关注隧道建设中突发灾难
2018-04-27包冬冬
文/本刊记者 包冬冬
编辑 包冬冬
5年间,隧道施工类事故致死逾百人,可见隧道施工安全事故多发,安全生产形势严峻动对断层员有毒有害气体等不良地质条件的高风险性认识不足,未能辨识分析各施工环节安全风险,事故应急救援能力不足等,都是隧道施工类事故暴露出的问题。
七扇岩隧道”5·2“事故隧道入口处 中铁十五局供图
国务院安全生产委员会办公室近期通报,2018年2月7日,由中交第二航务工程局有限公司施工的广东省佛山市城市轨道交通2号线一期工程发生一起隧道坍塌重大事故,截至2月9日,造成11人死亡、1人失踪、8人受伤。截至本刊记者发稿时,事故原因尚未公布。
2月12日,国务院安委会办公室召开中央建筑企业安全生产专题会议,国家安全监管总局副局长付建华指出,建筑施工特别是隧道施工安全事故多发,安全生产形势严峻。
本刊记者从国家安全生产应急救援指挥中心发布的最新数据了解到,2013-2017年底,我国共发生隧道施工类事故(事件)39起,造成107人遇难、204人遇险。同时,《关于近期隧道施工事故及救援情况的通报》中也列举,2017年,我国先后发生了贵州省成贵铁路七扇岩隧道“5·2”事故(以下简称“5·2”事故),造成主洞内作业人员12人死亡、12人受伤;云南省大临铁路红豆山隧道“6·21”有毒有害气体突出事故,导致现场6名作业人员死亡;云南省玉磨铁路曼么一号隧道“9·14”坍塌事故,造成掌子面现场施工9名人员被困,后被全部救出;河北荣乌高速营尔岭隧道“9·30”坍塌事故,有9名人员被困,后通过人工小断面导硐(为施工隧道探明地质情况,以确定主硐施工设计所需参数,而首先在隧道内部或外部施工一条与设计隧道平行的巷道开挖方法)被救出;四川省绵九白马隧道“10·25” 不良地质突发坍塌事故,成功救出3人,1人不幸遇难。
这些事故暴露出以下主要问题:一是相关企业安全风险意识淡薄,对断层、有毒有害气体等不良地质条件的高风险性认识不足;二是施工现场风险管控不足,对现场各施工环节安全风险未能充分辨识、分析、评估;三是隧道施工事故应急救援能力不足,专业救援队伍少,救援装备配备不足。
为深刻吸取事故教训,付建华要求,亟需进一步压实安全生产责任,层层落实到基层公司、项目部和班组;要深入开展安全生产大检查,把复杂地质条件下安全风险较大的部位和环节作为重点;进一步规范施工现场管理,确保安全规定落地生效;要创新科技与管理,提升本质安全水平;加强隧道施工事故预防及应急能力建设,健全完善隧道施工事故信息报送和应急联动制度,规范隧道施工事故现场应急处置。
“5·2”事故煤与瓦斯突出爆炸
2017年 5月2日 14:50分,由中铁十五局集团承建的成贵铁路七扇岩隧道平行导洞第4错车处、距平导洞口542 m、距平导洞底133 m处,发生煤与瓦斯突出爆炸事故,冲击波冲破平行导洞与主洞连接的3号横通道钢架,喷射混凝土隔墙,造成主洞内作业人员12人死亡、12人受伤。截至记者发稿时,这起事故的直接原因和间接原因官方尚未公布。
据该隧道承建方介绍,事故发生时,洞内共有施工及管理人员29名,事故后12人遇难,17人从洞内脱险。遇难12人包括:4名在3号横通道对应主洞内铺设防水板工人、仰拱出渣班1人、掌子面支护班7人。
这起事故在应急救援中存在几项不足。首先,人员逃生技能缺乏。事故发生时,洞内29人中,4人因距离爆炸源较近,受到冲击波及拱架倒塌死亡外,其他25人都有生还可能。在3号联络通道位置主洞以内,当时掌子面支护作业9人,仰拱出渣5人,这两处14人中,有2人从掌子面逃生,4人从仰拱处逃生,剩余8人全部因窒息死亡。经查,逃生的6名人员均采取将浸湿的衣服捂住口鼻的方式逃生,其中包括1名年龄较大的工人。虽然对施工人员进行了多次教育培训和考核,但是在真正面对突发情况时,他们基本的逃生技能彻底忘记,如果他们掌握了逃生技能,死亡人数可能会大量减少。
其次,压缩氧气自救器关键时刻未能发挥作用。一方面,自救装置设置不妥。针对高瓦斯隧道,项目部配备了数量充足的矿灯、压缩氧气自救器等应急装备,但是考虑到洞内施工现场的实际,应急物资全部存放在洞口应急物资储藏室,掌子面附近未放置,而当事故发生后,洞内人员无法立即有效自救。另一方面,自救器容量较小。事故后,洞内氧气稀缺,自救只能靠压缩氧气自救器,项目部配备的自救器供氧时间为45 min,洞外人员试图进洞救援,但因供氧时间过短,无法满足进洞施救的时间需要。
再次,存在冒险施救行为。事故发生后,现场管理人员救人心切,在未完全查清洞内瓦斯及其他有害气体情况下,试图带领2名工人进入洞内救人,但因粉尘太大、视线不清以及氧气不足,无法前进而中途返回,否则可能造成更大的人员伤亡。
最后,对险情认知有偏差。事故发生后,主洞内瞬间停电,掌子面施工人员听到爆破声后,第一时间不是迅速逃生,而误认为是仰拱开挖声响,有的工人甚至还坐在开挖台车上观望询问。仰拱出渣班司机坐在驾驶室内,在同事催他下车赶快撤开时,他竟然说“没事,一会就好了”,最终这名司机不幸遇难。
“6·21”事故封闭的囊体爆突致死6人
2017年6月21日7时10分左右,中铁十局集团有限公司(以下简称“中铁十局”)承建的大临铁路4标红豆山隧道1#斜井,在掌子面X1DK1+245支护工序施工过程中,突遇拱顶有毒有害气体连同部分喷粉砂爆突,致现场5名作业人员被高压毒气吹离作业掌子面15 m以外死亡,1名作业者被喷粉砂掩埋,经紧急救出后确认死亡。6月23日,经地方机构检测,有毒有害气体为高浓度硫化氢。
中铁十局相关负责人介绍,这起事故发生的直接原因是:位于隧道掌子面右上方,聚集着高压有害气体和松散岩土的巨大封闭囊体,在高压气体、重力以及超前锚杆钻孔的共同作用下,瞬间发生囊壁破裂,大量有毒气体爆突,并带动松散的破碎岩土涌出,造成6名作业人员中毒、抛出、掩埋,而后死亡。
这起事故表现为非煤系地层瓦斯地层中,气囊式疑似有害气体突然喷出灾害,在云南及全国范围内的铁路隧道建设中,尚属于首次遇到,为一种新型的自然灾害。由于该气囊所含的有害气体不但具有爆喷的特性,还具有剧毒性,是常见煤系地层瓦斯灾害不可比拟的。事故一方面说明了超前地质预报技术的局限性,另一方面也表明,花岗岩质糜棱岩地层中气囊存在,特别是有压气囊的无规律性。
红豆山隧道设有两个斜井,1#斜井无水却富集着大量的有毒有害气体,2#斜井大量涌水却监测不到有毒有害气体,两者形成鲜明的对比,充分说明地下水对硫化氢气体的溶解作用。
因此,“6·21”事故调查报告的结论为:目前技术认知所限造成的难以预测、人力不可抗拒的事故,属生产安全非责任事故。
通过对本次事故的调查分析,中铁十局也总结出有毒有害气体的赋予特性。一是裂隙、夹层和空腔最有可能富集有毒有害气体,且与地下水不能共存;二是封闭气囊中有毒有害气体的赋予具有随机性、不连续性、剧毒性和可爆炸性。通过对红豆山隧道有毒有害气体的特性分析,得到以下启示:一是封闭气囊中富集有毒有害的不连续性,决定了其来得快,去得也快。加强通风换气可以有效地控制隧道内有毒有害气体的含量,为救援创造条件。二是硫化氢等有毒有害气体可溶于水的特性,决定了用水炮喷淋,同样可以有效控制有毒有害气体的含量。三是有毒有害气体的剧毒性,就必须关注救援地段的气体浓度,切忌盲目施救,避免造成次生灾害。
“6·21”事故救援现场 喷淋降低有毒有害气体浓度后检测 中铁十局供图
针对上述问题,中铁十局也提出了应对之策。首先,富含有毒有害气体的隧道,移动式的气体检测仪器,使用有一定的局限性,检测不到事故发生后的气体浓度,为防止次生灾害的发生和贻误救援最佳救援时机,后续施工中,需要在隧道内安装自动化的有毒有害气体检测设备。
其次,虽然采用了超前水平钻探、加深炮孔以及TSP等综合超前地质预报措施,但仍未探测到有毒气体,一方面说明了超前地质预报技术的局限性,另一方面也表明花岗岩质糜棱岩地层中气囊存在,特别是有压气囊的无规律性。下一步,中铁十局对洞身周围地质结构的预判上,还需要进一步的探索研究,对设计、施工及监理提出新的课题。
最后,扩大对空腔、裂隙、气囊的预测范围,坚持有钻孔必测、有作业人员必测、有裂隙有夹层必测的“三个必测”,就能抓住封闭囊体中富集有毒有害气体的蛛丝马迹,有效防范有毒有害气体爆突事故的发生。