摘? 要：本文探討了鐵路高瓦斯隧道施工技術(shù)，分析了瓦斯隧道危險(xiǎn)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(shù)水平的策略，以期為相關(guān)施工提供參考。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道;高瓦斯;施工;控制技術(shù)

中圖分類號：U455.4? ? 文獻(xiàn)標(biāo)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(jì)的高速發(fā)展，鐵路隧道建設(shè)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(zhì)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(guān)的技術(shù)與防治措施，有助于降低隧道施工風(fēng)險(xiǎn)，按期完成鐵路隧道施工計(jì)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(shè)過程中，為了使高瓦斯隧道施工達(dá)到預(yù)期的安全生產(chǎn)目標(biāo)，需要了解以下幾點(diǎn)內(nèi)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(nèi)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(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率，為鐵路隧道建設(shè)事業(yè)的更好發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);（3）嚴(yán)格把控隧道施工過程控制，實(shí)施強(qiáng)有力的控制措施，處理好其中的細(xì)節(jié)問題，有利于實(shí)現(xiàn)鐵路高瓦斯隧道安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn);油氣田、煤系地層及采空區(qū)地質(zhì)下隧道多為高瓦斯隧道，施工中應(yīng)加強(qiáng)瓦斯預(yù)報(bào)、監(jiān)測，采用防爆型機(jī)電設(shè)備，控制好通風(fēng)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(xiǎn)源識別分析

危險(xiǎn)源的識別是風(fēng)險(xiǎn)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(shè)備選型、用材不符合規(guī)定，導(dǎo)致瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)損壞，影響瓦斯監(jiān)測，進(jìn)而導(dǎo)致事故隱患無法及時(shí)顯現(xiàn);（2）傳感器無校正，影響瓦斯監(jiān)測的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致事故隱患無法查明;（3）監(jiān)測、檢測頻率不足，導(dǎo)致瓦斯監(jiān)測無法實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全程監(jiān)測，存在空缺及漏點(diǎn)，成為事故隱患點(diǎn);（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(dǎo)致瓦斯爆炸事故發(fā)生;（5）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及鉆孔未進(jìn)行瓦斯檢測，導(dǎo)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(shí)瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測工作

進(jìn)行瓦斯隧道施工作業(yè)時(shí)，為了使過程能夠處于安全可控狀態(tài)，必須對隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)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(yán)格貫徹執(zhí)行，當(dāng)隧道內(nèi)任一地點(diǎn)瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定值時(shí)應(yīng)暫停放炮，撤離人員，切斷洞內(nèi)電源，采取通風(fēng)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(rèn)，安全后方可施工;（2）洞內(nèi)死角、隧道上部拱頂、穴洞、避人（車）洞等通風(fēng)不良、瓦斯易積聚的地點(diǎn)需進(jìn)行嚴(yán)格的濃度檢測，發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸^0.5%以上時(shí)，應(yīng)立即設(shè)置局扇、加大風(fēng)機(jī)送風(fēng)量排除積聚的瓦斯;（3）隧道突然停電時(shí)，洞內(nèi)人員應(yīng)立即撤出隧道，并對洞口瓦斯進(jìn)行人工檢測，并嚴(yán)格監(jiān)控自動瓦檢系統(tǒng)等數(shù)值;（4）超前鉆孔施工時(shí)，掌子面設(shè)置瓦斯探頭;鉆孔結(jié)束后，由瓦檢員檢測孔內(nèi)濃度，記錄數(shù)據(jù);當(dāng)孔內(nèi)濃度超過0.5%時(shí)，技術(shù)負(fù)責(zé)人需分析前段巖層瓦斯溢出量，以采取相應(yīng)防范措施;（5）瓦檢員應(yīng)定期對各類傳感器、監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備及傳輸電纜、監(jiān)測探頭等安裝位置及儀器儀表的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行檢查確認(rèn)，如發(fā)現(xiàn)有損壞及異?，F(xiàn)象，及時(shí)處理。

3.2 加強(qiáng)通風(fēng)防止瓦斯積聚

（1）通風(fēng)機(jī)型號的選擇應(yīng)根據(jù)隧道斷面、隧道開挖長度等計(jì)算確定，確保隧道需風(fēng)量滿足施工要求;（2）必須設(shè)置2套通風(fēng)設(shè)備，雙電源自動切換供風(fēng)，最大限度減少無計(jì)劃停電、停風(fēng)，并設(shè)置風(fēng)電閉鎖、瓦電閉鎖裝置，一旦因故停風(fēng)或瓦斯超限，自動切斷隧道內(nèi)工作面，切斷洞內(nèi)一切火源，撤出人員，并啟用備用電源或備用風(fēng)機(jī)，加大風(fēng)量排放瓦斯，確認(rèn)正常后恢復(fù)正常通風(fēng);（3）發(fā)現(xiàn)瓦斯積聚后，根據(jù)方案制定排放措施，并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行排放程序，安全排放;（4）隧道貫通時(shí)，應(yīng)編制專門的貫通技術(shù)安全措施，從一側(cè)開挖貫通，另一側(cè)保持正常通風(fēng)，確保兩側(cè)的瓦斯?jié)舛染谝?guī)定的允許濃度以下，貫通后調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，確保風(fēng)向一致。

3.3 加強(qiáng)火源管理工作

（1）洞口應(yīng)設(shè)置消防水池及消防砂，洞口頂高處設(shè)置避雷針，隧道內(nèi)設(shè)置消防管道系統(tǒng)，每間距100 m設(shè)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(shè)置消防管及滅火器;（2）運(yùn)輸及施工機(jī)械設(shè)備應(yīng)使用防爆型，其上安裝瓦機(jī)閉鎖系統(tǒng)，一旦瓦斯超限，則機(jī)械設(shè)備會自動熄火;（3）嚴(yán)禁易燃易爆品及火源隨意進(jìn)洞，隧道口及通風(fēng)設(shè)備機(jī)房附近20m范圍內(nèi)嚴(yán)禁有火源，施工人員嚴(yán)禁穿著易于產(chǎn)生靜電的服裝進(jìn)入瓦斯工區(qū)，進(jìn)洞前必須經(jīng)洞口檢查人員檢查確認(rèn)無火源帶入洞內(nèi);（4）洞內(nèi)機(jī)電設(shè)備選用防爆型，并設(shè)置接地及漏電保護(hù)系統(tǒng)裝置，杜絕雷管超前爆炸及點(diǎn)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(qiáng)高瓦斯隧道施工安全控制

在加強(qiáng)鐵路高瓦斯隧道施工安全控制過程中，必須進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，超前預(yù)控，提前探明前方不明地質(zhì)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(xì)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(zhì)，形成煤層走向、煤礦采空區(qū)等不良地質(zhì)構(gòu)造與洞身位置關(guān)系圖，指導(dǎo)后續(xù)施工;（2）超前鉆孔必須采用濕式鉆孔，嚴(yán)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(yù)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(shí)，立即停止鉆探，不得退出鉆桿，并上報(bào)相關(guān)單位及領(lǐng)導(dǎo)研究處理;（3）根據(jù)設(shè)計(jì)資料和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果，距離煤層法距20m且煤層厚度大于0.3m時(shí)，應(yīng)按批準(zhǔn)的石門揭煤專項(xiàng)方案組織實(shí)施。穿過煤層法距10m后，確認(rèn)為石門揭煤結(jié)束，轉(zhuǎn)入正常施工。揭煤段爆破作業(yè)時(shí)人員撤離、洞外起爆，爆破后通風(fēng)時(shí)間不少于30分鐘，揭煤期間，協(xié)議礦山救護(hù)隊(duì)帶機(jī)現(xiàn)場值班。（4）發(fā)現(xiàn)巖溶、溶腔時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)，以排除有毒有害氣體。檢測瓦斯?jié)舛却_認(rèn)達(dá)到規(guī)定限值以下后，方可進(jìn)行溶腔的處理。

4 提升高瓦斯隧道施工控制技術(shù)水平的策略

在加強(qiáng)高瓦斯隧道施工控制的過程中，為了提高安全控制技術(shù)的應(yīng)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(yīng)用好施工控制技術(shù)中的創(chuàng)新理念，使得具體的控制工作開展更具科學(xué)性，從而為這類技術(shù)應(yīng)用水平的提升打下基礎(chǔ)，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(shí)有效的控制機(jī)制，為鐵路高瓦斯隧道施工安全控制效果的提升提供相應(yīng)的制度保障，確保控制技術(shù)良好的應(yīng)用;（3）健全施工控制技術(shù)應(yīng)用中的管控體系，并在精細(xì)化管理與信息化控制方式的配合作用下，優(yōu)化相應(yīng)的管控方式，促使高瓦斯隧道的安全管控，從而達(dá)到這類技術(shù)應(yīng)用水平提升的目的。同時(shí)應(yīng)重視施工控制應(yīng)用中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累及科學(xué)運(yùn)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(yīng)用狀況改善中所需的參考信息。

5 結(jié)語

綜上所述，通過對施工控制技術(shù)的深入思考，有利于提高鐵路高瓦斯隧道施工安全，實(shí)現(xiàn)其科學(xué)控制目標(biāo)，提高相應(yīng)安全控制中的技術(shù)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(yīng)更加關(guān)注設(shè)備控制技術(shù)與管理技術(shù)的的綜合利用，促使其既定的控制目標(biāo)能夠順利實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而保持鐵路隧道良好的應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顩r。

參考文獻(xiàn)

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[2] 汶文釗，秦曉玲.成貴鐵路高瓦斯隧道瓦斯防治技術(shù)[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(shù)。