦斯隧道的分類、安全監(jiān)理工作要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】鐵路；瓦斯隧道；安全；監(jiān)理

1、工程概況

贛韶鐵路段梅嶺隧道起訖里程為DK62+820～DK66+922，全長4102米，采用新奧法施工，當(dāng)隧道進(jìn)口工區(qū)施工至DK62+928，出口工區(qū)施工至DK66+719時(shí)，均在掌子面爆破后出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象，經(jīng)有關(guān)部門對(duì)掌子面氣體進(jìn)行采樣檢測，發(fā)現(xiàn)樣本氣體中含有甲烷，經(jīng)設(shè)計(jì)單位勘察核算，將梅嶺隧道判定為低瓦斯隧道。

2、瓦斯的概念及危害性

瓦斯是指隧道開挖過程中從巖（煤）層中逸出的以甲烷為主要成分的各種有害氣體的總稱。[1]

瓦斯的危害性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：1、造成人員窒息，甲烷本身無色無味，當(dāng)其從巖層中逸出時(shí)，會(huì)使隧道內(nèi)空氣中氧氣的含量降低，當(dāng)氧氣含量降低至一定程度時(shí)，會(huì)使人呼吸困難甚至窒息死亡；2、造成燃燒或爆炸，當(dāng)瓦斯的濃度為5%～16%時(shí)，遇火會(huì)爆炸，當(dāng)瓦斯的濃度低于5%或高于16%時(shí)，雖然失去其爆炸性，但是遇火會(huì)燃燒，不管是燃燒或爆炸，都會(huì)影響隧道的安全生產(chǎn)，甚至造成大量人員傷亡。

3、瓦斯隧道分類

根據(jù)全工區(qū)內(nèi)絕對(duì)瓦斯涌出量的大小，可將瓦斯隧道工區(qū)分為低瓦斯工區(qū)和高瓦斯工區(qū)；而瓦斯隧道的類型按隧道內(nèi)瓦斯工區(qū)的最高級(jí)確定，可分為低瓦斯隧道和高瓦斯隧道。[2]

梅嶺隧道位于南華地臺(tái)之桂坳和贛閩隆起南雄斷陷地帶，梅嶺向斜的東北翼，出露的地層主要為寒武系下統(tǒng)和震旦系上統(tǒng)淺變質(zhì)巖系，寒武系下統(tǒng)炭質(zhì)板巖內(nèi)賦存少量有害氣體，因炭質(zhì)板巖非煤層，有害氣體主要以游離方式存在于封閉的裂隙內(nèi)，分布不均勻，平均濃度較低，且不能排除個(gè)別封閉裂隙發(fā)育帶有害氣體較富集現(xiàn)象。經(jīng)設(shè)計(jì)單位對(duì)隧道地質(zhì)進(jìn)行判定，確認(rèn)DK62+970～DK63+760、DK65+430～DK66+720段為低瓦斯工區(qū)，其他里程段為非瓦斯工區(qū)，確定該隧道為低瓦斯隧道。

4、瓦斯隧道監(jiān)理工作要點(diǎn)

鑒于梅嶺隧道屬于低瓦斯隧道，監(jiān)理單位除了對(duì)隧道的主控實(shí)體項(xiàng)目，包括洞口段施工、洞身開挖、初期支護(hù)、防排水施工，二次襯砌及相應(yīng)輔助和附屬工程，進(jìn)行質(zhì)量、進(jìn)度、投資和安全控制，還應(yīng)針對(duì)瓦斯隧道的特殊性，在各個(gè)施工階段對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控。

4.1施工準(zhǔn)備階段

開工前，監(jiān)理單位應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作：1、審查施工單位是否建立了合理的項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)和專項(xiàng)瓦斯管理小組，并按要求配備了合適的人員；2、審查施工單位編制的施工組織設(shè)計(jì)和安全施工專項(xiàng)方案、緊急預(yù)案能否滿足所有工作要求，3、審查施工單位瓦斯隧道施工參與人員的持證上崗情況，特別是專職安全員和特殊工種操作人員，必須經(jīng)過安全培訓(xùn)；4、審查施工單位是否對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行了瓦斯隧道施工技術(shù)交底和安全交底；5、審查施工單位的機(jī)械設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、爆破器材、電力設(shè)備、勞保用品、應(yīng)急物資及監(jiān)控儀器等是否滿足施工要求。

4.2施工過程階段

隧道開挖至設(shè)計(jì)的低瓦斯工區(qū)時(shí)，監(jiān)理單位應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作：1、要求施工單位及時(shí)收集、整理及反饋各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，用于指導(dǎo)施工；2、定期檢查通風(fēng)設(shè)備的使用和維護(hù)記錄；3、定期檢查洞口進(jìn)出洞記錄；4、根據(jù)批準(zhǔn)的施組及方案，檢查施工單位是否按方案進(jìn)行超前探測，核實(shí)探測數(shù)據(jù)真實(shí)性及準(zhǔn)確性；5、加強(qiáng)對(duì)施工單位鉆爆工作的管理；6、審查應(yīng)急演練方案，督促施工單位按時(shí)進(jìn)行演練并予以改進(jìn)。

4.3竣工驗(yàn)收階段

隧道施工完成后，監(jiān)理單位應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作：1、嚴(yán)格審查施工單位的竣工技術(shù)文件，并整理好監(jiān)理資料；2、竣工驗(yàn)收時(shí)，保證隧道達(dá)到瓦斯設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，即在內(nèi)拱頂以下25cm處的空氣中瓦斯?jié)舛炔坏么笥?.596；3、隧道交付運(yùn)營前.督促對(duì)全隧道講行瓦斯檢測。

5、瓦斯隧道安全監(jiān)理重點(diǎn)

低瓦斯隧道中的瓦斯逸出量通常很小，有時(shí)甚至量不出來，項(xiàng)目管理人員容易忽視其危害性，工程實(shí)踐證明，低瓦斯隧道常常因?yàn)楣芾砩系氖韬龀霈F(xiàn)燃爆等危害，影響安全生產(chǎn)，造成人員傷亡。為此，監(jiān)理單位應(yīng)特別注意瓦斯隧道的安全監(jiān)理工作，對(duì)以下施工過程進(jìn)行嚴(yán)格檢查和重點(diǎn)監(jiān)控，督促施工單位及時(shí)整改安全隱患。

5.1瓦斯隧道檢/監(jiān)測

梅嶺隧道為低瓦斯隧道，按照規(guī)范要求，現(xiàn)場采用便攜式瓦檢儀檢測，同時(shí)配備了瓦斯?jié)舛葓?bào)警系統(tǒng)和固定式瓦斯報(bào)警儀，施工人員聯(lián)合監(jiān)理人員對(duì)每個(gè)作業(yè)面利用便攜式瓦檢儀，由洞外到洞內(nèi)，進(jìn)行定時(shí)、定點(diǎn)巡檢，重點(diǎn)檢查電器設(shè)備集中的地點(diǎn)、二襯作業(yè)面、開挖作業(yè)面。

在施工期間，為保證隧道施工安全，應(yīng)在隧道內(nèi)安設(shè)瓦斯自動(dòng)連續(xù)檢測系統(tǒng)，以便實(shí)時(shí)跟蹤、自動(dòng)記錄和報(bào)警以及應(yīng)對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行控制。具體做法是在正洞開挖工作面、機(jī)電設(shè)備集中處、總回風(fēng)巷、襯砌臺(tái)車處各安設(shè)一個(gè)甲烷傳感器探頭，瓦斯?jié)舛冗_(dá)到報(bào)警值時(shí)傳感器探頭發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，斷電儀發(fā)出光報(bào)警信號(hào)；瓦斯?jié)舛瘸^斷電值時(shí)，斷電儀可自動(dòng)切斷超限區(qū)的電源，自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)仍正常工作。

5.2瓦斯隧道防突

由于隧道開挖斷面大，為防止瓦斯突然涌出，施工中應(yīng)采取多排鉆孔預(yù)排瓦斯。根據(jù)有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)文件，梅嶺隧道在掘進(jìn)時(shí)每一循環(huán)預(yù)先鉆超前鉆孔排放瓦斯，全斷面每次鉆19個(gè)超前鉆孔（上臺(tái)階9個(gè)，下臺(tái)階10個(gè)），排放孔設(shè)置根據(jù)瓦斯涌出部位、涌出量、涌出壓力確定，孔徑直徑Φ89mm，孔深5m。

5.3瓦斯隧道防爆

梅嶺隧道中存在的圍巖裂隙瓦斯有異常涌出的可能性，瓦斯局部聚集導(dǎo)致濃度升高，遇明火會(huì)發(fā)生爆炸事故，因此，在施工中采取了以下措施予以防治：1、依靠通風(fēng)方法，將瓦斯稀釋至安全濃度范圍之內(nèi)；2、對(duì)圍巖裂隙瓦斯異常涌出量較大的地點(diǎn)，采取鉆孔排放的辦法，將瓦斯提前釋放出來，減少隧道開挖后瓦斯的突然大量涌出；3、防止各種引燃火源，包括電器設(shè)備失修和動(dòng)力電纜絕緣破壞引起的電弧和電火花；4、爆破作業(yè)必須使用的煤礦許用炸藥和雷管，并嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三撿制”和“三人連鎖爆破制”。

5.4瓦斯隧道通風(fēng)

根據(jù)工期安排及低瓦斯隧道施工難度大的特點(diǎn)，梅嶺隧道在進(jìn)出口及斜井處同時(shí)掘進(jìn)施工。為保證隧道內(nèi)的通風(fēng)效果，根據(jù)計(jì)算，施工單位在進(jìn)口、斜井洞外30m各配備了一臺(tái)SDY2809-5（75KW）型風(fēng)機(jī)，并在進(jìn)出口低瓦斯工區(qū)距洞口1000m處各架設(shè)一臺(tái)DSDDY260M-6（55KW）防爆型風(fēng)機(jī)串聯(lián)向掌子面送風(fēng)。此外，為縮短通風(fēng)排煙時(shí)間，減少風(fēng)管的阻力和風(fēng)管的漏風(fēng)系數(shù)，提高功效，在進(jìn)口DK63+700處增加通風(fēng)豎井。

6、結(jié)論

在梅嶺隧道施工過程中，監(jiān)理單位按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，不僅對(duì)施工主體項(xiàng)目進(jìn)行了全程監(jiān)控，還對(duì)隧道內(nèi)低瓦斯工區(qū)的安全施工進(jìn)行了重點(diǎn)監(jiān)理。在各參建單位的積極配合下，該項(xiàng)目順利完成，施工中未發(fā)生任何安全事故，驗(yàn)收合格，開通后運(yùn)行正常。

參考文獻(xiàn)

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