广东龙浩公路桥梁工程有限公司 广东广州 510000
摘要：本文主要指针对瓦斯隧道施工的安全管理展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对瓦斯的基本属性作了介绍，并在分析瓦了斯隧道施工安全管理检查要点的基础上，给出了一系列相应的管理措施，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：瓦斯隧道；施工安全；安全管理
隧道施工在整个工程施工中安全隐患是最多的，防范也是最难的，尤其是瓦斯隧道施工。瓦斯作为易爆气体，在瓦斯隧道的施工过程中，我们必须要对此有高度的重视。因此，我们应该在施工前制定出完善的施工安全方案和应急救援预案，并采取有效的安全施工措施，以保证保证瓦斯隧道施工安全和质量。
1 工程概述
某隧道范围内地质均为页岩夹炭质页岩、砂岩，炭质页岩呈透镜状分布，规律性极差，局部炭质含量高，围岩稳定性差，且构造裂隙发育，存在瓦斯突出及聚集的地质条件。
为确保瓦斯隧道施工安全，保证质量及进度目标的实现，瓦斯隧道必须坚持“先测后进，有疑必测，不明不进”的指导方针，坚持“加强通风，勤测瓦斯，严禁火源”的基本原则。施工中主要采取加强瓦斯超前地质预报、每开挖循环施作加深探测炮孔，瓦斯监测和施工通风等措施。
2 瓦斯的基本属性
瓦斯是以甲烷为主的各种有害气体的统称，其成分极其复杂，主要含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气和数量不等的重烃以及稀有气体等。是一种无色、无味、无毒的气体，标准状态下密度为0.716kg/m3，相对于空气的比重为0.554，由于瓦斯较空气密度小，故常积聚在隧道的顶部。瓦斯的化学性质不活泼，微溶于水，无毒。
瓦斯的特性主要有：
（1）爆炸性。当瓦斯和空气中的氧气混合，达到一定的浓度比例后，遇到火源，就会产生燃烧和爆炸现象。瓦斯爆炸必须具备3个条件：①瓦斯浓度在5%～16%范围内；②点燃瓦斯的火源（瓦斯最低点火温度650～750℃）；③空气中的氧浓度须大于12%。
（2）渗透性。瓦斯的扩散性和渗透性都很强，因此容易通过隧道的裂隙、松散的岩层，渗透到隧道开挖后的空间里。
（3）窒息性。瓦斯是无毒、无色、无味的，但不适合呼吸，其中的乙烷、丙烷等气体被人吸入时容易产生头痛、昏迷症状，瓦斯浓度升高，空气中氧气浓度急剧下降，会引起人员窒息。
3 超前地质预报方法
结合隧道的地质条件，超前地质预报采用由面到点、长短结合、地面调查与洞内预报相结合、定性与定量相结合的方法。根据区域地质资料和设计文件，结合现场实际情况，制定预报方案，针对不同地段的工程地质情况进行地质预报重要性分级，不同级别的地段采取不同的预报手段，以达到预报的准确性。
采用地质调查法、电磁波反射法确定瓦斯地层分布位置、厚度；采用超前钻探孔内测试确定隧道开挖工作面前方地层瓦斯浓度及其变化。在钻进时，利用冲击钻具钻至瓦斯地层的大致里程后，改用双管取芯钻具进行钻进，以确定瓦斯地层的起止里程。在富含瓦斯的煤系地层中，采用长短结合的钻孔方案可提前将岩体中的瓦斯气体逐渐释放出来。瓦斯浓度探测及隧道洞内瓦斯浓度监测必须由具有专业资质的人员进行。
长距离预报主要采用地质分析法，根据地面测绘和其它基础资料对隧道通过区域的地质界线、地层岩性、地质构造、围岩级别、岩溶发育规律及特征、瓦斯地层的分布、其它不良地质情况进行长距离、宏观预测预报，分析和把握主要瓦斯地层分布范围、在隧道内出露的大致里程等，从而制定合理的预报方案，预报距离一般在掌子面前方200m以上。
中距离预报是在长距离预报的基础上采用地震波反射法或声波反射法、深孔水平钻探等对掌子面前方30～200m距离范围内的地质结构进行进一步探明，对瓦斯地层的位置、规模等作出更为准确的预报。
短距离预报是在中长距离预报的基础上采用掌子面素描、红外探测、地质雷达和超前钻孔等方法进行预报，探明掌子面前方30m范围内地层岩性、地质构造、不良地质及地下水出露情况等，对可能有瓦斯突出、地层瓦斯溢出和其它不良地质情况等进行钻孔验证。
根据以上分析，建议采取“以地质法为基础、以物探法为主要手段，超前钻孔和瓦斯浓度监测相结合”的综合方法实施瓦斯隧道超前地质预报。
4 瓦斯隧道施工管理基本原则
（1）进洞作业人员按工种必须进行三级教育，即岗位教育、进洞教育和工序（工班）教育。
（2）特种作业人员如瓦检工、爆破工、通风工、安全检查工、车辆司机、信号工、电工、金属焊接工、瓦斯抽放工等，必须经劳动行政部门和其它有关部门培训考核合格并取得相应专业的安全操作资格证，方可持证上岗。
（3）施工使用涉及安全生产的机电产品，必须经过防爆安全检验并取得安全标志。
（4）建立进洞检查制度和出入洞人员清点制度，进洞人员必须随身携带自救器，严禁携带烟草和点火物品，严禁穿化纤衣服。安全出口应经常清理、维护、保持畅通。
（5）建立应急预案，配备必要的急救器材、装备和药品，定期组织隧道防灾、救灾演习。
（6）隧道开工前，必须编制瓦斯隧道专项施工组织设计和安全作业规程，并组织进行安全技术交底及人员培训。
（7）洞内施工应采取湿式钻孔，爆破喷雾，装岩洒水等综合防尘措施。
（8）每道工序开工前，班组长必须对现场安全进行检查、确认，无危险时人员才能进入作业面。
（9）在洞内施工作业面附近必须配备通信设备。
（10）必须配有足够数量的瓦斯安全检测仪器，并由国家授权的安全仪表计量单位进行检验。
（11）瓦斯隧道通风系统采用专用变压器，专用开关，专用线路供电。
（12）按规定装备安全监控系统。
（13）制定防火措施，隧道内不得从事电焊、气焊等作业，如必须进行，必须制定严格的安全技术措施。
（14）爆破作业必须执行“一炮三检制度”。
5 瓦斯隧道施工安全管理检查要点
5.1 瓦斯隧道开挖
（1）审批开挖施工及安全方案。采用钻爆法施工时应审查钻爆设计，还应注意审查以下内容：①安全管理制度及机构设置是否符合有关安全规程规定。②上岗人员资质及安全培训考核情况。③施工通风设计及瓦斯监控手段和方案。
（2）熟悉相关设计文件，认真进行施工图纸现场核对。
（3）瓦斯隧道钻爆作业检查要点：①检查炸药及电雷管等火工用品是否符合钻爆设计。②抽查装药、封堵、爆破网络连线施工作业。③爆破前检查爆破地点瓦斯浓度。④爆破后检查爆破地点通风、瓦斯浓度、煤尘等情况。
5.2 瓦斯隧道防突
（1）检查施工单位超前探测与瓦斯突出危险性预测方案，瓦斯突出危险性预测的方法和临界指标应符合《铁路瓦斯隧道技术规范》要求。
（2）检查超前钻孔位置、钻探记录和岩芯。
（3）检查施工、试验检测记录。
（4）检查施工单位防治瓦斯突出的措施与效果
①确定有瓦斯突出危险时，应要求施工单位制定包括技术、组织、安全、通风、监测、抢险、救护等技术组织措施，并进行审批和检查落实情况。
②审批瓦斯钻孔排放施工设计方案。
③检查施工防突措施实施后，还应检查施工单位进行的效果检验，以确认防突措施是否有效。防突措施效果检验方法、指标及临界值应根据实测数据确定或按现行《铁路瓦斯隧道技术规范》要求进行，防突措施无效时应采取补充防突措施。
（5）揭煤
①采用震动放炮一次揭煤，每次只能揭一层煤，不得同时多层揭煤，石门工作面距煤层的垂距不得小于2m，当石门揭穿后，在半岩半煤中掘进，各掘进工作面应始终保持前方安全区不得小于5m。
②揭煤前应做好钢架、超前支护等防护措施。
③各分部开挖部位不得同时揭煤。
④进入煤系地层段后，必须采用湿式钻孔，防止产生煤尘，爆破时使用煤矿许用炸药和电雷管，电力法起爆。
5.3 施工通风
（1）审批施工通风设计及方案。（2）检查通风及监测人员的在岗情况，保证通风监测系统运行正常及监测记录真实。（3）检查临时性停电停风组织、安全技术措施、管理制度。（4）检查通风、瓦斯监测制度及瓦斯监测日报表。（5）定期检查瓦斯监测设备的维修、保养及标定纪录。（6）针对有瓦斯积聚可能的重点部位，进行瓦斯浓度的随机独立监测，并做好记录，每天不少于3次。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
5.4 电器设备与作业机械
（1）检查电器设备与作业机械的防爆性能、操作性能、供电电源、电源线路、电压、电缆的选用和敷设是否满足现行《铁路瓦斯隧道技术规范》要求。
（2）检查机电设备管理制度和电工、爆破工、瓦斯检测人员，电器设备防爆检查员及仪器、仪表校正人员等特种作业人员培训、持证上岗情况。
5.5 瓦斯隧道防火
（1）检查消防水池设置和消防用砂备料情况。
（2）检查防火措施的落实情况。（3）检查作业人员登记簿，抽查个人自救器携带情况。
5.6 支护
（1）审批支护施工方案，在辅助坑道与正洞的交界地段，支护措施应加强。（2）检查喷射砼工艺，瓦斯隧道喷射砼应采用湿喷工艺。（3）检查喷射砼厚度。
5.7 衬砌
（1）审批衬砌施工方案。（2）检查瓦斯隔离板（防水板）的出厂合格证、试验报告，各项试验指标应满足设计要求。（3）检查支护表面，应将外露的锚杆头、钢筋头等切除，应无坑洼及岩石突出，将凸凹不平的部位进行修凿抹平。（4）检查瓦斯隔离板（防水板）的挂设、搭接长度、焊接质量，应符合设计要求。（5）检查围岩和初期支护变形量测纪录，变形基本稳定后，应及早施作二次衬砌，封闭瓦斯。
5.8 防排水
（1）审批施工单位防排水施工方案。（2）检查塑料防水板、橡胶止水带、盲管（沟）等原材料的产品合格证、试验报告并进行平行或见证取样检测。（3）检查盲管（沟）、水气分离装置布置位置、间距、连接质量及综合排水、排气效果。（4）检查衬砌施工缝防水处理及留置位置。（5）检查止水带安装及连接质量。（6）检查变形缝处止水带的安装位置及接头处的连接是否牢固。
5.9 耐腐蚀气密性砼
（1）检查耐腐蚀气密剂的出厂合格证、试验报告，各项试验指标应满足设计要求。（2）检查耐腐蚀气密剂掺量必须符合设计用量。（3）检查水泥用量及种类。水泥应采用普通硅酸盐水泥。（4）检查粗细骨料，选用标准应满足《铁路瓦斯隧道技术规范》要求。（5）检查耐腐蚀气密性砼施工要点及技术措施。
5.10 辅助坑道及附属洞室
（1）辅助坑道封闭前要按设计要求认真检查排水设施是否完善，要与隧道的排水设施相连通形成完整统一的排水系统。（2）抽查横洞、斜井的封闭以及与正洞连接处的封闭质量。（3）检查横洞、斜井的位置、通风方式。
6 瓦斯隧道施工主要工序作业要求
6.1 瓦斯气体检查要求
（1）检测仪器配置
①进洞时工程技术人员（测量、试验、其他检查人员）、爆破工通风班长、各工序作业班组长必须携带便携式瓦斯检测仪。
②瓦斯检查工必须携带便携式光学甲烷检测仪。
（2）瓦斯检查工对掌子面、洞室机电设备安装点、有人作业点都必须进行定期巡回检查。
（3）对掌子面瓦斯浓度检查次数要求
①低瓦斯隧道工区每班不少于2次。
②高瓦斯隧道工区每班不少于3次。
③有瓦斯突出危险或变化异常的掌子面必须设专人定期进行检查，并安设甲烷断电仪。
（4）瓦斯检查工必须严格遵守瓦斯巡回检查制度，并将每次检查数据记入瓦斯检查班报和现场记录牌上，并及时通知现场人员，当检测到瓦斯浓度超标时，有权责令现场人员立即停止工作，并迅速撤离到安全地点。
（5）瓦斯检查班报必须送项目经理、总工1份，项目经理、总工应对重大通风、瓦斯问题的处理措施进行审核。
6.2 瓦斯地段爆破作业要求
（1）严格执行“一炮三检制”和“三人连锁爆破制”。
（2）瓦斯隧道钻爆作业工作面附近要随时进行瓦斯检测，其浓度不得大于0.5%，钻孔深度不小于0.6m。使用煤矿许用炸药和电雷管，起爆网路采用串连方式连接。
（3）施工工区必须采用电力起爆法，使用延期电雷管起爆时最大延期时间不能超过130ms。
（4）炮孔内不得采用反向装药法起爆。
（5）严禁使用导火索及塑料导爆管等火花起爆。
（6）起爆器必须使用防爆型，1个开挖面只能使用1台起爆器起爆。
（7）当检测瓦斯浓度超过1%时严禁放炮。隧道放炮时，所有人员必须撤至300m以外。
（8）在瓦斯突出工区，爆破15min后，先由专职安全员戴防毒面具到掌子面检查爆破效果、瓦斯浓度等，确认安全后通知开动通风机对掌子面进行通风；通风30min后，由瓦斯检测人员检测掌子面、回风流等处的瓦斯浓度，当瓦斯浓度小于1%，二氧化碳浓度小于1.5%后，方可允许施工人员进入掌子面作业。
6.3 瓦斯地段通风作业要求
（1）瓦斯隧道的任何作业面不应存在通风盲点，应认真检查每个作业面的通风效果。
（2）通风设施应保持完好。调整、拆装通风设施时，应由专业通风人员执行。
（3）每个工作面都必须独立通风，通风方式均应选择压入式，严禁任何两个工作面之间串联通风。
（4）瓦斯地段压入式通风主风机风管末端距离开挖工作面宜为30m左右，主风机风管末端位置应设置局扇，局扇工作时风管口距离开挖工作面不宜大于5m。
（5）瓦斯地段施工需风量，按爆破排烟、同时工作的最多人数、同时作业的设备以及瓦斯绝对涌出量分别计算，采用其最大值，并按允许风速进行检验确定，每人供风量不得小于4m3/min。
（6）在瓦斯易于积聚处（如衬砌台车附近、专用洞室内），应实施局部通风，防止瓦斯积聚。
（7）施工期间应连续通风。如出现主要风机停转、通风系统遭受破坏、开挖工作面停风、打开封闭区等情况，应撤出人员，切断电源。恢复通风前，必须检查瓦斯浓度，符合规定后方可启动机器。
（8）隧道的主风机应有2条独立的供电线路，并装设风电闭锁装置。当一路电源停止供电时，另一路应在15min内接通，使风机正常运转。
（9）必须配置一套同等性能的备用通风机，并经常检查保持良好的使用状态。
（10）临时停工地段应继续保持连续通风，如果中断送风应及时切断电源并设置栅栏与警示牌，禁止任何人员进入。
6.4 瓦斯地段防火作业要求
（1）洞内严禁一切明火火源。
（2）不得进行电焊、气焊等易产生高温和火花的施工作业，确需电焊时应采取相应的安全措施。
（3）洞内万一发生火灾，应立即根据火灾位置、性质、瓦斯及通风状况，组织力量直接灭火，控制火势。
（4）当洞内火灾无法控制，不能直接扑灭时，应采取封闭火区的方法灭火，过后应确认火区已经熄灭无明火后方可启封，并采取逐段恢复通风的方法启封火区。
（5）洞内不得堆放棉絮等易燃物品。
（6）洞外设置消防水和消防用砂，水池中应保持不少于200m3蓄水量，并保持一定的水压。
（7）洞内设置消防管路系统，并每隔100m设置1个阀门，作业区内设置消防设施，并保持良好状态。
6.5 瓦斯地段救护工作要求
（1）洞内应配置急救设备，并指定专人保管，保持良好状态，急救设备不得挪作他用。
（2）配备应急救护队（救护队员须由经过专业训练的人员构成），并组织演练，在突发瓦斯事故时非救护队成员不得进洞抢救。
（3）应急救护队必须在统一指挥下开展抢救工作，严禁个人单独行动。
7 瓦斯隧道施工安全应急预案
7.1 制定应急预案的目的
为有效预防、及时控制和消除瓦斯隧道施工中紧急突发灾情，保障施工人员健康与生命安全，维护正常的施工生产秩序，对可能发生的灾情事件必须制定预防应急方案及措施。
7.2 安全应急预案组织机构
（1）成立应急预案工作领导小组
成立瓦斯隧道施工安全应急预案工作领导小组，统一思想，增强责任心，全面贯彻落实灾害预防的各项规定，确保各项施工安全应急预案和措施落到实处。
（2）灾害事故处理
①当发生灾害时，立即赶赴现场，及时了解探明灾害发生的时间、地点、涉及范围、性质以及洞内瓦斯和通风情况，并做好记录，及时向上级主管部门报告。
②迅速组织施工单位制定救灾计划，采取果断措施，积极组织人力、物力进行抢救，尽快消除灾害，防止事故扩大。
③灾害事故后，组织施工单位分析事故原因，认真吸取教训，督促施工单位修改完善防范措施。
8 结束语
综上所述，类似瓦斯这类特殊隧道的施工必须要引起施工方的高度的重视，因为此类隧道存在着极大的安全危险，需要我们采取有效的安全措施进行施工，以在保证工程施工质量的同时，避免安全事故的发生。
参考文献：
[1]王新、武慎良、陶春雷.七扇岩高瓦斯隧道施工安全管理实践[J].现代职业安全.2014（12）.
[2]冉海荣.龙泉山高瓦斯特长隧道工程施工安全管理[J].中国科技博览.2014（29）.
论文作者:陈晨
论文发表刊物:《基层建设》2015年25期供稿
论文发表时间:2016/3/21
标签：瓦斯论文; 隧道论文; 作业论文; 浓度论文; 地质论文; 措施论文; 人员论文; 《基层建设》2015年25期供稿论文;