摘 要:瓦斯隧道施工核心管理就是通過(guò)消除事故起因的源頭條件,從而做到不出事故,我將之描述為“瓦斯隧道施工核心管理三必須三到位”。三必須分別為必須探測(cè),必須通風(fēng),必須滅火;三到位分別為人員必須到位,設(shè)施必須到位,制度必須到位。簡(jiǎn)單講三必須是三大不能觸碰的底線(xiàn),三到位是軟、硬件上必須的投入。
關(guān)鍵詞:“三必須三到位”、“必須通風(fēng)”、“必須滅火”、“人材機(jī)到位”
一、引言
隨著我國(guó)高速公路的飛速發(fā)展,國(guó)內(nèi)修建的瓦斯隧道越來(lái)越多,如銅鑼山隧道、樂(lè)園隧道、龍泉山2#隧道、華鎣山隧道、寶鼎山2號(hào)隧道等,但每出現(xiàn)瓦斯爆炸隧道事故都給人們帶來(lái)了較大的傷害和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。近年來(lái)通過(guò)本人的實(shí)操和對(duì)國(guó)內(nèi)瓦斯隧道施工的調(diào)查與了解,以下對(duì)瓦斯隧道施工的重要管理內(nèi)容進(jìn)行提煉與總結(jié),僅與大家進(jìn)行分享和交流。
要講核心,首先我們應(yīng)從源頭談起,瓦斯隧道的事故主要是有瓦斯中毒、瓦斯突出和瓦斯爆炸等,其中以瓦斯爆炸的危害性最大,其具有一定的突發(fā)性,可以產(chǎn)生巨大的沖擊波,一旦發(fā)生爆炸,洞內(nèi)甚至洞外人員、設(shè)備都無(wú)法幸免,將造成極大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,爆炸后產(chǎn)生的CO等有毒有害氣體可能導(dǎo)致人員中毒窒息等。事出必有因,瓦斯不是隨意就能爆炸的,它必須具備三大條件,分別是瓦斯?jié)舛?、引火溫度、氧的濃度。從這三大條件出發(fā),我們可以非常明確的
鎖定瓦斯隧道的核心管理要點(diǎn)就是把這三大條件控制好。一直以來(lái),搞施工、做管理的人們都知道這個(gè)淺顯的道理,但總還是會(huì)有人做不到。下面我們從控制人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)的角度出發(fā),講瓦斯隧道施工的核心管理技術(shù)。
瓦斯隧道施工核心管理就是通過(guò)消除事故起因的源頭條件,從而做到不出事故,我將之描述為瓦斯隧道施工核心管理“三必須”、“三到位”。三必須分別為必須探測(cè),必須通風(fēng),必須滅火;三到位分別為人員到位,設(shè)施到位,制度到位。簡(jiǎn)單來(lái)講,三必須是三大不能觸碰的底線(xiàn),三到位就是軟、硬件上必須的投入。
二、瓦斯隧道施工核心管理“三必須”
(一)瓦斯隧道施工前必須“探測(cè)”瓦斯及其它有毒有害氣體
隧道瓦斯超前預(yù)探首先采用物探的方式,在時(shí)間上超前距離上超前了解隧道圍巖地質(zhì)情況、瓦斯及有毒有害氣體的賦存情況;再用地質(zhì)超前探孔,主要是配合瓦斯測(cè)試用于確定前方是否存在煤層及瓦斯賦存情況。用瓦斯測(cè)試結(jié)合地質(zhì)超前探孔,開(kāi)展相關(guān)瓦斯測(cè)試,判斷隧道掘進(jìn)過(guò)程前方是否遇煤層,是否存在瓦斯突出危險(xiǎn)性。
當(dāng)探測(cè)前方有煤層時(shí),開(kāi)展煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性測(cè)試,判別其危險(xiǎn)性。每循環(huán)開(kāi)展鉆孔瓦斯測(cè)試及動(dòng)力現(xiàn)象分析,包括前方煤層情況、鉆孔施工動(dòng)力現(xiàn)象以及鉆孔瓦斯測(cè)試,為后續(xù)專(zhuān)業(yè)揭煤防突班組提供可靠的施工依據(jù)。通過(guò)瓦斯及其它有毒有害氣體超前探測(cè),做到事情控制,施工過(guò)程中胸有成竹,最大限度的遏制了事故發(fā)生的可能性。
(二)瓦斯隧道施工必須“通風(fēng)”并實(shí)時(shí)檢驗(yàn)通風(fēng)效果
1.通風(fēng)
隧道通風(fēng)的方式有壓入式、抽出式、混合式和巷道式,嚴(yán)格按照瓦斯隧道專(zhuān)項(xiàng)施工方案要求的通風(fēng)方式進(jìn)行通風(fēng),隧道必須24小時(shí)不間斷通風(fēng)(爆破期間除外),不得因?yàn)橄肷儆秒姸S意停風(fēng),斷風(fēng)。風(fēng)管的布設(shè)必須暢通、到位,不得有破損和彎折。見(jiàn)圖1;
2.通風(fēng)的效果監(jiān)測(cè)與驗(yàn)證
保證通風(fēng)的效果一是采取瓦斯自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)委托專(zhuān)業(yè)單位安裝和管理,對(duì)隧道的通風(fēng)效果進(jìn)行常態(tài)化監(jiān)測(cè),二是采用人工瓦斯及有毒有害氣體檢測(cè)驗(yàn)證,人工檢測(cè)實(shí)行“三班制”24h不間斷巡回查檢測(cè)。
通過(guò)以上兩大措施全力確保隧道的通風(fēng)效果,保證隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛仍谝?guī)范及設(shè)計(jì)要求之內(nèi),從源頭上杜絕了瓦斯事故發(fā)生的可能性。
(三)瓦斯隧道施工必須“滅火”
瓦斯隧道施工采取一系列滅火措施,隧道內(nèi)不得進(jìn)行動(dòng)火作業(yè),鋼架采用機(jī)械連接,網(wǎng)片采用扎絲綁扎,不得在隧道內(nèi)和洞口洞內(nèi)從事焊接作業(yè)。
1.防止明火措施
(1)防靜電
(2)防撞擊火花
(3)機(jī)械摩擦火花
(4)禁止在洞口、通風(fēng)機(jī)房周?chē)?0m以?xún)?nèi)使用明火、吸煙及用火爐取曖。
(5)嚴(yán)禁攜帶煙草、點(diǎn)火物品和穿化纖衣服進(jìn)洞;嚴(yán)禁攜帶易燃品進(jìn)隧道。
(6)隧道內(nèi)禁止使用電爐或燈炮取暖。
(7)不得在隧道內(nèi)和洞口洞內(nèi)從事焊接作業(yè)。
(8)嚴(yán)禁在隧道內(nèi)存放汽油、煤油、變壓器油等。
(9)防止煤炭氧化自燃,加強(qiáng)火區(qū)檢查與管理,定期采樣分析,防止復(fù)燃。
(10)在隧道中設(shè)置消防器材和消防設(shè)施。
2.防止出現(xiàn)爆破火焰措施
(1)隧道爆破作業(yè),必須使用三級(jí)煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管,不合格或變質(zhì)的炸藥不準(zhǔn)使用。
(2)瓦斯工區(qū)鉆孔爆破作業(yè)按下列規(guī)定操作:
①開(kāi)挖工作面附近20m風(fēng)流中瓦斯?jié)舛缺仨毿∮?.5 %;
② 必須采用濕式鉆孔;
③炮眼深度不小于0.6m;
④爆破地點(diǎn)20m內(nèi),風(fēng)流中瓦斯?jié)舛刃∮?.5 % ;
⑤爆破地點(diǎn)20m內(nèi),機(jī)械、碎石、洞碴等物體阻塞開(kāi)挖斷面不大于1/3;
⑥通風(fēng)風(fēng)量足,風(fēng)向穩(wěn);
⑦炮眼內(nèi)煤、巖粉清除干凈;
⑧禁止使用明接頭或裸露的爆破母線(xiàn);爆破母線(xiàn)與發(fā)爆器的聯(lián)結(jié)要牢固,防止產(chǎn)生電火花;
(3)防放炮火花:使用水炮泥或粘土炮泥封孔密實(shí)不漏氣,嚴(yán)禁使用煤粉、塊狀材料、水泥袋紙和其它可燃性材料堵炮眼。
3.防止出現(xiàn)電火花措施
專(zhuān)職電工負(fù)責(zé)隧道的電路及電器設(shè)備安設(shè),電路、電器的安裝,具體如下:
(1)給洞內(nèi)供電采用專(zhuān)用變壓器,并取消變壓器的中性點(diǎn)接地,洞內(nèi)動(dòng)力電采用380V,照明電采用127V。
(2)洞內(nèi)照明采用礦用隔爆型照明信號(hào)綜合裝置ZBZ-4KW380/133V,二襯工區(qū)采用礦用隔爆型白熾燈127V/60W,開(kāi)挖面照明采用礦用隔爆型投光燈127V/175W。
(3)洞內(nèi)的所有電力均從瓦電閉鎖開(kāi)關(guān)下接入。
(4)隧道內(nèi)的輸送泵因其功率相當(dāng)大,采用專(zhuān)線(xiàn)供電。
(5)隧道內(nèi)使用的移動(dòng)電力設(shè)備(電鋸、電錘、搗固器等)使用礦用隔爆型插銷(xiāo)開(kāi)關(guān)連接。
(6)固定敷設(shè)的電纜采用不延燃橡套電纜;移動(dòng)式或手持式電氣設(shè)備采用不延燃橡套電纜;開(kāi)挖面采用銅芯不延燃電纜。
(7)電纜按規(guī)定敷設(shè)。
⑻電纜與電氣設(shè)備連接,使用與電氣設(shè)備的防爆性能接線(xiàn)盒BHDZ。電纜芯線(xiàn)使用線(xiàn)鼻子與電氣設(shè)備連接。
(9)禁止高壓饋電線(xiàn)路單相接地運(yùn)行,當(dāng)發(fā)生單向接地時(shí),立即切斷電源。低壓饋電線(xiàn)路上,必須裝設(shè)能自動(dòng)切斷漏電線(xiàn)路的檢漏裝置,本隧道采用礦用隔爆型檢漏繼電器JY-82型。
(10)通信線(xiàn)路在隧道洞口處裝設(shè)KHX90通訊線(xiàn)路避雷器。
(11)隧道電氣設(shè)備的金尾外殼、構(gòu)架等,都必須有保護(hù)接地,其接地電阻值滿(mǎn)足要求。
(12)對(duì)機(jī)械進(jìn)行防爆改裝,改裝完成后鑒定檢查合格后才能進(jìn)入隧道使用。
(13)凡容易碰到的、裸露的電氣設(shè)備及其帶動(dòng)機(jī)械外露的傳動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)部分,都必須加裝護(hù)罩或遮欄。
(14)瓦斯工區(qū)內(nèi)的電氣設(shè)備不大于額定值運(yùn)行。
(15)瓦斯工區(qū)內(nèi)的低壓電氣設(shè)備,嚴(yán)禁使用油斷路器、帶油的起動(dòng)器和一次線(xiàn)圈為低壓的油浸變壓器。
(16)隧道內(nèi)高壓電網(wǎng)的單相接地電容電流不大于20A。
(17)瓦斯工區(qū)內(nèi)禁止高壓饋電線(xiàn)路單相接地運(yùn)行,當(dāng)發(fā)生單向接地時(shí),立即切斷電源。低壓饋電線(xiàn)路上,必須裝設(shè)能自動(dòng)切斷漏電線(xiàn)路的檢漏裝置。
(18)高瓦斯工區(qū)和瓦斯突出工區(qū)內(nèi)的局部通風(fēng)機(jī)和開(kāi)挖工作面的電氣設(shè)備,必須裝設(shè)風(fēng)電閉鎖裝置。當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),立即自動(dòng)切斷局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)區(qū)段的一切電源。
(19)為了防止雷電波及隧道內(nèi)引起瓦斯爆炸,必須遵守規(guī)定。
4.防爆、限爆措施
①凡是進(jìn)入瓦斯隧道施工的所有機(jī)械及電力設(shè)備必須進(jìn)行防爆改裝。
②進(jìn)風(fēng)巷道中采用安全照明燈,在工作面或回風(fēng)巷中,必須采用礦用防爆型照明燈。禁止洞內(nèi)電氣設(shè)備接零,檢修和遷移電氣設(shè)備必須停電進(jìn)行,不準(zhǔn)帶電作業(yè)。普通型攜帶測(cè)量?jī)x表只準(zhǔn)在瓦斯勞動(dòng)保護(hù)濃度1%以下地點(diǎn)使用。
③在正常通風(fēng)、風(fēng)量不增加的情況下,隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.3%時(shí),隧道施工立即采取防隔爆爆措施。
④根據(jù)需要安設(shè)抑爆或隔爆設(shè)施。
⑤機(jī)電設(shè)備的使用及其安全措施。
三、瓦斯隧道施工核心管理“三到位”
(一)人員到位
瓦斯隧道的軟件配置上人員一定要充足,表要表現(xiàn)在幾個(gè)重要崗位上。一是瓦斯隧道施工作為人群較為聚集的高危作業(yè),門(mén)禁管理系統(tǒng)(車(chē)禁、人禁)的管理需委托給專(zhuān)業(yè)的安保公司,專(zhuān)業(yè)的服務(wù),照章執(zhí)行,嚴(yán)格的管控才能起到立竿見(jiàn)影的效果;二是瓦斯及有毒有害氣體的檢測(cè)驗(yàn)證(瓦檢員)、通風(fēng)工程師與通風(fēng)員需配足三班倒,8小時(shí)一班,做到無(wú)間斷通風(fēng),無(wú)間隙實(shí)時(shí)檢測(cè);三是配備強(qiáng)有力的瓦斯隧道管理團(tuán)隊(duì)。
(二)措施到位
瓦斯隧道涉及到措施到位的內(nèi)容較多,這里主要講最關(guān)鍵的措施到位。一是配備自動(dòng)化瓦斯及有毒有害氣體監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),配備強(qiáng)有力的通風(fēng)系統(tǒng)及備用電源,配備足夠的便攜式瓦斯檢測(cè)儀、測(cè)風(fēng)儀;二是凡是進(jìn)入瓦斯隧道施工的所有機(jī)械及電力設(shè)備必須進(jìn)行防爆改裝措施;三是專(zhuān)職電工負(fù)責(zé)隧道的電路及電器設(shè)備安設(shè),隧道內(nèi)所有電纜采用防靜電、防火花鎧裝電纜,洞內(nèi)所有電路、電器的安裝均采用礦用隔爆型綜合裝置,洞內(nèi)的所有電力均從瓦電閉鎖開(kāi)關(guān)下接入,防止電火花;四是隧道爆破作業(yè),必須使用三級(jí)煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管,不合格或變質(zhì)的炸藥不準(zhǔn)使用。瓦斯工區(qū)鉆孔爆破必須采用濕式鉆孔;爆破地點(diǎn)20m內(nèi),機(jī)械、碎石、洞碴等物體阻塞開(kāi)挖斷面不大于1/3;禁止使用明接頭或裸露的爆破母線(xiàn);爆破母線(xiàn)與發(fā)爆器的聯(lián)結(jié)要牢固,防止產(chǎn)生電火花;防放炮火花:使用水炮泥或粘土炮泥封孔密實(shí)不漏氣,嚴(yán)禁使用煤粉、塊狀材料、水泥袋紙和其它可燃性材料堵炮眼;五是其他與瓦斯有關(guān)的隧道核心安全防護(hù)措施。
1.瓦斯隧道爆破安全措施
(1)爆破作業(yè)必須采用煤礦許用炸藥,有突出地段安全等級(jí)不低于三級(jí)煤礦許用的含水炸藥。
(2)必須采用電力起爆,并使用煤礦許用電雷管,采用煤礦毫秒雷管時(shí),最后一段的延期時(shí)間不得大于130ms。
(3)裝藥前,必須進(jìn)行瓦斯檢測(cè),在放炮地點(diǎn)附近20m以?xún)?nèi)的風(fēng)流中,如瓦斯的濃度達(dá)到1%以上時(shí),必須經(jīng)過(guò)通風(fēng)擴(kuò)散,瓦斯?jié)舛冉档?.5%以下后再裝藥。
(4)爆破炮眼使用炮泥封堵,炮泥的長(zhǎng)度,巖層中不小于孔深的三分之二,煤層中不小于孔深的二分之一。
(5)使用防爆式發(fā)爆器起爆,禁止使用動(dòng)力或照明電源起爆。
(6)放炮后在放炮地點(diǎn)附近檢查瓦斯的濃度,如有瓦斯超標(biāo)情況,立即進(jìn)行處理。
2.防治瓦斯突出技術(shù)措施
防治突出采用多排鉆孔排放或抽放。結(jié)合突出預(yù)測(cè)情況,如煤層確存在較大突出危險(xiǎn),可將鉆孔封孔、接抽,以達(dá)到加速和有效的消除突出危險(xiǎn)性的目的。鉆孔控制范圍:隧道輪廓線(xiàn)外上方7m,左右兩側(cè)6m,底部3m;鉆孔孔徑89mm,并進(jìn)入底板巖層不小于0.5m。抽排半徑取1.5m。上導(dǎo)坑施作鉆孔時(shí)工作面坑底距煤層頂板垂距應(yīng)不小于5m,可由超前鉆孔確定,下導(dǎo)坑排放鉆孔需在上導(dǎo)坑排放完畢并揭煤后進(jìn)行。
防治突出技術(shù)措施采用多排鉆孔排放或條帶抽放。由于隧道開(kāi)挖斷面大,為防止煤層突然揭開(kāi)時(shí)大量涌出瓦斯,需實(shí)施多排鉆孔預(yù)排瓦斯。鉆孔控制范圍:隧道輪廓線(xiàn)外上方7m,左、右兩幫6m,底部3m。排(抽)放鉆孔孔徑89mm,排(抽)放半徑取1.0-1.5m。
鉆孔布置見(jiàn)圖2。
排放孔進(jìn)行瓦斯排放時(shí),所有洞內(nèi)掘進(jìn)施工應(yīng)停止,排放15天。
排放瓦斯順序:
上導(dǎo)坑打排放鉆孔(坑底距煤層不小于5m)→排放瓦斯15天→揭煤穿過(guò)煤層→下導(dǎo)坑打超前鉆孔及預(yù)測(cè)孔。
當(dāng)判定有突出性危險(xiǎn)→由下導(dǎo)坑底順煤層施作扇形排放鉆孔→排放瓦斯15天→下導(dǎo)坑揭煤穿過(guò)煤層。
采取的主要安全防護(hù)措施有:遠(yuǎn)距離爆破、安裝壓風(fēng)自救器或隔離式自救器、設(shè)置避難所或安全躲避地點(diǎn)、進(jìn)行爆破或其他容易導(dǎo)致突出的工序時(shí)回風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置禁區(qū)、瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯和瓦斯超限切斷電源、使用防爆電氣、石門(mén)揭煤時(shí)采用金屬骨架、震動(dòng)性爆破、設(shè)置金屬擋欄等。同時(shí),對(duì)發(fā)生突出后的突出孔洞及時(shí)進(jìn)行處理。
(三)制度到位
建立健全瓦斯隧道施工各項(xiàng)安全保障制度,包含隧道門(mén)禁制度,瓦斯監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)制度,瓦斯檢測(cè)制度,通風(fēng)管理制度,爆破管理制度,不動(dòng)火管理制度,“一炮三檢制”(裝藥前、放炮前、放炮后)、“三人連鎖放炮制” (放炮員、班組長(zhǎng)、瓦檢員),應(yīng)急救援管理制度等。
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作者簡(jiǎn)介:
張晟海,男,1988.07.18,四川南部縣,漢,本科,工程師,高速公路路橋隧。