瓦斯隧道施工控制及防治措施分析

楊松林

摘? ?要：隧道的施工建設(shè)是煤礦、鐵路等工程建設(shè)中的重要組成部分，由于其施工環(huán)境的特殊性，尤其在穿越煤層的施工過(guò)程中危險(xiǎn)性將大大提高，一旦在施工過(guò)程中引起煤層中大量瓦斯的溢出，將會(huì)使施工人員以及隧道建設(shè)處于較高的危險(xiǎn)環(huán)境內(nèi)，影響施工安全。所以，要想對(duì)隧道施工進(jìn)行控制，必須以隧道施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量入手，全面采取有效的防治措施。本文將主要圍繞著瓦斯隧道施工控制及防治措施進(jìn)行討論分析。

關(guān)鍵詞：瓦斯隧道? 施工控制? 防治措施

瓦斯隧道的施工建設(shè)，由于其環(huán)境的特殊性，在施工過(guò)程中存在較大的安全隱患，必須在施工過(guò)程中采取必要的防治措施，全方面做好瓦斯隧道的施工控制，避免施工過(guò)程中危險(xiǎn)事故的發(fā)生，保障施工建設(shè)的安全性。因此，根據(jù)瓦斯隧道實(shí)際施工情況對(duì)施工環(huán)節(jié)以及質(zhì)量進(jìn)行控制，可以有效確保隧道施工安全，并提高瓦斯隧道施工效率。

1? 隧道瓦斯的特性及危害

1.1 瓦斯定義

所謂的瓦斯實(shí)際上是以甲烷CH4為主的有毒、有害氣體的總稱(chēng)，就當(dāng)前瓦斯的各種定義來(lái)看，瓦斯主要含有甲烷、二氧化碳、氮和數(shù)量不等的重?zé)N以及微量的稀有氣體等氣體物質(zhì)。

1.2 瓦斯的特性及危害

（1）瓦斯特性。

瓦斯氣體主要具有爆炸性、燃燒性、窒息性以及劇毒性四種特性。

（2）瓦斯危害。

①瓦斯燃燒和爆炸。在瓦斯的眾多特性中，瓦斯所具有的燃燒性以及爆炸性對(duì)人們的危害最大，即當(dāng)瓦斯氣體達(dá)到一定的濃度且遇到明火時(shí)，就會(huì)發(fā)生爆炸和燃燒。

②瓦斯窒息。甲烷的窒息性也是當(dāng)前造成瓦斯隧道施工人員傷亡事件的主要原因，雖然瓦斯的主要組成成分甲烷并不具有毒性，但是當(dāng)瓦斯中的甲烷達(dá)到一定濃度后，就會(huì)擠壓空氣中氧氣的含量，一旦甲烷充斥整個(gè)隧道，那就會(huì)使得工人呼吸困難，出現(xiàn)窒息情況。

2? 瓦斯隧道施工控制的關(guān)鍵技術(shù)方案環(huán)節(jié)分析

瓦斯隧道施工離不開(kāi)機(jī)電設(shè)備的支持，但是如果施工人員在機(jī)電設(shè)備運(yùn)用過(guò)程中不能夠加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的控制，就可能造成瓦斯事故。因此隧道施工單位需要制定專(zhuān)門(mén)的機(jī)電配置方案，即通過(guò)“三專(zhuān)”、“兩閉鎖”措施，選擇專(zhuān)用的機(jī)電設(shè)備以及閉路鎖來(lái)進(jìn)行瓦斯事故預(yù)防。

2.1 電力配置方案

瓦斯隧道施工離不開(kāi)電力供應(yīng)，由于瓦斯隧道的瓦斯?jié)舛认鄬?duì)較高，因而存在的危險(xiǎn)因素較多，在隧道建設(shè)過(guò)程中所使用的電力設(shè)備應(yīng)當(dāng)采用防爆型設(shè)置，而隧道內(nèi)均需采用防爆型照明燈具。若采用非防爆型設(shè)備，則需要確保在機(jī)電設(shè)備20m范圍內(nèi)的瓦斯?jié)舛炔桓哂?%，為了保證隧道施工建設(shè)中的電力配置符合要求，管理人員需要出臺(tái)相應(yīng)的規(guī)定，如嚴(yán)禁在隧道建設(shè)過(guò)程中修理或拆卸電力設(shè)備，同時(shí)對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)檢查，檢查電力設(shè)備專(zhuān)用的供電線、變壓器、開(kāi)關(guān)、瓦斯?jié)舛仁芟耷闆r。確保供電線路無(wú)明接頭，以免再用電過(guò)程中產(chǎn)生火花引起爆炸。而在電力設(shè)備供電時(shí)，應(yīng)當(dāng)檢查其周?chē)穆╇姳Ｗo(hù)以及接地裝置，確保其電流傳輸順暢，在電流及電壓供應(yīng)方面，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)隧道建設(shè)的實(shí)際要求選擇配電等級(jí)以及配電方式等內(nèi)容，同時(shí)將總防爆開(kāi)關(guān)、分防爆開(kāi)關(guān)的位置進(jìn)行測(cè)量與設(shè)置，確保電力設(shè)備正常運(yùn)行。

2.2 電力設(shè)備布置方案

按瓦斯隧道用電要求，使用中性點(diǎn)不接地專(zhuān)用變壓器。洞內(nèi)施工照明采用根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，每隔10m設(shè)礦用防爆燈一只，防爆燈型號(hào)DGS-127-100、功率為100W/只，洞內(nèi)模板臺(tái)車(chē)及掌子面開(kāi)挖平臺(tái)處采用礦用4KVA隔爆干式變壓器將電壓降為安全電壓36V，固定敷設(shè)照明，照明主電纜型號(hào)為：MY0.38/0.66-2×4。隧道內(nèi)所敷設(shè)的照明、信號(hào)控制傳輸以及通信等設(shè)備的電纜應(yīng)當(dāng)使用礦用塑料電纜或鎧裝電纜，以確保電力設(shè)備布置合理及質(zhì)量符合要求。

2.3 機(jī)電設(shè)備的安全管理

由于瓦斯隧道建設(shè)涉及到較多的配套設(shè)施，因此需要對(duì)洞內(nèi)的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行安全管理。在瓦斯隧道施工的過(guò)程中，其所使用的機(jī)電設(shè)備應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)外觀質(zhì)量、防爆性能以及工作性能的檢查，特別是其對(duì)于瓦斯?jié)舛鹊氖芟藜伴]鎖情況，需要技術(shù)人員按照施工要求對(duì)其進(jìn)行檢查。只有在機(jī)電設(shè)備符合安全要求之后，其才可以投入使用。而在電纜敷設(shè)環(huán)節(jié)，需要合理設(shè)置風(fēng)管、水管等設(shè)施與電纜的距離，盡量確保其不在同一側(cè)，同時(shí)在機(jī)電設(shè)備的發(fā)熱部件上安裝過(guò)熱保護(hù)裝置及報(bào)警裝置，一旦其發(fā)出的熱量超過(guò)允許范圍，應(yīng)當(dāng)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)斷電檢查，確保機(jī)電設(shè)備以及隧道建設(shè)的運(yùn)行安全。

3? 瓦斯隧道施工控制的有效防治措施

3.1 加強(qiáng)瓦斯檢測(cè)和監(jiān)控

在瓦斯隧道施工中為了對(duì)施工進(jìn)行有效控制，施工單位就需要在施工中加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)與監(jiān)控，以保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)瓦斯異常，及時(shí)進(jìn)行處理。首先鑒于瓦斯容易在拱頂、臺(tái)架頂、臺(tái)車(chē)頂、塌空區(qū)等區(qū)域聚集，那施工單位就需要在這些區(qū)域設(shè)置專(zhuān)門(mén)的瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)裝置，時(shí)刻記錄瓦斯?jié)舛茸兓?。其次，瓦斯隧道施工單位也需要?qiáng)化安全監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)管理，配齊甲烷、一氧化碳、硫化氫、風(fēng)速、溫度等各類(lèi)傳感器，并定期進(jìn)行調(diào)試、校正，確保正常運(yùn)行。最后，施工單位應(yīng)當(dāng)在瓦斯易于聚集的地方安置通風(fēng)設(shè)備，并及時(shí)在通風(fēng)設(shè)備上安裝傳感器，一旦瓦斯?jié)舛冗_(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，那通風(fēng)機(jī)傳感器就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。

3.2 通風(fēng)管理

（1）鑒于瓦斯氣體易于聚集在一些不通風(fēng)的區(qū)域，所以施工單位在對(duì)瓦斯氣體進(jìn)行處理時(shí)，需要引進(jìn)大功率的通風(fēng)設(shè)備，并將其安裝在瓦斯?jié)舛容^大的區(qū)域，適時(shí)進(jìn)行通風(fēng)，這樣可以避免瓦斯?jié)舛冗^(guò)高。此外隧道內(nèi)的局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)實(shí)施連續(xù)通風(fēng)，不得隨意間斷。如果局部通風(fēng)機(jī)因?yàn)樾枰獧z修以及其他故障必須進(jìn)行斷電處理時(shí)，那施工單位就應(yīng)當(dāng)及時(shí)撤出所有的施工人員，并在隧道入口處安置專(zhuān)門(mén)的管理人員，以避免出現(xiàn)瓦斯中毒事故。

（2）主要軸流通風(fēng)機(jī)和局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)按規(guī)定實(shí)現(xiàn)“三專(zhuān)”和雙風(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)應(yīng)有能自動(dòng)切換的雙風(fēng)機(jī)并設(shè)兩路電源，當(dāng)一路停止供電時(shí)或一臺(tái)通風(fēng)機(jī)故障時(shí)能自動(dòng)切換，保證風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）瓦斯隧道管理人員在進(jìn)行通風(fēng)設(shè)備的管理時(shí)，也需要指派專(zhuān)門(mén)的管理人員對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行管理，并要求管理人員需要嚴(yán)格遵守通風(fēng)機(jī)施工要求，嚴(yán)禁出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)現(xiàn)象。

（4）通風(fēng)施工的要求

瓦斯隧道施工人員在進(jìn)行通風(fēng)設(shè)備施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，保證通風(fēng)設(shè)備的正常使用。一是通風(fēng)設(shè)備安裝人員在進(jìn)行設(shè)備安裝時(shí)使用壓入式通風(fēng)方式，同時(shí)對(duì)通風(fēng)的風(fēng)量以及方向進(jìn)行及時(shí)的記錄，并將通風(fēng)風(fēng)量記錄板放置于通風(fēng)洞口。特別是在管道的轉(zhuǎn)彎處，需要根據(jù)施工要求設(shè)置剛性彎頭，以保證通風(fēng)的順暢。二是在通風(fēng)設(shè)備安裝完成后，施工人員也應(yīng)當(dāng)對(duì)通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行測(cè)試，如果在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)測(cè)試結(jié)果不符合要求，那施工人員就需要對(duì)通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行問(wèn)題查找，保證最終的測(cè)試結(jié)果與要求一致。三是通風(fēng)設(shè)備的管理人員必須具有相應(yīng)證件，避免在通風(fēng)設(shè)備出現(xiàn)故障后無(wú)法及時(shí)做出處理。四是技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)按照檢查周期或運(yùn)行情況對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢查與維護(hù)，確保風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。

3.3 TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)瓦斯隧道施工要求以及實(shí)際情況選擇合適的地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，主要是預(yù)報(bào)較長(zhǎng)距離（如開(kāi)挖輪廓線外徑向10～20m）的不良地質(zhì)，包括斷層、構(gòu)造破碎帶、巖體破碎帶、溶洞等的位置及規(guī)模。利用地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對(duì)初期支護(hù)以及圍巖變形情況進(jìn)行探測(cè)，從而得到一定范圍內(nèi)的圍巖變形情況。

3.4 鉆爆作業(yè)

在爆破地點(diǎn)20m范圍內(nèi)，需要確保風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛鹊陀?%，同時(shí)物體阻塞開(kāi)挖斷面應(yīng)當(dāng)?shù)陀?/3，鉆孔之后的炮眼應(yīng)當(dāng)清理干凈，炮眼中的剩余環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)用泡泥封堵。采用串聯(lián)連接方式連接爆破網(wǎng)路，明線部分用絕緣層包裹并懸空。

3.5 嚴(yán)格人員管理，減少人為因素影響

瓦斯隧道施工過(guò)程中，很多瓦斯爆炸等危險(xiǎn)事故都是由于人為原因造成的，因此，為了保證瓦斯隧道施工的安全，必須從人員管理著手，采取有效的防治措施，嚴(yán)格管理作業(yè)人員在施工過(guò)程中的行為、著裝以及所攜帶的物品等，盡可能降低人為因素對(duì)施工安全的威脅。一是設(shè)立門(mén)禁系統(tǒng)和值班檢查制度，實(shí)行進(jìn)洞安檢制度，對(duì)進(jìn)出隧道的人員進(jìn)行登記，建立進(jìn)洞登記和出洞銷(xiāo)號(hào)臺(tái)帳。二是嚴(yán)禁將手機(jī)、火柴、打火機(jī)、電子設(shè)備及其他易燃易爆物品帶入洞內(nèi)。三是所有外來(lái)檢查人員必須換裝和進(jìn)洞前專(zhuān)項(xiàng)檢查，鉆工必須穿棉質(zhì)服裝、雨衣、膠鞋，并佩戴防塵口罩，嚴(yán)禁穿著易產(chǎn)生靜電的衣物進(jìn)入洞內(nèi)，檢查完畢后方可進(jìn)入隧道內(nèi)。四是在未通風(fēng)及瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)的情況下，禁止任何人員進(jìn)洞。五是安全員、倉(cāng)庫(kù)保管員、爆破人員、瓦斯檢測(cè)員以及焊工、電工等人員需要具備較高的專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能以及自救知識(shí)，當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)情況時(shí)，可以保證自身的安全。

3.6 全面落實(shí)設(shè)備管理，排查設(shè)備隱患

車(chē)輛等機(jī)械設(shè)備是瓦斯隧道施工中不可或缺的組成要素，在瓦斯隧道的施工建設(shè)過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的安全管理，全面排查設(shè)備隱患，避免由于設(shè)備本身質(zhì)量、功能性問(wèn)題導(dǎo)致瓦斯爆炸事故的發(fā)生，施工單位針對(duì)施工設(shè)備要做好管理，定期組織設(shè)備檢查，做好事故預(yù)防措施，保障機(jī)械設(shè)備使用的安全。在洞內(nèi)操作過(guò)程中，設(shè)備的操作人員必須聽(tīng)從統(tǒng)一指揮，同時(shí)設(shè)置專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)護(hù)人，保證作業(yè)規(guī)范、到位。在設(shè)備使用完畢后，應(yīng)選擇合適的安全環(huán)境內(nèi)進(jìn)行設(shè)備的停放，尤其在夜間，需要設(shè)置專(zhuān)人對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行看護(hù)，防止出現(xiàn)破壞機(jī)械設(shè)備等現(xiàn)象，施工單位要嚴(yán)禁在瓦斯?jié)舛冗^(guò)高的施工環(huán)境下進(jìn)行機(jī)械設(shè)備作業(yè)等。

4? 結(jié)語(yǔ)

為了保障瓦斯隧道施工的安全，必須采取有效防治措施，做好施工過(guò)程的監(jiān)控和管理，從人員、設(shè)備、環(huán)境等多方面入手，嚴(yán)格做好火源的防控，嚴(yán)格管理施工作業(yè)行為、施工機(jī)械設(shè)備以及電氣設(shè)備的技術(shù)參數(shù)設(shè)置等，做好瓦斯的防爆處理工作，切實(shí)保障施工過(guò)程和人員安全。

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