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铁路高瓦斯隧道防治措施与管理技术

作者:李新旺 (北京铁城建设监理有限责任公司, 北京100039)时间:2022-04-11

摘要:本文探讨了铁路高瓦斯隧道施,工技术,分析了瓦斯隧道危险源识别方法,提出了瓦斯隧道安全管理措施, 以及提升高瓦斯隧道施工控制技术水平的策略, 以期为相关施工提供参考。

来源:智能建筑与工程机械

关键词:铁路隧道:高瓦斯;施工;控制技术

中固分类号:U455.4 文献标识码:A 文章编号:2096-6903(2020)10-0086-02


0引言

    随着我国社会经济的高速发展, 铁路隧道建设的发展速度正在逐步加快。 在 “以人为本、 安全第一” 的发 展理念下, 隧道施工中地质条件的隐蔽性对施工安全提 出了巨大挑战, 特别是对于可能造成大量人员伤亡的高 瓦斯隧道, 安全生产管理尤为重要。 根据铁路隧道施工 安全要求及其施工控制状况, 深入探讨相关的技术与防 治措施, 有助于降低隧道施工风险, 按期完成铁路隧道 施工计划, 满足其施工管理要求, 促使铁路隧道施工更 加安全、 高效。

1铁路面E斯隧遭施工概述

    在铁路隧道工程建设过程中, 为了使高瓦斯隧道施 工达到预期的安全生产目标, 需要了解以下几点内容:

        (1)瓦斯爆炸的三个条件:瓦斯爆炸的浓度极值为 5% ~ 16%,其余范围内为安静的燃烧;混合气体中氧 的浓度不低于12%;有足够能量的高温火源;(2)从施 工方法合理选择、 人员优化配置及施工管理理念更新等 方面入手, 可使隧道施工安全效果更加显著, 有利于降低其施工凤险发生概率, 为铁路隧道建设事业的更好发展打下坚实基础;(3)严格把控隧道施工过程控制, 实 施强有力的控制措施, 处理好其中的细节问题, 有利于 实现铁路高瓦斯隧道安全目标的实现;油气田、 煤系地层及采空区地质下隧道多为高瓦斯隧道, 施工中应加强 瓦斯预报、 监测, 采用防爆型机电设备, 控制好通风与 动火管理, 确保隧道施工处于安全可控状态。

2瓦斯隧道危险源识别分析

    危险源的识别是风险隧道施工的重要前提, 对于瓦 斯隧道来说具体可从以F几方面识别:

        (1)因设备选型、 用材不符合规定, 导致瓦斯监控系统损坏, 影响瓦斯监测, 进而导致事故隐患无法及时显现;(2)传感器无校正, 影响瓦斯监测的准确性, 导致事故隐患无法查明;(3)监视j、 检测频率不足, 导致 瓦斯监视j无法实现24 h全程监测, 存在空缺及漏点, 成 为事故隐患点;(4)爆破作业、 电焊动火作业未执行一炮三检制及动火管理制度规定, 导致瓦斯爆炸事故发生; (5)超前地质预报及钻孔未进行瓦斯检测, 导致瓦斯爆 炸、 突发事故发生。

3瓦斯隧道安全管理措施

    3.1做好施工作业时E斯浓度的监测工作

            进行瓦斯隧道施工作业时, 为了使过程能够处于安全 可控状态, 必须对隧道内瓦斯浓度进行检测与监测[1]:(1)施工前制定一炮三检制、 三人连锁爆破制并严格贯彻执行, 当隧道内任一地点瓦斯浓度超过规定值时 应暂停放炮, 撤离人员, 切断洞内电源, 采取通风措施, 待自动瓦检系统显示数值下降后再人工检测确认, 安全 后方可施工;(2)洞内死角、 隧道上部拱顶、 穴洞、 避 人(车)洞等通风不良、 瓦斯易积聚的地点需进行严格 的浓度检测, 发现瓦斯浓度超过 0.5% 以上时, 应立即 设置局扇、 加大风机送风量排除积聚的瓦斯;(3)隧道 突然停电时, 洞内人员应立即撤出隧道, 并对洞口瓦斯 进行人工检测, 并严格监控自动瓦检系统等数值;(4) 超前钻孔施工时, 掌子面设置瓦斯探头;钻孔结束后, 由瓦检员检测孔内浓度, 记录数据;当孔内浓度超过0.5% 时, 技术负贡人需分析前段岩层瓦斯溢出量, 以采取相应防范措施;(5)瓦检员应定期对各类传感器、 监 测系统设备及传输电缆、 监测探头等安装位置及仪器仪表的运转情况进行检查确认, 如发现有损坏及异常现象, 及时处理。

    3.2加强通凤防止瓦斯积噩

        (1)通风机型号的选择应根据隧道断面、 隧道开挖长度等计算确定, 确保隧道需风量满足施工要求;(2)必须设置 2 套通风设备, 双电源自动切换供凤, 最大限 度减少无计划停电、 停风, 并设置凤电闭锁、 瓦电闭锁 装置, 一旦因故停风或瓦斯超限, 自动切断隧道内工作 面, 切断洞内一切火源, 撤出人员, 并启用备用电源或备用风机, 加大凤量排放瓦斯, 确认正常后恢复正常通风;(3)发现瓦斯积聚后 ,根据方案制定排放措施, 并严格贯彻执行排放程序, 安全排放;(4)隧道贯通时, 应编制专门的贯通技术安全措施, 从一侧开挖贯通, 另一侧保持正常通风, 确保两侧的瓦斯浓度均在规定的允许浓度以下, 贯通后调整通风系统, 确保风向一致。

    3.3加强火源曹理工作

        (1)洞口应设置消防水池及消防砂, 洞口顶高处设置避雷针, 隧道内设置消防管道系统, 每间距 lOOm 设置一个阀门(消火栓), 管路每500m作一次可靠撞地, 以防止静电火花的产生, 动火前需审批动火作业令, 动 火作业范围设置消防营及灭火器;(2)运输及施工机械设备应使用防爆型, 其上安装瓦机闭锁系统, 一旦瓦斯 超限, 则机械设备会自动熄火;(3)严禁易燃易爆品及 火源随意进洞, 隧道口及通风设备机房附近20m范围内严禁有火源, 施工人员严禁穿着易于产生静电的服装 进入瓦斯工区, 进洞前必须经洞口检查人员检查确认无 火源带入洞内;(4)洞内机电设备选用防爆型, 并设置接地及漏电保护系统装置,杜绝雷管超前爆炸及点燃瓦 斯事故的发生;(5)隧道爆破必须使用煤矿安全许用炸 药及电雷管。3.4拥强高E斯隧道施工安全控制在加强铁路高瓦斯隧道施工安全控制过程中, 必须进行超前地质预报, 超前预控, 提前探明前方不明地质情况, 确保铁路瓦斯隧道施工状况良好[2]:

        (1)通过超前钻探, 详细记录见煤距离、 煤层厚度、 瓦斯浓度、 压力、 涌出量及其他不良和特殊地质, 形成煤层走向、 煤矿采空区等不良地质构造与洞身位置关系圈, 指导后续施工;(2)超前钻孔必须采用湿式钻孔, 严禁干钻, 超前钻孔过程中, 瓦检员做好现场瓦斯浓度的检测和预警工作, 发现有瓦斯或有毒气体涌出、 突泥涌水等异常情况, 或掌子面瓦斯浓度超限时, 立即停止 钻探, 不得退出钻杆, 并上报相关单位及领导研究处理;

        (3)根据设计资料和超前地质预报结果, 距离煤层法距 20m且煤层厚度大于0.3m时, 应按批准的石门揭煤专

项方案组织实施。 穿过煤层法距 lOm 后, 确认为石门 揭煤结束, 转入正常施工。 揭煤段爆破作业时人员撤离、 洞外起爆, 爆破后通风时间不少于30min, 揭煤期间,协议矿山救护队带机现场值班;(4)发现岩溶、 溶腔时, 应加强通风, 以排除有毒有害气体。 检测瓦斯浓度确认达到规定限值以下后, 方可进行溶腔的处理。

4提卦高瓦斯隧道施工擅制技术水平的髓略

    在加强高瓦斯隧道施工控制的过程中, 为了提高安全控制技术的应用水平, 需要综合考虑各种策略:

(1)高效利用全过程措制方式, 应用好施工控制技 术中的创新理念, 使得具体的控制工作开展更具科学性,从而为这类技术应用水平的提升打下基础, 确保铁路隧 道施工状况良好, 并为其使用安全性的提高及使用年限 延长等提供专业支持;( 2)建立与完善切实有效的控制 机制, 为铁路高瓦斯隧道施工安全控制效果的提升提供相应的制度保障, 确保控制技术良好的应用;(3)健全 施工控制技术应用中的管控体系, 并在精细化管理与信息化控制方式的配合作用下, 优化相应的管撞方式, 促 使高瓦斯隧道的安全管控, 从而达到这类技术应用水平 提升的日的。 同时应重视施工控制应用中的实践经验积 累及科学运用, 注重专业理论知识的整合利用, 丰富铁 路隧道施工安全及应用状况改善中所需的参考信息。

5结语

综上所述, 通过对施工控制技术的深入思考, 有利于提高铁路高瓦斯隧道施工安全, 实现其科学控制目标, 提高相应安全控制中的技术优势。 未来在优化提升铁路 高瓦斯隧道施工安全控制方式的过程中, 应更加关注设 备控制技术与管理技术的综合利用, 促使其既定的控制曰标能够顺利实现, 进而保持铁路隧道良好的应用及发 展状况。

参考文献

[1] TB10120-2002,铁路瓦斯隧道技术规范[SJ.

[2]汶文剑,秦晓拎.成贵铁路高瓦斯隧道瓦斯防治技术回西部探矿工程,2018(11):185-187.



Prevention and Control Measures and Management Technology of Railway 

High Gas Tunnel 

LI Xinwang 

(Beijing Tiecheng c。nstruction Supervision Co., Ltd., Beijing 100039) 

Abstract: This paper discusses the railway high gas tunnel construction overview, analyzed the identification of hazard sources in gas tunnels, the safety management measures of gas tunnel are studied, as well出由e strategy to improve the technical level of high gas tunnel construction con甘ol, i口order to provide reference for related construction. 

Keywords: railway tunnel; high gas; construction; control technology 






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