1、瓦斯隧道施工期安全管理要点摘要：近年来，随着国家交通基建工程的突飞猛进，非典型性隧道也在不断涌现，瓦斯隧道就是其中突出的一例，并具有相当的危害性。本文主要对瓦斯隧道施工期安全管理要点进行了分析探讨。 关键词：公路施工；瓦斯隧道；施工过程；安全管理 中图分类号：TU714 文献标识码： A 工程概况 六盘水至镇宁高速公路六盘水至六枝段第五合同段高峰隧道位于六枝县岩脚镇高峰村至六枝县岩脚镇群峰村境内，该隧道属于长隧道，为分离式隧道，采用电光照明，机械通风。隧道左线里程：ZK80+210ZK81+481，全长 1271 米，六盘水端和六枝端洞门型式均为端墙式，路面纵向坡度-2.5%；右线里程：YK8
2、0+235YK81+461，全长 1226米，六盘水端和六枝端洞门型式均为端墙式，路面纵向坡度-2.5%，最大埋深 215m。 一、瓦斯的危害 1、瓦斯窒息 瓦斯的主要成份是甲烷(CH4)。它是一种无毒、无味、无色、可燃烧的气体。在常态下，空气中氧气的浓度接近 21%，也就是说这是最适合人类生存的氧气浓度。当空气中瓦斯浓度较高时，氧气的浓度就会相应降低。当瓦斯浓度达到 43%时，氧气浓度将降至 12%，人会有呼吸困难的感觉；当瓦斯浓度达到 57%时，氧气浓度就会降到 9%，此时短时间内会让人窒息而亡。 2、瓦斯爆炸 引起瓦斯爆炸必须同时具备以下条件:（1）瓦斯聚集到一定的浓度，瓦斯爆炸浓度为
3、5%16%，当瓦斯浓度为 9.5%时，其爆炸威力最强(氧气和瓦斯完全反应)。 （2）足够的氧气浓度。 （3）一定的引火温度。瓦斯的引火温度一般认为是 650750。明火、吸烟、放炮、架线火花，甚至撞击和摩擦产生的火花等都足以引燃瓦斯。瓦斯爆炸产生的瞬间温度可高达 18502650，压力可达到初压的 9 倍，爆炸产生的冲击波容易使人伤亡和破坏器材设施。爆炸后将会生成大量的 CO2、CO 等有毒有害气体，使人中毒和窒息。 3、煤(岩)与瓦斯突出 煤(岩)与瓦斯突出事故是指隧道或者煤巷在掘进过程中，在地应力、瓦斯压力共同作用下，发生大量煤(岩)与瓦斯瞬间向采掘空间抛出的异常动力现象。其表现为几吨至数
4、千吨甚至上万吨以上的破碎岩土在瞬间向采掘空间抛出，机械和人员被掩埋，同时伴有大量瓦斯涌出，造成人员窒息，危害极为严重。 二、公路瓦斯隧道的施工过程 1、预测瓦斯情况 在开挖之前，需提前做好各个区域的瓦斯预测工作。一般检测方法分以下三种:(1)现场机械检测法，即使用测量仪器或机械设备直接在施工区域内进行现场勘察；(2)取样分析法取样分析法，也称为是实验室分析法。先将隧道即将施工的区域内钻开一定大小的洞口，分析人员从中采集气体样品，带回实验室进行分析，其优点是准确度高，缺点是检验时间较长；(3)远距离遥测法，即运用高科技的自动化检测系统或遥测系统，进行长期的定点检测。其优点在于对于地质情况把握较为
5、全面，并能分析出瓦斯情况的变化，缺点是检测所需时间较长，且使用的是高精尖的设备，施工单位若要备齐该设备，成本较高。上述三种方法中，运用最为广泛的是现场机械检测法。可以使用便携式检测仪器，在施工区域内检定现场空气中的气体的浓度及含量，或者使用全液压钻机进行施工前的测试钻探，过程分为两次；在距离煤层 40m 左右的位置，打约三个孔，确认煤层的分布，测试瓦斯压力、含量；在距离煤层 15m 左右的位置打约 3 个孔，并将煤层穿过，采集煤块作为检验地层稳定性及坚固度的样品，并测试瓦斯含量、压力及排放的初速度。 2、开挖及支护手段 在开挖隧道时，应遵循通风便于瓦斯意外防止等原则进行，不仅需要注意煤层的质量
6、、按操作规程进行机械操作、断面的挖掘、把握工程进度等各方面，也需综合考量爆破对周围岩层产生的巨大振荡累积。其开挖时应使用正台阶法进行。按照施工区域的具体地质条件及施工设备决定台阶的长度。一般台阶宜长不宜短。在爆破时必须采用安全性较高的爆破材料，若需使用雷管，应选用瞬发式雷管，末尾段的爆破延期时间不可超过 130ms。因瓦斯的密度小于空气，一般会浮于隧道的上方，因此在施工时，应保障爆破点周围岩层平整，尤其是隧道顶部，避免瓦斯聚集于凹进的死角内。开挖完成之后，应设置后期防护措施，如将周围岩层进行封闭式处理、堵塞岩层缝隙、喷锚支护措施等，避免瓦斯渗漏。在支护措施时，应使用封闭式复合衬砌，或带仰拱式衬
7、砌，且厚度应大于 17cm，二次支护厚度应大于 40cm，浇筑材料选用气密性混凝土，注意浇筑流程，保证质量，尽量不给后期工程埋下安全隐患。 三、瓦斯隧道施工安全管理要点 1、加强通风 瓦斯隧道的通风是至关重要的，根据规范要求，隧道内瓦斯浓度一旦超过 0.5，需立即停工检查，找出原因加强通风使隧道内任意处瓦斯浓度降到 0.3以下方可恢复施工。通风方式主要有压入式通风和巷道式通风两种，条件允许的情况下可选用效果更好的巷道式通风方式。防爆型风机可根据洞内需风量的计算，配备合适型号的风机两台（一台备用） ，同时采用抗静电阻燃风管。掌子面至模板台车间可设置移动式局扇配合软风管供风，以增加风速，防止瓦斯聚
8、集。在掌子面至模板台车地段死角、塌腔等部位应用高压风将瓦斯引出。 2、加强瓦斯预测、检测 该隧道瓦斯预测和检测工作主要是通过人工检测和利用瓦斯监控系统检测来实现的。对于人工检测，瓦斯检查员必须经过培训并持证上岗，要严格按确定的地点、频率、检查方法进行检查，严禁空班、漏检和假检。并严格执行和落实“一炮三检”制度。瓦斯监控系统结构主要由监控主机、数据接口、监控分站、各类传感器(如瓦斯传感器、一氧化碳传感器、开停传感器、硫化氢传感器等)、电缆、接线盒等设备组成。瓦斯自动监控系统使用瓦斯断电装置连续监测，隧道自动断电报警系统为声、光连动形式。在瓦斯浓度0.5%时报警，瓦斯浓度1%时切断电源实行瓦电闭锁
9、。瓦斯监控系统为煤矿和瓦斯隧道安全管理起到了十分重要的作用。随着电子技术、计算机软硬件技术、网络技术的迅猛发展，国内各主要科研单位和生产厂家又相继推出了 KJ90、KJ95、KJ101、KJF2000和 KJG2000 等监控系统，以及 MSNM、WEBGIS 等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统。 3、施工设备防爆改型 目前隧道施工所使用的施工机电设备基本是通用型设备，这类设备不具防爆性能，只能用于无瓦斯的隧道。而瓦斯隧道就需要防爆型机电设备，将通用型机电设备改造为防爆型机电设备。本隧道主要对变压器、接线盒、电缆、控制器、灯具、插销开关、装载机、挖掘机、自卸汽车、混凝土输送泵、混凝土搅拌
10、运输车等机电设备做了防爆改型。 4、加强超前地质预报 超前地质预报主要有地质分析法、物理探测法和钻孔探测法 3 种。其中，物理探测法主要有红外线探测、地震波探测、地质雷达探测、瞬变电磁法等。该高瓦斯隧道超前地质预报优先采用钻孔法，这是因为钻孔法不仅能直观有效地反映前方围岩地质情况，而且还能及时了解前方瓦斯的赋存情况；其次采用地震波探测法作为辅助方法。 5、加强日常安全管理工作 该隧道日常安全管理工作主要有以下几个方面：（1）建立健全各项规章制度;（2）做好进洞人员安检工作，以防止将火源带进洞内；（3）严格执行风电闭锁、瓦电闭锁；（4）加强对员工的教育培训；（5）做好应急救援工作。 结束语 瓦斯隧道只要在前期勘察设计中对地质调查、勘探详尽，对（疑似）煤系地层足够重视，充分考虑，后期精心组织、精心施工，瓦斯隧道是安全可控的，瓦斯爆炸的危害是可防的。 参考文献 1苟彪瓦斯隧道施工控制及防治措施探讨J 现代隧道技术，2011 2卿志银，王强，蔡磊瓦斯隧道施工中的四个关键要素J 公路交通科技(应用技术版)，2009 3何值勇关于瓦斯隧道施工安全防治措施的研究J 技术与市场，2011
