摘? 要:本文探討了鐵路高瓦斯隧道施工技術,分析了瓦斯隧道危險源識別方法,提出了瓦斯隧道安全管理措施,以及提升高瓦斯隧道施工控制技術水平的策略,以期為相關施工提供參考。
關鍵詞:鐵路隧道;高瓦斯;施工;控制技術
中圖分類號:U455.4? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:2096-6903(2020)10-0000-00
0 引言
隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,鐵路隧道建設的發(fā)展速度正在逐步加快。在 “以人為本、安全第一”的發(fā)展理念下,隧道施工中地質條件的隱蔽性對施工安全提出了巨大挑戰(zhàn),特別是對于可能造成大量人員傷亡的高瓦斯隧道,安全生產(chǎn)管理尤為重要。根據(jù)鐵路隧道施工安全要求及其施工控制狀況,深入探討相關的技術與防治措施,有助于降低隧道施工風險,按期完成鐵路隧道施工計劃,滿足其施工管理要求,促使鐵路隧道施工更加安全、高效。
1 鐵路高瓦斯隧道施工概述
在鐵路隧道工程建設過程中,為了使高瓦斯隧道施工達到預期的安全生產(chǎn)目標,需要了解以下幾點內容:
(1)瓦斯爆炸的三個條件:瓦斯爆炸的濃度極值為5%~16%,其余范圍內為安靜的燃燒;混合氣體中氧的濃度不低于12%;有足夠能量的高溫火源;(2)從施工方法合理選擇、人員優(yōu)化配置及施工管理理念更新等方面入手,可使隧道施工安全效果更加顯著,有利于降低其施工風險發(fā)生概率,為鐵路隧道建設事業(yè)的更好發(fā)展打下堅實基礎;(3)嚴格把控隧道施工過程控制,實施強有力的控制措施,處理好其中的細節(jié)問題,有利于實現(xiàn)鐵路高瓦斯隧道安全目標的實現(xiàn);油氣田、煤系地層及采空區(qū)地質下隧道多為高瓦斯隧道,施工中應加強瓦斯預報、監(jiān)測,采用防爆型機電設備,控制好通風與動火管理,確保隧道施工處于安全可控狀態(tài)。
2 瓦斯隧道危險源識別分析
危險源的識別是風險隧道施工的重要前提,對于瓦斯隧道來說具體可從以下幾方面識別:
(1)因設備選型、用材不符合規(guī)定,導致瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)損壞,影響瓦斯監(jiān)測,進而導致事故隱患無法及時顯現(xiàn);(2)傳感器無校正,影響瓦斯監(jiān)測的準確性,導致事故隱患無法查明;(3)監(jiān)測、檢測頻率不足,導致瓦斯監(jiān)測無法實現(xiàn)24小時全程監(jiān)測,存在空缺及漏點,成為事故隱患點;(4)爆破作業(yè)、電焊動火作業(yè)未執(zhí)行一炮三檢制及動火管理制度規(guī)定,導致瓦斯爆炸事故發(fā)生;(5)超前地質預報及鉆孔未進行瓦斯檢測,導致瓦斯爆炸、突發(fā)事故發(fā)生。
3 瓦斯隧道安全管理措施
3.1 做好施工作業(yè)時瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測工作
進行瓦斯隧道施工作業(yè)時,為了使過程能夠處于安全可控狀態(tài),必須對隧道內瓦斯?jié)舛冗M行檢測與監(jiān)測[1]:
(1)施工前制定一炮三檢制、三人連鎖爆破制并嚴格貫徹執(zhí)行,當隧道內任一地點瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定值時應暫停放炮,撤離人員,切斷洞內電源,采取通風措施,待自動瓦檢系統(tǒng)顯示數(shù)值下降后再人工檢測確認,安全后方可施工;(2)洞內死角、隧道上部拱頂、穴洞、避人(車)洞等通風不良、瓦斯易積聚的地點需進行嚴格的濃度檢測,發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸^0.5%以上時,應立即設置局扇、加大風機送風量排除積聚的瓦斯;(3)隧道突然停電時,洞內人員應立即撤出隧道,并對洞口瓦斯進行人工檢測,并嚴格監(jiān)控自動瓦檢系統(tǒng)等數(shù)值;(4)超前鉆孔施工時,掌子面設置瓦斯探頭;鉆孔結束后,由瓦檢員檢測孔內濃度,記錄數(shù)據(jù);當孔內濃度超過0.5%時,技術負責人需分析前段巖層瓦斯溢出量,以采取相應防范措施;(5)瓦檢員應定期對各類傳感器、監(jiān)測系統(tǒng)設備及傳輸電纜、監(jiān)測探頭等安裝位置及儀器儀表的運轉情況進行檢查確認,如發(fā)現(xiàn)有損壞及異?,F(xiàn)象,及時處理。
3.2 加強通風防止瓦斯積聚
(1)通風機型號的選擇應根據(jù)隧道斷面、隧道開挖長度等計算確定,確保隧道需風量滿足施工要求;(2)必須設置2套通風設備,雙電源自動切換供風,最大限度減少無計劃停電、停風,并設置風電閉鎖、瓦電閉鎖裝置,一旦因故停風或瓦斯超限,自動切斷隧道內工作面,切斷洞內一切火源,撤出人員,并啟用備用電源或備用風機,加大風量排放瓦斯,確認正常后恢復正常通風;(3)發(fā)現(xiàn)瓦斯積聚后,根據(jù)方案制定排放措施,并嚴格貫徹執(zhí)行排放程序,安全排放;(4)隧道貫通時,應編制專門的貫通技術安全措施,從一側開挖貫通,另一側保持正常通風,確保兩側的瓦斯?jié)舛染谝?guī)定的允許濃度以下,貫通后調整通風系統(tǒng),確保風向一致。
3.3 加強火源管理工作
(1)洞口應設置消防水池及消防砂,洞口頂高處設置避雷針,隧道內設置消防管道系統(tǒng),每間距100 m設置一個閥門(消火栓),管路每500m作一次可靠接地,以防止靜電火花的產(chǎn)生,動火前需審批動火作業(yè)令,動火作業(yè)范圍設置消防管及滅火器;(2)運輸及施工機械設備應使用防爆型,其上安裝瓦機閉鎖系統(tǒng),一旦瓦斯超限,則機械設備會自動熄火;(3)嚴禁易燃易爆品及火源隨意進洞,隧道口及通風設備機房附近20m范圍內嚴禁有火源,施工人員嚴禁穿著易于產(chǎn)生靜電的服裝進入瓦斯工區(qū),進洞前必須經(jīng)洞口檢查人員檢查確認無火源帶入洞內;(4)洞內機電設備選用防爆型,并設置接地及漏電保護系統(tǒng)裝置,杜絕雷管超前爆炸及點燃瓦斯事故的發(fā)生;(5)隧道爆破必須使用煤礦安全許用炸藥及電雷管。
3.4 加強高瓦斯隧道施工安全控制
在加強鐵路高瓦斯隧道施工安全控制過程中,必須進行超前地質預報,超前預控,提前探明前方不明地質情況,確保鐵路瓦斯隧道施工狀況良好[2]:
(1)通過超前鉆探,詳細記錄見煤距離、煤層厚度、瓦斯?jié)舛?、壓力、涌出量及其他不良和特殊地質,形成煤層走向、煤礦采空區(qū)等不良地質構造與洞身位置關系圖,指導后續(xù)施工;(2)超前鉆孔必須采用濕式鉆孔,嚴禁干鉆,超前鉆孔過程中,瓦檢員做好現(xiàn)場瓦斯?jié)舛鹊臋z測和預警工作,發(fā)現(xiàn)有瓦斯或有毒氣體涌出、突泥涌水等異常情況,或掌子面瓦斯?jié)舛瘸迺r,立即停止鉆探,不得退出鉆桿,并上報相關單位及領導研究處理;(3)根據(jù)設計資料和超前地質預報結果,距離煤層法距20m且煤層厚度大于0.3m時,應按批準的石門揭煤專項方案組織實施。穿過煤層法距10m后,確認為石門揭煤結束,轉入正常施工。揭煤段爆破作業(yè)時人員撤離、洞外起爆,爆破后通風時間不少于30分鐘,揭煤期間,協(xié)議礦山救護隊帶機現(xiàn)場值班。(4)發(fā)現(xiàn)巖溶、溶腔時,應加強通風,以排除有毒有害氣體。檢測瓦斯?jié)舛却_認達到規(guī)定限值以下后,方可進行溶腔的處理。
4 提升高瓦斯隧道施工控制技術水平的策略
在加強高瓦斯隧道施工控制的過程中,為了提高安全控制技術的應用水平,需要綜合考慮各種策略:
(1)高效利用全過程控制方式,應用好施工控制技術中的創(chuàng)新理念,使得具體的控制工作開展更具科學性,從而為這類技術應用水平的提升打下基礎,確保鐵路隧道施工狀況良好,并為其使用安全性的提高及使用年限延長等提供專業(yè)支持;(2)建立與完善切實有效的控制機制,為鐵路高瓦斯隧道施工安全控制效果的提升提供相應的制度保障,確??刂萍夹g良好的應用;(3)健全施工控制技術應用中的管控體系,并在精細化管理與信息化控制方式的配合作用下,優(yōu)化相應的管控方式,促使高瓦斯隧道的安全管控,從而達到這類技術應用水平提升的目的。同時應重視施工控制應用中的實踐經(jīng)驗積累及科學運用,注重專業(yè)理論知識的整合利用,豐富鐵路隧道施工安全及應用狀況改善中所需的參考信息。
5 結語
綜上所述,通過對施工控制技術的深入思考,有利于提高鐵路高瓦斯隧道施工安全,實現(xiàn)其科學控制目標,提高相應安全控制中的技術優(yōu)勢。未來在優(yōu)化提升鐵路高瓦斯隧道施工安全控制方式的過程中,應更加關注設備控制技術與管理技術的的綜合利用,促使其既定的控制目標能夠順利實現(xiàn),進而保持鐵路隧道良好的應用及發(fā)展狀況。
參考文獻
[1] TB10120-2002.鐵路瓦斯隧道技術規(guī)范[S].
[2] 汶文釗,秦曉玲.成貴鐵路高瓦斯隧道瓦斯防治技術[J].西部探礦工程,2018(11):185-187.
收稿日期:2020-10-09
作者簡介:李新旺(1984—),男,山西原平人,本科,工程師,研究方向:鐵路高瓦斯隧道防治措施與管理技術。