1、淺談公路瓦斯隧道施工安全管理摘要：高速公路的隧道工程的施工過程是在極為復雜的環境中進行的，并且需要面對地質、天氣、水文等各方面存在的問題，其中瓦斯隧道的施工就具有高風險的特性。瓦斯突出或爆炸是修建公路隧道過程中常遇到的不良地質災害之一，一旦發生極易造成人員的重大傷亡，給企業帶來巨大的經濟損失。雖然我國在瓦斯隧道修建上積累了一定的施工經驗，但如何保證瓦斯隧道的安全施工仍然是各參建單位面臨的難題。本文針對公路煤與瓦斯隧道的現狀，對施工過程中相關防治措施進行了探究。關鍵詞：公路；瓦斯隧道；施工；安全管理1導言在高速公路隧道施工過程中，經常穿越煤系地層或鄰近煤系地層，會出現大量有害氣體(主要成分為CH

2、4)，即俗稱的瓦斯，對隧道施工安全影響極大。隨著隧道施工造成的損失不斷增加，預防和降低公路煤與瓦斯隧道施工過程中損失引起多方注意，若是采取有效的防治措施，結合相關有效數據進行分析，將能大幅度降低公路煤與瓦斯隧道施工過程中的損失率。2工程簡介天坪寨瓦斯隧道是達萬高速公路重點控制工程，隧道穿越三疊系、侏羅系、第四系殘積層、煤系地層，整體斷裂構造、節理裂隙發育，巖體破碎，為左右線分離的平行雙洞，左線全長3680m，右線全長3702m，隧道最大埋深573m，每單線隧道按兩車道高速公路標準設計，隧道結構采用復合式襯砌，按新奧法原理組織施工。隧道不良地質涉及巖爆、突涌水、瓦斯富積、煤層自燃和煤層爆炸，設計

3、上表述為可能遇有瓦斯，后期經第三方檢測出的瓦斯涌出量定性為“低瓦斯隧道”，按瓦斯隧道規范標準組織施工。3瓦斯的概念及危害性瓦斯是指隧道開挖過程中從巖（煤）層中逸出的以甲烷為主要成分的各種有害氣體的總稱。瓦斯的危害性主要體現在兩個方面：造成人員窒息，甲烷本身無色無味，當其從巖層中逸出時，會使隧道內空氣中氧氣的含量降低，當氧氣含量降低至一定程度時，會使人呼吸困難甚至窒息死亡；造成燃燒或爆炸，當瓦斯的濃度為5%-16%時，遇火會爆炸，當瓦斯的濃度低于5%或高于16%時，雖然失去其爆炸性，但是遇火會燃燒，不管是燃燒或爆炸，都會影響隧道的安全生產，甚至造成大量人員傷亡。4公路瓦斯隧道工程安全風險發生的主

4、要原因4.1環境因素通常情況下將可能發生事故的環境及區域統稱為孕險環境，在高速公路瓦斯隧道的設計過程中，具有一定的隧道選線勘測風險，這就需要通過對煤層的層數、厚度、瓦斯的含量及壓力進行勘測，從而對其風險程度進行研究與分析。并且在高速公路瓦斯隧道的施工過程中，存在通風機械設備的選型及設計、現場設備是否可能發生火花等風險因素。而這些孕險環境均屬于風險事故發生的客觀基礎，也是風險發生的內在因素，并且會對風險事故發生幾率的大小有著直接的影響。4.2風險事故所謂風險事故就是在孕險環境及致險因子具備的條件下，與期望目標發生偏離的一些帶有危險性的事件,如“三違現象”的發生。而對于高速公路瓦斯隧道的施工來說，

5、風險事故的發生勢必會對工程項目造成嚴重的損失，并且可以誘發多種工程安全問題，其危害性可見一斑。因此，必須科學合理地編制專項安全施工方案，并制定各項安全管理制度，施工過程中嚴格實施和管理。5安全管理措施5.1電氣設備改裝隧道施工常采用的供配電系統存在短路、漏電、操作產生火花電弧等問題，在瓦斯環境下可以引起燃燒、爆炸事故，為此項目部洞內供電采用專用變壓器，所有電力均從瓦電閉鎖開關接入，裸露的電器設備及其帶動的機器外露的傳動和轉動部分都必須加裝護罩和遮攔。同時移動式或手持式電器設備和固定敷設的照明、通信、信號和控制用的電纜均采用不延燃橡套電纜，開挖面的電纜采用銅芯不延燃電纜。電器設備的金屬外殼、構架

6、等都必須有保護接地，接地網上任一保護接地點的接地電阻值不得大于2，每一移動式或手持式電氣設備與接地網間的保護接地用的電纜芯線的電阻值也不得大于1，并在隧道左右洞口安裝經氣象部門檢驗合格的避雷設施。5.2機械設備防爆改裝一般隧道施工使用的機械設備是基本通用設備，不具防爆功能，因而必須對設備進行防爆改裝，項目部首先安設KZJ001-F煤礦監測分站和KG9701A低濃度甲烷傳感器，監測分站安裝位置可根據機械自身的結構特點進行選擇，可安裝于駕駛室、機械底部或側面以及駕駛室與車箱連接處等。傳感器安裝于駕駛室頂部通風處。由于機械是一個振動劇烈的載體，因此相關設備需要作加固與防振設計。然后引入車載瓦斯監測系

7、統，該系統主要采集施工機械工作區域的環境瓦斯氣體體濃度參數，控制分站根據采集的濃度值和控制邏輯進行分析處理。系統工作時，當環境瓦斯濃度逐漸上升，達到比較危險的濃度，分站向報警器發出報警信號，報警器發出聲光報警，駕乘人員聽到或看到報警信號后，立即停止作業，通知相關人員核查現場實際情況，在查明起因并解除危險后再行作業，可以實現危險提前處理的作用。圖1安裝示意圖圖2工作原理示意圖5.3控制火源為強化洞內火源控制，項目部在洞口安設門禁系統并配以人工手持式金屬探測器，對所有進洞作業人員逐一進行安全檢查。同時，嚴格執行洞內動火作業審批制度，動火時項目部指派安全員和瓦檢員全程跟蹤監控，瓦檢員必須對作業范圍2

8、0m范圍內的風流風速以及拱頂和防水板背后等瓦斯易積聚的地方進行監測，當瓦斯濃度超過規定時，必須立即停止作業。 圖3門禁系統 圖4人工金屬探測器檢測5.4通風管理由于瓦斯設計濃度低，存在瓦斯突出可能性小,在瓦斯涌出量正常，通風量能將瓦斯稀釋大規定的濃度下，采用式壓入式通風。通風機均采用1500mm的PVC增強維綸抗靜電、阻燃風筒進行通風，同時配備1臺SDF-12.5型通風機作為備用通風機，并在襯砌臺車、橫行通道配備局扇，風筒口距離掌子面不大于5m，風筒百米漏風率不大于1.5%。5.5瓦斯監測5.5.1瓦斯自動化監控系統分析近幾年瓦斯隧道爆炸事故原因，瓦斯“漏檢”是事故多發的主要原因之一。因此瓦斯

9、隧道安全施工中，必須及時、準確地進行監測。項目部在隧道口設立瓦斯監控室，室內安設一套KJ101N型瓦斯監控系統，隧道內配備KDF-2型分站，并分別在掌子面、回風口、二次襯砌臺車安設KG9701A低濃度甲烷傳感器，隧道進口50m左右安設KG3088風速傳感器，掌子面安設GTH1000一氧化碳傳感器、KDG3K型饋電斷電器、KDG2型斷電器。同時項目部派有專人值班，對隧道內瓦斯濃度變化情況及時掌握，每周對監控系統檢修和保養以及調校甲烷傳感器，確保瓦檢系統運行良好無誤。5.5.2人工瓦斯檢測為確保檢測數據準確性和真實性，項目部配備6名瓦檢工，均經培訓持證上崗，并每兩人為一班，每班配備CJG10D型低濃度光干涉式甲烷檢測儀2臺，每班瓦檢工對隧道內各作業點進行巡回檢測，并及時記錄，實現瓦斯檢測“雙保險”。結束語綜上所述，加強瓦斯管理是瓦斯隧道安全施工的關鍵，強力通風在施工過程中起著重要作用，火源的控制將會降低事故的發生，因此，在高速公路瓦斯隧道的施工過程中，施工單位、建設單位、監理單位等需要進行協同配合，從而積極采取有效措施對高速公路瓦斯隧道的施工風險進行有效的控制，進而提高高速公路瓦斯隧道的施工質量，最終提升高速公路建設的整體水平。參考文獻1李冰.公路隧道施工安全風險管理要點分析J.民營科技