紅石巖高瓦斯隧道施工用電管理技術(shù)

許和翔

【摘要】中鐵隧道集團(tuán)承建的合武線的紅石巖隧道，在安徽省金寨縣境內(nèi)，是全線的控制工程之一。在隧道施工過(guò)程中，掌子面爆破后，發(fā)生多次不明情況的自燃現(xiàn)象。后經(jīng)檢測(cè)，證實(shí)隧道掌子面含有濃度較高的瓦斯。作者本人曾去淮南潘一煤礦學(xué)習(xí)瓦斯隧道電氣施工技術(shù)。高瓦斯隧道施工具有高危險(xiǎn)性，保證施工人員安全是施工前提與施工中重要內(nèi)容。施工用電安全的防控就顯得尤為重要，洞內(nèi)用電安全管理技術(shù)是防控中的重點(diǎn)內(nèi)容。本文就洞內(nèi)安全施工做出具體剖析，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，確保洞內(nèi)用電安全，能有效杜絕因?yàn)槭┕び秒姸a(chǎn)生的安全施工事故。

【關(guān)鍵詞】高瓦斯隧道；施工用電；安全；電源；電壓

一、高瓦斯隧道施工用電管理中存在的安全隱患及用電特殊要求

（一）安全隱患

1、高瓦斯隧道進(jìn)洞的普通電氣設(shè)備在施工運(yùn)行過(guò)程中線路容量超限時(shí)，容易造成線路發(fā)燙而燃燒；

2、設(shè)備啟動(dòng)和關(guān)閉瞬間有可能產(chǎn)生火花，例如：配電柜閘刀、插座插頭等在開(kāi)啟或關(guān)閉瞬間。

在產(chǎn)生火花或燃燒點(diǎn)附近的空氣中含有一定濃度的瓦斯就有可能引起瓦斯燃燒；當(dāng)空氣中的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到5%～16%時(shí)，就有可能發(fā)生瓦斯爆炸，從而引發(fā)嚴(yán)重的瓦斯安全事故。所以，在高瓦斯隧道施工過(guò)程中，進(jìn)洞的所有電氣設(shè)備均須有特殊要求或進(jìn)行特殊處理，才能避免因電氣設(shè)備引起的瓦斯爆炸安全事故。

（二）高瓦斯隧道施工用電的特殊要求

1、洞內(nèi)配電設(shè)備及照明電器全部采用防爆型，并做到“三?！?、“兩閉鎖”以保證瓦斯隧道安全施工。

三專：專用防爆變壓器、專用開(kāi)關(guān)、專用供電線路

兩閉鎖：瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)時(shí)與供電的閉鎖、局部通風(fēng)與供電的閉鎖，

2、洞內(nèi)的高低壓配電箱全部采用防爆型，低壓配電箱必須具有斷相、短路、漏電和接地保護(hù)功能。

3、供電系統(tǒng)在局部通風(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)，應(yīng)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，保證“風(fēng)電”閉鎖。

4、洞內(nèi)低壓電纜應(yīng)使用不延燃橡套電纜，各種電纜的分支連接必須使用與電纜配套的防爆連接器、接線盒。

5、固定敷設(shè)的低壓電線采用不延燃橡套電纜；移動(dòng)式或手持式電氣設(shè)備的電纜采用專用不延燃橡套電纜。

6、電壓波動(dòng)范圍，高壓為額定值的±5%，低壓為額定值的±10%。

7、隧道內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備和作業(yè)機(jī)械嚴(yán)禁接地。作業(yè)機(jī)械嚴(yán)禁帶電檢修。

二、高瓦斯隧道施工用電安全的技術(shù)措施

（一）供電系統(tǒng)與隧道瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)鎖控制

高瓦斯掌子面內(nèi)的主通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)、射流風(fēng)機(jī)和洞內(nèi)與之相應(yīng)的工作面的電氣設(shè)備，必須與瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)電、瓦電閉鎖，當(dāng)通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)能立即自動(dòng)切斷局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)區(qū)段的一切電源。

（二）接地保護(hù)系統(tǒng)

根據(jù)規(guī)定，瓦斯工區(qū)內(nèi)的配電變壓器嚴(yán)禁中性點(diǎn)直接接地，嚴(yán)禁由洞外中性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)直接向瓦斯隧道供電。瓦斯隧道必須采用獨(dú)立的接地保護(hù)系統(tǒng)。

因此，在實(shí)際工程中隧道的接地保護(hù)系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用MBVS-25mm2 黃/綠雙色PE 接地保護(hù)線，從洞口集中接地處向洞內(nèi)架設(shè)，洞內(nèi)每200 米施做重復(fù)接地，洞口的集中接地與洞內(nèi)的重復(fù)接地處的接地電阻不得大于1.5Ω。洞內(nèi)重復(fù)接地極使用厚度不小于6mm 面積不小于 0.7m2 的鍍鋅鋼板，可安裝在洞內(nèi)積水坑、水溝或預(yù)留洞室內(nèi)。專用保護(hù)接地線不允許斷線且不允許安裝任何開(kāi)關(guān)，洞內(nèi) 36V 以上的和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架等，都必須與專用保護(hù)接地線可靠連接，其接地網(wǎng)上任何一保護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻值不得大于2Ω。

（三）設(shè)置檢漏繼電器

低壓饋電線路上，必須裝設(shè)能自動(dòng)切斷漏電線路的檢漏裝置：

1、施工現(xiàn)場(chǎng)的總隔爆開(kāi)關(guān)至分路隔爆開(kāi)關(guān)設(shè)置兩級(jí)檢漏繼電器，兩級(jí)檢漏繼電器的額定漏電動(dòng)作電流和額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)作合理配合，使之具有分級(jí)保護(hù)的功能。

2、檢漏繼電器應(yīng)裝設(shè)在總電源隔爆斷路器的負(fù)荷側(cè)和分路隔爆開(kāi)關(guān)的負(fù)荷側(cè)。

3、檢漏繼電器的選擇應(yīng)符合先行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的一般要求》GB 6829 和《漏電保護(hù)器安全和運(yùn)行的要求》GB 13955的規(guī)定，額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)不大于15mA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于0.1s。

4、與總電源隔爆斷路器配合的的檢漏繼電器的額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)大于30mA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于0.1s，但其額定漏電動(dòng)作電流與額定漏電動(dòng)作時(shí)間的乘積不應(yīng)大于30mA〃s。

（四）防雷接地

為了防止雷電波及隧道內(nèi)引起瓦斯爆炸，所有進(jìn)洞線路，包括動(dòng)力電纜、照明電纜、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)電纜及通信電纜均需在洞口安裝避雷器。因此，在各種電纜向洞內(nèi)敷設(shè)時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行本規(guī)定，安裝與其相配套的氧化鋅避雷器，洞口的防雷接地電阻不得超過(guò) 2 歐姆且要定期檢查測(cè)試。進(jìn)洞的其它風(fēng)、水管線也必須在洞口處與專用保護(hù)接地極進(jìn)行連接，以防雷電和靜電傳入洞內(nèi)。

（五）備用電源

根據(jù)有關(guān)規(guī)定，高瓦斯隧道主通風(fēng)機(jī)的供電應(yīng)配置兩套電源，隧道內(nèi)采用雙電源線路，其電源線上不得分接隧道以外的任何負(fù)載。為保證隧道通風(fēng)、照明及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等一級(jí)負(fù)荷供電，在電網(wǎng)停電10 分鐘內(nèi)，啟動(dòng)二臺(tái)300KW的發(fā)電機(jī)組供給一級(jí)負(fù)荷用電。

三、高瓦斯隧道施工用電的安全管理措施

（一）保證電線線路穩(wěn)定性

線路穩(wěn)定是保證供電工作不間斷進(jìn)行的基礎(chǔ)保障，高瓦斯隧道施工用電線路有明顯特殊性。電纜必須使用不延燃橡套電纜，不延燃橡套電纜主要用于交流電壓在 450～750 V 及以下的各種移動(dòng)電氣設(shè)備，因其表面橡套能夠承受較大機(jī)械外力作用，被廣泛應(yīng)用于大型施工場(chǎng)地中，同時(shí)橡套還具備一定的抗腐蝕性與保護(hù)性，能夠在極為惡劣的環(huán)境下使用，但需要注意的是因?yàn)橄鹉z對(duì)溫度的敏感性，電纜長(zhǎng)期工作環(huán)境溫度不能高于 60℃，最高為 65℃。

隧道電纜禁止私自接電用作其它途徑，同時(shí)隧道中電纜及照明燈應(yīng)使用鋼索進(jìn)行懸掛處理，防治機(jī)械損傷，懸掛高度范圍為2.5～3m。三管二線分隧道二側(cè)懸掛。高低壓電纜同路敷設(shè)時(shí)應(yīng)注意之間距離大于 0.1 m。洞內(nèi)電纜與電氣設(shè)備相連接時(shí)，必須有專業(yè)電工進(jìn)行連接并使用防爆性能符合的連接盒。

（二）線路電纜節(jié)點(diǎn)設(shè)置

瓦斯隧道施工過(guò)程中為有效防止雷電波及，必須對(duì)所有進(jìn)洞線路電纜進(jìn)行安裝避雷器，并接地使用。避雷器的選擇應(yīng)該選擇與電纜相配套的氧化鋅避雷器，各類電器線路必須在固定地點(diǎn)進(jìn)行接地連接保護(hù)，防止雷電、靜電通過(guò)線路傳入洞類。

（三）定期檢查

定期檢查是保證用電安全的重要不可缺少環(huán)節(jié)。由一個(gè)安全員和一個(gè)電工負(fù)責(zé)，做到檢修專業(yè)，檢修人員均必須持證上崗。需要注意的是，檢修過(guò)程中所有用電設(shè)備必須停電檢修，防止檢修過(guò)程中出現(xiàn)明顯電火花。檢修過(guò)程中必須具有防止引燃瓦斯的安全措施，并對(duì)所檢修設(shè)備儀器負(fù)責(zé)到底。檢修過(guò)程中對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題設(shè)備要及時(shí)進(jìn)行處理或者更換。對(duì)每次檢查，均有檢查記錄。檢查記錄由檢查人員簽字，留底保存。

在紅石巖隧道施工整個(gè)過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生瓦斯爆炸事故。究其根本原因是要保證通風(fēng)量的壓入，才能稀釋瓦斯?jié)舛?。隧道施工用電安全防范措施相?duì)于瓦斯?jié)舛鹊南♂?，是處于次要地位。不能因?yàn)橛秒姲踩婪洞胧┤?，而忽略了最主要措施?/p>

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