隧道瓦斯段揭煤施工安全管理實踐

駱大勇 田衛東

(重慶工程職業技術學院)

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隧道瓦斯段揭煤施工安全管理實踐

駱大勇 田衛東

(重慶工程職業技術學院)

為了實現瓦斯隧道揭煤安全施工，順利通過瓦斯地段，以天坪隧道瓦斯段揭煤工程為例，從實際出發，采取嚴格培訓，制定專項方案，加強施工過程中瓦斯檢測和監控，強化供電和電器設備安全管理，落實超前地質預報，加強隧道通風管理、施工組織管理、瓦檢設備管理、隧道洞口管理9個方面措施進行瓦斯的防治與管理，實現了安全生產，為瓦斯隧道穿越煤系地層時揭煤施工安全管理提供參考。

瓦斯隧道 安全管理 技術措施

隨著國家加大對基礎設施建設的投入，我國高速鐵路、公路建設得到了迅猛的發展。目前我國高速鐵路、公路建設正在向西部偏遠區域腹地深入，在施工中需要穿越煤系地層的隧道也越來越多，而煤系地層的煤層往往都是高瓦斯或者煤與瓦斯突出，增加了施工難度。由于瓦斯隧道的危害性，使得目前瓦斯隧道施工難度越來越大。瓦斯災害是鐵路、公路等地下工程建設中最嚴重的災害之一，是工程建設常見的不良地質災害之一，一旦發生瓦斯災害，極易造成人員重大傷亡，給企業帶來巨大的經濟損失。由于瓦斯的危害性，瓦斯隧道在施工期間安全管理難度大、風險大、技術含量高、施工工藝復雜，加強瓦斯事故的防治是瓦斯隧道施工安全技術的重要保障。因此，為了確保瓦斯隧道的施工安全，本文以天坪隧道瓦斯段施工為例，對瓦斯的防治與管理進行了相關分析，提出了一系列安全技術措施，為同類工程的安全施工建設提供指導。

1 工程概況

天坪隧道位于重慶與貴州交界地段趕水東至夜郎區間，隧道全長13 978.252 m，設置平導+斜井+橫洞(主副井)。天坪隧道DK127+710～DK127+850段穿越龍潭組煤系地層，龍潭組共有3～22層煤，主要有9層煤，其中穩定可采的有2層，較穩定的可采煤有3層，其余4層煤穩定性差，局部可采，煤層最薄為10 cm，最厚可達3 m，其中對隧道影響較大的為C3、C5、C6煤層。本隧道揭煤區域抽采難度大、抽采時間長、防突工作程序繁復。

2 施工過程中瓦斯的防治與管理

2.1 嚴格培訓

(1)嚴格崗前培訓，在施工前，聘請煤礦安全專家對所有施工人員與管理人員實施培訓，并集中考試，考試合格后才可上崗。考試不合格者，部門進行再培訓，直到考試合格。

(2)嚴格過程培訓，在施工過程中，對新到人員實施不定期培訓，讓每位施工人員和管理人員對天坪隧道瓦斯段揭煤施工過程中瓦斯防治有充分的認識，提高安全意識，掌握瓦斯防治措施。

2.2 專項方案制定

施工前制定防突揭煤專項方案,內容包括工程概況、施工組織、揭煤防突措施、煤系地層隧道施工方案、橫洞工區揭煤段通風方案、揭煤供電方案、揭煤安全避險六大系統、施工安全措施和應急救援等。在瓦斯的防治技術方案中，對區域綜合防突措施、局部防突措施和瓦斯抽采制定方案，方案需由有關專家審查后才可實施,根據地質變化而隨時調整修改方案。因此，必須加強隧道瓦斯段地質構造和瓦斯地質研究，選用先進抽放設備和技術，優化防突揭煤專項方案。

2.3 施工過程中瓦斯檢測和監控

在施工中為了防止瓦斯爆炸事故，保障隧道施工安全，必須進行瓦斯濃度與風機運行狀況的實時監控，建立具有“瓦斯電閉鎖”、“風電閉鎖”及瓦斯濃度超標自動報警的瓦斯自動監控系統[1-2]。本隧道選用KJ70NA型煤礦一體化安全監控系統，并配備相應的傳感器和監控分站，實現對隧道瓦斯的檢測與監控。

隧道進行洞內作業時，必須嚴格加強瓦斯濃度的檢測和監控。拱頂、腳手架頂、臺車頂、塌空區等易形成瓦斯積聚，且風流不易到達。在瓦斯隧道頂部進行作業時，隨時檢測作業范圍的瓦斯濃度，超限不得作業，并采取加強通風或驅散器驅散措施；入洞人員必須佩戴瓦斯礦井專用自救器。瓦斯區段隧道內，不得進行電焊、氣焊、噴燈焊接、切割等工作。當特殊情況不可避免時，必須制訂、執行專門通風安全措施，在焊接、切割等工作地點前后各20 m范圍內，風流中瓦斯濃度不得大于0.5%，并不得有可燃物，兩端應各設一個供水閥門和滅火器，并在作業完成前由專人檢查，確認無殘火后方可結束作業。強化安全監控系統維護管理，配齊甲烷、風速、溫度等各類傳感器,定期進行調試、校正，確保正常運行。

2.4 供電和電器設備安全管理

隧道內供電的專門安全措施主要是設置“三大保護”，防止雜散電流。隧道洞內外裝設防雷電裝置，并遵守下列規定：①由地面直接入井的管路在入洞處安裝同管徑的絕緣連接管，在洞口附近將金屬體進行不少于2處的良好接地;②通信線路在入洞處裝設熔斷器和防雷電裝置。洞內電力電纜選用經過檢驗合格并取得煤礦礦用產品安全標志的阻燃銅芯電纜,且電纜主線芯的截面應滿足供電線路負荷要求,同時電纜敷設要符合相關規定。洞內各使用地點的電氣設備(包括電動機、配電設備、用電設備、照明燈具、通訊及自動化裝置和儀表、傳感器等)防爆等級均應滿足煤礦礦用產品安全要求。

2.5 超前地質預報

嚴格執行先探后挖的施工工序，做好超前地質預報工作。本隧道根據設計要求開展超前水平鉆孔瓦斯探測工作,揭煤掌子面距C6煤層最小法向距離50和20 m處布置前探地質鉆孔，穿越煤系地層，保證確切掌握掌子面距煤層的距離,煤層層數、厚度、產狀與傾角變化、地質構造和瓦斯情況，探明斷層的含水性、導水性。在掌子面施工至距C6煤層法向20 m時，利用超前地質探孔，探明煤層的賦存情況及斷層參數、含水性，探出煤層時，每個煤層至少應有不少于3個探孔用煤芯采樣器對該煤層取芯，測定各煤層瓦斯參數。在掌子面施工至與煤層法向距離7 m時，采用邊探邊掘控制巖柱。

2.6 隧道通風管理

隧道瓦斯段施工期間，必須加強隧道的通風管理，這不僅是保證施工安全的重要保障，也是對洞內瓦斯進行稀釋、排煙、除塵的重要手段。本隧道揭煤作業時只有平導、正洞2個開挖面，隧道通風采用軸流風機機械壓入式通風，橫洞主井和橫洞副井為獨立壓入式通風系統。平導和正洞送風的軸流風機分設于橫洞主、副井口。為防止瓦斯積聚，局部地段可在主要設置位置回風區內的硐室、瓦斯抽采鉆場、襯砌臺車和各種作業臺架形成的通風死角、未襯砌的超挖處、隧道斷面變化形成的通風死角等設置瓦斯驅散器，使風流速度達到1 m/s，平導和正洞送風的風機應配置同等能力且自動切換的雙電源，由專人管理。洞外隧道通風設備采用非防爆型，距隧道洞口20 m以外，風管為雙抗型，實行“三專兩閉鎖”。

2.7 施工組織管理

成立天坪隧道瓦斯安全施工領導小組，負責瓦斯隧道工作領導、組織、實施與應急處理等工作[3]。成立9個組織部門：①地質預報組負責煤層的探測，并根據探測結果進行地質分析，為瓦斯隧道施工方案的制定提供依據；②技術方案組負責實施性施工方案和應急預案的制定，并結合瓦斯與地質情況實時調整；③安全質量組負責監督方案的執行；④開挖支護組負責開挖支護施工方案的實施；⑤襯砌組負責襯砌施工方案的實施；⑥應急救援組負責出現事故時的救援工作；⑦瓦斯檢測組按照要求進行瓦斯檢測和監測，將數據及時整理、上報給值班領導和方案組，為方案組制定合理的應急處理方案提供依據；⑧通風組負責隧道內通風保障與控制工作；⑨機械設備組負責隧道內供電正常、電氣防爆安全。

2.8 瓦檢設備管理

施工過程中所用的瓦斯檢測設備、儀器均交由隧道專業瓦斯檢測組進行管理與維護。便攜式光干涉檢測儀須經有資質的鑒定部門鑒定合格后才可投入使用；瓦斯檢測報警儀與瓦斯監控系統中的低濃度瓦斯傳感器須由指派的瓦斯監控工負責，每星期進行一次調校；瓦斯監控系統的自動斷電功能須由瓦斯監控工和電工負責每星期檢查一次。

2.9 隧道洞口管理

隧道洞口設置值班室，實行24 h值班。對出入洞口人員實行檢身制度，防止火種、易燃品被攜帶進入隧道。

3 結 語

在瓦斯隧道施工過程中，瓦斯事故的防治與管理是安全施工的重要保障，必須嚴格按照設計與技術要求組織施工，同時，加大瓦斯的檢測與監控力度，配備專業的瓦斯檢測人員、先進的檢測儀器、達標的防爆型施工設備，同時還必須對作業人員和管理人員進行安全生產培訓，制定管理措施，才能有效防治瓦斯事故，保證隧道施工安全。

[1] 中華人民共和國鐵道部.TB 10204—2002/J 163—2002鐵路隧道施工技術規范[S].北京：中國鐵道出版社，2002.

[2] 國家安全生產監督管理總局.煤礦安全規程[M].北京：中國法制出版社，2011.

[3] 陳家清,胡運兵,朱一堅,等.瓦斯隧道施工期間的瓦斯防治與管理[J].礦業安全與環保，2009，36(2)：60-61.

2016-08-22)

駱大勇(1983—)，男，副教授，400038 重慶市沙坪壩區都市花園中路。