李吉鋮(六盤水師范學(xué)院 礦業(yè)工程系,貴州 六盤水 553000)
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瓦斯隧道施工安全控制措施
李吉鋮
(六盤水師范學(xué)院 礦業(yè)工程系,貴州 六盤水 553000)
摘 要:煤礦、鐵路、公路等地下工程的建設(shè)過程中,瓦斯爆炸是其建設(shè)中最嚴(yán)重的災(zāi)害之一,加強(qiáng)瓦斯隧道的施工安全控制具有重要意義。本文分析了瓦斯的性質(zhì)及危害性,介紹了瓦斯隧道施工的特點(diǎn),給出了幾點(diǎn)控制瓦斯隧道施工安全控制的措施,以供大家交流參考。
關(guān)鍵詞:瓦斯隧道;災(zāi)害;安全;控制
隨著國(guó)家加大對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入,我國(guó)高速鐵路、公路建設(shè)得到了迅猛的發(fā)展,特別是隨著我國(guó)西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施,目前我國(guó)高速鐵路、公路建設(shè)正在向西部偏遠(yuǎn)區(qū)域腹地深入。然而在西部山區(qū)修建鐵路、公路,線路的選擇有時(shí)候?qū)⒉豢杀苊獾卮┰侥承┖簩拥貐^(qū)。由于瓦斯隧道的危害性,使得目前瓦斯隧道施工難度越來越大[1]。瓦斯災(zāi)害是鐵路、公路等地下工程建設(shè)中最嚴(yán)重的災(zāi)害之一[2],是西部地區(qū)工程建設(shè)常見的不良地質(zhì)災(zāi)害之一,一旦瓦斯災(zāi)害發(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[3]。由于瓦斯的危害性,瓦斯隧道在施工期間安全管理難度大、風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)含量高、施工工藝復(fù)雜,加強(qiáng)瓦斯事故的防治是瓦斯隧道施工安全技術(shù)的重要保障[4]。因此為了確保瓦斯隧道的施工安全,加強(qiáng)瓦斯隧道施工安全防范措施的研究具有重要意義。
瓦斯是在施工過程中從煤(巖)層內(nèi)逸出的各種有害氣體的總稱,主要成分是甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、少量的二氧化硫(SO2)和一氧化碳(CO)等。瓦斯的危害性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)造成人員窒息。從巖層中逸出的無(wú)色無(wú)味甲烷,會(huì)不斷地充滿整個(gè)隧道空間,從而降低隧道內(nèi)空氣中氧氣,當(dāng)氧氣含量降低至一定程度時(shí),就會(huì)造成人員的窒息死亡;(2)從巖層中逸出的無(wú)色無(wú)味甲烷造成燃燒或爆炸。瓦斯在一定的條件下,容易發(fā)生燃燒引起火災(zāi),以及出現(xiàn)突然的爆炸事故,產(chǎn)生高溫高壓的氣流形成強(qiáng)大的沖擊波,以極快的速度自爆點(diǎn)沿巷道向外沖擊,摧毀隧道內(nèi)設(shè)備、造成大量人員傷亡。另外由于煤與瓦斯突出而堵塞隧道,以及燃燒和爆炸產(chǎn)生的濃煙毒有害氣體會(huì)使人缺氧危機(jī)生命,影響隧道的安全生產(chǎn),甚至造成大量人員傷亡。
山區(qū)隧道一般利用新奧法原理進(jìn)行施工,基本都是采取人工開挖鉆爆法施工,隧道采用爆破作業(yè)后,使得隧道內(nèi)的瓦斯氣體溢漏面急劇增大。在這種情況下,如果洞內(nèi)通風(fēng)條件不理想,瓦斯?jié)舛染蜁?huì)迅速地升高,造成瓦斯突涌。另外,由于瓦斯較輕,在隧道頂部、斷面變化處、在隧道斷面較大、模板臺(tái)車處,如果此時(shí)隧道內(nèi)的通風(fēng)不理想,很容易在隧道拱頂形成一個(gè)層流區(qū),造成瓦斯的積聚,因此隧道頂部、斷面變化處、在隧道斷面較大、模板臺(tái)車處是隧道施工中瓦斯安全防范的重點(diǎn)區(qū)域。另外由于施工中施工機(jī)械、設(shè)備的施工可能產(chǎn)生火源或火花,而一旦隧道內(nèi)的瓦斯與空氣混合到一定濃度時(shí),遇火源或火花就能造成燃燒或爆炸。
3.1 做好隧道瓦斯超前預(yù)報(bào)工作
為確保瓦斯隧道施工安全,應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造與瓦斯溢出特點(diǎn),進(jìn)行隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。為確保地質(zhì)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)隧道掌子面前方圍巖構(gòu)造及瓦斯富集情況,需要通過多種超前探測(cè)方法相互驗(yàn)證,以確保準(zhǔn)確無(wú)誤。然后根據(jù)地質(zhì)預(yù)報(bào)的結(jié)果,制定出相應(yīng)的瓦斯治理方法、確保隧道的施工安全。
3.2 加強(qiáng)瓦斯的檢測(cè)工作
根據(jù)以往的瓦斯隧道爆炸事故案例中可以看出,瓦斯隧道爆炸的事故主要原因是在隧道的施工過程中存在瓦斯信息的漏檢、漏報(bào)、漏處理。因此,為確保瓦斯隧道施工安全,在隧道施工過程中,必須及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行瓦斯監(jiān)測(cè)。瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)是瓦斯隧道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),為了確保隧道施工安全,必須進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控隧道內(nèi)的瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況,以確保洞內(nèi)的安全。
3.3 確??煽康耐L(fēng)系統(tǒng)
加強(qiáng)隧道內(nèi)的通風(fēng)管理,保證瓦斯隧道施工期間不間斷通風(fēng),是解決隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛炔怀瑯?biāo)的根本措施,也是稀釋瓦斯和排煙除塵的主要手段。通風(fēng)必須按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求執(zhí)行,按照瓦斯防治要求,隧道通風(fēng)必須配置備用風(fēng)機(jī)、備用電源,同時(shí),必須要保證備用電源或備用風(fēng)機(jī)之間確保自動(dòng)切換,保持24h連續(xù)通風(fēng)。一旦電源停電時(shí),另一路電源能在10min內(nèi)啟動(dòng),保證通風(fēng)。另外,通風(fēng)機(jī)也應(yīng)配備專用的變壓器、專用線路和專用開關(guān)。
3.4 施工設(shè)備防爆改型
為防止瓦斯隧道內(nèi)發(fā)生瓦斯爆炸等災(zāi)害,高瓦斯工區(qū)和瓦斯突出工區(qū)的電氣設(shè)備與作業(yè)機(jī)械必須使用防爆型。瓦斯隧道施工過程中,應(yīng)對(duì)作業(yè)機(jī)械采用適當(dāng)?shù)姆辣幚怼1仨氁筮M(jìn)入速調(diào)內(nèi)的電氣設(shè)備必須是煤礦許用的防爆型設(shè)備,瓦斯隧道必須使用防爆型機(jī)電設(shè)備。因此,在隧道施工前,應(yīng)將通用型機(jī)電設(shè)備改造為防爆型機(jī)電設(shè)備。
3.5 建立完善的管理制度
完善的安全管理制度是安全生產(chǎn)的基本保障,因此在瓦斯隧道施工前,必須要建立完善的安全管理制度,如隧道的電焊制度、隧道通風(fēng)制度、瓦斯檢查制度、瓦斯隧道入洞登記檢查制度等,施工作業(yè)人員進(jìn)洞前,必須經(jīng)洞口值班人員檢查,嚴(yán)禁攜帶煙草、點(diǎn)火物品或穿化纖衣服進(jìn)入隧道內(nèi)。洞內(nèi)嚴(yán)禁使用白熾燈和電爐等易產(chǎn)生火花的物口。不得從事電、氣焊等。出碴車輛采用柴油車或安裝尾氣排放凈化器,防止排放尾氣所帶來的危險(xiǎn)源等。
瓦斯隧道安全風(fēng)險(xiǎn)高,為確保施工安全,必須加強(qiáng)隧道瓦斯超前預(yù)報(bào)工作,提前設(shè)防;強(qiáng)化通風(fēng)管理,降低濃度;機(jī)電防爆,控制火源;建立完善管理機(jī)制;加強(qiáng)瓦斯檢測(cè)和監(jiān)控;配備防爆型施工設(shè)備,同時(shí)還需要提高瓦斯隧道施工管理力度,遵守相關(guān)規(guī)章制度、發(fā)揮人為控制的巨大潛能,是確保瓦斯隧道安全施工的關(guān)鍵。
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作者簡(jiǎn)介:李吉鋮(1996-),男,貴州金沙人,本科在讀。
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.102