公路瓦斯隧道施工风险预防及评价

孙继超

摘 要：在隧道工程施工中，瓦斯隧道较为常见，通过对瓦斯隧道进行风险分析和评价，并采用有效的风险预防对策，有利于提升隧道施工安全。对此，文章首先对公路瓦斯隧道施工风险进行介绍，然后对瓦斯隧道施工风险的评价体系构建方式进行分析，并对瓦斯隧道施工风险常用预防对策进行详细探究，有效控制了公路瓦斯隧道施工中的各个风险因素，保证公路隧道施工的顺利进行。

关键词：瓦斯隧道 风险评价体系 防火风险监测

1.引言

随着社会经济的快速发展，公路工程隧道施工数量和建设规模都在逐渐增加，公路隧道工程施工环境复杂，可能会遇到各类风险问题，比如瓦斯隧道。瓦斯隧道施工危险性较高，只有结合实际情况制定完善的施工方案，才能提升施工进度，保障施工人员的人身安全。在风险预防策略制定环节，首先应进行风险评价，针对性提出预防策略，提升瓦斯隧道施工风险控制水平。

2.公路瓦斯隧道施工风险

（1）煤层突出。在公路工程瓦斯隧道施工中，煤层较为常见，在重力因素的影响下，容易发生坍塌事故，这样就会产生大量瓦斯，同时，由于煤块堆积，还会出现煤层突出的问题。（2）煤层压出。在进行公路工程隧道施工过程中，不可避免地会产生振动，造成煤层发生位移，造成煤层压出，这样不仅会产生大量瓦斯，同时还会对施工进度造成不良影响。（3）煤和瓦斯突出。在隧道工程施工中，压力、地应力较为复杂，这样就会造成煤层和瓦斯在较短时间内从隧道的洞壁上突出，大量瓦斯瞬间释放，极容易发生爆炸事故，进而对隧道工程造成巨大破坏。（4）瓦斯爆炸。当隧道工程内部瓦斯达到一定浓度时，就会发生爆炸事故。（5）粉尘爆炸。煤层中的可燃物在突出和压出过程中，会产生很多悬浮小颗粒，如果隧道中有火源，当粉尘浓度达到一定值时，就会发生爆炸。（6）坍塌。有些公路工程隧道周边地层结构强度比较小，在施工机械设备和施工工序的影响下，就会发生振动，进而造成隧道坍塌。

3.瓦斯隧道灾害危险性评价模型的建立

在隧道工程建设过程中，都需要进行勘察、设计和施工，在各个建设环节所获得的建设资料有较大区别，同时所面临的风险也不尽相同。因此，在对公路瓦斯隧道进行风险评价时，也需要进行不同环节风险评价。

3.1评价因素集的建立

在风险评价中，事故有害影响因素分析是十分重要的环节，通过安全分析模型，能找出瓦斯隧道施工事故的各个影响因素，然后对各个影响因素之间的逻辑关系进行分析，这样才能建立完善的风险评价指标体系。根据《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估制度及指南》中的要求，综合考虑瓦斯隧道工程施工特点，即可得出隧道工程安全风险因素，具体可分别为4大类：地质因素、环境因素、人因素以及安全管理因素。由于施工风险评价体系结构形式复杂，因此，还可以结合瓦斯隧道工程实际情况建立层次结构因素集合，具体如下：

U={U1，U2，U3，U4}={物的因素，环境因素，人的因素，管理因素}

U1={U11，U12，U13，U14，U15，U16}={隧道围岩级别、地质构造及瓦斯赋存条件、瓦斯等级、瓦斯工区长度、瓦斯压力、地下水状况}

U2={U21，U22，U23，U24}={通风方式，通风距离，開挖断面，距煤层距离}

U3={U31，U32，U33，U34，U35，U36，U37}={企业资质，安全管理人员配备，专业技术人员配备，作业人员经验，专项施工方案，安全制度与执行，安全教育}

U4={U41，U42，U43，U44}={施工通风效果，电气及机械设备，瓦斯监控，安全预案及演练}。

3.2评价指标权重集的建立

对于各个指标权重，需要应用层次分析法进行计算：（1）构建递阶层次结构、构造判断矩阵，（2）采用层次分析法，对各个层次指标权重进行计算，（3）对单一准则下各个元素的相对权重进行检验分析，并对矩阵中各个元素进行调节。

3.3瓦斯隧道单一危险性指标值的建立

根据上文所述指南中的要求，对公路瓦斯隧道施工危险因素进行分析，然后采用专家调查法或者检查表，针对风险因素评估指标值，进而得出公路瓦斯隧道施工中风险因素的评估指标值。

3.4危险性指数的计算与风险等级标准的确立

在对危险性指数进行计算时，需要采用风险权重集进行计算，在具体的计算过程中，需要综合考虑物的因素、环境因素、人的因素和管理因素的指标值，如果风险因素所对应的权重越大，则说明公路瓦斯隧道施工危险性指标较高，必须采取风险预防控制策略。

在公路瓦斯隧道施工区，可以根据危险性指数确定风险等级，并根据风险等级采用相应的风险管理策略，并判断瓦斯隧道施工风险事故发生的可能性。

4.公路瓦斯隧道施工风险预防

4.1隧道防火风险监测

在进行公路瓦斯隧道施工过程中，必须采用有效的防火策略，因此需提升消防管理水平，根据相关规定严格执行隧道工程消防任务。消防人员需要定期对灭火器以及其他消防仪器设备进行检查和维护保养，保证各类消防设备处于安全运行状态。对于消防人员，也应注意定期举行技术培训活动，丰富其消防理论知识，在实践中积极总结工作经验，这样才能提升消防工作水平。此外，还需要注意，在瓦斯工作外区域，也应根据消防要求配置消防水池以及采砂。

4.2施工通风风险预防

在公路瓦斯隧道工程施工中，通风环境至关重要，只有保证隧道通风良好，才能保证施工安全，避免施工人员受到有害气体的危害，同时避免发生瓦斯燃烧和爆炸事故，提升瓦斯隧道施工安全性。尤其需要注意的是，如果瓦斯隧道为高、大、长瓦斯隧道，更应选用先进的通风技术，这样不仅能保证施工安全，还能在一定程度上提升施工进度。在通风风险预防中，具体需要注意以下几点：（1）如果隧道中有瓦斯，则应采用机械通风技术，尽量避免采用自然通风方式，有效控制瓦斯隧道环境中的最小风俗以及最大通风量。（2）为了提升隧道通风效果，尽量将隧道中的有害气体排出，风筒与隧道工作面之间的垂直距离应控制在10m以上，同时，为了避免洞口风机吸入由洞口排出的有害气体，对于洞口风机与洞口侧的水平距离，应控制在5～10m之间。（3）在瓦斯隧道工程各个施工作业区域，都应设置独立的通风系统，如果风机发生故障，造成通风设备无法正常运行，则应设置报警系统进行报警，第一时间通知隧道工程施工人员撤离危险区域，当通风设备恢复正常运行工况后，才能继续组织施工。

4.3隧道揭煤段风险预防

在公路瓦斯隧道揭煤段施工过程中，必须进行超前钻孔探测，通常情况下，当下煤层深度在10m左右时，即可进行探测，综合考虑隧道工程实际情况确定钻孔长度，一般应控制在15m以上。另外，在钻孔施工过程中，对于工作面两侧位置以及迎面，都应采用木板进行封闭处理，然后再进行钻进施工，这样能有效避免隧道工程发生坍塌事故。除此以外，还需要注意的是，对于钻孔位置所排放的瓦斯范围，也有严格规定，确保瓦斯的安全顺利排放。而对于那些煤层的透气度、排放的孔间距等因素的影响，也要充分考虑。如图1所示为煤层瓦斯超前探测综合方案图。

5.结束语

综上所述，在很多隧道工程施工中，可能会遇到煤系地层，如果处理不当，就会对正常施工造成不良影响，另外，在进行公路瓦斯隧道施工过程中，会对施工环境造成不良影响，比如瓦斯泄露，危害施工人员生命健康，污染周边自然环境等等。对此，在进行公路瓦斯隧道施工过程中，需要构建完善的风险评价体系，对施工环节遇到的风险因素进行分析判断，加强瓦斯监测，做好隧道通风管理，预防爆炸事故，只有采用完善的风险管理方案，才能有效控制公路瓦斯隧道施工中的各个风险因素，保证公路隧道施工的顺利进行。

参考文献：

[1]董莹.公路高瓦斯隧道施工风险分析[D].淮南：安徽理工大学，2017.

[2]邓加亮.公路瓦斯隧道施工风险分析[D].长沙：长沙理工大学，2010.