浅谈瓦斯隧道施工安全监理

汤世良

【摘要】瓦斯突出或爆炸是修建铁路隧道过程中常遇到的不良地质灾害之一，一旦发生极易造成人员的重大伤亡，给企业带来巨大的经济损失。虽然我国在瓦斯隧道修建上积累了一定的施工经验，但如何保证瓦斯隧道的安全施工仍然是各参建单位面临的难题。本文站在监理单位的角度，结合赣韶铁路段梅岭低瓦斯隧道的实际施工情况，从瓦斯的概念及危害性入手，论述了瓦斯隧道的分类、安全监理工作要点。

【关键词】铁路；瓦斯隧道；安全；监理

1、工程概况

赣韶铁路段梅岭隧道起讫里程为DK62+820～DK66+922，全长4102米，采用新奥法施工，当隧道进口工区施工至DK62+928，出口工区施工至DK66+719时，均在掌子面爆破后出现燃烧现象，经有关部门对掌子面气体进行采样检测，发现样本气体中含有甲烷，经设计单位勘察核算，将梅岭隧道判定为低瓦斯隧道。

2、瓦斯的概念及危害性

瓦斯是指隧道开挖过程中从岩（煤）层中逸出的以甲烷为主要成分的各种有害气体的总称。[1]

瓦斯的危害性主要体现在两个方面：1、造成人员窒息，甲烷本身无色无味，当其从岩层中逸出时，会使隧道内空气中氧气的含量降低，当氧气含量降低至一定程度时，会使人呼吸困难甚至窒息死亡；2、造成燃烧或爆炸，当瓦斯的浓度为5%～16%时，遇火会爆炸，当瓦斯的浓度低于5%或高于16%时，虽然失去其爆炸性，但是遇火会燃烧，不管是燃烧或爆炸，都会影响隧道的安全生产，甚至造成大量人员伤亡。

3、瓦斯隧道分类

根据全工区内绝对瓦斯涌出量的大小，可将瓦斯隧道工区分为低瓦斯工区和高瓦斯工区；而瓦斯隧道的类型按隧道内瓦斯工区的最高级确定，可分为低瓦斯隧道和高瓦斯隧道。[2]

梅岭隧道位于南华地台之桂坳和赣闽隆起南雄断陷地带，梅岭向斜的东北翼，出露的地层主要为寒武系下统和震旦系上统浅变质岩系，寒武系下统炭质板岩内赋存少量有害气体，因炭质板岩非煤层，有害气体主要以游离方式存在于封闭的裂隙内，分布不均匀，平均浓度较低，且不能排除个别封闭裂隙发育带有害气体较富集现象。经设计单位对隧道地质进行判定，确认DK62+970～DK63+760、DK65+430～DK66+720段為低瓦斯工区，其他里程段为非瓦斯工区，确定该隧道为低瓦斯隧道。

4、瓦斯隧道监理工作要点

鉴于梅岭隧道属于低瓦斯隧道，监理单位除了对隧道的主控实体项目，包括洞口段施工、洞身开挖、初期支护、防排水施工，二次衬砌及相应辅助和附属工程，进行质量、进度、投资和安全控制，还应针对瓦斯隧道的特殊性，在各个施工阶段对其进行重点监控。

4.1施工准备阶段

开工前，监理单位应做好以下几点工作：1、审查施工单位是否建立了合理的项目组织结构和专项瓦斯管理小组，并按要求配备了合适的人员；2、审查施工单位编制的施工组织设计和安全施工专项方案、紧急预案能否满足所有工作要求，3、审查施工单位瓦斯隧道施工参与人员的持证上岗情况，特别是专职安全员和特殊工种操作人员，必须经过安全培训；4、审查施工单位是否对作业人员进行了瓦斯隧道施工技术交底和安全交底；5、审查施工单位的机械设备、通风设备、爆破器材、电力设备、劳保用品、应急物资及监控仪器等是否满足施工要求。

4.2施工过程阶段

隧道开挖至设计的低瓦斯工区时，监理单位应做好以下几点工作：1、要求施工单位及时收集、整理及反馈各类监测数据，用于指导施工；2、定期检查通风设备的使用和维护记录；3、定期检查洞口进出洞记录；4、根据批准的施组及方案，检查施工单位是否按方案进行超前探测，核实探测数据真实性及准确性；5、加强对施工单位钻爆工作的管理；6、审查应急演练方案，督促施工单位按时进行演练并予以改进。

4.3竣工验收阶段

隧道施工完成后，监理单位应做好以下几点工作：1、严格审查施工单位的竣工技术文件，并整理好监理资料；2、竣工验收时，保证隧道达到瓦斯设防标准，即在内拱顶以下25cm处的空气中瓦斯浓度不得大于0.596；3、隧道交付运营前.督促对全隧道讲行瓦斯检测。

5、瓦斯隧道安全监理重点

低瓦斯隧道中的瓦斯逸出量通常很小，有时甚至量不出来，项目管理人员容易忽视其危害性，工程实践证明，低瓦斯隧道常常因为管理上的疏忽出现燃爆等危害，影响安全生产，造成人员伤亡。为此，监理单位应特别注意瓦斯隧道的安全监理工作，对以下施工过程进行严格检查和重点监控，督促施工单位及时整改安全隐患。

5.1瓦斯隧道检/监测

梅岭隧道为低瓦斯隧道，按照规范要求，现场采用便携式瓦检仪检测，同时配备了瓦斯浓度报警系统和固定式瓦斯报警仪，施工人员联合监理人员对每个作业面利用便携式瓦检仪，由洞外到洞内，进行定时、定点巡检，重点检查电器设备集中的地点、二衬作业面、开挖作业面。

在施工期间，为保证隧道施工安全，应在隧道内安设瓦斯自动连续检测系统，以便实时跟踪、自动记录和报警以及应对电器设备进行控制。具体做法是在正洞开挖工作面、机电设备集中处、总回风巷、衬砌台车处各安设一个甲烷传感器探头，瓦斯浓度达到报警值时传感器探头发出声、光报警信号，断电仪发出光报警信号；瓦斯浓度超过断电值时，断电仪可自动切断超限区的电源，自动监测系统仍正常工作。

5.2瓦斯隧道防突

由于隧道开挖断面大，为防止瓦斯突然涌出，施工中应采取多排钻孔预排瓦斯。根据有关规范和设计文件，梅岭隧道在掘进时每一循环预先钻超前钻孔排放瓦斯，全断面每次钻19个超前钻孔（上台阶9个，下台阶10个），排放孔设置根据瓦斯涌出部位、涌出量、涌出压力确定，孔径直径Φ89mm，孔深5m。

5.3瓦斯隧道防爆

梅岭隧道中存在的围岩裂隙瓦斯有异常涌出的可能性，瓦斯局部聚集导致浓度升高，遇明火会发生爆炸事故，因此，在施工中采取了以下措施予以防治：1、依靠通风方法，将瓦斯稀释至安全浓度范围之内；2、对围岩裂隙瓦斯异常涌出量较大的地点，采取钻孔排放的办法，将瓦斯提前释放出来，减少隧道开挖后瓦斯的突然大量涌出；3、防止各种引燃火源，包括电器设备失修和动力电缆绝缘破坏引起的电弧和电火花；4、爆破作业必须使用的煤矿许用炸药和雷管，并严格执行“一炮三捡制”和“三人连锁爆破制”。

5.4瓦斯隧道通风

根据工期安排及低瓦斯隧道施工难度大的特点，梅岭隧道在进出口及斜井处同时掘进施工。为保证隧道内的通风效果，根据计算，施工单位在进口、斜井洞外30m各配备了一台SDY2809-5（75KW）型风机，并在进出口低瓦斯工区距洞口1000m处各架设一台DSDDY260M-6（55KW）防爆型风机串联向掌子面送风。此外，为缩短通风排烟时间，减少风管的阻力和风管的漏风系数，提高功效，在进口DK63+700处增加通风竖井。

6、结论

在梅岭隧道施工过程中，监理单位按照规范和设计要求，不仅对施工主体项目进行了全程监控，还对隧道内低瓦斯工区的安全施工进行了重点监理。在各参建单位的积极配合下，该项目顺利完成，施工中未发生任何安全事故，验收合格，开通后运行正常。

参考文献

[1][2]TB10120-2002，铁路瓦斯隧道技术规范[S].北京：中国铁道出版社，2002（03）.

[3]王虎盛.瓦窑岭瓦斯隧道施工通风技术[J].北方交通，2011（01）.

[4]高军.武广铁路客运专线瓦斯隧道施工监理控制要点[J].铁道技术监督，2008（06）.