高瓦斯长大隧道施工中瓦斯防治技术与安全管理

陈中华

(中铁十一局集团第五工程有限公司，重庆400037)

摘要:在隧道施工的过程中存在着诸多的安全隐患，而瓦斯爆炸当属最严重的一个隐患《为进一步确保隧道施工的

安全、顺利开展，减少甚至是杜绝瓦斯爆炸事故的发生，从根本上保证隧道的施工质量，本文就结合石板隧道工程实际情况，基于瓦斯隧道施工技术方案，提出施工安全的管理制度等方面内容，对高瓦斯长大F遂道施工中瓦斯防治技术与安全管理进行分析，以期为今后的高瓦斯长大隧道施工提出可借

鉴的经验与方法。

关键词：高瓦斯；长大隧道；瓦斯防治；安全管理

中图分类号:U455文献标志码:B

文章编号：1672 -4011(2017)05 -0225 -02

D O I：10. 3969/j. issn. 1672 -4011. 2017. 05. 0114

〇前言

在当前我国大力度发展高速铁路工程的态势之下，隧道 工程的修建数量不断增多，所选址的地质情况也多种多样，如果在隧道工程施工中，需穿越瓦斯区，那么将会面临非常 大的风险，若不小心便会诱发瓦斯爆炸。如若将瓦斯隧道按 照瓦斯压力擔低、瓦斯溢出量作为评判的标准，可划分成三 类:高瓦斯隧道、低瓦斯隧道、瓦斯突出隧道^其中高瓦斯隧 道安全事故的发生率最高，而且一旦事故发生，便会造成极 恶劣的影响，另外，高瓦斯长大隧道施工更为复杂，很难精准 地掌握施工技术与安全管理，若发生事故，则会直接带给施 工人员与周围环境带来毁灭性的灾难，由此可见，对高瓦斯 长大隧道的安全施工技术进行掌握有着重要意义。本文就 以石板隧道工程为例，对其在施工中瓦斯控制方面的做法、经验进行总结，并分析安全技术及管理的要点，以期为同类 高瓦斯长大隧道施工提供可参考借鉴《

1石板高瓦斯长大隧道项目概况

1.1 线路概况

石板隧道距成渝高速中梁山隧道约8. 1k m，距华福隧道 约5. 1k m，是连接中梁山东西两侧的一条重要东西向通道 石板隧道起于现状白彭路与锦驿路交叉口，跨木厂沟，穿中 梁山，下穿中梁山支线铁路、跳蹬至重庆西灯泡线、跳蹬联络 线、重庆西站编组站，经过重庆福道钢材市场后，于金科阳光 小镇处接人现状金建路。

1.2施工特点

该隧道的施工伴有工程量大、工期紧张、施工任务重以 及工程地质条件复杂的特点，属长大隧道中较为特殊的一

收稿日期=2017 -03 -09

作者简介：陈中华（1981 -)，男，重庆人，本科，工程师，主要从事项目 管理方面工作。种，而且在高瓦斯区段，又伴有极大的施工风险，由于该隧道

建设期距投人使用的时间较短，所以必须要抓紧工期进行 施工。

1.3施工重点与难点

由于这一隧道有些区段属于高瓦斯区，因此，施工时会 伴有比正常工程更高的安全风险s该隧道贯穿在较多的不

良地质、特殊地质中，包括顺以、天然气、断层破碎带以及表 层坍塌等，若施工，必然会涉及到极复杂的施工技术，同时还

不乏伴有安全隐患。另外，该隧道有很大的开挖断面，进洞

的施工场地不宽，这也为本就有难度的施工提出了更高的技

术要求。：

2高瓦斯长大隧道施工中的瓦斯防治技术

2.1 关于爆破施工

该隧道作为对施工技术提出极高要求的高瓦斯隧道工 程，面临的一大难题就是如何穿越坚硬的岩层，不仅如此，岩 层中的缝隙还存在大tt冇害的瓦斯气体，想要进行爆破作 业，就须对以下几点问题加以考量。

1) 为了保证爆破的安全性，必须要使用煤矿允许使用有合格证明的炸菌。

2) 在工区中涉及到毫秒电雷管的使用，必须是有合格明且是煤矿允许使用的，最终段的延期时间应控制在130

m/s〇

3) 对炮眼中所残留的煤、耑等粉末进行彻底清理，保洁净。于幵挖工作面20m直径范围内，将瓦斯浓度控制在 0.5%以下#钻孔应使用湿式方式，预留炮眼的深度应恩量 超过0.6 m，对于炮眼的剩余部分来说，则应使用泡泥进行密

封处理a

4) 装药与爆破之前，确保在爆破点附近20 m的范围内，风流中瓦斯浓度不超过1%，于爆破点20 m之内所堆放 的石碴、材料与机具设备等，不应堵塞隧道断面超过1/3,若 不满足以上条件，则不允许进行装药爆破工作。

2.2相关使用器械

该隧道的3号出口和斜井均在低瓦斯区域内，相关使用

器械采取无轨运输的方式。1号、2号斜井以及进口、平导则

是在高瓦斯区域内，采用有轨运输的方式。有轨运输中，涉 及到电瓶车、立爪装载机的使用，电瓶车负责对梭式矿率的

牵引。钢轨的岔道处应委以专人负责c矿车只负责运送货

物而杜绝载人，载人应借助专用电瓶车。

2.3 施工区的通风问题

基于高瓦斯长大隧道的性质，选用存在防暴性能强的通

风机，满足隧道安全施工的这|要求，针对施工设计、隧道布

置的情况，对该隧道做出如下方案来利于通风。

• 225 •

Vol .43，N o .5

May, 2017

1)

进口正洞、平导施工在未进人2号横通道前，进行压 人式通风。最困难时的通风距离为：正洞压入460 m (正洞 洞口放置风机，供正洞掌子面），平导压人650 m (风机布置 在平导的洞口，以供平导掌子面），当平导进入到1号横通道 时，正洞人750 m (转而在平导洞口放置风机，以供正洞掌子 面）。做风机的布置工作时，应确保其安装的位置到洞口的 距离超过20 m a

2)

在进口正洞、平导施工经过了 2号横通道后，转换为

航道式通风。总回风硐的施工位置选择在平导口附近，保证

风硐净断面的面积应在7 m 2以上，断面可呈圆形或者是半

圆形的拱直墙，选择与围岩情况相适合的支护方式。风硐开

口处，应留有在平导口布置两道风门的距离，当风门外开时，

确保中间的距离应比列车长度再长5 m 。对1号横通道两端

的密封处理使用砌砖方法，以此来实现防风的设定。将正洞

与平导掌子面这两处的供风风机放置在2号横通道启面新

鲜的风流处，使其安置距离与2号横通道口超过20 mct在正

洞左帮，实现正洞风筒和掌子面的连接，从正洞右帮，实现平

导风筒与掌子面相接。把3号横通道贯通之后，再将这两个

压人风机转移到3号横通道之后20 m 处的距离，对2号横

通道两端进行封闭处理，依此施工，直至隧道贯通#

3) 1号与2号斜井工区的通风设定与进口相似，都是采

用巷道式通风。区别于1号、2号斜井，3号斜井的通风使用

压人的方式，最困难时确保通风距离在2 300 m ，正洞出H 采

取压人式通风这一方式，最困难时，保持通风距离为2 k m£3 为了进一步减轻1号、2号工区的通风压力，可在适宜的时 候，1号、2号斜井工区在1号斜井底向大里程的方向布置JH 洞作业面，3号斜井工K 在3号斜井底向大里程方向布置正 洞作业面#

2.4持续监测瓦斯浓度

整个隧道工程的施工并不都是高瓦斯区域，只有在某一 段才能碰到高浓度的瓦斯区域，即便是如此，也要做好瓦斯 监测体系，通过自动遥测、人工监测相结合的方式便能够实 现对施工的密切监管。

1)

人工监测。涉及到使用的设备为:便携式智能光干涉 甲烷测定器、甲烷检测报警仪等，借助于人工监测仪器，进一 步强化对瓦斯进行检测。委派专职的瓦斯检测员8严格依据 相关操作要求进行操作3在仪器使用的时候，应在洞外新鲜 空气下置零，并相应地调好报警极限。检测工作者应严格依 据瓦斯巡回检测制度，在洞中巡回检测瓦斯浓度，相应的做 好记录。尤其是在瓦斯异常涌出点，应委派经验小富的检测 员对瓦斯浓度进行检测0高瓦斯隧道应对其危险部位做24 h 持续性的浓度监测。于开挖面，应保证在装药、放炮之前

以及放炮之后三个时间段各检测一次瓦斯浓度，如果在装 药、放炮之前，检测的瓦斯浓度高，则应停止手头所有工作， 做好通风作业后，再次检测瓦斯浓度，保证瓦斯浓度降到了 允许施工的安全范围之内，才可小心进行爆破。

2)

自动监测。无论是在哪一个工区，都相应地安装一套

遥控式自动瓦斯监测系统，系统的组成为：自动报警器、风速 探头、远程断电仪，将其安置在洞口监测中心以及洞内控制 关键施工点等地。

第43卷第5期

2017年5月

3高瓦斯长大隧道施工中瓦斯的安全管理

1)

做好施工人员的保护举措。在高斯段加强封闭

管理，也就是说，不允许进洞人员身上带有火柴、打火机等易 引发安全事故的物品，洞口设置安全通道，并配有安全检查 人员，对进洞的人员进行检查e 进洞的人员应该携带可证明 自己身份的信息卡;进洞人员不能穿化纤制品的衣物，应穿

棉质衣物以及佩戴安全帽。洞内施工时涉及到使用的对讲 机、测量等仪器应具有防暴性能。

2) 实施门禁。隧道的施工采取封闭式的施工方式，在

口设置进出口控制门、进出口通道，同时在进出口设置自动

扫描器，对所有进洞的人员与相关机械设备进行监控、定位，

安装L E D 显禾屏，在洞口对进洞以及出洞相关人员的信息

进行反复滚动播出。进洞人员按照要求佩戴G P S 定位仪器，

安全帽上装置好甲烷测试报警仪，以此来实现对其所在范围

内的瓦斯浓度实现实时的监测，以此来尽确保人员的

安全。

3) 视频监控。在施工的隧道中，于掌子面、电缆槽、钻

平台等施工处以及洞口等重点位置，安装摄像头，进行360°

的监控，确保能够实时掌握施工人员作业的动态0通过联

网，公司的安全中心、项目经理处等各级负责人都能实现对

现场情况的监控，及时控制发生的不安全因素，尽量避免安

全事故的发生〇在出现紧急的安全事故时，应及时采取针对

性的举措进行抢救。

4结束语

在石板隧道施工的过程中，严格依据了上述施工技术及

安全管理指导，完成该隧道的施工，且在施工过程中没有瓦 斯安全事故的发生#由此可见，施工爆破、施工通风等瓦斯 防治技术以及门禁、视频监控等安全管理方法，这些都可以 作为其他高瓦斯长大隧道施工时可借鉴的施工经验，以期进 一步确保施工安全。

[I D ：004214]

参考文献：[1]

宋常兴.浅析低瓦斯隧道施工技术及安全防范措施[J].低碳

世界，2015，10(8) :257 -258.[2]

g 西志.穿煤层隧道施工关键技术研究[D ].淮南:安徽理工大 学，2014.

[3] :王耀，苗正勇，吴跃斌，等.盾构隧道施工中瓦斯的防治[J].建

筑机械化，2014,20(3) :86 -87,99.

[4] T 艳辉.图山寺高瓦斯隧道安全设防综合技术研究[J].西部 交通科技，2012,5(11) :49 -52.[5]

陈小军.公路长大瓦斯隧道施工通风方案的选择[J ].河南科

技，2013,4(22):147 -148.

[6]

m

霉东，黄涛，徐培强，等.非伴煤瓦斯隧道施工危险度动态分

级方法研究[J] •成都大学学报：&然科学版，2014,33 (2) : 187 -1.

[7] 玉超.高速公路瓦斯段隧道施工藥键技术研究[J].科技资讯，

2012,11(4) ：30 -31.

^ i «)

Sichuan Building Materials

• 226 •下载本文