瓦斯隧道安全防控措施浅析

瓦斯隧道安全防控措施浅析

张涛

（中国水利水电第五工程局有限公司   四川 成都  610066）

摘要：

瓦斯隧道施工中瓦斯风险影响人员安全和施工进度。基于此，以成眉市域郊铁路隧道为例，结合隧道基本情况、施工现场条件等因素，说明隧道施工安全管理原则，并就瓦斯隧道施工安全管理控制要点展开研究，为隧道施工安全提供支持，以期为相关工程提供参考。

关键词：瓦斯隧道施工; 危险源辨识与控制；瓦斯防控措施；

1.引言

暗挖隧道施工过程中因瓦斯、通风等各种因素管理不善会导致安全隐患。因此，必须加强对风险源周边环境的巡视，有利于及早发现隐患、采取措施，确保施工及环境安全。

2.工程概况

市域（郊）铁路成都至眉山线成都段位于成都市天府新区，矿山法暗挖5段，分别为红莲停车线暗挖段、红莲站～秦皇寺站暗挖段、联络线起始暗挖段、联络线暗挖段、牵出线暗挖段，各区段暗挖相距较近。

隧道位于苏码头背斜核部区，发育龙家埂逆断层、李红塘逆断层等导气断层，岩性以侏罗系上统蓬莱镇组砂岩为主，下伏节泥岩岩体破碎，节理裂隙发育，可能会是油气聚集区和油气动移的有利指向区，在浅层局部形成气囊的可能性较大，存在局部瓦斯富集的风险。

3.总体思路

瓦斯隧道施工中设备配置、施工作业程序、施工通风方案、施工管理等按照《铁路瓦斯隧道技术规范》、《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出细则》等规范、规定办理。

（1）施工中应加强通风及对瓦斯等有害气体的监测，将开挖工作面风流中的瓦斯浓度稀释到0.5%以下。

（2）加强超前地质预报和施工地质工作，逐段核实地质信息，开展施工期瓦斯评估，若与设计不符，应及时提出，以便处理，及时采取应急措施。

（3）从事瓦斯隧道施工的所有人员，须经过强制性的瓦斯隧道安全施工技术培训，经考核合格后方可允许上岗，电力瓦检等特种作业人员必须持证上岗。

（4）施工机械、电气设备采用防爆型，风管采用阻燃和抗静电的双抗风管，各种电气设备和施工机械的防爆性能，经专职人员检查，确认合格后方可进洞使用。

（5）加强火源管理，建立洞口安检制度，严禁将火柴、打火机及其他易燃物品带入洞内，严禁穿着化纤衣物进洞。

4.瓦斯防控措施

（1）瓦斯防控安全技术措施及管理制度

1.瓦斯检测与监控

分为“瓦斯自动监控系统”与“人工瓦检”。

瓦斯自动监控系统。根据暗挖隧道瓦斯自动监控需求，采用KJ350X瓦斯自动监控系统，系统一般由主机、UPS 电源、网络交换机、监控分站、传感器（包括：激光甲烷传感器、粉尘传感器、无线甲烷传感器等）、执行器(含断电器、声光报警器)、电源箱、线缆、电源避雷器和其他必要设备组成。系统具有甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度、温度等模拟量采集、显示及报警功能。系统具有馈电状态、风机开停、风筒状态、风门开关、烟雾等开关量采集、显示及报警功能。系统具有瓦斯抽采(放)量监测、显示功能。

人工瓦检：每个工点成立人工瓦斯检测站，人工瓦检员检测采用光干涉甲烷测定器和便携式甲烷检测报警仪，分别驻在各洞口施工点。

人工瓦检检测范围：

①隧道内各工作面（掌子面超前钻孔、掌子面开挖、掌子面初期支护、仰拱开挖、仰拱混凝土施工、防水板挂设、二次衬砌立模、二次衬砌混凝土浇筑、隧道加宽段、顶部凹陷处等）。每个断面至少检查4～6个点，即拱顶、两侧拱脚、两侧墙脚和仰拱底中点各距坑道周边20cm处。

②瓦斯可能产生积聚的地点（二衬台车部位、加宽段、加宽带、塌腔内及局部超挖具有明显凹陷的地点等）。

③隧道内可能产生火源的地点（电机附近、变压器、电气开关附近、电缆接头的地点）。

④瓦斯可能渗出或异常涌出的地点（地质破碎地带、地质变化地带、裂隙发育的砂岩、泥岩及页岩地带及其它瓦斯异常涌出点）。

⑤其它通风死角处。

2.视频监测、广播系统

视频监控系统软件可以作为局域网和远程实时查看施工现场视频软件使用，仅仅需要输入路径、端口、用户名、密码即可。

3.门禁系统设置及管理制度

在各暗挖井口安检室，人员必须经安检室，检查登记后由门禁通道进入洞内，进入隧道时采用人车分离，施工机械由安检室旁施工机械通道进入洞内。安检室分别配置置物架、物品储物柜、门禁系统。

4.电器防爆与设备改装

①高瓦斯隧道内使用的各种电气设备、电力和通信系统须专门设计、安装、试运行、验收，合格后投入使用。

②瓦斯工点的电气设备和作业机械应按以下规定配置和使用：

高瓦斯隧道内的所有电气设备和非行走式作业机械均使用矿用防爆型，行走式作业机械进行加装瓦斯报警断电装置。

隧道内的照明和固定电气设备要提前统筹安排、合理配置，从一开始就考虑采用矿用防爆型。

③电气系统 “三专”、“两闭锁”

根据《煤矿安全规程》规定，瓦斯突出区域、高瓦斯区域、煤与瓦斯突出区域中，开挖工作面的局部通风机供电必须设专用变压器、专用线路、专用开关。局部通风机和工作面的电气设备必须装有风电闭锁和瓦电闭锁装置，以保证局部通风机停止运转或隧道内瓦斯超限时，能立即自动切断隧道中电气设备的电源，防止爆炸事故。

④高瓦斯工点和瓦斯突出工点供电配置两路电源或备用发电机组。

⑤电缆防爆

电缆应根据作业环境条件严格选用；严禁采用铝包电缆；电缆应带有保护接地专用的足够截面的导体；电缆主线芯的截面应满足供电线路负荷的要求；应选用取得矿用产品安全标志的阻燃电缆；电缆应采用铜芯。

⑥机械设备防爆改装

车载瓦斯报警断电装置加装方法。

对设备尾气进行改装，通过在设备排气管出口外安装尾气火花熄灭器，以消除可能排出的火花。

采用DJC4-24车载式甲烷断电仪，系统主要采集施工机车工作区域的环境瓦斯气体浓度参数，控制分站根据采集瓦斯浓度值和控制逻辑进行分析处理。

（2）瓦斯和其它有毒有害气体超限处理及管理制度

瓦斯超限时必须按制定的排放瓦斯安全措施分级进行排放瓦斯工作。在排放瓦斯的安全措施中，必须明确停电撤人范围、现场负责人以及排放作业人员，严格控制排放瓦斯作业的人数。

（3）隧道施工中瓦斯引燃与爆炸防控措施

采用瓦斯监控系统，选择能反映瓦斯变化的关键地点，对爆炸性混合气体进行监测，使其控制在隧道瓦斯浓度限值范围内。

（4）瓦斯隧道停工期间管理要求

1.瓦斯隧道停工期间管理要求

瓦斯隧道不论由任何特殊原因造成临时停工，均不应中止施工通风。停工期间设置专人值班，并进行经常性瓦斯人工检测。

2.复工条件程序

复工前，相应作业人员应受到安全再教育，方能继续从事生产作业，对全隧瓦斯浓度进行检测，瓦斯浓度不超过 0.5%时方可恢复生产。

3.复工前瓦斯浓度监测

恢复施工前，先对隧道内进行通风，待通风一段时间后，两名瓦检员先后间距 20m 由隧道外逐步向内监测，若隧道内瓦斯浓度达到或超过 1.5%，监测人员不得继续深入。原地待命 10 分钟后继续监测。待确定隧道内瓦斯浓度小于 0.3％含量时，方可允许其他施工人员进入，恢复施工。

5.结语

通过采取上述瓦斯防控措，切实保证了瓦斯隧道安全稳步实施，可为瓦斯隧道施工组织提供一些借鉴和参考。

参考文献：

[1]孙冠群，公路瓦斯隧道施工安全问题及控制措施分析[J]，工程与建设，2023（06）

[2]张元伟，高瓦斯隧道施工安全控制策略探讨[J]，低碳世界；2023（04）

[3]高艳冬，瓦斯隧道施工的瓦斯防治与安全管理[J]，工程机械与维修；2022（06）

[4]李凯，瓦斯隧道施工安全管理控制要点分析[J]，建材与装饰，2019(12)

[5] 《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2019）

[6] 《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2020）

作者简介：张涛（1986-），男，河北保定，高级工程师，中国水利水电第五工程局有限公司，从事技术管理工作。

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