总３５３期 交通世界・工程技术 ２０１５年第１１期（４月中） 瓦斯隧道施工管理及施工技术 白清亮 （廊坊市第一工程处，河北廊坊０６１１００） 摘要：瓦斯是隧道及地下工程中经常遇到的一个重要地质灾害。我国是一个多山的国家，７５％左右的国土是山地或者 重丘ｌｌ】，交通线路在选线的时候常常会选择在山区，因此，修建隧道是必然的。隧道的建设在我国交通建设中占有相 当重要的地位。近年来，修建在煤系地段中的隧道越来越多，虽然隧道防瓦斯施工技术不断发展，但是隧道瓦斯灾害 事故也在不断发生。瓦斯灾害主要表现有中毒、窒息、燃烧、爆炸、煤与瓦斯突出等五种情况，其中以瓦斯爆炸最易 发生，后果也最为严重。本文结合“杭瑞高速贵州省毕节至都格”工程中的重点工程一一谢立大山隧道的施工管理 与施工防护技术，对高瓦斯隧道的施工及防治进行研究。论述了谢立大山隧道工程概况、水文地质及隧道结构设计情 况，并分析了瓦斯隧道存在的风险，对应并提出了防治方案。随后总结了施工现场的管理制度及安全方案。 关键词：高瓦斯隧道；施工防治；安全管理 中图分类号：Ｕ４５８．１ 文献标识码：Ａ ０引言 瓦斯是埋藏在地下的煤在其变质过程中产生的烃类 气体的总称 ］。主要以甲烷为主，它以游离、吸附和吸 收三种状态赋存在煤层及煤层围岩内，并以游离状态为 主。在隧道施工过程中不断释放，在遇到火源时发生瓦 ２研究重点 谢立大山隧道属于高瓦斯突出隧道，瓦斯管理及防 治措施是施工的重点，也是施工难点。如何安全的通过 瓦斯段，需要完善的管理制度及相应的安全防治措施。 ２．１施工管理 斯灾害，造成施工人员及财产的重大损失。 本工程项目部对于谢立大山隧道施工给予相当高的 支持与重视。派出技术精英，详细制定切实可行的应急 ｌ工程背景 １．１谢立大山隧道工程概况 预案与专项施工方案并建立安全检查小组，随时检查施 工现场安全情况及防护措施的落实情况。每周采取例会 制度，听取施工进度及安全报告，随时改进施工技术及 方案，使安全处于可控状态，保证施工安全有序进行。 开工前对施工相关人员进行安全技术交底，使所有施工 人员掌握施工技术要求，明确施工安全责任。做到预防 为主，综合治理，责任明确，管理到位。由项目部经理 主持，主要工程技术人员及安全管理人员组织，定期对 谢立大山隧道属于我国高速公路网Ｇ５６贵州段内。 本隧道属于高瓦斯突出隧道，瓦斯段煤层最大厚度 ４．８ｍ，瓦斯段处于出口端，存在突出危险，左洞瓦斯段 桩ＺＫ１５３＋３９０～ＺＫ１５３＋１４６，共计２４４ｍ，右洞瓦斯段桩 号为ＹＫ１ ５３＋４１０～ＹＫ１５３＋１３０，共计２８０ｍ。左洞全长 １３０４ｍ，起讫桩号为ＺＫ１５２＋１５０～ＺＫ１５３＋４５４，其中包 括明洞３０ｍ，四级围岩８０５ｍ，五级围岩４６９ｍ。右洞全长 １２８０ｍ，起讫桩号为ＹＫ１５２＋１６５～ＹＫ１５３＋４４５，其中包 括明洞３０ｍ，四级围岩８００ｍ，五级围岩４５０ｍ。有人行 施工各班组人员进行瓦斯施工技术及安全施工注意事项 的培训。 针对谢立大山高瓦斯隧道，项目部制定了专项管 理制度严格履行瓦斯隧道进洞十不准的工作职责。十不 准：①不经允许，任何人不准进入瓦斯隧道施工区域， 更不准进洞。②不做好洞内工前安全检查不准进洞施 横Ｎ２个，车行横洞１个，紧急停车带一处。界限（宽Ｘ 高）１０．２５×５ｍ，洞门采用削竹式，照明采用光电照明方 式，通风采用机械通风。左右洞平曲线形位于直线段。 左右洞均为下坡，纵坡为．２．２％。 １．２隧道瓦斯段岩性 工；特种作业人员不经专业培训合格不准上岗。③不经 检查人员检查并符合要求不准进洞。④不做好进洞登记 不准进洞。⑤不准穿化纤衣服、带烟草、点火物品的人 员进洞。⑥不准带明火进洞或在洞内弄出明火。⑦不准 进洞人员在洞内擅自搬弄洞内设备。⑧不带个人自救器 隧道范围内夹煤层约６～８层，层厚０．２～４．８ｍ不等， 其中甲烷相对瓦斯涌出量４０．４９ｍ ／ｔ，二氧化碳相对瓦斯 涌出量４．９７ｍ ／ｔ，为高瓦斯突出煤层 】。 收稿日期：２０１５—３—３１ 作者简介：白清亮（１９８７～），助理工程师，本科，主要研究方向为施工管理及施工技术。 ３０ 不准进入瓦斯突出区作业。⑨洞内进行爆破作业时，除 爆破人员外任何人不准进洞。⑩当洞口出示预警标示 时，除规定的处理人员外任何人不准进洞。 为保证施工安全，项目部与重庆煤科院建立合作 关系，由重庆煤科院排出多名经验丰富的瓦检员驻扎 在施工现场，采取全天候瓦斯含量检测，并做好瓦斯 检测记录，分析瓦斯含量变化情况，以此指导施工作 业。施工班长、现场技术人员、安全员配备瓦斯定点 报警仪，每个作业环节由技术人员用手持式光波干涉 仪准确检测出瓦斯浓度，根据施工需要购进多台瓦斯 自动报警器，实现固定检测、流动检测和专项检测共 同防护，相互验证，形成严密的安全保障网，并及时 反馈信息防患于未然。 加强进出洞登记制度，派专人专项负责，对洞内施 工人员的登记做到详细准确。本隧道采用钻爆施工，严 格执行“一炮三检制”，在装药前、放炮前和放炮后， 由瓦斯检查员检测瓦斯情况。 ２．２安全防护措施 （１）在隧道出口端煤系地层内，首先进行煤层瓦斯预 测预报，采用钻孔方法准确探深，掌握煤层实际情况、 厚度及瓦斯储存状态。对于煤层地段在揭煤前３０ｍ和煤 层开挖后２０ｍ进行瓦斯检测，以防瓦斯溢出。工作面煤 与瓦斯突出危险预测，采用瓦斯突出预测仪进行预测。 当预测煤层有煤与瓦斯突出危险程度高，煤层较厚时， 增加揭煤次数，减少一次落煤量，减缓施工通风压力。 对开挖面２０ｍ之内拱顶及墙用高压水冲洗，清楚煤尘， 对未运出的渣体用水全部浇湿，以防煤尘爆炸 】。 （２）项目部购进煤矿专用防爆型液压钻机，超前钻 探泄压排放瓦斯，在掘进面打适当数量钻孔，形成泄压 带，降低媒体瓦斯压力，防止瓦斯突出危险。施钻时各 孔穿透煤层，并进入顶板或者底板不小于０．５ｍ。施工过 程中安排专人全过程跟班作业观察各种异常情况及工作 面、回风流中瓦斯含量，并做好记录，掌握排放效果， 当工作面瓦斯含量达到１．５％时，立即撤出人员，切断电 源，加强通风。 （３）３］１１快初期支护体系及二衬施工对瓦斯的控制也起 到了积极的作用，初期支护及二衬混凝土掺加气密剂可 加强封闭效果。初期支护施工完成，相当于为瓦斯渗出 通道关上一道门，减少了瓦斯的溢出。二衬相当于瓦斯 渗出的又一道门。本隧道在初期支护与二衬之问设全封 闭的防水板做隔离层，加强瓦斯封闭效果，以达到完全 封闭的目的。 （４）］３１１强通风是防止瓦斯爆炸最有效的方法，将空气 中的瓦斯浓度吹淡到爆炸浓度以下，将其排出洞外 】。 隧道内空气中氧气含量按体积计算，不得小于２０％。隧 道内施工通风为提供洞内各项作业所需最小风量，每人 供应新鲜空气３３ｍ ／ｍｉｎ，应将洞内各处的瓦斯浓度稀释 Ｎｏ．５％以下。对于通风管路要定期检查防止漏风。采用 工程管理 ＥＮＧ｜ＮＥＥＲ｜ＮＧ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ 大功率通风机，并要有备用通风机，一旦工作通风机出 现故障，备用通风机可以立即供风。当因检修停电等原 因停风时，必须撤出人员，切断电源［６】。恢复通风前， 必须检查瓦斯浓度。 （５）施工人员不得穿化纤衣服进入隧道，以防静电 引爆瓦斯。在隧道施工作业区设置灭火器等灭火设备， 洞外设置消防用砂和消防水池。严格执行严禁烟火进入 隧道的规定，隧道内不应进行电焊、切割等工作。高瓦 斯隧道爆破作业采用煤矿许用炸药，雷管使用煤矿许用 毫秒延期电雷管，起爆器使用防爆型起爆器作为起爆电 源。出渣车辆需要安装尾气排放净化器，防止排放尾气 带有火花，对于高瓦斯浓度地区，对施工车辆进行防爆 改装。 （６）瓦斯隧道内电器、作业机械等采用防爆型设备， 隧道内敷设的照明、控制用电缆采用铠装电缆，不引燃 橡套电缆或者矿用塑料电缆，并且需要悬挂安装，不与 隧道内风管、水管敷设在同一侧。照明设施是隧道施工 的必备设施，隧道内照明设施采用矿用防爆型照明灯， 移动照明采用矿灯。 （７）采取各种措施防止雷电波对隧道瓦斯的影响。通 电线路在隧道洞口处安装熔断器及避雷设施，对于经地 面架空线路引入隧道的供电线路，需要在洞口设置避雷 设施。 ３结语 瓦斯隧道是一种施工难度非常大的工程项目，也 是体现一个施工单位管理能力及施工技术水平的最佳平 台。施工期间存在着各种不确定的隐患，包括管理方面 的隐患；施工技术方面的隐患以及其他不可预见的隐 患，这对于施工人员是一种考验，如何能够在保证质量 安全的情况下顺利完成工程建设，还需要我们不断的学 习、总结和探索。 参考文献： ［１］何尉详．浅析我国地下工程的现状与发展前景．才智， ２０１３（１８）：２０１．２０１． ［２］康小兵，许模．我国瓦斯隧道建设现状综述．人民长 江，２０１１（３）：３０—３３． ［３］贺润山．大西煤业矿井瓦斯地质规律探讨与储量预 测．山西科技，２０１３（６）：８５—８７． ［４］陈强富．肖家坡高瓦斯隧道安全施工技术研究．城市建 设理论研究，２０１３（３３）． ［５］何东航．浅析瓦斯隧道施工安全防治．城市建设理论研 究，２０１３（２）． ［６］王坚．局扇供电探讨．科技情报开发与经济，２００４ （８）：２９７—２９８． ３１