隧道瓦斯段揭煤施工安全管理实践

骆大勇 田卫东

(重庆工程职业技术学院)



隧道瓦斯段揭煤施工安全管理实践

骆大勇 田卫东

(重庆工程职业技术学院)

为了实现瓦斯隧道揭煤安全施工，顺利通过瓦斯地段，以天坪隧道瓦斯段揭煤工程为例，从实际出发，采取严格培训，制定专项方案，加强施工过程中瓦斯检测和监控，强化供电和电器设备安全管理，落实超前地质预报，加强隧道通风管理、施工组织管理、瓦检设备管理、隧道洞口管理9个方面措施进行瓦斯的防治与管理，实现了安全生产，为瓦斯隧道穿越煤系地层时揭煤施工安全管理提供参考。

瓦斯隧道 安全管理 技术措施

随着国家加大对基础设施建设的投入，我国高速铁路、公路建设得到了迅猛的发展。目前我国高速铁路、公路建设正在向西部偏远区域腹地深入，在施工中需要穿越煤系地层的隧道也越来越多，而煤系地层的煤层往往都是高瓦斯或者煤与瓦斯突出，增加了施工难度。由于瓦斯隧道的危害性，使得目前瓦斯隧道施工难度越来越大。瓦斯灾害是铁路、公路等地下工程建设中最严重的灾害之一，是工程建设常见的不良地质灾害之一，一旦发生瓦斯灾害，极易造成人员重大伤亡，给企业带来巨大的经济损失。由于瓦斯的危害性，瓦斯隧道在施工期间安全管理难度大、风险大、技术含量高、施工工艺复杂，加强瓦斯事故的防治是瓦斯隧道施工安全技术的重要保障。因此，为了确保瓦斯隧道的施工安全，本文以天坪隧道瓦斯段施工为例，对瓦斯的防治与管理进行了相关分析，提出了一系列安全技术措施，为同类工程的安全施工建设提供指导。

1 工程概况

天坪隧道位于重庆与贵州交界地段赶水东至夜郎区间，隧道全长13 978.252 m，设置平导+斜井+横洞(主副井)。天坪隧道DK127+710～DK127+850段穿越龙潭组煤系地层，龙潭组共有3～22层煤，主要有9层煤，其中稳定可采的有2层，较稳定的可采煤有3层，其余4层煤稳定性差，局部可采，煤层最薄为10 cm，最厚可达3 m，其中对隧道影响较大的为C3、C5、C6煤层。本隧道揭煤区域抽采难度大、抽采时间长、防突工作程序繁复。

2 施工过程中瓦斯的防治与管理

2.1 严格培训

(1)严格岗前培训，在施工前，聘请煤矿安全专家对所有施工人员与管理人员实施培训，并集中考试，考试合格后才可上岗。考试不合格者，部门进行再培训，直到考试合格。

(2)严格过程培训，在施工过程中，对新到人员实施不定期培训，让每位施工人员和管理人员对天坪隧道瓦斯段揭煤施工过程中瓦斯防治有充分的认识，提高安全意识，掌握瓦斯防治措施。

2.2 专项方案制定

施工前制定防突揭煤专项方案,内容包括工程概况、施工组织、揭煤防突措施、煤系地层隧道施工方案、横洞工区揭煤段通风方案、揭煤供电方案、揭煤安全避险六大系统、施工安全措施和应急救援等。在瓦斯的防治技术方案中，对区域综合防突措施、局部防突措施和瓦斯抽采制定方案，方案需由有关专家审查后才可实施,根据地质变化而随时调整修改方案。因此，必须加强隧道瓦斯段地质构造和瓦斯地质研究，选用先进抽放设备和技术，优化防突揭煤专项方案。

2.3 施工过程中瓦斯检测和监控

在施工中为了防止瓦斯爆炸事故，保障隧道施工安全，必须进行瓦斯浓度与风机运行状况的实时监控，建立具有“瓦斯电闭锁”、“风电闭锁”及瓦斯浓度超标自动报警的瓦斯自动监控系统[1-2]。本隧道选用KJ70NA型煤矿一体化安全监控系统，并配备相应的传感器和监控分站，实现对隧道瓦斯的检测与监控。

隧道进行洞内作业时，必须严格加强瓦斯浓度的检测和监控。拱顶、脚手架顶、台车顶、塌空区等易形成瓦斯积聚，且风流不易到达。在瓦斯隧道顶部进行作业时，随时检测作业范围的瓦斯浓度，超限不得作业，并采取加强通风或驱散器驱散措施；入洞人员必须佩戴瓦斯矿井专用自救器。瓦斯区段隧道内，不得进行电焊、气焊、喷灯焊接、切割等工作。当特殊情况不可避免时，必须制订、执行专门通风安全措施，在焊接、切割等工作地点前后各20 m范围内，风流中瓦斯浓度不得大于0.5%，并不得有可燃物，两端应各设一个供水阀门和灭火器，并在作业完成前由专人检查，确认无残火后方可结束作业。强化安全监控系统维护管理，配齐甲烷、风速、温度等各类传感器,定期进行调试、校正，确保正常运行。

2.4 供电和电器设备安全管理

隧道内供电的专门安全措施主要是设置“三大保护”，防止杂散电流。隧道洞内外装设防雷电装置，并遵守下列规定：①由地面直接入井的管路在入洞处安装同管径的绝缘连接管，在洞口附近将金属体进行不少于2处的良好接地;②通信线路在入洞处装设熔断器和防雷电装置。洞内电力电缆选用经过检验合格并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃铜芯电缆,且电缆主线芯的截面应满足供电线路负荷要求,同时电缆敷设要符合相关规定。洞内各使用地点的电气设备(包括电动机、配电设备、用电设备、照明灯具、通讯及自动化装置和仪表、传感器等)防爆等级均应满足煤矿矿用产品安全要求。

2.5 超前地质预报

严格执行先探后挖的施工工序，做好超前地质预报工作。本隧道根据设计要求开展超前水平钻孔瓦斯探测工作,揭煤掌子面距C6煤层最小法向距离50和20 m处布置前探地质钻孔，穿越煤系地层，保证确切掌握掌子面距煤层的距离,煤层层数、厚度、产状与倾角变化、地质构造和瓦斯情况，探明断层的含水性、导水性。在掌子面施工至距C6煤层法向20 m时，利用超前地质探孔，探明煤层的赋存情况及断层参数、含水性，探出煤层时，每个煤层至少应有不少于3个探孔用煤芯采样器对该煤层取芯，测定各煤层瓦斯参数。在掌子面施工至与煤层法向距离7 m时，采用边探边掘控制岩柱。

2.6 隧道通风管理

隧道瓦斯段施工期间，必须加强隧道的通风管理，这不仅是保证施工安全的重要保障，也是对洞内瓦斯进行稀释、排烟、除尘的重要手段。本隧道揭煤作业时只有平导、正洞2个开挖面，隧道通风采用轴流风机机械压入式通风，横洞主井和横洞副井为独立压入式通风系统。平导和正洞送风的轴流风机分设于横洞主、副井口。为防止瓦斯积聚，局部地段可在主要设置位置回风区内的硐室、瓦斯抽采钻场、衬砌台车和各种作业台架形成的通风死角、未衬砌的超挖处、隧道断面变化形成的通风死角等设置瓦斯驱散器，使风流速度达到1 m/s，平导和正洞送风的风机应配置同等能力且自动切换的双电源，由专人管理。洞外隧道通风设备采用非防爆型，距隧道洞口20 m以外，风管为双抗型，实行“三专两闭锁”。

2.7 施工组织管理

成立天坪隧道瓦斯安全施工领导小组，负责瓦斯隧道工作领导、组织、实施与应急处理等工作[3]。成立9个组织部门：①地质预报组负责煤层的探测，并根据探测结果进行地质分析，为瓦斯隧道施工方案的制定提供依据；②技术方案组负责实施性施工方案和应急预案的制定，并结合瓦斯与地质情况实时调整；③安全质量组负责监督方案的执行；④开挖支护组负责开挖支护施工方案的实施；⑤衬砌组负责衬砌施工方案的实施；⑥应急救援组负责出现事故时的救援工作；⑦瓦斯检测组按照要求进行瓦斯检测和监测，将数据及时整理、上报给值班领导和方案组，为方案组制定合理的应急处理方案提供依据；⑧通风组负责隧道内通风保障与控制工作；⑨机械设备组负责隧道内供电正常、电气防爆安全。

2.8 瓦检设备管理

施工过程中所用的瓦斯检测设备、仪器均交由隧道专业瓦斯检测组进行管理与维护。便携式光干涉检测仪须经有资质的鉴定部门鉴定合格后才可投入使用；瓦斯检测报警仪与瓦斯监控系统中的低浓度瓦斯传感器须由指派的瓦斯监控工负责，每星期进行一次调校；瓦斯监控系统的自动断电功能须由瓦斯监控工和电工负责每星期检查一次。

2.9 隧道洞口管理

隧道洞口设置值班室，实行24 h值班。对出入洞口人员实行检身制度，防止火种、易燃品被携带进入隧道。

3 结 语

在瓦斯隧道施工过程中，瓦斯事故的防治与管理是安全施工的重要保障，必须严格按照设计与技术要求组织施工，同时，加大瓦斯的检测与监控力度，配备专业的瓦斯检测人员、先进的检测仪器、达标的防爆型施工设备，同时还必须对作业人员和管理人员进行安全生产培训，制定管理措施，才能有效防治瓦斯事故，保证隧道施工安全。

[1] 中华人民共和国铁道部.TB 10204—2002/J 163—2002铁路隧道施工技术规范[S].北京：中国铁道出版社，2002.

[2] 国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].北京：中国法制出版社，2011.

[3] 陈家清,胡运兵,朱一坚,等.瓦斯隧道施工期间的瓦斯防治与管理[J].矿业安全与环保，2009，36(2)：60-61.

2016-08-22)

骆大勇(1983—)，男，副教授，400038 重庆市沙坪坝区都市花园中路。