摘要:結合隧道瓦斯施工情況,介紹了公路隧道瓦斯區段施工過程中需采取的必要的防治技術,并通過施工過程中瓦斯濃度監測數據分析,指出瓦斯防治中應重點注意的幾個要點,以確保隧道安全施工。
關鍵詞: 隧道工程 瓦斯 防治
隧道施工中可能遭遇的瓦斯具有諸多不確定因素。為此,按照“安全第一、預防為主”的原則,從隧道進洞之時起,便開始啟用瓦斯自動連續檢測監控和瓦斯電閉鎖系統,配置隔離式自救器、礦燈、滅火器等必要的防范設施、器材、裝備,并建立健全瓦斯防治管理制度,制定各種應急預案。一經發現瓦斯,立即管理升級,加密監控網點,增加防范措施,嚴防瓦斯事故發生。
1、成立瓦斯防治機構
隧道進出口配備相應的檢測儀器和人員,實行瓦斯人工巡回檢測,采用瓦檢儀、便攜式全自動檢測報警儀、測風表等測定瓦斯濃度和風速。人員和儀器儀表由項目部配置,施工隊具體管理,實現風量、瓦斯濃度的人工巡回檢測。
2、瓦斯主要防治技術措施
2.1 瓦斯隧道的界定與分級 隧道施工過程中,通過施工檢測,只要隧道中存在瓦斯,通過瓦斯層之前10m開始一直到通過瓦斯層之后10m的影響范圍內,按照瓦斯隧道進行施工。 根據瓦斯隧道不同地段的瓦斯涌出量和壓力情況,施工中對非瓦斯工區、一般瓦斯工區、嚴重瓦斯工區、有煤與瓦斯突出危險工區進行合理劃分,在施工方法和施工機械上區別對待,簡化施工和降低造價。
2.2 設計中采取主要技術措施
2.2.1防水層兼作瓦斯隔離層,采用全封閉結構;
2.2.2二次襯砌采用氣密性混凝土;
2.2.3加強初期支護參數,以約束圍巖變形。
2.3 施工中采取主要技術措施
2.3.1加強超前地質預報與超前鉆探工作。在有瓦斯涌出的地段,隧道地質條件多為煤層、炭質頁巖等,圍巖較為破碎且自穩性 差,并常存在較大地應力,在施工中容易出現塌方、冒頂、瓦斯突出等不良地質狀況,故必須采取TSP探測等有效的超前地質預報手段,準備掌握開挖工作面前方煤層的位置、產狀等地質參數,及時提出預報,以便于做出預防和施工措施。 另外,在施工至距瓦斯20m,10m,5m時,應進行超前鉆探,以探測前方含煤層的厚度和瓦斯濃度、壓力等情況。若探明瓦斯濃度較大,可利用超前鉆孔對前方瓦斯進行釋放。
2.3.2、加強通風。瓦斯隧道通風應采用壓入式風機,在施工期間保證不間斷通風,其風量、風速取爆破排煙、同時工作的最多人數以及瓦斯絕對涌出量所需的最大值計算,風速不宜小于1m/s,保證隧道內每處瓦斯濃度不超標。風機需用獨立電源,并配專人負責,未經施工現場負責人批準,施工期間不得關閉風機。風機主扇的能力應滿足全工區通風的需要,局扇的能力應滿足局部獨頭巷道通風的需要。主扇應有一套同等性能的備用風扇,并經常保持其良好性能。必須加強對隧道拱頂、橫通道內、臺車內部、防水板背后以及塌方塌腔內等瓦斯易積聚處的通風工作。
2.3.3、開挖爆破使用煤礦許用炸藥和電雷管。瓦斯工區內爆破作業必須使用煤礦許用炸藥,采用電力起爆,并使用煤礦許用電雷管,嚴禁使用秒或半秒級電雷管。使用煤礦許用毫秒延期電雷管時,最后一段的延期時間不得大于130ms。嚴格執行“一炮三檢制”的瓦斯檢查制度,保證放炮前后的瓦斯濃度在安全的界限內。放炮連線要有專門的人員操作,嚴格執行“三人連鎖放炮制”。
2.3.4、高瓦斯工區內的電器設備與作業機械必須使用防爆型。防止瓦斯爆炸除了降低瓦斯濃度外,還需嚴格控制洞內引火源。故對高瓦斯工區內可能產生火花的機械電器設備進行防爆改裝。對于非瓦斯工區和低瓦斯工區內電器設備與作業機械可使用非防爆型,但禁止其駛入高瓦斯工區和瓦斯突出工區,并做到“三專兩鎖閉”,即專用變壓器、專用開關、專用供電線路和瓦斯濃度超標時與供電的閉鎖、局扇通風與供電的閉鎖,以保證瓦斯隧道安全施工。
3、加強通風管理,確保通風可靠
3.1、各洞采用局部通風機獨立進行壓入式通風。橫洞貫通后,在通道中部安設高壓風三通閘閥和瓦斯傳感器,以備瓦斯在橫洞中積聚時,利用高壓風吹散積聚瓦斯。
3.2、隧道施工后,通風工每旬對隧道內的有效風量進行測定。在每條隧道內風流穩定處安設風速傳感器,對隧道內的風速進行24小時連續不間斷監控。隨時根據隧道內同時作業最多人數、最多炸藥數消耗量、同時工作最多內燃設備功率、瓦斯涌出量驗算供風量,確保風量滿足需要。
3.3、與供電單位簽訂專項協議,約定停電必須提前告知,嚴防突然停電致瓦斯積聚達到爆炸界限引發爆炸事故。
4、安設瓦斯電、風電、瓦斯油路閉鎖裝置并確保可靠
4.1隧道內所有電氣設備通過監控系統和斷電儀實現瓦斯電閉鎖,一旦風流中的瓦斯濃度超限,自動切斷電氣設備電源,瓦斯濃度未降到復電濃度以下,無法送電。
4.2隧道內所有電氣設備與通風機實現風電閉鎖,一旦風機停運,自動切斷電氣設備電源,風機不啟能,無法復電。
4.3洞內局扇進風口安設甲烷自動檢測報警傳感器,傳感器與該局扇實行瓦斯電閉鎖,報警、斷電濃度設定為0.5%,局扇開停傳感器與相關電器設備繼續實行風電閉鎖。
4.4所有進洞的內燃機械、運輸車輛,全部經有資質的機構進行防爆改裝,安裝瓦斯油路閉鎖裝置,一旦工作地點、行駛地點的瓦斯濃度達到0.5%,自動切斷油路、電路、并自動熄火,瓦斯濃度不降到0.5%以下,無法啟動內燃機械和運輸車輛。經過防爆改裝的內燃機械、車輛由項目部發給進洞許可證,無進洞許可證的車輛及內燃機械嚴禁進洞。
5、瓦斯超限處理
5.1當瓦斯濃度較高時,必須撤出洞內一切人員,切斷電源,由救護隊負責進行處理,必須控制瓦斯排放量,確保回風流中瓦斯不超限。
5.2當鉆孔或爆破揭露的瓦斯通道內的瓦斯涌出量很大,采用風排不能將瓦斯濃度降到規定值以下時,應采取封閉瓦斯源后,安設專門管道進行排放。
6、施工瓦斯隧道安全檢測
瓦斯隧道施工期間,應建立瓦斯通風監控、檢測的組織系統,測定氣象參數、瓦斯濃度、風速、風量等參數。含瓦斯工區每班應按規定檢查,低瓦斯工區每班不少于2次,不含瓦斯工區每班應檢查1次,異常情況時應隨時檢測。每個斷面應檢查5個點,即拱頂、兩側拱腳和兩側墻腳各距坑道周邊20cm處。在該5點對坑道風流中瓦斯和二氧化碳均應檢查。
7安全注意事項
7.1瓦斯隧道施工管理,要堅決貫徹“安全第一,預防為主,依靠科學,綜合管理”的方針,施工中的各項管理工作必須在此方針的基礎上做到科學、簡便、嚴密、系統。
7.2 進行職工安全教育及上崗培訓:
7.2.1、電工、爆破工、瓦斯檢測人員,電器設備防爆檢查員及儀器、儀表校正人員和突出措施效果檢查人員等特別作業人員,必須經地方勞動局、煤礦礦務局等有關部門培訓,取得合格證后,方準上崗。
7.2.2、調換工種人員及參與技術革新的有關人員,必須重新進行安全技術培訓。
7.2.3、所有洞內機電設備,不論移動式或固定式都必須采用安全防爆類型.進風巷道中采用安全照明燈,在工作面或回風巷中,必須采用礦用防爆型照明燈。禁止洞內電氣設備接零,檢修和遷移電氣設備必須停電進行,不準帶電作業。普通型攜帶測量儀表只準在瓦斯勞動保護濃度1%以下地點使用。
8、結束語
在瓦斯隧道施工中,存在著燃燒、爆炸、使人窒息等各種危險。但瓦斯是絕對可以戰勝的,各種安全隱患也是完全可以排除的。從隧道瓦斯工區的施工經驗來看,只要抓住了幾點,瓦斯防治必定會事半功倍。超前探測是先行。通風是關鍵。監測是重點。制度是保障。安全意識是根本。
參考文獻
[1]徐愛民,蔣鵬飛,甘建國; 公路瓦斯隧道防治 [J];湖南交通科技;2005年03期
[2]紅.瓦斯隧道揭煤施工技術[M].重慶:重慶大學出版 社,2005.
[3]姚振武.高瓦斯隧道施工指南———以家竹箐隧道為例[M]. 北京:人民交通出版社,2008.
上一篇:開挖過程防止損傷地下管線安全措施
下一篇:隧道的滲漏水防治