公路瓦斯隧道防治

    摘要：结合隧道瓦斯施工情况,介绍了公路隧道瓦斯区段施工过程中需采取的必要的防治技术,并通过施工过程中瓦斯浓度监测数据分析,指出瓦斯防治中应重点注意的几个要点,以确保隧道安全施工。

　　关键词： 隧道工程 瓦斯 防治

　　隧道施工中可能遭遇的瓦斯具有诸多不确定因素。为此，按照“安全第一、预防为主”的原则，从隧道进洞之时起，便开始启用瓦斯自动连续检测监控和瓦斯电闭锁系统，配置隔离式自救器、矿灯、灭火器等必要的防范设施、器材、装备，并建立健全瓦斯防治管理制度，制定各种应急预案。一经发现瓦斯，立即管理升级，加密监控网点，增加防范措施，严防瓦斯事故发生。

　　1、成立瓦斯防治机构 

　　隧道进出口配备相应的检测仪器和人员，实行瓦斯人工巡回检测，采用瓦检仪、便携式全自动检测报警仪、测风表等测定瓦斯浓度和风速。人员和仪器仪表由项目部配置，施工队具体管理，实现风量、瓦斯浓度的人工巡回检测。 

　　2、瓦斯主要防治技术措施

　　2.1 瓦斯隧道的界定与分级 隧道施工过程中,通过施工检测,只要隧道中存在瓦斯,通过瓦斯层之前10m开始一直到通过瓦斯层之后10m的影响范围内,按照瓦斯隧道进行施工。 根据瓦斯隧道不同地段的瓦斯涌出量和压力情况,施工中对非瓦斯工区、一般瓦斯工区、严重瓦斯工区、有煤与瓦斯突出危险工区进行合理划分,在施工方法和施工机械上区别对待,简化施工和降低造价。

　　2.2 设计中采取主要技术措施

　　2.2.1防水层兼作瓦斯隔离层,采用全封闭结构;

　　2.2.2二次衬砌采用气密性混凝土;

　　2.2.3加强初期支护参数,以约束围岩变形。

　　2.3 施工中采取主要技术措施

　　2.3.1加强超前地质预报与超前钻探工作。在有瓦斯涌出的地段,隧道地质条件多为煤层、炭质页岩等,围岩较为破碎且自稳性 差,并常存在较大地应力,在施工中容易出现塌方、冒顶、瓦斯突出等不良地质状况,故必须采取TSP探测等有效的超前地质预报手段,准备掌握开挖工作面前方煤层的位置、产状等地质参数,及时提出预报,以便于做出预防和施工措施。 另外,在施工至距瓦斯20m,10m,5m时,应进行超前钻探,以探测前方含煤层的厚度和瓦斯浓度、压力等情况。若探明瓦斯浓度较大,可利用超前钻孔对前方瓦斯进行释放。

　　2.3.2、加强通风。瓦斯隧道通风应采用压入式风机,在施工期间保证不间断通风,其风量、风速取爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯绝对涌出量所需的最大值计算,风速不宜小于1m/s,保证隧道内每处瓦斯浓度不超标。风机需用独立电源,并配专人负责,未经施工现场负责人批准,施工期间不得关闭风机。风机主扇的能力应满足全工区通风的需要,局扇的能力应满足局部独头巷道通风的需要。主扇应有一套同等性能的备用风扇,并经常保持其良好性能。必须加强对隧道拱顶、横通道内、台车内部、防水板背后以及塌方塌腔内等瓦斯易积聚处的通风工作。

　　2.3.3、开挖爆破使用煤矿许用炸药和电雷管。瓦斯工区内爆破作业必须使用煤矿许用炸药,采用电力起爆,并使用煤矿许用电雷管,严禁使用秒或半秒级电雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷管时,最后一段的延期时间不得大于130ms。严格执行“一炮三检制”的瓦斯检查制度,保证放炮前后的瓦斯浓度在安全的界限内。放炮连线要有专门的人员操作,严格执行“三人连锁放炮制”。

　　2.3.4、高瓦斯工区内的电器设备与作业机械必须使用防爆型。防止瓦斯爆炸除了降低瓦斯浓度外,还需严格控制洞内引火源。故对高瓦斯工区内可能产生火花的机械电器设备进行防爆改装。对于非瓦斯工区和低瓦斯工区内电器设备与作业机械可使用非防爆型,但禁止其驶入高瓦斯工区和瓦斯突出工区,并做到“三专两锁闭”,即专用变压器、专用开关、专用供电线路和瓦斯浓度超标时与供电的闭锁、局扇通风与供电的闭锁,以保证瓦斯隧道安全施工。

　　3、加强通风管理，确保通风可靠

　　3.1、各洞采用局部通风机独立进行压入式通风。横洞贯通后，在通道中部安设高压风三通闸阀和瓦斯传感器，以备瓦斯在横洞中积聚时，利用高压风吹散积聚瓦斯。

　　3.2、隧道施工后，通风工每旬对隧道内的有效风量进行测定。在每条隧道内风流稳定处安设风速传感器，对隧道内的风速进行24小时连续不间断监控。随时根据隧道内同时作业最多人数、最多炸药数消耗量、同时工作最多内燃设备功率、瓦斯涌出量验算供风量，确保风量满足需要。

　　3.3、与供电单位签订专项协议，约定停电必须提前告知，严防突然停电致瓦斯积聚达到爆炸界限引发爆炸事故。 

　　4、安设瓦斯电、风电、瓦斯油路闭锁装置并确保可靠 

　　4.1隧道内所有电气设备通过监控系统和断电仪实现瓦斯电闭锁，一旦风流中的瓦斯浓度超限，自动切断电气设备电源，瓦斯浓度未降到复电浓度以下，无法送电。 

　　4.2隧道内所有电气设备与通风机实现风电闭锁，一旦风机停运，自动切断电气设备电源，风机不启能，无法复电。 

　　4.3洞内局扇进风口安设甲烷自动检测报警传感器，传感器与该局扇实行瓦斯电闭锁，报警、断电浓度设定为0.5%，局扇开停传感器与相关电器设备继续实行风电闭锁。 

　　4.4所有进洞的内燃机械、运输车辆，全部经有资质的机构进行防爆改装，安装瓦斯油路闭锁装置，一旦工作地点、行驶地点的瓦斯浓度达到0.5%，自动切断油路、电路、并自动熄火，瓦斯浓度不降到0.5%以下，无法启动内燃机械和运输车辆。经过防爆改装的内燃机械、车辆由项目部发给进洞许可证，无进洞许可证的车辆及内燃机械严禁进洞。 

　　5、瓦斯超限处理 

　　5.1当瓦斯浓度较高时，必须撤出洞内一切人员，切断电源，由救护队负责进行处理，必须控制瓦斯排放量，确保回风流中瓦斯不超限。 

　　5.2当钻孔或爆破揭露的瓦斯通道内的瓦斯涌出量很大，采用风排不能将瓦斯浓度降到规定值以下时，应采取封闭瓦斯源后，安设专门管道进行排放。 

　　6、施工瓦斯隧道安全检测

　　瓦斯隧道施工期间，应建立瓦斯通风监控、检测的组织系统，测定气象参数、瓦斯浓度、风速、风量等参数。含瓦斯工区每班应按规定检查，低瓦斯工区每班不少于2次，不含瓦斯工区每班应检查1次，异常情况时应随时检测。每个断面应检查5个点，即拱顶、两侧拱脚和两侧墙脚各距坑道周边20cm处。在该5点对坑道风流中瓦斯和二氧化碳均应检查。

　　7安全注意事项

　　7.1瓦斯隧道施工管理,要坚决贯彻“安全第一，预防为主，依靠科学，综合管理”的方针，施工中的各项管理工作必须在此方针的基础上做到科学、简便、严密、系统。

　　7.2 进行职工安全教育及上岗培训:

　　7.2.1、电工、爆破工、瓦斯检测人员，电器设备防爆检查员及仪器、仪表校正人员和突出措施效果检查人员等特别作业人员，必须经地方劳动局、煤矿矿务局等有关部门培训，取得合格证后，方准上岗。

　　7.2.2、调换工种人员及参与技术革新的有关人员，必须重新进行安全技术培训。

　　7.2.3、所有洞内机电设备,不论移动式或固定式都必须采用安全防爆类型.进风巷道中采用安全照明灯,在工作面或回风巷中,必须采用矿用防爆型照明灯。禁止洞内电气设备接零，检修和迁移电气设备必须停电进行，不准带电作业。普通型携带测量仪表只准在瓦斯劳动保护浓度1%以下地点使用。

　　8、结束语

　　在瓦斯隧道施工中,存在着燃烧、爆炸、使人窒息等各种危险。但瓦斯是绝对可以战胜的,各种安全隐患也是完全可以排除的。从隧道瓦斯工区的施工经验来看,只要抓住了几点,瓦斯防治必定会事半功倍。超前探测是先行。通风是关键。监测是重点。制度是保障。安全意识是根本。

　　参考文献

　　[1]徐爱民,蒋鹏飞,甘建国; 公路瓦斯隧道防治 [J];湖南交通科技;2005年03期

　　[2]红.瓦斯隧道揭煤施工技术[M].重庆:重庆大学出版 社,2005.

　　[3]姚振武.高瓦斯隧道施工指南———以家竹箐隧道为例[M]. 北京:人民交通出版社,2008.