瓦斯隧道施工控制及防治措施分析

楊松林

摘? ?要：隧道的施工建設是煤礦、鐵路等工程建設中的重要組成部分，由于其施工環境的特殊性，尤其在穿越煤層的施工過程中危險性將大大提高，一旦在施工過程中引起煤層中大量瓦斯的溢出，將會使施工人員以及隧道建設處于較高的危險環境內，影響施工安全。所以，要想對隧道施工進行控制，必須以隧道施工環節的施工質量入手，全面采取有效的防治措施。本文將主要圍繞著瓦斯隧道施工控制及防治措施進行討論分析。

關鍵詞：瓦斯隧道? 施工控制? 防治措施

瓦斯隧道的施工建設，由于其環境的特殊性，在施工過程中存在較大的安全隱患，必須在施工過程中采取必要的防治措施，全方面做好瓦斯隧道的施工控制，避免施工過程中危險事故的發生，保障施工建設的安全性。因此，根據瓦斯隧道實際施工情況對施工環節以及質量進行控制，可以有效確保隧道施工安全，并提高瓦斯隧道施工效率。

1? 隧道瓦斯的特性及危害

1.1 瓦斯定義

所謂的瓦斯實際上是以甲烷CH4為主的有毒、有害氣體的總稱，就當前瓦斯的各種定義來看，瓦斯主要含有甲烷、二氧化碳、氮和數量不等的重烴以及微量的稀有氣體等氣體物質。

1.2 瓦斯的特性及危害

（1）瓦斯特性。

瓦斯氣體主要具有爆炸性、燃燒性、窒息性以及劇毒性四種特性。

（2）瓦斯危害。

①瓦斯燃燒和爆炸。在瓦斯的眾多特性中，瓦斯所具有的燃燒性以及爆炸性對人們的危害最大，即當瓦斯氣體達到一定的濃度且遇到明火時，就會發生爆炸和燃燒。

②瓦斯窒息。甲烷的窒息性也是當前造成瓦斯隧道施工人員傷亡事件的主要原因，雖然瓦斯的主要組成成分甲烷并不具有毒性，但是當瓦斯中的甲烷達到一定濃度后，就會擠壓空氣中氧氣的含量，一旦甲烷充斥整個隧道，那就會使得工人呼吸困難，出現窒息情況。

2? 瓦斯隧道施工控制的關鍵技術方案環節分析

瓦斯隧道施工離不開機電設備的支持，但是如果施工人員在機電設備運用過程中不能夠加強對機電設備的控制，就可能造成瓦斯事故。因此隧道施工單位需要制定專門的機電配置方案，即通過“三專”、“兩閉鎖”措施，選擇專用的機電設備以及閉路鎖來進行瓦斯事故預防。

2.1 電力配置方案

瓦斯隧道施工離不開電力供應，由于瓦斯隧道的瓦斯濃度相對較高，因而存在的危險因素較多，在隧道建設過程中所使用的電力設備應當采用防爆型設置，而隧道內均需采用防爆型照明燈具。若采用非防爆型設備，則需要確保在機電設備20m范圍內的瓦斯濃度不高于1%，為了保證隧道施工建設中的電力配置符合要求，管理人員需要出臺相應的規定，如嚴禁在隧道建設過程中修理或拆卸電力設備，同時對電力設備進行重點檢查，檢查電力設備專用的供電線、變壓器、開關、瓦斯濃度受限情況。確保供電線路無明接頭，以免再用電過程中產生火花引起爆炸。而在電力設備供電時，應當檢查其周圍的漏電保護以及接地裝置，確保其電流傳輸順暢，在電流及電壓供應方面，技術人員應當根據隧道建設的實際要求選擇配電等級以及配電方式等內容，同時將總防爆開關、分防爆開關的位置進行測量與設置，確保電力設備正常運行。

2.2 電力設備布置方案

按瓦斯隧道用電要求，使用中性點不接地專用變壓器。洞內施工照明采用根據現場實際情況，每隔10m設礦用防爆燈一只，防爆燈型號DGS-127-100、功率為100W/只，洞內模板臺車及掌子面開挖平臺處采用礦用4KVA隔爆干式變壓器將電壓降為安全電壓36V，固定敷設照明，照明主電纜型號為：MY0.38/0.66-2×4。隧道內所敷設的照明、信號控制傳輸以及通信等設備的電纜應當使用礦用塑料電纜或鎧裝電纜，以確保電力設備布置合理及質量符合要求。

2.3 機電設備的安全管理

由于瓦斯隧道建設涉及到較多的配套設施，因此需要對洞內的機電設備進行安全管理。在瓦斯隧道施工的過程中，其所使用的機電設備應當經過外觀質量、防爆性能以及工作性能的檢查，特別是其對于瓦斯濃度的受限及閉鎖情況，需要技術人員按照施工要求對其進行檢查。只有在機電設備符合安全要求之后，其才可以投入使用。而在電纜敷設環節，需要合理設置風管、水管等設施與電纜的距離，盡量確保其不在同一側，同時在機電設備的發熱部件上安裝過熱保護裝置及報警裝置，一旦其發出的熱量超過允許范圍，應當及時發出報警信號，同時斷電檢查，確保機電設備以及隧道建設的運行安全。

3? 瓦斯隧道施工控制的有效防治措施

3.1 加強瓦斯檢測和監控

在瓦斯隧道施工中為了對施工進行有效控制，施工單位就需要在施工中加強瓦斯監測與監控，以保證及時發現瓦斯異常，及時進行處理。首先鑒于瓦斯容易在拱頂、臺架頂、臺車頂、塌空區等區域聚集，那施工單位就需要在這些區域設置專門的瓦斯濃度監測裝置，時刻記錄瓦斯濃度變化。其次，瓦斯隧道施工單位也需要強化安全監控系統維護管理，配齊甲烷、一氧化碳、硫化氫、風速、溫度等各類傳感器，并定期進行調試、校正，確保正常運行。最后，施工單位應當在瓦斯易于聚集的地方安置通風設備，并及時在通風設備上安裝傳感器，一旦瓦斯濃度達到一定標準，那通風機傳感器就會自動打開通風機進行通風。

3.2 通風管理

（1）鑒于瓦斯氣體易于聚集在一些不通風的區域，所以施工單位在對瓦斯氣體進行處理時，需要引進大功率的通風設備，并將其安裝在瓦斯濃度較大的區域，適時進行通風，這樣可以避免瓦斯濃度過高。此外隧道內的局部通風機應實施連續通風，不得隨意間斷。如果局部通風機因為需要檢修以及其他故障必須進行斷電處理時，那施工單位就應當及時撤出所有的施工人員，并在隧道入口處安置專門的管理人員，以避免出現瓦斯中毒事故。

（2）主要軸流通風機和局部通風機應按規定實現“三專”和雙風機。通風機應有能自動切換的雙風機并設兩路電源，當一路停止供電時或一臺通風機故障時能自動切換，保證風機正常運轉。

（3）瓦斯隧道管理人員在進行通風設備的管理時，也需要指派專門的管理人員對通風機進行管理，并要求管理人員需要嚴格遵守通風機施工要求，嚴禁出現循環風現象。

（4）通風施工的要求

瓦斯隧道施工人員在進行通風設備施工時，應當嚴格按照施工標準進行，保證通風設備的正常使用。一是通風設備安裝人員在進行設備安裝時使用壓入式通風方式，同時對通風的風量以及方向進行及時的記錄，并將通風風量記錄板放置于通風洞口。特別是在管道的轉彎處，需要根據施工要求設置剛性彎頭，以保證通風的順暢。二是在通風設備安裝完成后，施工人員也應當對通風設備的運轉情況進行測試，如果在測試過程中發現測試結果不符合要求，那施工人員就需要對通風設備進行問題查找，保證最終的測試結果與要求一致。三是通風設備的管理人員必須具有相應證件，避免在通風設備出現故障后無法及時做出處理。四是技術人員應當按照檢查周期或運行情況對風機進行檢查與維護，確保風機的正常運行。

3.3 TSP超前地質預報

技術人員應當根據瓦斯隧道施工要求以及實際情況選擇合適的地質預報系統，主要是預報較長距離（如開挖輪廓線外徑向10～20m）的不良地質，包括斷層、構造破碎帶、巖體破碎帶、溶洞等的位置及規模。利用地質預報系統對初期支護以及圍巖變形情況進行探測，從而得到一定范圍內的圍巖變形情況。

3.4 鉆爆作業

在爆破地點20m范圍內，需要確保風流中的瓦斯濃度低于1%，同時物體阻塞開挖斷面應當低于1/3，鉆孔之后的炮眼應當清理干凈，炮眼中的剩余環節應當用泡泥封堵。采用串聯連接方式連接爆破網路，明線部分用絕緣層包裹并懸空。

3.5 嚴格人員管理，減少人為因素影響

瓦斯隧道施工過程中，很多瓦斯爆炸等危險事故都是由于人為原因造成的，因此，為了保證瓦斯隧道施工的安全，必須從人員管理著手，采取有效的防治措施，嚴格管理作業人員在施工過程中的行為、著裝以及所攜帶的物品等，盡可能降低人為因素對施工安全的威脅。一是設立門禁系統和值班檢查制度，實行進洞安檢制度，對進出隧道的人員進行登記，建立進洞登記和出洞銷號臺帳。二是嚴禁將手機、火柴、打火機、電子設備及其他易燃易爆物品帶入洞內。三是所有外來檢查人員必須換裝和進洞前專項檢查，鉆工必須穿棉質服裝、雨衣、膠鞋，并佩戴防塵口罩，嚴禁穿著易產生靜電的衣物進入洞內，檢查完畢后方可進入隧道內。四是在未通風及瓦斯濃度超標的情況下，禁止任何人員進洞。五是安全員、倉庫保管員、爆破人員、瓦斯檢測員以及焊工、電工等人員需要具備較高的專業知識技能以及自救知識，當發生危險情況時，可以保證自身的安全。

3.6 全面落實設備管理，排查設備隱患

車輛等機械設備是瓦斯隧道施工中不可或缺的組成要素，在瓦斯隧道的施工建設過程中，要加強對機械設備的安全管理，全面排查設備隱患，避免由于設備本身質量、功能性問題導致瓦斯爆炸事故的發生，施工單位針對施工設備要做好管理，定期組織設備檢查，做好事故預防措施，保障機械設備使用的安全。在洞內操作過程中，設備的操作人員必須聽從統一指揮，同時設置專項監護人，保證作業規范、到位。在設備使用完畢后，應選擇合適的安全環境內進行設備的停放，尤其在夜間，需要設置專人對機械設備進行看護，防止出現破壞機械設備等現象，施工單位要嚴禁在瓦斯濃度過高的施工環境下進行機械設備作業等。

4? 結語

為了保障瓦斯隧道施工的安全，必須采取有效防治措施，做好施工過程的監控和管理，從人員、設備、環境等多方面入手，嚴格做好火源的防控，嚴格管理施工作業行為、施工機械設備以及電氣設備的技術參數設置等，做好瓦斯的防爆處理工作，切實保障施工過程和人員安全。

參考文獻

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