(四川公路橋梁建設集團有限公司機械化施工分公司 四川 成都 610200)
瓦斯隧道施工安全管理控制關鍵點探究
趙智強
(四川公路橋梁建設集團有限公司機械化施工分公司 四川 成都 610200)
倘若隧道工程施工需要穿越巖性弱的煤系地層或是遇到瓦斯煤層高壓力賦存時,瓦斯氣體就會在隧道內部出現,這也就是所謂的瓦斯隧道。通常瓦斯出現時間、數量、存在時間長短與瓦斯隧道并無關聯,且瓦斯隧道事故發生概率也并不高,但只要有瓦斯事故發生那么其危害必然是巨大的,將會帶來重大財產損失和嚴重的人員傷亡。社會勞工是我國隧道工程施工隊伍的主體,由于安全風險意識不足和缺少豐富的瓦斯隧道施工經驗,從根本上強化安全管理措施非常有必要。本文針對瓦斯隧道施工安全管理控制的關鍵點展開了深入分析。
瓦斯隧道;安全管理;隧道施工;控制措施
當前社會經濟高速發展背景下,面對持續增加的交通量,隧道工程的作用越來越突出。建設過程中隧道穿越瓦斯富集區地層是不可避免的,因此除了對常規操作控制要點的把控外,隧道施工還應當加強瓦斯防治工作。由于現階段瓦斯隧道施工相關技術規范和條款還有待完善,這就導致了施工過程照搬煤礦行業工法和標準,在隧道施工管理方面也較混亂,不僅對工期和成本有影響,且人員施工安全也很難保證。從施工實際情況來看,關于瓦斯隧道安全管理的控制點應當分為施工前期和施工中兩個階段,施工前對設計圖紙反復論證,對地質情況和隧道地形實地調查,完善施工安全生產專項應急預案,落實專業化的安全培訓工作。施工中堅決執行規范化操作和精細化管理相結合,從質量、安全和進度三個方面確保施工有序進行。
2.1瓦斯窒息
甲烷是瓦斯的主要成分,它無色、無味、無毒、可燃燒。常態下空氣中的氧氣濃度大約是21%,這樣的濃度無疑是最適合人類生存的,一旦空氣中混入過量瓦斯,自然氧氣濃度就會降低。氧氣濃度降到12%且對應的瓦斯濃度升高至43%時,人就會感覺到呼吸困難。而氧氣濃度降至9%而瓦斯濃度升高到57%的情況下,在很短的時間內人就有窒息而亡的危險。可見,在這樣的一種施工環境下,瓦斯窒息是瓦斯隧道施工安全管理需要高度重視的問題。
2.2瓦斯爆炸
特定的引火溫度、足夠的氧氣濃度和瓦斯聚集濃度是引起瓦斯發生爆炸的條件,瓦斯的爆炸濃度一般為5%至16%,瓦斯與氧氣完全反應的濃度是9.5%,這時也是爆炸威力最強的時候。通常瓦斯引火溫度在650℃到750℃之間,架線火花、放炮、吸煙甚至摩擦撞擊都極易導致瓦斯被引燃,進而引發嚴重的爆炸事故。爆炸發生的瞬間溫度可達到2650℃,其引發的沖擊力會直接破壞器材設施和造成人員傷亡,且爆炸之后大量一氧化碳和二氧化碳等有毒有害氣體的生成還可能導致人員窒息或中毒。
2.3煤(巖)和瓦斯突出
煤巷或隧道在掘進過程中容易發生煤(巖)和瓦斯突出事故,這一異常動力現象表現為大量煤(巖)和瓦斯向采掘空間瞬間拋出,是瓦斯壓力和地應力共同作用而成。瞬間拋出的數千噸乃至上萬噸破碎巖土會掩埋機械和人員,且會涌出大量的瓦斯,引起人員窒息,有著極為嚴重的危害性。
3.1施工前的安全控制
3.1.1 重視培訓和安全責任的落實
施工前根據隧道瓦斯的實際情況成立瓦斯隧道安全管理機構,并調集專業人員構建施工安全保證體系,完善隧道施工管理預案,本著安全為先的原則確保瓦斯隧道施工的安全性與嚴密性。總監辦還需制定瓦斯濃度超限處治措施和分級管理管理,成立專業的瓦斯檢測小組。組織安全宣傳和上崗培訓,相關工作人員必須通過瓦斯防治安全技術培訓,獲得《安全考核合格證》,牢固掌握瓦斯防治的互救和自救知識及相關安全技術理論,對設備操作及故障排除方法熟練掌握。安全教育培訓的落實是為了再次鞏固管理人員和施工人員的瓦斯防治知識,也使得各崗位人員的職責與權利更加明確。
3.1.2 加強通風管理消除事故隱患
防止瓦斯發生爆炸最直接有效的措施就是合理控制瓦斯濃度,通風手段能夠有效稀釋瓦斯,即便有引燃源出現也不至于發生瓦斯爆炸,可見加強通風管理的必要性。巷道式、送排混合式、抽出式以及壓入式是實現隧道通風的常見方式,根據隧道無軌運輸的施工特點,壓入式通風的方法工作面污染程度最低,且管理方便,更利于設備布置與機械化作業,相較于其他方法通風效果更好。除此之外,在左右洞可再配備三臺局扇,局部通風的實施也能夠達到消除瓦斯聚集的目的。
3.1.3 完善施工前的瓦斯檢測
施工前在左右洞配備兩臺便攜式瓦斯檢測報警器,并安排一名專職的安全員和兩名專職的瓦斯檢測員。進出口洞外應當有瓦斯監測中心,將遠距離瓦斯探頭布置在洞內,對洞內瓦斯濃度連續監測,利用設備相互驗證以及人工檢測與自動檢測報警系統的結合確保瓦斯隧道的施工安全。
3.2施工中的安全管理
3.2.1 強化進洞管理
人員進入隧道前必須前往洞口值班室登記,并接受檢查,對進洞管理制度自覺遵守。采用點名進洞的方式,嚴格執行進洞掛牌、出洞摘牌的規定。隧道內不可帶入火柴、打火機等易燃物品,不可穿著化纖衣物。隧道內發出報警信號后人員務必要聽從指揮,有序撤離。根據隧道管理規定,參觀人員或實習人員必須對瓦斯安全知識有所了解,并能夠遵守安全規定。施工中嚴格操作規程,落實質量檢查和安全管理的相關規定。洞內需要進行電焊操作時必須獲得安全負責人和瓦斯檢測員的許可,且需要有瓦斯檢測員隨時在場檢測。
3.2.2 重視施工中的瓦斯監控
配置瓦斯自動報警儀和遠程監控系統,針對隧道內瓦斯濃度實施不間斷檢測。對“一炮三檢”制度嚴格執行,設置醒目的瓦斯記錄牌。瓦斯檢測中心需要做好瓦檢儀的定期鑒定和瓦斯檢測與危險性預測工作,另外還可借助通風防爆室的建立對瓦斯檢測與通風工作進一步加強。無論是瓦檢員還是管理人員,都需認真履行自身的崗位義務,對安全問題不存一絲馬虎,及時發現問題,妥善處理問題。
3.2.3 做好超前地質預報工作
考慮到不良地質體發育等復雜隧道地質情況對隧道施工的影響,專業隊伍組織可在施工現場專門負責超前地質預報工作,針對預測開挖工作面前方區域內的水文地質條件、瓦斯含量以及工程地質條件,采用地質雷達和TSP相結合的方式及時對掘進中地質情況變化作出預報,這就能夠更好地完善施工措施及各項預防措施,確保隧道施工有序進行。
3.2.4 必要的技術保障不可少
為了保證瓦斯段施工安全,必要的技術輔助措施不可缺少。完成隧道開挖之后盡快施作錨噴進行初期的支護,巖面用摻氣密劑的噴砼進行覆蓋,厚度在15cm左右,當表面有開裂情況出現應及時進行補噴。為了防止瓦斯泄漏,使用周邊預注漿對圍巖進行固結,一些裂隙及時充填。無紡布與單面自粘EVA防水板就構成了防水層,這同時也是瓦斯隔離層。針對模注砼襯砌的氣密性處理應當關注的是混凝土是否達到規定的抗滲等級,不滲不裂的襯砌和平整光潔的表面也是安全控制的關鍵點。
綜上所述,施工難度大、風險系數高是瓦斯隧道施工的顯著特點,為了實現工程進度目標和質量目標,保證隧道施工的安全性,人員必須將“管生產先管安全”的理念牢記于心,本著綜合治理、預防為主的原則采取動態管理方針把控整個施工過程。先測后進、不明不進、嚴禁火源、勤測瓦斯,這些都是瓦斯隧道施工不可忽視的原則和細節。此外,施工過程中還應加強通風,重視瓦斯超前地質預報工作,投入優勢兵力,真正做到嚴控細節、實時監管,確保精細化管理在瓦斯隧道施工安全管控方面的實施效果。安全重于一切,對待隧道施工需時刻提高警惕,這才能夠保證隧道順利貫通。
[1]茍彪.瓦斯隧道施工控制及防治措施探討[J].現代隧道技術,2011,(02).
[2]郝俊鎖,沈殿臣,王會軍.梅嶺關瓦斯隧道施工技術[J].現代隧道技術,2011,(02).
[3]唐小兵,許模.我國瓦斯隧道建設現狀綜述[J].人民長江,2011,(03).
[4]趙階勇.鐵路瓦斯隧道施工特點及問題探討[J].隧道建設,2011,(01).
TU714
B
1007-6344(2017)06-0285-01