公路工程瓦斯隧道施工期安全管理要點(diǎn)

羅太友

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

瓦斯隧道施工期安全管理難度大、風(fēng)險(xiǎn)較大、技術(shù)含量高、施工工藝復(fù)雜、社會(huì)監(jiān)管層次多以及各種監(jiān)督檢查嚴(yán)格，要求必須是強(qiáng)技術(shù)、高投入、嚴(yán)管理和重責(zé)任。目前國內(nèi)公路行業(yè)隧道施工中無專門的瓦斯(廣義指甲烷、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮等混合氣體，狹義專指甲烷氣體，既CH4)治理施工技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)施工。根據(jù)《公路工程隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F60 －2009)，僅把隧道穿越瓦斯地層當(dāng)著一種特殊地質(zhì)條件下的隧道考慮，其中6.1.6 條“在瓦斯地層開挖時(shí)，除應(yīng)符合本規(guī)范16.6 節(jié)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行《煤炭安全規(guī)程》(以下簡稱《煤規(guī)》)的相關(guān)規(guī)定?！睂?shí)際上，這句話隱含了極其豐富而且復(fù)雜煩瑣的工作，即瓦斯隧道施工期安全管理、安全技術(shù)、安全措施、安全條件必須符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，而《煤礦安全規(guī)程》共計(jì)四篇20 章750 條15.7 萬字，自新中國1949年成立以來，截止2011年3月，歷經(jīng)大小修改13 次，可以說是煤礦安全生產(chǎn)管理歷史經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)性法規(guī)文件，同時(shí)由此拓展細(xì)化出上千的規(guī)程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，所以要想理解和執(zhí)行“尚應(yīng)符合現(xiàn)行《煤炭安全規(guī)程》規(guī)定”這句話，視為艱巨。本文根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，結(jié)合公路工程隧道施工特點(diǎn)和安全工作重點(diǎn)，緊密結(jié)合《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》、《煤礦防治水規(guī)定》(國家安全監(jiān)督管理總局19#令)要求。

1 建立專業(yè)管理組織和配備煤礦特種作業(yè)人員

從施工組織管理上，瓦斯隧道施工期除了須配備常規(guī)隧道要求的開挖班、初支班、二襯班、鋼筋班、雜工班，必須配備煤礦安全礦長、井下機(jī)電礦長、一通三防專業(yè)工程師、地質(zhì)工程師，組建瓦斯監(jiān)控班、井下機(jī)電班、通風(fēng)班、地質(zhì)鉆探隊(duì)、防突隊(duì)、應(yīng)急救援隊(duì)。全體參建人員必須全員接受瓦斯防治培訓(xùn)學(xué)習(xí)且不低于48 學(xué)時(shí)，洞內(nèi)必須按井工開采要求配備特殊工種，如井下安檢員、通風(fēng)工、測塵工、井下電鉗工、井下爆破員、井下管理人員、瓦斯檢查員、防突工、瓦斯抽放工、通風(fēng)安全監(jiān)測工、安全自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)工、洞口檢身工等，作業(yè)人員須全部經(jīng)過教育培訓(xùn)考核后持證上崗。施工周期超過培訓(xùn)周期或停工時(shí)間超出安全規(guī)程規(guī)定時(shí)限的需繼續(xù)再教育或組織交底培訓(xùn)。

1.1 建立安全人機(jī)互檢系統(tǒng)

建立可靠安全自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。采用KJ90NB 安全監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合隧道工程拓展應(yīng)用，對(duì)隧道施工期期間進(jìn)行24 h不間斷進(jìn)行井下瓦斯﹝甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、一氧化氮(NO)、二氧化碳(CO2)、硫化氫(H2S)、風(fēng)速(FS)、粉塵(FC)、溫度(WD)等進(jìn)行安全監(jiān)控監(jiān)測;另在隧道每端每洞每班必須保證1 名井下瓦斯檢查工、1 名通風(fēng)監(jiān)測工、測塵工跟班作業(yè)，實(shí)現(xiàn)“人機(jī)互檢”，同時(shí)將洞內(nèi)機(jī)電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)接入安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“風(fēng)電閉鎖”、“瓦斯電閉鎖”，確保施工安全可控。所有儀器設(shè)備必須備用一套，一方面是避免緊急情況替補(bǔ);另一方面按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，儀器必須定期調(diào)校。

1.2 建全可靠的通風(fēng)系統(tǒng)

按照瓦斯防治要求，隧道通風(fēng)必須“雙通風(fēng)雙電源”，即必須配置備用風(fēng)機(jī)、備用電源，保持24 h 連續(xù)通風(fēng)。風(fēng)筒材質(zhì)必須具備阻燃和抗靜電功能，備用電源或備用風(fēng)機(jī)之間確保自動(dòng)切換，風(fēng)管的吊掛嚴(yán)禁使用鐵絲和鐵環(huán)，吊掛必須使用阻燃繩、帶進(jìn)行系掛。公路工程隧道施工一般采用壓入式通風(fēng)，風(fēng)筒距作業(yè)面不得大于5 m，回風(fēng)風(fēng)速不得小于0.2 m/s，確保溢出瓦斯能及時(shí)稀釋。對(duì)出現(xiàn)塌方空腔、上隅角、二襯臺(tái)車堵頭、預(yù)留空洞，要采取專門的通風(fēng)措施，如局部氣動(dòng)風(fēng)機(jī)、高壓分管等。連續(xù)通風(fēng)包含二層具體的含義，一是在任何情況下(放炮、檢修、停工、停電)不得停風(fēng);二是任何情況下(瓦斯超限、煤層自燃、氣候變化等)風(fēng)量必須保持恒定。

1.3 建立可靠防爆電氣系統(tǒng)及改裝內(nèi)燃設(shè)備

進(jìn)入洞內(nèi)的電氣設(shè)備必須是煤礦許用的防爆型設(shè)備，高瓦斯隧道防爆等級(jí)不得低于II 級(jí)，單洞單端需配備1 套防爆電氣設(shè)備，包括遠(yuǎn)程局部防爆風(fēng)機(jī)、移動(dòng)式瓦斯抽放泵、防回火裝置、防爆裝置、自動(dòng)流量記錄儀、防爆饋電開關(guān)、礦用隔爆型動(dòng)力綜合保護(hù)裝置、礦用隔爆型干式變壓器、礦用隔爆型真空電磁啟動(dòng)、礦用電纜、防爆照明燈、礦用防爆接線盒、礦用防爆插銷等，對(duì)普通噴漿機(jī)、二襯臺(tái)車電機(jī)、輸送泵電機(jī)、抽水泵電機(jī)、開關(guān)等進(jìn)行防爆改造，必須達(dá)到“三專兩閉鎖”。根據(jù)公路工程施工特點(diǎn)，目前一般采用無軌運(yùn)輸，若采用有軌運(yùn)輸或皮帶運(yùn)輸，對(duì)于建設(shè)工程來說成本較高、效益較低、周期較長。所以針對(duì)進(jìn)入洞內(nèi)的挖機(jī)、裝載機(jī)、運(yùn)輸車、混凝土罐車等內(nèi)燃設(shè)備有火源出現(xiàn)的特點(diǎn)，委托專業(yè)單位實(shí)施防爆改裝，達(dá)到《礦用防爆柴油機(jī)無軌膠輪運(yùn)輸車通用技術(shù)條件》相關(guān)規(guī)定，改裝主要涉及電路系統(tǒng)、尾氣處理、監(jiān)控報(bào)警、照明系統(tǒng)。

2 防治瓦斯

(1)瓦斯?jié)舛仍?% ～16%;(2)引爆火源溫度650 ～750 ℃;(3)氧氣濃度大于12%。所以要防治瓦斯必須從這三個(gè)條件逐一下手。其中，第三個(gè)條件是客觀具備的，因?yàn)闈M足人、機(jī)作業(yè)的環(huán)境氧氣是充足，而且24 h 連續(xù)通風(fēng)，送入的都是新鮮空氣，所以氧氣濃度滿足爆炸條。

因此必須掐斷第一個(gè)條件和第二條件的其中之一才能有效防治爆炸的發(fā)生。對(duì)第一個(gè)條件，瓦斯?jié)舛瓤刂剖芸陀^因素制約較大，因?yàn)轱L(fēng)量、風(fēng)速是恒定不變的(或變化極小)，而不同地段煤系層瓦斯含量、瓦斯壓力、瓦斯涌出速度均不可能完全掌控，所以要把瓦斯?jié)舛瓤刂圃谙薅ǖ姆秶?，只有盡快將洞內(nèi)瓦斯稀釋或預(yù)先抽放，數(shù)據(jù)的大小可以通過監(jiān)控系統(tǒng)檢測自動(dòng)瓦斯電閉鎖控制，或人工檢測掌控手動(dòng)控制，要切斷該條件相對(duì)有一定的難度，必須采取一切手段防止瓦斯積聚。

3 防治煤與瓦斯突出

根據(jù)新修訂實(shí)施的《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》，煤系地層地下工程必須嚴(yán)格執(zhí)行區(qū)域綜合防突措施和局部綜合防突措施，即雙“四位一體”。

(1)煤層突出危險(xiǎn)預(yù)測。首先是超前探煤、探水。該項(xiàng)工作不同于雷達(dá)、超聲波等超前預(yù)報(bào)(限于圍巖的完好性)，必須采用ZY 系列超前礦用坑道鉆孔探煤和探水，每循環(huán)至少3 ～5 個(gè)孔，深度30 ～150 m，當(dāng)接近推測煤層垂距30 m時(shí)，按設(shè)計(jì)圖紙至少實(shí)施4 個(gè)Φ76 mm 地質(zhì)取芯鉆孔準(zhǔn)確掌握煤層參數(shù)(傾角、走向、層厚)。其次，根據(jù)探煤情況，按規(guī)程要求采用WTC 瓦斯突出參數(shù)儀或TWY 瓦斯突出危險(xiǎn)預(yù)報(bào)儀等儀器多參數(shù)、多手段進(jìn)行煤與瓦斯突出預(yù)測。

(2)防突措施。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出》第62 條，完成探煤、危險(xiǎn)性預(yù)測，應(yīng)編制揭煤的專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)。采用鉆孔排放措施，排放時(shí)間較長，對(duì)施工影響較大且排放孔施做工程量大;采用抽放方式，速度快、效果好，對(duì)施工影響相對(duì)較小，鉆孔數(shù)量少。

(3)執(zhí)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)效果檢驗(yàn)。一般采用瓦斯壓力法或鉆屑指標(biāo)法，也可采用瓦斯涌出初速度法、瓦斯含量法。

(4)執(zhí)行安全防護(hù)措施。采用小導(dǎo)洞揭煤或遠(yuǎn)距離弱爆破揭煤，揭煤前要做好應(yīng)急救援準(zhǔn)備、大型設(shè)備移出洞內(nèi)、設(shè)置緩沖裝置、除塵噴霧、鋼支撐加強(qiáng)等措施。

4 其他事項(xiàng)

健全的管理組織、完整的實(shí)施流程、系統(tǒng)資料收集管理是避免重大安全責(zé)任事故的必備條件，其中有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)服務(wù)單位必不可缺，將從技術(shù)、人員、設(shè)備管理組織上迅速健全，能杜絕施工組織流程上重要環(huán)節(jié)的缺失，能系統(tǒng)的出具、收集、整理、完善瓦斯隧道，工作面測定分析資料、施工方案、驗(yàn)證資料、安全防護(hù)措施、揭煤方案、瓦斯預(yù)警報(bào)告、監(jiān)控日?qǐng)?bào)、監(jiān)控月報(bào)。

［1］國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤炭安全監(jiān)察局. 煤礦安全規(guī)程，2011.

［2］國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤炭安全監(jiān)察局. 防治煤與瓦斯突出規(guī)定，2009.

［3］中華人民共和國交通運(yùn)輸部. 公路工程隧道施工技術(shù)規(guī)范(JTG F60 －2009)［S］.

［4］中華人民共和國交通部. 公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程(JTJ 076 －95)［S］.