隧道過煤層瓦斯治理方案及安全策略

楊 珩

(貴州省交通建設咨詢監理有限公司，貴州 貴陽 550081)

隧道過煤層瓦斯治理方案及安全策略

楊 珩

(貴州省交通建設咨詢監理有限公司，貴州 貴陽 550081)

針對隧道過煤層的瓦斯治理方案以及安全策略加以分析，為確保煤層隧道施工的安全性，保證建設的有序進行提供參考資料。

隧道工程；煤層施工；瓦斯治理；安全策略

1 瓦斯造成的危害及其限值、超限處理對策

1.1 瓦斯造成的危害

瓦斯所造成的危害主要包括了窒息和爆炸。因為井下空氣十分稀薄，氧氣含量極少，瓦斯含量極高，一旦空氣中的氧氣含量在12%以內，人體將會產生缺氧癥狀，甚至可能會導致死亡。瓦斯爆炸和瓦斯的實際含量有著密切的聯系，當空氣中的瓦斯遇到火后，將會引起爆炸，進而給人們的生命安全以及社會造成嚴重的危害。

1.2 瓦斯限值和超限處理對策

隧道瓦斯濃度作為危險程度的核心標志，按照《公路隧道施工技術規范》中16.6.6條的規定，在工程施工期間，嚴格將瓦斯濃度控制在安全限值內，一旦超過限值，必須立即采取相應措施，嚴格預防窒息及發生爆炸等危險。如表1所示，隧道工程施工中瓦斯限值以及處理對策。

表1 隧道施工控制瓦斯限值及超限處理措施表

2 隧道過煤層瓦斯治理方案及安全策略

2.1 瓦斯治理方案

(1)在隧道施工期間，必須超前鉆探，明確前方地質情況，尤其是煤層厚度、地下水賦存情況以及巖性情況等，做好預測預報工作。

(2)當發現在鉆孔內涌出瓦斯時，必須要立即進行瓦斯壓力測定以及瓦斯流量測定，然后按照揭穿后的瓦斯通道內瓦斯涌出量，計算出通風能力，一旦通風能力無法達到要求，必須立即停止操作，向空洞內送風，驅散瓦斯，預防瓦斯聚集在塌方處等瓦斯空洞積聚處。如：安裝一段小直徑的分支風筒，驅散瓦斯積聚處的瓦斯。如果采取通風方式，無法驅散瓦斯，必須要提請監理單位、設計單位和業主組織專家，制定相應的治理方案。

(3)當隧道中涌出瓦斯時，應“通風可靠、預報準確、監控有效、管理到位”的瓦斯治理原則，采取相應措施加以治理。

(4)一旦通風機無法運行時，必須要立即停止施工，并要求隧道內所有工作人員撤出隧道，切斷電源；然后利用備用電源，保證通風機的正常運作，驅散瓦斯。

(5)一旦隧道中出現了瓦斯局部積聚，回風流流經區域必須全部停電，撤出工作人員，停止作業，采取高壓風，吹散稀釋瓦斯，將處理風速控制在1 m/s以上，并對積聚瓦斯加以控制排放。然后檢查處理地點回風流中的瓦斯濃度，瓦斯濃度要求低于0.5%。

2.2 安全策略

2.2.1 成立專門的瓦斯防治機構

(1)在工程開始前，建設企業應成立專門的質量管理領導小組，由項目經理、項目總工程師、副經理以及質安部長組成，對工程進行質量管理，實現本標段質量目標。該質量領導小組包括了以下內容：①經理部質量管理領導小組：其作為工程質量管理的實行組織機構，主要任務是領導以及組織作業隊的質量自檢小組、質量QC小組，做好工程質量的管理活動以及各項攻關工作。②安全質量部：其作為工程實施期間質量管理的核心執行機構，在質量專檢的過程中，對質量管理制度、管理標準和管理規定的實際執行情況進行檢查。

(2)成立專門的瓦斯防治領導小組，并由項目經理擔任組長，由項目總工、項目副經理、質安部長以及工區負責人擔任副組長，保證瓦斯治理所需的物力資源、人力資源以及財力資源等，完善管理制度，制定并嚴格落實安全技術對策。

(3)成立專門的瓦斯治理實行小組，并由工區負責人擔任組長，由監控負責人、安全負責人、瓦檢負責人、內燃機操作工人、電鉗工、班組作業人員以及運輸車司機等組成，主要負責本工區的瓦斯治理工作。

(4)設立專門的瓦斯自動監控系統。在隧道的兩端設置監控系統，進行瓦斯24 h監控，同時還要和電氣設備實現瓦斯電閉鎖以及風電閉鎖等。

(5)在隧道的進出口，安裝檢測儀器，并配備專門的檢測人員，進行人工巡回檢測瓦斯，充分運用便攜式自動檢測報警儀、測風表以及瓦檢儀，測定瓦斯濃度以及風速，做好瓦斯檢測工作。

2.2.2 制定完善的瓦斯治理制度

以瓦斯治理為核心，建立完善的安全管理制度，如下：瓦斯隱患排查治理制度；瓦斯事件追查制度、獎懲制度；瓦斯隧道通風管理制度；瓦斯排放管理制度；瓦斯檢測制度、監控制度、報告制度；瓦斯隧道爆破安全管理制度；瓦斯隧道動火以及安全警戒檢查制度；應急救援以及搶險制度；各種儀器、設備等檢查維修制度；進出洞人員清點登記制度；礦燈、自救器領發及使用制度。

2.2.3 做好瓦斯隱患排查工作

(1)在進洞后，項目部每隔15 d、工區每隔7 d、班組每天，進行瓦斯隱患排查，對隧道內的工作點、瓦斯易積聚點、瓦斯涌出點以及可能涌出瓦斯點的瓦斯濃度、風速計風量等進行全面排查。

(2)一旦排查到瓦斯隱患，就必須要采取相應措施加以措施，無法處理的瓦斯隱患，則應立即報告工區或項目部，要求專人進行處理。

(3)在瓦斯隱患治理過程中，應嚴格遵守“定隱患、定措施、定責任人、定完成整改時間和復查治理結果”的“四定一查”的基本原則，消除瓦斯隱患后，才能夠恢復施工。

2.2.4 做好通風管理工作，保證通風可靠

(1)在各洞利用局部通風機進行壓入式通風。當橫洞貫通后，要求在通道內部設置高壓風三通閘閥以及瓦斯傳感器，一旦瓦斯積聚在橫洞內，就能夠通過高壓風驅散積聚瓦斯。

(2)在隧道施工后，通風工作人員應定期檢測隧道中的有效風量。在每條隧道內、風流穩定處設置風速傳感器，監測對隧道內的風速。

(3)利用專用變壓器、專用開發供電以及專用線路組成通風設備。其中主電源是系統電源，而備用電源則是自備柴油發電機組。同時還要求做好自備電源的維護檢修工作，確保自備電源的完好無損，在系統停電的情況下，自備電源必須在15 min內正常投入使用，而在利用自備電源通風的過程中，必須停止隧道內的所有施工活動。

3 結 語

隧道過煤層的瓦斯具有較多的不確定因素，因此在工程施工過程中，應嚴格根據“安全第一、預防為主”的施工原則，從隧道復工時，開始啟用瓦斯自動連續檢測監控以及瓦斯電閉鎖系統，并配置礦燈、隔離式自救器以及滅火器等必要防范設備器材等，同時還要建立完善的瓦斯防治管理制度，制定行之有效的應急預案。一旦發現瓦斯超標，必須增強防范，加密監控網點，嚴格預防瓦斯事故的發生。

[1] 許振浩,李術才,李利平,等.基于層次分析法的巖溶隧道突水突泥風險評估[J].巖土力學,2011,12(6):103.

[2] 趙延旭,林柏泉,劉非非,等.基于瓦斯涌出動態變化的非接觸式預測技術研究[J].煤礦安全,2011,12(4):114.

[3] 劉石磊,羅占夫,朱同華.安全監測系統在三聯隧道高瓦斯工區的應用[J].隧道建設, 2010,12(5):10.

Tunnel through the coal seam gas treatment scheme and security policy analysis

YANG Hang

(Guizhou Province Traffic Construction Supervision Consulting Co., Ltd.，Guiyang，Guizhou 550081,China)

For tunnels over coal seam gas management programs and security policy were analyzing, in order to ensure the safety of coal seam tunnel construction, and orderly construction to provide references.

tunnel project;seam construction;gas treatment;security policy

2015-10-19

楊珩(1982-)，男，貴州貴陽人，工程師，研究方向：高速公路施工監理。

U458

C

1008-3383(2016)02-0110-02