高瓦斯隧道施工安全风险控制措施研究

高瓦斯隧道施工安全风险控制措施研究

陈大绪

重庆中环建设有限公司 邮编 401120

摘要：目前，我国公路隧道建设工程在实施中遇到的瓦斯隧道越来越多，因此，加大对此类工程项目施工中的瓦斯安全风险控制、完善隧道中瓦斯浓度检测方法、建立施工作业安全保障体系与管控模式等工作的重要性越发显著。为了尽快推进此项工作，提高含有高浓度瓦斯隧道施工的安全性，本文将对施工中的安全风险控制策略展开进一步的探讨。

关键词：高瓦斯；隧道施工；风险控制；

引言

我国的交通事业的发展离不开高速公路隧道工程，但在高速公路隧道工程的实际建设中，高瓦斯隧道施工技术应用仍然存在一定的问题。因此，应在实际建设中将各类现代化施工技术进行有效应用，选择最为合理的配套处理方式，使高速公路高瓦斯隧道工程安全风险管理符合规定，全面提升高速公路高瓦斯隧道工程的施工质量，为我国经济发展奠定基础。

1高瓦斯的危害

瓦斯气体本身是不具备毒性的，但环境中瓦斯气体浓度超出标准后，空气中氧气的浓度将呈现一种下降趋势。在环境压力稳定不变的条件下，不同瓦斯浓度的危害如图１所示。

当环境中瓦斯气体达到一定浓度后，遇到高温环境或遇到火源将发生爆炸风险，瓦斯气体发生爆炸。综上所述，高瓦斯在满足条件下的危险性与危害性是较高的。

2高瓦斯隧道施工安全风险控制方法

2.1加强风筒日常维护减少破损概率

优化特殊部位防护措施，提升风筒完好率。对爆破作业，采取有计划的停风，一般停风时间控制在不超过5分钟，减少爆破作业时抛掷区石块与风筒接触面积；对于风筒穿台车、台架在内部采用钢管焊制滚动轴，行走台车时风机按风速风量下限值功率运行，减小风筒压力，同时安排专人盯控指挥，防止剐蹭破损。做好大型设备使用管理，降低机械剐蹭概率。装载机、挖掘机等工程机械在风筒下方作业时，设专人进行盯控指挥，杜绝违规、野蛮操作；出碴车、混凝土罐车等工程车辆，应控制车速，加强观察，平稳驾驶，减少机械剐蹭概率的发生。加强日常巡检、做好破损风筒修补及更换。隧道施工作业过程中，设专人联合对风筒全长范围进行检查，发现破损及时要求并督促修补或更换。做好隧道内的回风速度检测。按照规范要求，隧道内任意部位最低风速应不小于0.25m/s，鉴于本隧道的瓦斯逸出点多，容易造成瓦斯积聚，因此，要求隧道内任意部位最低风速应不小于0.50m/s。

2.2做好瓦斯排放工作

在隧道掘进工作中，在利用各类挖掘设备前考虑支撑问题，结合设计文件中的地勘设计资料并结合超前预报及瓦斯探测成果报告进行判断各类有害气体的情况，采取相应有效的措施、以此降低隧道安全施工风险。瓦斯属于烟气类，其有着可燃、易爆及致人窒息死亡的风险，如区域内的瓦斯浓度较高并在集聚的情况下遇火源，将会产生爆炸风险、如施工人员在没有采取安全防护的情况下进入高瓦斯浓度区域时将可能存在人员窒息的风险。

隧道工程施工环境狭小、空气流通性能较差，机械设备安置区域必然会集聚一定的瓦斯，如不能及时将瓦斯进行排放，则会出现爆炸等安全风险。因此，在掘进施工前应采取掌子面前方煤（岩）层的抽采技术措施，利用抽采技术将瓦斯采集并输送至地面进行安全处理；从而对下一步的掘进施工带来较大的安全指数。

2.3自燃煤层的处治

施工区域的地质条件复杂，不排除煤层出现自燃的可能。因此，在施工过程中要进行预勘察，综合参考地勘资料，判断煤层自燃的位置。当隧道施工进入自燃煤层段落时，首先应对煤层的自燃倾向性进行鉴定，根据鉴定结果综合采取预防煤层自燃的措施，加强施工通风及洒水降尘，并对可能发生自燃的煤层及时喷射混凝土将其封闭，以免发生煤尘爆炸或煤层自燃。同时，为了避免煤层自燃，对周围环境产生影响，对自燃煤层的弃渣要单独堆放，并用lm厚的地表黏土进行封闭，分层压实、铺平，顶部还应设置3%～5%的排水坡度。

2.4施工现场安全风险管控与施工

第一，健全隧道施工现场的安全管理体系与各项安全施工行为约束制度，通过规范化的制度对施工行为进行约束，以确保隧道施工顺利通过瓦斯地层。同时，在进行施工前，施工单位应编制隧道工程施工阶段安全风险评估报告、高瓦斯防治方案、突发事件应急方案，确保方案有针对性，且可操作性强。建立隧道施工入洞人员的实名登记制度、隧道通风排气制度、隧道瓦斯检查制度、隧道动火作业审批制度、施工人员安全培训制度等各项安全管理制度，并在施工前和施工中，委托专业的检测单位或聘用专业的检测技术人员，借助先进的检测仪器，进行隧道瓦斯气体浓度的检测与实时监控管理，将施工中的安全风险发生概率降至最低。

第二，做好对隧道施工过程中出渣的安全处理，在隧道中进行施工材料运输时，应避免装有煤渣、碎屑的运输车辆与金属作业器械发生碰撞。对于施工中一些不可避免的碰撞现象，可采用在碰撞点或碰撞位置增加绝缘包裹层的方式，对其进行安全处理。在隧道施工出渣前，需要将所有的隧道渣体与隧道开挖中的暴露面进行洒水润湿处理，避免由于运输摩擦或碰撞产生火花。并在隧道内所有机电作业设备上安设警告标识，降低所有可能造成风险的因素。第三，做好瓦斯工区钻爆作业管理。高瓦斯工区和煤（岩）与瓦斯突出工区必须采用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，且煤矿许用炸药的安全等级不低于３级，瓦斯突出工区采用安全等级不低于３级的煤矿许用含水炸药。启爆电源必须使用防爆型启爆器。每次装药前、爆破前，必须检查爆破地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度，若瓦斯浓度达到或超过1%，不准装药、爆破。爆破后，爆破地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到或超过1%，必须立即处理，若经过处理瓦斯浓度不能降到1%以下，不准继续作业。

2.5防明火措施

隧道瓦斯段施工时易导致电雷管被引爆的情况，上述工程从源头上消除静电，要求施工人员不可穿着化纤材质的衣物，统一棉质工作服，并采取接地处理措施预防静电。避免施工中铁器间发生碰撞产生火花，并通过洒水的方式润湿碴石，配套专业的防摩擦零部件以及洒水的方式处理摩擦处。明火控制是洞口与机房周边２０ｍ范围内，禁止手机、电子手表、打火机等火源带入现场，易燃易爆物品不宜将其存放在隧道内，隧址区的煤炭存在氧化反应，由专业人员采样分析，采取防控措施以免自燃。

2.6保证局扇安装使用率

局扇位置设置。针对瓦斯逸出点设置局扇，如瓦斯集中逸出点（节理发育处、断层连通处、隧道内加宽段、预留硐室、坍腔处）、开挖工作面、横通道、防水板台架、二衬台车、斜井与正洞交叉口等。强化日常巡检，防止擅自挪动。按方案要求配置局扇，风筒出风口距掌子面距离不大于5m。施工单位每班安排专人联合通风管理员对洞内局扇配置及运行进行巡检，发现不按要求配置或擅自挪动，及时进行处置。加强技术检测，做好异常处置。制定局扇的技术检测制度，安排专业技术人员加强局扇的检测，发现异常及时进行处置，现场解决不了的，及时上报处置，迅速安排专业人员达到现场解决问题。

结束语

高瓦斯隧道工程必须注重施工安全风险管理，以杜绝各种安全事故的发生。建设过程中施工技术必须进一步明确，按照固定要求进行技术应用，安全管理过程中督促施工人员安全规范操作，对出现的问题及时提出相应对策，避免因瓦斯泄漏而造成事故。

参考文献

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