李永華
(四川二灘建設咨詢有限公司,四川成都 610051)
恩甲隧洞為清水海引水及水源環(huán)境管理工程全線控制性工程,全長4 755.128 m,僅有進口和出口兩個作業(yè)面。隧洞平均開挖斷面為17.5 m2,隧洞為城門洞形,斷面尺寸 3.5 m ×3.51 m,襯砌厚度為0.35~0.5 m;最大開挖斷面為4.82 m ×4.87 m,最小開 挖 斷 面 為 4.3 m ×4.26 m。
隧洞地質(zhì)縱斷面圖顯示恩甲隧洞E3+843.49~E3+942.324段為V類圍巖,隧洞埋深180 m左右,主要穿過頁巖、粘土巖、鋁土巖夾煤層,該組地層中常伴生少量金屬礦物,開挖時可能會遇到氯、硫等有害氣體。地下水位線較高,標高在2 270 m左右,地下水位線高于隧洞底板85 m。
隧洞地質(zhì)縱斷面圖顯示恩甲隧洞E3+657.882~E3+721.952段穿越F3斷層破碎帶,斷層帶寬5~10 m,為逆斷層,與洞軸線斜交,交角為60°,兩盤巖體碎裂,以碎塊結構為主,圍巖不穩(wěn)定。地下水高出洞頂100 m左右,可能存在沿斷層破碎帶集中涌水現(xiàn)象。E3+657.882~E3+721.952段與 E3+843.49~E3+942.324段根據(jù)地質(zhì)縱斷面圖傾角顯示會在隧洞底部以下交匯,故 E3+657.882~E3+721.952斷層段估計可能含有大量瓦斯。實際施工確定隧洞瓦斯段為E3+868~E3+542,共計326 m,其中 E3+868~E3+707段為Ⅳ類圍巖,長161 m,E3+707~E3+542段為Ⅴ類圍巖,長165 m。
2010年1月14日,當隧洞開挖至E3+918時,掌子面揭露出的圍巖為泥巖,全部為粘狀黃土。2010年1月21日隧洞開挖至E3+905段,圍巖局部變?yōu)楹谏?010年1月26日晚放炮完畢通風30 min,于19∶40進入掌子面(掌子面里程為E3+868,距洞口971.2 m),瓦斯檢測儀檢測出瓦斯最大濃度達4.15%,遠遠超過瓦斯隧洞全部停止施工的界限(1.5%),并非常接近5%的爆炸濃度。
超前煤層、瓦斯檢測于2010年3月開始,2010年4月結束,工區(qū)瓦斯涌出量達到0.57 m3/min。根據(jù)《鐵路瓦斯隧道技術規(guī)范》TB10120-2002 4.1節(jié)中“當全工區(qū)的瓦斯涌出量小于0.5 m3/min時,為低瓦斯工區(qū);大于或等于0.5 m3/min時,為高瓦斯工區(qū)”,故判定恩甲隧洞出口工區(qū)為高瓦斯工區(qū)。
根據(jù)恩甲隧洞施工地質(zhì)預報資料:隧洞里程E3+870~E3+760段為煤系地層,主要穿越頁巖、粘土巖、鋁土層夾煤層,巖質(zhì)軟弱,強度低,屬V類圍巖,揭穿煤層可能有突涌水現(xiàn)象,開挖時可能會遇到氯、硫等有害氣體;為此,監(jiān)理項目部在施工方開挖至樁號E3+960左右時,即要求施工單位做好以下工作:
(1)提前備有詳細、準確的地質(zhì)資料。
(2)加強洞內(nèi)通風,改善洞內(nèi)通風條件,確保洞內(nèi)通風質(zhì)量。
(3)提前購買有害氣體檢測設備,進行洞室有害氣體檢測,適時監(jiān)測、掌握洞內(nèi)有害氣體狀況。
(4)作好相關瓦斯隧洞施工準備工作,以確保不延誤工期。
(5)做好《事故應急救援預案》。
由于監(jiān)理工程師提前督促承包商采取了瓦斯監(jiān)測和預防措施,督促承包商項目部對技術人員和施工人員進行瓦斯隧洞施工安全事項的培訓,對瓦斯隧洞中的注意事項進行講解和分析,讓每個施工人員深刻的認識到瓦斯隧洞施工中注意的安全事項,在隧洞剛出現(xiàn)瓦斯時就及時發(fā)現(xiàn),及時采取措施,立即通知帶班員將人員和設備撤出掌子面,將距掌子面200 m范圍內(nèi)的電源全部切斷,洞口通風機繼續(xù)不間斷的供風,在隧洞口派專人值班,除了瓦斯檢測員外其余任何人員不得進入隧洞,從而避免了安全事故的發(fā)生。
(1)業(yè)主、設計、監(jiān)理及施工單位相關負責人員一起及時踏勘瓦斯隧洞現(xiàn)場,按現(xiàn)場實際情況,承包商上報《恩甲瓦斯隧洞施工專項方案》,由監(jiān)理工程師組織召開專題會議討論施工方案的可行性,最終確定實施性施工方案。
(2)隧洞內(nèi)的所有電器必須進行更換,包括更換使用ExdⅠ型礦用防爆照明燈、防爆開關,移動光源采用煤礦專用礦燈,在隧洞開挖至1 500 m時防爆變壓器進洞。隧洞內(nèi)電纜與電氣設備的連接使用與電氣設備防爆性能相符合的接線盒。電纜芯線使用齒形壓線板或線鼻子與電氣設備連接。
(3)承包商對所用施工設備安裝防爆設備,如電瓶車、扒渣機、梭礦車等全部安裝了防爆裝置。
(4)在原來的基礎上增加了一套通風設備,洞內(nèi)布置了兩套通風設備,以加快洞內(nèi)空氣循環(huán)速度,快速稀釋瓦斯,降低隧洞內(nèi)的瓦斯?jié)舛取?/p>
(5)通風機和開挖工作面的電氣設備必須裝設風電閉鎖裝置。當通風機停止運轉(zhuǎn)時,應立即自動切斷通風機供風區(qū)段的一切電源。
(6)增加一套獨立供電線路,以便在停電情況下仍然保證洞內(nèi)空氣進行循環(huán),瓦斯不至于聚集,從而有效控制瓦斯?jié)舛取?/p>
(7)供電系統(tǒng)采用“三專”、“兩閉鎖”?!叭龑!毕抵笇S米儔浩鳌S瞄_關、專用供電線路;“兩閉鎖”系指瓦斯?jié)舛瘸瑯藭r與供電的閉鎖,通風與供電的閉鎖。
(8)為了防止雷電波引起瓦斯爆炸,在隧洞洞口處安裝了避雷裝置;由地面直接進入隧洞內(nèi)的軌道和露天架空引入(出)的管路在隧洞洞口附近將金屬體進行3處集中接地。
(9)配備多套、多型號瓦斯監(jiān)測設備,如便攜式瓦斯監(jiān)測儀、固定式瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)、光電甲烷檢測儀、四合一氣體檢測儀等,全方位全天候?qū)ν咚箽怏w和其他有害氣體進行監(jiān)測。
(10)火工材料。雷管和炸藥必須使用取得生產(chǎn)許可證的煤礦專用雷管和煤礦專用炸藥。爆破管理:①爆破前后對雷管、炸藥數(shù)量要及時清點,及時回收入庫或交回,并做好爆破記錄;②放炮后必須通風排煙30 min以上,由炮工先檢查放炮現(xiàn)場,瓦斯檢測人員檢測瓦斯?jié)舛?,在確認沒有危險后其他人員再進入作業(yè)現(xiàn)場,進行渣堆灑(噴)水后,出渣機械再進行出渣作業(yè);③打眼、裝藥、封泥和放炮必須符合瓦斯防爆的有關規(guī)定,嚴禁采用明火放炮。
(11)強化進行全員安全培訓工作。首先,項目部領導干部和技術人員要進行瓦斯隧洞施工安全技術培訓,使其懂得瓦斯隧洞施工安全技術,懂安全生產(chǎn)法規(guī),嚴格執(zhí)行“安全第一、預防為主”的安全生產(chǎn)方針,做到“責任明確,制度完善,執(zhí)行有力,監(jiān)督嚴格”。另外,對進洞施工的工人必須經(jīng)過瓦斯隧洞施工技術和安全培訓,以提高直接從事洞內(nèi)施工工人的技術素質(zhì)、應變能力、安全意識和自我保護能力,杜絕違章作業(yè)、違章把火種帶進洞內(nèi)、違章用電、違章放炮、違章敲打等違章行為,避免瓦斯事故的發(fā)生。洞內(nèi)、洞外都應設置有關瓦斯隧洞的宣傳標語和警示標志,隨處可見,提高“三不傷害”的安全防范意識。
(12)對瓦斯檢測員的要求:①瓦斯檢測由專職瓦檢人員負責。瓦斯檢測員必須經(jīng)培訓考核合格并取得上崗證后持證上崗,且由無妨礙從事本工種作業(yè)的疾病和生理缺陷者擔任。②瓦斯檢測員應了解自己所使用儀器的功能和原理,熟悉瓦斯檢測儀器的操作程序及保養(yǎng)辦法,嚴格按照儀器說明進行操作,嚴禁隨意修理或破壞。③瓦檢員必須嚴格按照檢測要求,及時準確檢測出各檢測部位的瓦斯?jié)舛?,不得出現(xiàn)空班、漏檢、少檢、假檢等違規(guī)情況,并且嚴格執(zhí)行現(xiàn)場交接班制度。④當隧洞內(nèi)瓦斯超限時,瓦檢員有權要求立即停止工作、撤除人員,同時立即向上級有關部門反映。
(13)在瓦斯段隧洞施工中,配備了具有相應資質(zhì)的專職瓦斯檢測人員。檢測頻率每班至少3次。瓦斯檢測要堅持“一炮三檢制”的原則:即造孔、爆破前、爆破后進行瓦斯檢測;對掌子面、錯車道、圍巖縫隙等瓦斯容易聚集的地方尤其加強監(jiān)測。當瓦斯?jié)舛瘸^1%時不得施工;超過5%時可能發(fā)生瓦斯爆炸,施工人員必須撤離現(xiàn)場,及時采取工程措施。只有當瓦斯?jié)舛仍?.5%以下才能施工。做到確保安全的情況下正常施工。在洞內(nèi)施工時,必需保證兩臺至三臺瓦斯監(jiān)測設備同時進行檢測,以保證當其中一臺瓦斯檢測設備損壞的情況下仍然可以準確的知道隧洞內(nèi)瓦斯的實際濃度,以便做出準確的判斷,采取相應的措施。每班必需做好瓦斯?jié)舛扔涗洝?/p>
(14)瓦斯檢測必須嚴格執(zhí)行“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮機制”。即:在裝藥前、爆破前和爆破后,爆破工、領工員(工班長)和瓦檢員都必須在現(xiàn)場,裝藥前由瓦檢員對爆破地點20 m范圍內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M行檢測,確認可以裝藥時,通知領工員(工班長)安排爆破工裝藥。裝藥完畢,由領工員(工班長)安排警戒工作,瓦檢員對爆破地點20 m范圍內(nèi)和回流風中的瓦斯?jié)舛冗M行檢測,確認可以起爆后,通知爆破工準備起爆,當人員撤離至安全區(qū)域后起爆。爆炮結束持續(xù)通風30 min后由洞口往掌子面逐步檢測。
(15)隧洞施工過程中,采用人工巡檢和瓦斯遙測儀連續(xù)自動監(jiān)測相結合的方式。瓦斯檢測運行情況見圖1?,F(xiàn)場監(jiān)理工程師應每班進洞,與承包商安全技術人員聯(lián)合對洞內(nèi)瓦斯?jié)舛冗M行檢測,實時掌握隧洞內(nèi)的瓦斯?jié)舛取?/p>
圖1 瓦斯檢測運行圖
(16)瓦檢員的檢測結果必須經(jīng)當班負責人簽字確認,同時將檢測結果告知現(xiàn)場負責人、安檢負責人以及現(xiàn)場值班調(diào)度,現(xiàn)場值班調(diào)度負責洞口瓦斯?jié)舛雀嬷ぷ?,即在洞口瓦斯?jié)舛雀嬷粕厦鞔_洞內(nèi)各處瓦斯?jié)舛惹闆r。
(17)在施工過程中,要求進洞施工人員按照已建立的一系列管理制度執(zhí)行:《恩甲瓦斯隧道通風管理制度》、《恩甲瓦斯隧道進洞管理制度》、《恩甲瓦斯隧道檢測組織機構》、《恩甲瓦斯隧道防火管理制度》、《恩甲瓦斯隧道安全用電管理制度》、《恩甲瓦斯隧道爆破安全管理制度》、《恩甲瓦斯隧道安全管理獎懲制度》、《恩甲瓦斯隧道檢測結果報告制度》、《恩甲瓦斯隧道檢測人員和設備管理制度》、《恩甲隧道瓦斯檢測制度》。
(18)現(xiàn)場監(jiān)理工程師適時監(jiān)督施工單位嚴格按照《瓦斯隧洞專項施工方案》及《鐵路瓦斯隧道技術規(guī)范》、《煤礦安全規(guī)程》等要求施工;安全監(jiān)理工程師隨時進行現(xiàn)場檢查,對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的未按照安全操作規(guī)程和強制性標準施工或發(fā)現(xiàn)安全隱患的在現(xiàn)場要求其立即改正,對于施工現(xiàn)場人員不聽指令的則下發(fā)書面整改通知書,直至其整改完畢并經(jīng)監(jiān)理工程師檢查達到整改要求后方可進行下道工序的施工。
(19)督促和檢查施工單位及時上報安全生產(chǎn)和安全管理資料:《隱患排查整治情況表》、《安全生產(chǎn)目標量化檢查表》、《安全生產(chǎn)月報》等,對瓦斯隧洞施工進行動態(tài)監(jiān)控。
(20)監(jiān)理部組成瓦斯隧洞施工專項安全檢查組,對瓦斯隧洞施工隨時進行檢查,及時排除安全隱患?,F(xiàn)場監(jiān)理工程師要勤檢測,不定時的對洞內(nèi)瓦斯情況進行檢測,第一時間掌握瓦斯情況,洞內(nèi)爆破30 min后監(jiān)理工程師應抽檢掌子面瓦斯情況(表1)。
表1 恩甲隧洞瓦斯隧洞施工期間掌子面部分瓦斯?jié)舛葯z測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表
(21)現(xiàn)場監(jiān)理工程師嚴格按照《瓦斯隧洞專項施工方案》要求進行控制,鋼支撐在洞內(nèi)采用螺栓連接,開挖后及時進行封閉,防止大量瓦斯溢散到隧洞內(nèi)。
(22)洞口設置值班室,24 h值班,對隧洞作業(yè)人員進洞前進行檢查,將火機、火柴、手機等放在洞口值班室,在確認其無火種帶入洞內(nèi)時方可進入洞內(nèi)施工。
(23)在洞內(nèi)安裝監(jiān)控系統(tǒng),在洞口或辦公室可對施工現(xiàn)場進行遠程監(jiān)控。
(24)洞口儲備應急救援物資,醫(yī)療衛(wèi)生設施、人員落實到位。
(25)現(xiàn)場監(jiān)理工程師每天隨時對瓦斯隧洞的施工安全進行檢查,特別是出現(xiàn)高瓦斯時,應增加檢測頻率。在平常檢查中發(fā)現(xiàn)部分施工人員將手機、火機等帶進作業(yè)面,開關的接線頭裸露,便攜式瓦斯檢測儀數(shù)據(jù)不準確需要率定,瓦斯檢測記錄不詳細等違章現(xiàn)象,現(xiàn)場及時對施工人員進行安全教育,及時進行整改。要求項目部加強瓦斯安全教育,使所有施工人員提高瓦斯隧洞施工的安全意識。安全無小事,使每個人員對瓦斯隧洞的施工安全有足夠的認識,防患于未然,從而杜絕了安全事故的發(fā)生。
通過清水海瓦斯隧洞施工安全監(jiān)理,筆者深刻體會到:在瓦斯隧洞施工過程中,抓安全監(jiān)理工作必須要做到以下幾點:
(1)要有詳細的地質(zhì)資料。掌握地質(zhì)資料的全部內(nèi)容,把握住關鍵部位(斷層、煤層、特殊地層)。
(2)嚴格、細致的審核專項施工方案:方案的可行性、操作性、安全措施、環(huán)保措施等,從措施上保障安全。
(3)建立詳細的安全管理規(guī)章制度,成立安全檢查領導小組,明確小組成員及成員責任。
(4)按瓦斯隧洞施工相關規(guī)范要求配備防爆設備及瓦斯檢測設備。
(5)對瓦斯隧洞加強通風,稀釋瓦斯,降低瓦斯?jié)舛取?/p>
(6)對關鍵部位、通風死角進行檢查,如掌子面、避車道、回風口、通風機口等,不能疏忽大意。
(7)安全管理在于人的管理,人是直接參與安全活動的主體,特別是如今一線施工人員基本上是雇傭民技工,他們自身安全意識淡薄。要加大力度對各個環(huán)節(jié)的人員進行安全教育及培訓,使他們深刻認識到安全問題的嚴重性,提高安全防范意識,防患于未然,把安全隱患絞殺在萌芽狀態(tài)。落實“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全方針。
(8)安全責任要明確,及時把責任落實到每一個人,簽訂安全責任書。組成安全檢查組,不定期進行安全檢查。
(9)建立詳細的安全排查單,對安全隱患進行分類,提出有針對性的處理方案,及時督促實施,把每項工作落實到實處。
(10)瓦斯隧洞施工要按“勤檢測、短進尺、弱爆破、強支護、快通過”的原則進行施工。
安全管理工作是一個動態(tài)管理工作,在不同的部位,不同時段,不同季節(jié)都有不同的安全問題,是不斷出現(xiàn)、不斷排除的循環(huán)工作。只要業(yè)主單位、承包商、監(jiān)理單位等共同按相關規(guī)章制度、安全法律、法規(guī)認真落實,嚴格把關,高度重視安全問題,做到“責任明確,制度完善,執(zhí)行有力,監(jiān)督嚴格”,及時消除安全隱患,各工程的施工安全工作將會取得更好的成績。