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1、 瓦斯隧道施工安全技术管理内容提要：根据新建铁路沪昆客运专线玉屏至昆明段大茶山隧道斜井被定为高瓦斯隧道进行施工准备阶段的实践，简要介绍高瓦斯施工过程中安全控制和预防注意事项。 关键词：瓦斯隧道 施工 安全技术 管理1隧道概况新建铁路沪昆客运专线长沙至昆明段（贵州）CKGZTJ-11位于贵州省关岭普安县区间，区内构造以北东南西向断裂为主，同时有东西向和南北向构造存在。该隧段内出露地层有二叠系下统到三叠系中统，和隧道相交的主要是三叠系中下统地层。起讫里程为DK882+329DK924+135，线路长度41.890km。大茶山隧道进口里程D1K906+323，出口里程D1K916+279，全长995
2、6。双线隧道，左右线间距5.0米，纵坡为人字坡，进口至D1K912+100段设计为25.0的上坡，D1K912+100至出口段设计为3.0的下坡。全隧道进口D1K906+323-D1K906+842段位于半径R=1200米的左偏曲线上外，其余地段均为直线。隧道进口紧接肖家箐钢构中桥昆明端桥台，出口接刘家庄大桥长沙端桥台。大茶山隧道行政区划属于贵州段黔西南州普安县，进口位于普安县高棉乡肖家箐，道路崎岖，乡村公路可通到北面1.2KM处的罗家寨交通不便，出口距普安县城6KM，有乡镇公路从隧道口通过，距离320国道4KM，交通较方便。本隧道斜井XDK0+795XDK0+000（795米），正洞D1K9
3、08+250D1K909+677（1427米）穿越二叠系上统龙潭组煤系地层，属于高瓦斯隧道，开挖过程中具有煤与瓦斯突出的危险。2瓦斯的基本属性2.1瓦斯的定义瓦斯是以甲烷为主的各种有害气体的统称，其成分及其复杂，主要含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气和数量不等的重烃以及微量的稀有气体等。他是一种无色、无味、无臭、无毒的气体，标准状态下密度0.716kg/m3，相对空气的比重为0.554，由于瓦斯较空气密度小，故长积聚在隧道的顶部。瓦斯的化学性质不活泼，微溶于水，瓦斯本身无毒，但不能工人呼吸。2.2瓦斯的特性（1）爆炸性瓦斯本身是不会自燃和爆炸的，但当和空气（氧气）以一定比例混合均匀后并达到一定
4、浓度后，遇到火源，才会燃烧和发生爆炸。（2）渗透性瓦斯渗透性极高、扩散性很强约为空气的1.6倍，因此从围岩中溢出后会很快在空气中扩散出去，容易透过裂隙发育、结构松散的岩石，渗透到隧道开挖空间里。（3）不稳定性瓦斯在媒体和围岩中以游离状态和吸附状态存在，两种状态的瓦斯是处在不断变化的动平衡当中，当温度、压力等外界条件发生变化时，平衡就被打破。压力升高温度降低时，部分瓦斯将由游离状态转化为吸附状态，反之，压力降低温度升高时，又会有部分瓦斯由吸附状态转化为游离状态。（4）窒息性瓦斯是无毒、无色、无味的，但不适合呼吸，其成分中的乙烷、丙烷等气体具有麻醉性，容易使人头晕目眩、头痛，甚至昏迷，瓦斯浓度升高
5、，空气中氧气浓度急剧下降，会引起人员窒息。（5）水溶性瓦斯微溶于水，正常状态下，溶解度为3.5L/100L，他在水中溶解度取决于温度、压力和含盐量。2.3瓦斯的存在形式瓦斯是成煤过程中的一种伴生产物，在成煤过程中，瓦斯的生成经历了两个阶段：从植物遗体到形成泥炭的生物化学作用阶段；从褐煤、烟煤、到无烟煤的碳化变质作用阶段。煤层瓦斯的赋存状态：游离状态和吸附状态。影响瓦斯含量的主要因素：煤的变质程度：煤的变质程度越高，生成的瓦斯量就越大；煤的赋存条件：煤层埋藏深度越大，瓦斯含量随之越大；围岩的透气性：岩层较厚、致密、完整、裂隙不发育，透气性较差，瓦斯含量较高。地质构造：不同的地质构造会不。同程度的
6、影响瓦斯的含量。2.4瓦斯隧道分类瓦斯隧道分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三种，瓦斯隧道的类型按隧道内瓦斯工区的最高级确定。 瓦斯隧道工区分为非瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区、瓦斯突出工区共四类。低瓦斯工区和高瓦斯工区可按绝对瓦斯涌出量进行判定。当全工区的瓦斯涌出量小于0.5m3/min时，为低瓦斯工区；大于或等于0.5m3/min时，为高瓦斯工区。瓦斯隧道只要有一处有突出危险，该处所在的工区即为瓦斯突出工区。判定瓦斯突出必须同时满足下列4个指标：瓦斯压力P0.74MPa;瓦斯放散初速度P10;煤的坚固性系数f0.5;煤的破坏类型为类及以上。2.5常见瓦斯灾害类型瓦斯灾害事故重要有瓦
7、斯燃烧、瓦斯爆炸，瓦斯突出，瓦斯窒息等，其中以瓦斯爆炸、瓦斯突出事故的破坏性最大发生频率最高。瓦斯灾害事故有时是几种事故连续发生，例如，当发生瓦斯突出、喷出时，大量涌出的瓦斯会使现场人员窒息死亡，通火源时会发生瓦斯燃烧或爆炸。瓦斯爆炸必须具备三个条件：一定的瓦斯浓度（5%-16%）、一定温度的引火源（650-750）和充足的氧气（12%）。3. 瓦斯隧道施工基本要求 3.1瓦斯隧道施工前,必须建立安全生产管理机构,建立安全生产责任制,建立健全各种安全管理制度,并确保有效实施。3.2瓦斯隧道施工前必须编制专项施工方案;必须编制相应预案。3.3瓦斯隧道施工前应对所有作业人员进行培训和安全 教育 并
8、签字备查。3.4瓦斯隧道的施工应建立救护队,配备救护装备。3.5瓦斯监测应符合下列规定:瓦斯隧道洞口必须设置经专业培训的专职瓦检员负责检测记录。检测瓦斯用的仪器必须定期进行校验。凡经大修的仪器,必须经计量检定合格后方可使用。易产生局部瓦斯积聚的地点,必须重点检测,并采取有效措施进行处理。进入隧道的所有金属管线必须在洞外设置有效的接地装置,其电阻值必须符合相关规定。 4.瓦斯隧道施工安全要求 瓦斯隧道施工作业应符合下列安全要求:当开挖工作面风流中瓦斯浓度超过相关规定参数时必须停止工作,撤出工作人员,切断电源,研究预防和消除措施进行处理。由于临时停电或检修,主要通风机停止运转或通风系统遭到损伤的,
9、在恢复正常通风后,所有受到停风影响的地段,必须经过检测人员检查,确认无危险后方可恢复生产。高瓦斯隧道掘进工作面应安设隔(抑)爆设施。 5.爆破作业 爆破作业应符合下列安全要求:严格执行“三人连锁爆破制”(指放炮前放炮员将警戒牌交给班组长,班组长派人警戒准备下达放炮命令,然后将自己的放炮命令牌交给瓦斯检查员,经检查瓦斯浓度符合要求后,再将放炮牌交给放炮员)。瓦斯作业面必须采用电力起爆,严禁使用半秒、秒级电雷管。瓦斯作业面爆破必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。洞内爆破时,人员应撤至洞外。炮孔的装药及填塞必须符合相关技术指标参数要求。装药前应清除炮孔内的煤(岩)粉。爆破母线应采用铜芯绝缘线,严禁
10、使用裸线和铝芯线爆破,爆破母线、连接线和电雷管脚线必须相互扭紧并悬挂,不得与轨道、金属管、钢丝绳、刮板运输机等导电体接触。 6.通风、防尘 通风机必须装设在洞外或洞内新风流中,避免污风循环。瓦斯工区的通风机应设两路电源,并装设风电闭锁装置,当一路电源停止供电时,另一路电源能够及时保证风机正常运转。瓦斯突出隧道掘进工作面附近的局部通风机,均应实行专用变压器、开关、线路及风电闭锁、瓦斯电闭锁供电。排放高浓度瓦斯时,必须制定排除瓦斯的安全措施。瓦斯隧道通风设施应保持完好,调节、迁移、拆除通风设施时应由专人进行。临时停工地段不宜停风;停风时应切断电源,设置栅栏与警告牌,人员不得进入。 7.隧道照明 7
11、.1照明与电气信号应符合下列要求:低瓦斯隧道不应大于220V,高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道不应大于110V。输电线路必须使用密闭电缆,不得使用裸线和绝缘不良的导线。瓦斯突出隧道内的照明电器应使用防爆型。7.2矿灯充电房应离洞口50m以外。使用矿灯之类照明时,如有不良情况,不得使用。7.3在瓦斯隧道内严禁使用有火焰的灯火照明。任何人员进入隧道前必须接受安全检查,严禁将可能产生火花和自燃的物品带入洞内。7.4严禁在洞内已敷设电缆上临时接装电灯或其他设备。7.5电缆在洞内接头时,应在特制的防爆接线盒内或有防爆接线盒的电气设备内进行连接。8.防火 瓦斯隧道的防火工作应符合相关规定要求,瓦斯隧道施工必须制订
12、防火措施,洞内严禁产生高温和发生火花的作业。洞内不得进行电焊、气焊、喷灯焊等作业,确需用焊时必须有相应的安全措施。 9.救护 瓦斯隧道应备有急救和抢救设备,保持其良好性能并指派专人保管。高瓦斯和瓦斯突出工区应配备救护队。救护队必须在统一指挥下开展抢救工作,严禁个人单独行动。 10.揭煤防突应符合下列规定 施工人员必须佩戴自救器。掘进工作面中煤层爆破时,所有人员必须撤到洞外。应加强通风管理,开挖面应有足够新鲜空气。加强地勘与调查收集邻近隧道、矿山等相关资料工作。对于不知道是否具有突出危险性的煤层,必须进行予探,并进行瓦斯考查,检验其是否具有突出危险性。予探时必须保证足够的安全距离。具体操作按发耳
13、隧道防治煤与瓦斯突出设计的具体要求进行。当经予测具有突出危险性时,必须按照突出煤层进行施工管理,并严格遵守煤矿安全规程及防突实施细则的规定。 11.施工安全措施 11.1隧道施工应认真编制工地安全实施细则、全面规划、合理安排、规范指挥。11.2实施性施工组织设计要按照规范安规和设计要求,结合地形、地貌、水文地质条件, 科学 选定施工工艺,制定详细具体的安全技术措施并在施工中不断的补充完善,认真做好安全 教育 和技术交底。11.3不良地质及特殊地质,应组织技术论证,确定钻爆、掘进、支护方案。 11.4洞内通风、照明、电线等要统一规划,加强维护,做到布设整齐,状态良好。11.5洞内施工应由值班领导
14、统一指挥,按施工组织设计合理安排开挖、衬砌和运输作业。11.6爆破开挖应做出爆破设计,严格控制周边眼间距、外插角和装药量等参数,减少对围岩的扰动及超欠挖数量。11.7爆破起爆后,应派专人进行检查,处理危石、悬石,并设人监护。确认安全后,其他人员方准进入作业面。11.8临时支护应以设计文件和规范为准,一般情况下最大距离不大于两茬炮的进尺距离。11.9隔栅拱架和喷锚支护要严格按设计标准控制拱架排距和锚杆间距、锚杆长度、方向和砼喷射厚度,并认真做好记录备查。 11.10改变临时支护类型、标准,必须经项目经理部、设计、监理同意。严禁施工现场自行降低支护标准。11.11洞内通风系统应做出设计,采取综合防
15、尘措施,定期测试粉尘和有害气体浓度。11.12爆破器材应建立严格的领用、退库制度,严禁库外存放,现场爆破员应具体负责领用审批,掌握领用和退库数量。11.13洞内、洞外都应设置宣传标语和警示标志,使作业人员随处可见,提高“三不伤害”的安全防范意识。11.14专职安检人员每班都要对施工现场进行一次全面检查,尤其要注意加强对围岩和临时支护状态的检查,不放过任何微小变化,并做好记录。发现问题及时报告主管部门妥善处理。11.15隧道施工应制定防坍塌、涌水、瓦斯等抢险预案,配备必要的抢险机械、物资,明确组织和人员分工,出现问题迅速采取措施,减少损失。12.结语由于大茶山隧道斜井属于瓦斯隧道刚进入正式施工，在这一年的准备过程中和多次委外培训及参观其他瓦斯隧道所得经验，瓦斯隧道是我公司第一次接触也是沪昆项目部第一次接触由于缺乏这方面的人才和技术，都处于摸索阶段，对于文中涉及到的瓦斯隧道安全管理上具有一定局限性，尽在为类似工程提供参考，在施工的顺利进行中能再次增加和补充瓦斯隧道安全管理内容。第 6 页.共7页
