鐵路高瓦斯隧道防治措施與管理技術(shù)
作者：李新旺 （北京鐵城建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司， 北京100039)時(shí)間：2022-04-11
摘要：本文探討了鐵路高瓦斯隧道施，工技術(shù)，分析了瓦斯隧道危險(xiǎn)源識(shí)別方法，提出了瓦斯隧道安全管理措施， 以及提升高瓦斯隧道施工控制技術(shù)水平的策略， 以期為相關(guān)施工提供參考。
關(guān)鍵詞：鐵路隧道：高瓦斯；施工；控制技術(shù)
中固分類號(hào)：U455.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-6903(2020)10-0086-02
0引言
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展， 鐵路隧道建設(shè)的發(fā)展速度正在逐步加快。 在 “以人為本、 安全第一” 的發(fā) 展理念下， 隧道施工中地質(zhì)條件的隱蔽性對(duì)施工安全提 出了巨大挑戰(zhàn)， 特別是對(duì)于可能造成大量人員傷亡的高 瓦斯隧道， 安全生產(chǎn)管理尤為重要。 根據(jù)鐵路隧道施工 安全要求及其施工控制狀況， 深入探討相關(guān)的技術(shù)與防 治措施， 有助于降低隧道施工風(fēng)險(xiǎn)， 按期完成鐵路隧道 施工計(jì)劃， 滿足其施工管理要求， 促使鐵路隧道施工更 加安全、 高效。
1鐵路面E斯隧遭施工概述
在鐵路隧道工程建設(shè)過程中， 為了使高瓦斯隧道施 工達(dá)到預(yù)期的安全生產(chǎn)目標(biāo)， 需要了解以下幾點(diǎn)內(nèi)容：
(1）瓦斯爆炸的三個(gè)條件：瓦斯爆炸的濃度極值為 5% ～ 16%，其余范圍內(nèi)為安靜的燃燒；混合氣體中氧 的濃度不低于12%；有足夠能量的高溫火源；（2）從施 工方法合理選擇、 人員優(yōu)化配置及施工管理理念更新等 方面入手， 可使隧道施工安全效果更加顯著， 有利于降低其施工鳳險(xiǎn)發(fā)生概率， 為鐵路隧道建設(shè)事業(yè)的更好發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；（3）嚴(yán)格把控隧道施工過程控制， 實(shí) 施強(qiáng)有力的控制措施， 處理好其中的細(xì)節(jié)問題， 有利于 實(shí)現(xiàn)鐵路高瓦斯隧道安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；油氣田、 煤系地層及采空區(qū)地質(zhì)下隧道多為高瓦斯隧道， 施工中應(yīng)加強(qiáng) 瓦斯預(yù)報(bào)、 監(jiān)測(cè)， 采用防爆型機(jī)電設(shè)備， 控制好通風(fēng)與 動(dòng)火管理， 確保隧道施工處于安全可控狀態(tài)。
2瓦斯隧道危險(xiǎn)源識(shí)別分析
危險(xiǎn)源的識(shí)別是風(fēng)險(xiǎn)隧道施工的重要前提， 對(duì)于瓦 斯隧道來說具體可從以F幾方面識(shí)別：
(1）因設(shè)備選型、 用材不符合規(guī)定， 導(dǎo)致瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)損壞， 影響瓦斯監(jiān)測(cè)， 進(jìn)而導(dǎo)致事故隱患無(wú)法及時(shí)顯現(xiàn)；（2）傳感器無(wú)校正， 影響瓦斯監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性， 導(dǎo)致事故隱患無(wú)法查明；（3）監(jiān)視j、 檢測(cè)頻率不足， 導(dǎo)致 瓦斯監(jiān)視j無(wú)法實(shí)現(xiàn)24 h全程監(jiān)測(cè)， 存在空缺及漏點(diǎn)， 成 為事故隱患點(diǎn)；（4）爆破作業(yè)、 電焊動(dòng)火作業(yè)未執(zhí)行一炮三檢制及動(dòng)火管理制度規(guī)定， 導(dǎo)致瓦斯爆炸事故發(fā)生； (5）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及鉆孔未進(jìn)行瓦斯檢測(cè)， 導(dǎo)致瓦斯爆 炸、 突發(fā)事故發(fā)生。
3瓦斯隧道安全管理措施
3.1做好施工作業(yè)時(shí)E斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測(cè)工作
進(jìn)行瓦斯隧道施工作業(yè)時(shí)， 為了使過程能夠處于安全 可控狀態(tài)， 必須對(duì)隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行檢測(cè)與監(jiān)測(cè)[1]：(1）施工前制定一炮三檢制、 三人連鎖爆破制并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行， 當(dāng)隧道內(nèi)任一地點(diǎn)瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定值時(shí) 應(yīng)暫停放炮， 撤離人員， 切斷洞內(nèi)電源， 采取通風(fēng)措施， 待自動(dòng)瓦檢系統(tǒng)顯示數(shù)值下降后再人工檢測(cè)確認(rèn)， 安全 后方可施工；（2）洞內(nèi)死角、 隧道上部拱頂、 穴洞、 避 人（車）洞等通風(fēng)不良、 瓦斯易積聚的地點(diǎn)需進(jìn)行嚴(yán)格 的濃度檢測(cè)， 發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸^ 0.5% 以上時(shí)， 應(yīng)立即 設(shè)置局扇、 加大風(fēng)機(jī)送風(fēng)量排除積聚的瓦斯；（3）隧道 突然停電時(shí)， 洞內(nèi)人員應(yīng)立即撤出隧道， 并對(duì)洞口瓦斯 進(jìn)行人工檢測(cè)， 并嚴(yán)格監(jiān)控自動(dòng)瓦檢系統(tǒng)等數(shù)值；（4) 超前鉆孔施工時(shí)， 掌子面設(shè)置瓦斯探頭；鉆孔結(jié)束后， 由瓦檢員檢測(cè)孔內(nèi)濃度， 記錄數(shù)據(jù)；當(dāng)孔內(nèi)濃度超過0.5% 時(shí)， 技術(shù)負(fù)貢人需分析前段巖層瓦斯溢出量， 以采取相應(yīng)防范措施；（5）瓦檢員應(yīng)定期對(duì)各類傳感器、 監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)設(shè)備及傳輸電纜、 監(jiān)測(cè)探頭等安裝位置及儀器儀表的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行檢查確認(rèn)， 如發(fā)現(xiàn)有損壞及異常現(xiàn)象， 及時(shí)處理。
3.2加強(qiáng)通鳳防止瓦斯積噩
(1）通風(fēng)機(jī)型號(hào)的選擇應(yīng)根據(jù)隧道斷面、 隧道開挖長(zhǎng)度等計(jì)算確定， 確保隧道需風(fēng)量滿足施工要求；（2)必須設(shè)置 2 套通風(fēng)設(shè)備， 雙電源自動(dòng)切換供鳳， 最大限 度減少無(wú)計(jì)劃停電、 停風(fēng)， 并設(shè)置鳳電閉鎖、 瓦電閉鎖 裝置， 一旦因故停風(fēng)或瓦斯超限， 自動(dòng)切斷隧道內(nèi)工作 面， 切斷洞內(nèi)一切火源， 撤出人員， 并啟用備用電源或備用風(fēng)機(jī)， 加大鳳量排放瓦斯， 確認(rèn)正常后恢復(fù)正常通風(fēng)；（3）發(fā)現(xiàn)瓦斯積聚后 ，根據(jù)方案制定排放措施， 并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行排放程序， 安全排放；（4）隧道貫通時(shí)， 應(yīng)編制專門的貫通技術(shù)安全措施， 從一側(cè)開挖貫通， 另一側(cè)保持正常通風(fēng)， 確保兩側(cè)的瓦斯?jié)舛染谝?guī)定的允許濃度以下， 貫通后調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)， 確保風(fēng)向一致。
3.3加強(qiáng)火源曹理工作
(1）洞口應(yīng)設(shè)置消防水池及消防砂， 洞口頂高處設(shè)置避雷針， 隧道內(nèi)設(shè)置消防管道系統(tǒng)， 每間距 lOOm 設(shè)置一個(gè)閥門（消火栓）， 管路每500m作一次可靠撞地， 以防止靜電火花的產(chǎn)生， 動(dòng)火前需審批動(dòng)火作業(yè)令， 動(dòng) 火作業(yè)范圍設(shè)置消防營(yíng)及滅火器；（2）運(yùn)輸及施工機(jī)械設(shè)備應(yīng)使用防爆型， 其上安裝瓦機(jī)閉鎖系統(tǒng)， 一旦瓦斯 超限， 則機(jī)械設(shè)備會(huì)自動(dòng)熄火；（3）嚴(yán)禁易燃易爆品及 火源隨意進(jìn)洞， 隧道口及通風(fēng)設(shè)備機(jī)房附近20m范圍內(nèi)嚴(yán)禁有火源， 施工人員嚴(yán)禁穿著易于產(chǎn)生靜電的服裝 進(jìn)入瓦斯工區(qū)， 進(jìn)洞前必須經(jīng)洞口檢查人員檢查確認(rèn)無(wú) 火源帶入洞內(nèi)；（4）洞內(nèi)機(jī)電設(shè)備選用防爆型， 并設(shè)置接地及漏電保護(hù)系統(tǒng)裝置，杜絕雷管超前爆炸及點(diǎn)燃瓦 斯事故的發(fā)生；（5）隧道爆破必須使用煤礦安全許用炸 藥及電雷管。3.4擁強(qiáng)高E斯隧道施工安全控制在加強(qiáng)鐵路高瓦斯隧道施工安全控制過程中， 必須進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)， 超前預(yù)控， 提前探明前方不明地質(zhì)情況， 確保鐵路瓦斯隧道施工狀況良好［2]：
(1）通過超前鉆探， 詳細(xì)記錄見煤距離、 煤層厚度、 瓦斯?jié)舛取?壓力、 涌出量及其他不良和特殊地質(zhì)， 形成煤層走向、 煤礦采空區(qū)等不良地質(zhì)構(gòu)造與洞身位置關(guān)系圈， 指導(dǎo)后續(xù)施工；（2）超前鉆孔必須采用濕式鉆孔， 嚴(yán)禁干鉆， 超前鉆孔過程中， 瓦檢員做好現(xiàn)場(chǎng)瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)和預(yù)警工作， 發(fā)現(xiàn)有瓦斯或有毒氣體涌出、 突泥涌水等異常情況， 或掌子面瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)， 立即停止 鉆探， 不得退出鉆桿， 并上報(bào)相關(guān)單位及領(lǐng)導(dǎo)研究處理；
(3）根據(jù)設(shè)計(jì)資料和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果， 距離煤層法距 20m且煤層厚度大于0.3m時(shí)， 應(yīng)按批準(zhǔn)的石門揭煤專
項(xiàng)方案組織實(shí)施。 穿過煤層法距 lOm 后， 確認(rèn)為石門 揭煤結(jié)束， 轉(zhuǎn)入正常施工。 揭煤段爆破作業(yè)時(shí)人員撤離、 洞外起爆， 爆破后通風(fēng)時(shí)間不少于30min， 揭煤期間，協(xié)議礦山救護(hù)隊(duì)帶機(jī)現(xiàn)場(chǎng)值班；（4）發(fā)現(xiàn)巖溶、 溶腔時(shí)， 應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)， 以排除有毒有害氣體。 檢測(cè)瓦斯?jié)舛却_認(rèn)達(dá)到規(guī)定限值以下后， 方可進(jìn)行溶腔的處理。
4提卦高瓦斯隧道施工擅制技術(shù)水平的髓略
在加強(qiáng)高瓦斯隧道施工控制的過程中， 為了提高安全控制技術(shù)的應(yīng)用水平， 需要綜合考慮各種策略：
(1）高效利用全過程措制方式， 應(yīng)用好施工控制技 術(shù)中的創(chuàng)新理念， 使得具體的控制工作開展更具科學(xué)性，從而為這類技術(shù)應(yīng)用水平的提升打下基礎(chǔ)， 確保鐵路隧 道施工狀況良好， 并為其使用安全性的提高及使用年限 延長(zhǎng)等提供專業(yè)支持；（ 2）建立與完善切實(shí)有效的控制 機(jī)制， 為鐵路高瓦斯隧道施工安全控制效果的提升提供相應(yīng)的制度保障， 確保控制技術(shù)良好的應(yīng)用；（3）健全 施工控制技術(shù)應(yīng)用中的管控體系， 并在精細(xì)化管理與信息化控制方式的配合作用下， 優(yōu)化相應(yīng)的管撞方式， 促 使高瓦斯隧道的安全管控， 從而達(dá)到這類技術(shù)應(yīng)用水平 提升的日的。 同時(shí)應(yīng)重視施工控制應(yīng)用中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積 累及科學(xué)運(yùn)用， 注重專業(yè)理論知識(shí)的整合利用， 豐富鐵 路隧道施工安全及應(yīng)用狀況改善中所需的參考信息。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述， 通過對(duì)施工控制技術(shù)的深入思考， 有利于提高鐵路高瓦斯隧道施工安全， 實(shí)現(xiàn)其科學(xué)控制目標(biāo)， 提高相應(yīng)安全控制中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 未來在優(yōu)化提升鐵路 高瓦斯隧道施工安全控制方式的過程中， 應(yīng)更加關(guān)注設(shè) 備控制技術(shù)與管理技術(shù)的綜合利用， 促使其既定的控制曰標(biāo)能夠順利實(shí)現(xiàn)， 進(jìn)而保持鐵路隧道良好的應(yīng)用及發(fā) 展?fàn)顩r。
參考文獻(xiàn)
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Prevention and Control Measures and Management Technology of Railway
High Gas Tunnel
LI Xinwang
(Beijing Tiecheng c。nstruction Supervision Co., Ltd., Beijing 100039)
Abstract: This paper discusses the railway high gas tunnel construction overview, analyzed the identification of hazard sources in gas tunnels, the safety management measures of gas tunnel are studied, as well出由e strategy to improve the technical level of high gas tunnel construction con甘ol, i口order to provide reference for related construction.
Keywords: railway tunnel; high gas; construction; control technology
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