鐵路瓦斯隧道施工特點及問題探析

陳慕陽

摘要：新時期鐵路建設(shè)蓬勃發(fā)展，更多的高速鐵路伸向偏遠(yuǎn)地區(qū)，線路經(jīng)過含煤層地區(qū)，瓦斯隧道的數(shù)量也隨之增加，施工難度方面的問題也會接踵而來。為此，筆者結(jié)合幾年工作實踐經(jīng)驗對鐵路瓦斯隧道施工特點以及出現(xiàn)的相關(guān)問題進(jìn)行闡述，希望對鐵路瓦斯隧道的施工有所幫助。本文首先簡單探討了瓦斯隧道的分類、并從超前地質(zhì)預(yù)報、監(jiān)測系統(tǒng)、進(jìn)洞管理系統(tǒng)三個方面對鐵路瓦斯隧道的施工特點進(jìn)行了論述，最后簡單分析了石門揭煤。

關(guān)鍵詞：鐵路 瓦斯隧道 施工特點 監(jiān)測系統(tǒng) 爆破作業(yè) 防突措施

中圖分類號：U455.49 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（c）-0025-01

在瓦斯隧道雙電源配置方面，相關(guān)規(guī)范對于配置雙電源問題進(jìn)行了提及，但對于配置的具體原則沒有詳細(xì)說明。實際操作過程中則通常以自發(fā)電源作為第二路電源，這種方式一般不能滿足安全要求。在瓦斯隧道機(jī)電設(shè)備配備方面，由于對低瓦斯隧道是否須配備防爆型設(shè)備沒有相關(guān)明確的規(guī)定，以使得實際施工工作當(dāng)中對低瓦斯隧道機(jī)電設(shè)備采用非防爆型可能產(chǎn)生的安全隱患問題沒有給予更多的關(guān)注。由于實際設(shè)備絕大多數(shù)是采用非防爆型，所以對于可能產(chǎn)生的安全隱患事故則不能及時的排查和有效地避免。此外，對于非防爆型設(shè)備的施工實踐證實它成為引起類似工程特大安全事故的重要因素之一。所以在這些方面應(yīng)該有進(jìn)一步的明確規(guī)定。

1 瓦斯隧道的分類

按照具體分類，瓦斯隧道可以分為低瓦斯隧道、高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道。在具體的隧道中又可以按區(qū)進(jìn)行劃分把隧道分為四個區(qū)段：非瓦斯工區(qū)、低瓦斯工區(qū)、高瓦斯工區(qū)和瓦斯突出工區(qū)。在實際工作當(dāng)中，對于非瓦斯工區(qū)、低瓦斯工區(qū)、高瓦斯工區(qū)以及瓦斯突出區(qū)四個不同的區(qū)段有不同的判定標(biāo)準(zhǔn)。以判定標(biāo)準(zhǔn)作為依托，就可以及時地發(fā)現(xiàn)每個區(qū)段是否有異常情況，以便及時排查以消除隱患。目前區(qū)段級別的判定標(biāo)準(zhǔn)：第一，在低瓦斯區(qū)段是以瓦斯涌出量為判定標(biāo)準(zhǔn)的，而具體的瓦斯涌出量0.5 m3/min為界線，如果小于0.5 m3/min則屬于低瓦斯工區(qū)；第二，高瓦斯工區(qū)也是以瓦斯涌出量為判定標(biāo)準(zhǔn)的，如果大于或等于0.5 m3/min則屬于高瓦斯工區(qū)；第三，瓦斯突出工區(qū)判定的標(biāo)準(zhǔn)因素較多，以瓦斯壓力、煤的堅固性系數(shù)、煤的破壞類型以及瓦斯放散初速度作為判定的標(biāo)準(zhǔn)。

2 瓦斯隧道的施工特點

瓦斯隧道的施工特點主要從超前地質(zhì)預(yù)報、監(jiān)測系統(tǒng)、進(jìn)洞管理系統(tǒng)三個方面進(jìn)行了論述。

2.1 超前地質(zhì)預(yù)報

鐵路隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報工作分為不同的級別，從高到低依次可分為A、B、C、D四個級別。預(yù)報預(yù)測是以各種手段綜合進(jìn)行的，比如地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探測、超前探孔和彈性波探測等很多種手段。綜合運(yùn)用各種手段然后對級別進(jìn)行判斷，技術(shù)手段的多少直接會影響到頻次。超前地質(zhì)預(yù)報前要有提前制定出的預(yù)報方案，在施工過程中會穿過瓦斯聚集區(qū)或是煤層，都要制定專項的措施或者是石門揭煤的措施。在揭煤前探明必要的參數(shù)，一些預(yù)報前的準(zhǔn)備工作都做好了，就可以制定具體的施工方案并將具體方案以文字形式確定下來。

2.2 監(jiān)測系統(tǒng)

施工監(jiān)測系統(tǒng)中具體可以分為自動監(jiān)測報警系統(tǒng)和有害氣體人工全天候監(jiān)測系統(tǒng)兩類監(jiān)測系統(tǒng)。首先自動監(jiān)測報警系統(tǒng)。自動監(jiān)測報警系統(tǒng)是通過借助于瓦斯探頭將實際位置監(jiān)測點瓦斯和其他有害氣體的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行模绻麄鬏數(shù)臄?shù)據(jù)超過了最高限值那么系統(tǒng)就是自動進(jìn)行報警并進(jìn)行斷電。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時，應(yīng)當(dāng)立即對施工點的人員進(jìn)行疏散，并立即啟動提前做好的預(yù)報實施方案。

其次是有害氣體人工全天候監(jiān)測系統(tǒng)。針對有害氣體人工全天候監(jiān)測的工作要有必要的瓦檢儀器和瓦檢員。瓦檢員要攜瓦檢儀對有可能聚集有害氣體的空間和位置給予系統(tǒng)的檢測，在進(jìn)行檢測工作時，瓦檢員一定要認(rèn)真地履行工作職責(zé)認(rèn)真對施工點進(jìn)行檢測。在檢測進(jìn)行過程中要及時地對檢測結(jié)果和檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。檢測工作中若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況發(fā)生一定要及時匯報。

2.3 進(jìn)洞管理

進(jìn)洞管理具體包括人員進(jìn)洞掛牌制度和人工值班制度。為了加強(qiáng)隧道施工安全管理，確保參戰(zhàn)員的生命安全，筆者所在單位是通過實行進(jìn)洞人員掛牌制度來掌握隧道內(nèi)施工人員動態(tài)，并為進(jìn)洞人員增加了一道保護(hù)屏障。推行進(jìn)洞掛牌制登記制度，進(jìn)一步增強(qiáng)了全體參建員工的安全防范意識，也推進(jìn)了文明施工標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的步伐。例如依開挖班、襯砌班、機(jī)械班依次分類，上崗人員要進(jìn)洞時首先將自己的上崗牌掛在設(shè)立的白色墻板上，然后再入洞施工。為了完善進(jìn)洞管理工作，還要在洞外配備專門的值班人員。值班人員在崗期間要做好對瓦斯自動報警系統(tǒng)要隨時進(jìn)行督查，另外值班人員還要對容易引起火源產(chǎn)生的物品進(jìn)行及時排查，對于入洞人員的不規(guī)范行為，值班人員要給予及時的警告。

3 石門揭煤

石門揭煤又叫石門見煤，石門是穿越巖層的水平巷道，其層位在巖石層中。石門揭煤最為關(guān)鍵的就是為了防止煤與瓦斯突出、有害氣體排出等可能的地質(zhì)災(zāi)害，它是揭開石門、穿越煤層段的施工全過程。

3.1 煤層參數(shù)的探明

在接近煤層15～20 m應(yīng)停止下掘，并進(jìn)行超前地質(zhì)鉆孔。在掌子面進(jìn)行施作時應(yīng)保證探孔至少一個，根據(jù)鉆桿壓力或者孔內(nèi)排出物質(zhì)等情況對煤層厚度和位置進(jìn)行估測。若距離煤層低于10 m，應(yīng)保證三個探孔，確定好覆蓋的具體方位時才能保證所測煤層的走向和厚度是正確的。

3.2 防突措施

煤與瓦斯突出的主要防止手段為鉆孔排放，在預(yù)測有突出危險之后，要制定專項的措施。主要包括對于瓦斯排放孔的布置一定要遵循一定的原則、排放孔施鉆過程中應(yīng)注意觀察動力現(xiàn)象和發(fā)生的任何異常情況以及在瓦斯排放期間要對排放孔實時監(jiān)測。

4 結(jié)論與建議

瓦斯隧道相比普通隧道在超前地質(zhì)預(yù)報、監(jiān)測系統(tǒng)、進(jìn)洞管理系統(tǒng)等幾個方面都有其各自顯著的特點。為了鐵路瓦斯隧道工作更加趨于規(guī)范化，應(yīng)通過以下幾個方面的建議工作來使施工更加完善：鐵路瓦斯隧道需要建立更加先進(jìn)的人員進(jìn)洞管理系統(tǒng)；所以瓦斯隧道需要配備雙電源并且還要安裝雙回路。對于低瓦斯隧道第二路電源要在第一路電源停止供電的15 min內(nèi)進(jìn)行供電。而對于高瓦斯和瓦斯突出隧道第二路電源則需要熱備，能夠保證瞬時切換；所有瓦斯隧道施工中，固定的監(jiān)測設(shè)備要配備防爆型，排除安全隱患。

參考文獻(xiàn)

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[2] 鐵建設(shè)[2008]105號鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南[S].北京：中國鐵道出版社，2008.