淺談蒙華鐵路集義隧道瓦斯監(jiān)測(cè)與安全管理

南沙

摘要：瓦斯爆炸的危害性極大，并具有一定的突發(fā)性。一旦發(fā)生爆炸，可以產(chǎn)生極大的沖擊波，隧道洞內(nèi)甚至洞外人員、設(shè)備都將無(wú)法幸免，并會(huì)造成極大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。在集義隧道施工中，主要把瓦斯的預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)、通風(fēng)、防止火源火種以及隧道防塌作為預(yù)防瓦斯安全管理的重點(diǎn)，通過(guò)采取有針對(duì)性的防控措施，從而有效保證隧道各工序施工處于安全受控狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：高瓦斯隧道；施工安全；管理

1工程概況

蒙華鐵路MHTJ-10標(biāo)集義隧道位于渭南市韓城市桑樹(shù)坪鎮(zhèn)境內(nèi)，隧道進(jìn)口里程DK482+698，出口里程DK498+115，全長(zhǎng)15417m，設(shè)計(jì)5段共2528m為高瓦斯地段，由進(jìn)口、出口及3座斜井8個(gè)工作面組織施工。3座斜井總長(zhǎng)5177m（其中1#斜井1454m、2#斜井2080m、3#斜井1643m），4座通風(fēng)豎井總長(zhǎng)1314.57m（1號(hào)豎井234.87m、2號(hào)豎井475m、3號(hào)豎井330m、4號(hào)豎井274.7m）。

2集義隧道瓦斯施工難點(diǎn)及采取的措施

集義隧道圍巖以砂巖泥巖互層為主，斷層發(fā)育、深層煤氣有瓦斯溢出可能性，設(shè)計(jì)有5個(gè)段落共2528m為高瓦斯工區(qū)（位置在1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)斜井工區(qū)），施工中有較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此施工中采取了以下措施：

2.1按《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》、《煤礦安全規(guī)程》和《防治煤與瓦突出細(xì)則》等規(guī)范規(guī)定組織施工，結(jié)合工程實(shí)際情況制定《瓦斯隧道施工安全專(zhuān)項(xiàng)方案》。

2.2對(duì)隧道內(nèi)有害氣體采用超前探測(cè)排放、加強(qiáng)通風(fēng)、防護(hù)、注漿止氣、設(shè)置隔離層及采用氣密性混凝土等方法，進(jìn)行綜合治理。

2.3聘請(qǐng)行業(yè)瓦斯隧道施工專(zhuān)家進(jìn)行全員培訓(xùn)，成立隧道瓦斯防治專(zhuān)業(yè)小組，制定應(yīng)急預(yù)案，措施到位，責(zé)任落實(shí)到人。

2.4配置瓦斯隧道施工的專(zhuān)業(yè)防爆設(shè)備及專(zhuān)業(yè)檢測(cè)人員，施工過(guò)程中分別用人工和機(jī)械對(duì)有害氣體進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)、比對(duì)，分析檢測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)反饋現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工、對(duì)施工工藝進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，確保施工安全。

3集義隧道瓦斯檢測(cè)及自動(dòng)監(jiān)控

3.1集義隧道瓦斯采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)與人工檢測(cè)相結(jié)合的方式，結(jié)果相互校核檢。

3.1.1人工檢測(cè)采用 20 臺(tái) AZJ-2000 型甲烷檢測(cè)報(bào)警儀和 10 臺(tái)光干涉式甲烷測(cè)定儀。

3.1.2加強(qiáng)各瓦斯工區(qū)瓦斯檢測(cè)監(jiān)測(cè)工作，針對(duì)工程實(shí)際情況，在各工區(qū)設(shè)置1套自動(dòng)瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，配備1名瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)人員和2名瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)操作人員，每個(gè)工作面配備3名瓦斯檢測(cè)人員。

3.1.3人工檢測(cè)形式以跟班作業(yè)的形式在隧道內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)瓦斯?jié)舛葯z測(cè)，每班的人工檢測(cè)員均采用光干涉式瓦檢儀負(fù)責(zé)巡回檢測(cè)整個(gè)工區(qū)瓦斯氣體濃度。

3.1.4當(dāng)瓦斯?jié)舛仍?.5%以下時(shí)，瓦斯人工巡檢不少于 2 次/班；瓦斯?jié)舛仍?.5%以上時(shí)，瓦斯人工巡檢不少于 1 次/2h，檢查作業(yè)不得離開(kāi)該工作面，瓦檢員必須落實(shí)“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮制”。

3.1.5在隧道掌子面開(kāi)挖、設(shè)備附近、瓦斯可能產(chǎn)生積聚、滲出的地點(diǎn)設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)；在隧道超前鉆孔附近進(jìn)行瓦斯檢測(cè)；在特批允許的洞內(nèi)電氣焊接作業(yè)地點(diǎn)嚴(yán)格落實(shí)瓦斯檢測(cè)。

3.2在人工檢測(cè)的同時(shí)根據(jù)本隧道的特點(diǎn)在集義隧道進(jìn)口區(qū)段，1#斜井及1號(hào)豎井區(qū)段，2#斜井及2、3號(hào)豎井區(qū)段，3#斜井及4號(hào)豎井區(qū)段，集義隧道出口五個(gè)工區(qū)各布置一套監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，形成瓦斯檢測(cè)日?qǐng)?bào)，報(bào)相關(guān)管理部門(mén)。

4瓦斯段施工安全管理

4.1嚴(yán)格落實(shí)瓦斯隧道施工安全基本要求。

為了加強(qiáng)項(xiàng)目安全管理，施工前根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和工程情況，項(xiàng)目實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理部和工區(qū)兩級(jí)管理，項(xiàng)目經(jīng)理部、工區(qū)均配置滿(mǎn)足生產(chǎn)和質(zhì)量安全等需要的管理部門(mén)及專(zhuān)職人員。明確各級(jí)人員的安全生產(chǎn)責(zé)任，制定安全目標(biāo)及各項(xiàng)安全管理制度，制定并審批《瓦斯隧道專(zhuān)項(xiàng)施工方案》和《瓦斯爆炸安全應(yīng)急救援預(yù)案》，成立監(jiān)測(cè)小組。隧道現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)按照隧道內(nèi)任何一處瓦斯?jié)舛炔桓哂?.5%的要求進(jìn)行。當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?.3%時(shí)可以正常施工，當(dāng)達(dá)到0.4%時(shí)報(bào)警，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.5%時(shí)停止工作、撤離人員、、切斷電源、加強(qiáng)通風(fēng)待再次檢驗(yàn)合格后方可施工。

4.2隧道瓦斯超前預(yù)報(bào)工作。

本隧道施工中采用了超前探孔、TSP等多種預(yù)報(bào)手段對(duì)掌子面前方地質(zhì)情況和圍巖狀況進(jìn)行探測(cè)，委托專(zhuān)業(yè)單位石家莊邦輝工程技術(shù)咨詢(xún)有限公司對(duì)集義隧道進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)探測(cè)。根據(jù)瓦斯隧道地質(zhì)分級(jí)表，探測(cè)后結(jié)合工程地質(zhì)法對(duì)前方地質(zhì)情況進(jìn)行判釋。采用超前深孔鉆孔，探測(cè)并驗(yàn)證前方地質(zhì)狀況，每次搭接5m，每孔探測(cè)時(shí)應(yīng)測(cè)量鉆孔瓦斯每分鐘涌出量、瓦斯壓力。利用彈性波判斷前方瓦斯的具體位置，采用洞內(nèi)超前鉆孔探測(cè)瓦斯的含量及壓力，按《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。

瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，以不少于兩種預(yù)測(cè)方法相互驗(yàn)證。預(yù)測(cè)方法及要求參照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》、《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行。

4.3隧道爆破作業(yè)施工管理 。

4.3.1集義隧道瓦斯地段采用臺(tái)階法開(kāi)挖，在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制超欠挖，減少擾動(dòng)圍巖，實(shí)施光面爆破技術(shù)。每次開(kāi)挖進(jìn)尺控制在1～2m，必要時(shí)采用輔助施工措施，穩(wěn)定掌子面，以確保安全施工根據(jù)隧道地質(zhì)條件，Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖段采用中深孔光面爆破，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖段采用淺孔微振動(dòng)控制爆破。

4.3.2隧道瓦斯段施工按以下要求進(jìn)行爆破：（1）瓦斯隧道爆破作業(yè)時(shí)使用取得產(chǎn)品合格證的3#煤礦炸藥和煤礦電雷管，并采用專(zhuān)用放炮器起爆，禁止采用普通導(dǎo)爆索或非電導(dǎo)爆管起爆。（2）瓦斯段施工采用專(zhuān)用放炮器起爆。（3）爆破前設(shè)立警戒將洞內(nèi)所有人員撤離至洞外，并嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯隧道“三人連鎖爆破制”。

4.4加強(qiáng)隧道通風(fēng)。

4.4.1集義隧道施工通風(fēng)分為兩個(gè)階段，第一階段（豎井貫通前），隧道施工通風(fēng)采用正洞口、斜井洞口壓入式通風(fēng)，在獨(dú)頭通風(fēng)長(zhǎng)度加大、通風(fēng)效果不佳時(shí)，增設(shè)射流風(fēng)機(jī)加強(qiáng)通風(fēng)。第二階段（豎井貫通后），進(jìn)、出口通風(fēng)形式不變，每隔500m增加射流風(fēng)機(jī)（防爆型）。斜井工區(qū)軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)洞（防爆型），經(jīng)豎井取風(fēng)，斜井排風(fēng)，每500m設(shè)置射流風(fēng)機(jī)（防爆型）加強(qiáng)通風(fēng)。

4.4.2加強(qiáng)通風(fēng)管理①項(xiàng)目部成立專(zhuān)業(yè)通風(fēng)班組，負(fù)責(zé)通風(fēng)系統(tǒng)的管理、維護(hù)工作，并定期測(cè)量隧道內(nèi)的風(fēng)速、風(fēng)量、氣溫、氣壓等并做出詳細(xì)記錄，計(jì)算有效風(fēng)量。②風(fēng)管及時(shí)延接，并保證平直和接頭密封。確保風(fēng)管口距開(kāi)挖工作面的距離小于5m，風(fēng)管百米漏風(fēng)率不大于1%。被損壞的風(fēng)管應(yīng)及時(shí)拆換、修補(bǔ)。③通風(fēng)值班人員要求認(rèn)真審閱瓦檢記錄，掌握瓦斯變化情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，并向調(diào)度匯報(bào)。④瓦斯工區(qū)施工時(shí)任意一處瓦斯?jié)舛却_保不大于0.5%。

4.5隧道機(jī)電防火安全管理。

集義隧道為高瓦斯隧道，隧道內(nèi)固定電器和內(nèi)燃設(shè)備均采用防爆型，運(yùn)輸設(shè)備也進(jìn)行了防爆改裝，對(duì)未經(jīng)防爆改造的內(nèi)燃車(chē)輛禁止進(jìn)入隧道?；鹪垂芾韽囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行了管控：

4.5.1禁止明火。①禁止在洞口、通風(fēng)機(jī)房周?chē)?0 m以?xún)?nèi)使用明火。②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。③隧道內(nèi)禁止使用電爐或燈炮取暖。④如必須在隧道內(nèi)從事電焊、氣焊和使用噴燈焊接時(shí)，要經(jīng)過(guò)特批，每次制定有針對(duì)性的安全措施，提出動(dòng)火申請(qǐng)，動(dòng)火許可證報(bào)工區(qū)經(jīng)理批準(zhǔn)，并嚴(yán)格遵守《鐵路瓦斯隧道施工技術(shù)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定。⑤禁止在隧道內(nèi)存放汽油、煤油等。隧道使用的棉紗、布頭、潤(rùn)滑油等，要求必須存放在有蓋的鐵桶內(nèi)，并及時(shí)送至洞外，嚴(yán)禁亂扔亂放和拋灑隧道內(nèi)。

4.5.2防止出現(xiàn)爆破火焰。①?lài)?yán)格炸藥、爆破管理，隧道嚴(yán)禁使用產(chǎn)生火焰的爆破器材和爆破工藝。②隧道爆破作業(yè)，使用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。

4.5.3防止出現(xiàn)電火花。項(xiàng)目部安排兩名專(zhuān)業(yè)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。

4.5.4在隧道施工過(guò)程中，因不得已必須使用電焊、氧氣乙炔時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行了瓦斯隧道動(dòng)火審批制度。

4.5.5消防安全。①瓦斯工區(qū)在洞外設(shè)置了消防水池和消防用砂，水池中經(jīng)常保持不少于100m3儲(chǔ)水量和一定的水壓。②瓦斯工區(qū)內(nèi)設(shè)置了消防管路系統(tǒng)，作業(yè)區(qū)內(nèi)配備了滅火器及消防設(shè)施，并保持良好狀態(tài)。

4.6建立應(yīng)急保障體系。

瓦斯隧道施工風(fēng)險(xiǎn)極高，隧道施工堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”的理念，對(duì)可能會(huì)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的地段首先考慮人員安全。為了有效防止和減少事故發(fā)生所造成的損失，及時(shí)對(duì)事故進(jìn)行施救，項(xiàng)目部編制了《專(zhuān)項(xiàng)施工應(yīng)急預(yù)案》，建立健全了應(yīng)急保障體系，嚴(yán)格按照預(yù)案進(jìn)行資源配置，并做好培訓(xùn)工作。按照應(yīng)急預(yù)案要求，定期或不定期組織了應(yīng)急演練，并形成演練活動(dòng)總結(jié)。應(yīng)急救援隊(duì)伍結(jié)合高風(fēng)險(xiǎn)工點(diǎn)及一定救援范圍進(jìn)行了合理配置，并保持救援隊(duì)伍穩(wěn)定。

5集義隧道瓦斯施工安全管理成果

通過(guò)采取有效措施對(duì)集義隧道瓦斯施工的安全管控，目前該隧道施工生產(chǎn)進(jìn)度持續(xù)穩(wěn)定，各項(xiàng)管控措施得以嚴(yán)格執(zhí)行落實(shí)，全體參建人員的瓦斯隧道施工安全意識(shí)得到極大強(qiáng)化，得到了業(yè)主和地方安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門(mén)的一致肯定與認(rèn)可。

通過(guò)對(duì)該隧道瓦斯施工的有效管控，消除了事故隱患、防范了安全風(fēng)險(xiǎn)，為企業(yè)、為行業(yè)、為社會(huì)在瓦斯隧道施工領(lǐng)域的安全生產(chǎn)管理做出了積極的探索與總結(jié)，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]班曉軍. 隧道瓦斯監(jiān)測(cè)體系優(yōu)化設(shè)計(jì)與安全管理分析[J]. 北方交通，2013，（12）.

[2]劉鋒. 公路瓦斯隧道施工技術(shù)探討[J]. 黑龍江交通科技，2013，（5）.

（作者單位：中鐵一局五公司）