前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了成貴鐵路高瓦斯隧道瓦斯防治技術(shù)范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請(qǐng)閱讀。
摘要:成貴鐵路沿線穿越多個(gè)煤系地層、煤層及煤礦采空區(qū)以及油氣田瓦斯地層,高瓦斯隧道數(shù)量多,而且還有瓦斯突出風(fēng)險(xiǎn)的隧道,隧道施工風(fēng)險(xiǎn)高。施工過程采用了有效的施工措施和瓦斯防治技術(shù),以加強(qiáng)隧道通風(fēng)為主要手段,強(qiáng)化瓦斯檢測(cè),提高電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的防爆配置,落實(shí)現(xiàn)場的制度執(zhí)行及監(jiān)督檢查,確保了高瓦斯隧道的施工安全,可為其它高瓦斯隧道的安全施工提供借鑒。
關(guān)鍵詞:瓦斯檢測(cè);防爆設(shè)備;隧道通風(fēng)
1工程概況
成都至貴陽鐵路經(jīng)由四川省的樂山市,向東經(jīng)宜賓市、興文縣,云南省的威信鎮(zhèn)雄縣,貴州省的畢節(jié)市、大方縣、黔西縣,至貴陽市,線路長515.02km。隧道穿越油氣田瓦斯地層、煤系地層、多個(gè)煤層、煤礦采空區(qū)。全線共有21座高瓦斯隧道,其中有3座有瓦斯突出風(fēng)險(xiǎn)的隧道,在施工中對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行了抽排,高瓦斯隧道的安全施工是成貴鐵路瓦斯隧道施工的重點(diǎn)。
2成貴鐵路高瓦斯隧道工程特點(diǎn)和難點(diǎn)
(1)高瓦斯隧道多,而且多為長隧,4000m以上的高瓦斯隧道有10座(其中5000m以上6座)。長距離增加了瓦斯隧道通風(fēng)的難度,施工風(fēng)險(xiǎn)高,安全管理難度大。(2)高瓦斯隧道穿過煤層多、煤層厚,最厚煤層真厚度達(dá)到5m。有的隧道需進(jìn)行多次揭煤,揭煤工作難度大。隧道穿過煤層時(shí)瓦斯含量高,超前探孔內(nèi)瓦斯高達(dá)到76%甚至100%,施工風(fēng)險(xiǎn)大。在一高瓦斯隧道的平導(dǎo)鄰近煤層施工過程中,當(dāng)時(shí)為了接長風(fēng)管停風(fēng)25min,瓦斯?jié)舛葟?.18%上升到了10.4%,可見在煤層及鄰近煤層的隧道施工,是瓦斯安全管理的重點(diǎn)。(3)全線有瓦斯突出風(fēng)險(xiǎn)的隧道有3座,對(duì)有瓦斯突出風(fēng)險(xiǎn)的隧道進(jìn)行了瓦斯抽排,施工風(fēng)險(xiǎn)大、施工工期長。
3成貴鐵路高瓦斯隧道瓦斯防治技術(shù)
成貴鐵路高瓦斯隧道采用超前探孔和加深炮孔對(duì)地層及煤層瓦斯進(jìn)行超前探測(cè),通過人工和自動(dòng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛?,采取雙風(fēng)管雙風(fēng)機(jī)模式的通風(fēng)系統(tǒng)確保瓦斯隧道的通風(fēng),采用防爆的電氣設(shè)備和防爆的機(jī)械設(shè)備杜絕物體高溫及火花的產(chǎn)生,加強(qiáng)現(xiàn)場火源管理和各項(xiàng)管理制度的落實(shí),通過多種手段和措施確保了高瓦斯隧道的施工安全。
3.1高瓦斯隧道瓦斯超前探測(cè)
高瓦斯隧道采取不小于⌀76mm的超前探孔1~3孔對(duì)掌子面圍巖進(jìn)行探測(cè),探孔長度30m,每次搭接長度5m。加深炮孔每個(gè)斷面布設(shè)5個(gè),在每次開挖時(shí)均打設(shè),加深量不小于3m。對(duì)探測(cè)孔或加深炮孔內(nèi)的瓦斯進(jìn)行檢測(cè),判斷前方地層是否含有高濃度瓦斯。對(duì)隧道穿越煤層前的瓦斯探測(cè),按照揭煤程序、按專項(xiàng)設(shè)計(jì)進(jìn)行探測(cè)孔的布設(shè)和進(jìn)行探測(cè)。對(duì)有瓦斯突出風(fēng)險(xiǎn)的隧道,根據(jù)專項(xiàng)防突探測(cè)方案進(jìn)行探測(cè),并取樣分析有關(guān)數(shù)據(jù)。
3.2高瓦斯隧道瓦斯檢測(cè)
瓦斯檢測(cè)是瓦斯隧道施工的重要工序,也是瓦斯隧道施工中安全施工的依據(jù)和保障,瓦斯施工應(yīng)遵循“瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)不施工,施工瓦斯?jié)舛炔怀瑯?biāo)”的原則,當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)后立即停止施工,加強(qiáng)通風(fēng),當(dāng)瓦斯?jié)舛认♂尳档偷皆试S濃度后,方可施工。高瓦斯隧道采用自動(dòng)瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)和人工瓦斯檢測(cè)相結(jié)合的方式,自動(dòng)檢測(cè)和人工檢測(cè)相互補(bǔ)充和相互校驗(yàn)。3.2.1自動(dòng)瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)。自動(dòng)瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)采用KJ系列的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),可連續(xù)、自動(dòng)檢測(cè),瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備包括:主控計(jì)算機(jī)、洞內(nèi)分站、低濃度瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、粉塵傳感器、溫度傳感器、風(fēng)速傳感器、遠(yuǎn)程斷電儀、報(bào)警器、設(shè)備電源和備用電源等。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、洞內(nèi)傳感器聲光報(bào)警及洞外監(jiān)控中心自動(dòng)報(bào)警,并根據(jù)通風(fēng)情況及瓦斯?jié)舛葘?shí)現(xiàn)自動(dòng)的風(fēng)電閉鎖及瓦電閉鎖。甲烷傳感器等傳感器設(shè)在開挖掌子面、二襯模板臺(tái)車、進(jìn)洞30m處。3.2.2瓦斯人工檢測(cè)。人工檢測(cè)由瓦檢員檢測(cè),瓦檢員為有煤礦瓦檢員經(jīng)歷的持證人員擔(dān)任,瓦檢員配備光干涉瓦檢儀和便攜式瓦斯報(bào)警儀,人工檢測(cè)是對(duì)瓦斯容易聚體的部位按照規(guī)定的頻率進(jìn)行檢測(cè),一般為隧道塌腔、隧道掌子面、隧道施工斷面變化部位、模板臺(tái)車襯砌施工部位、隧道洞室、會(huì)車道加寬處、橫通道處、通風(fēng)死角,這些部位是人工瓦斯檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)部位。隧道內(nèi)帶班人員及安全員進(jìn)洞隨身攜帶便攜式瓦斯報(bào)警儀,不定時(shí)對(duì)隧道各部位瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行檢測(cè)及監(jiān)測(cè)。
3.3高瓦斯隧道通風(fēng)
隧道的瓦斯防治的最有效的措施是通過通風(fēng)把瓦斯?jié)舛冉档偷皆试S濃度范圍內(nèi),并通過隧道通風(fēng)排出洞外。高瓦斯隧道采取雙風(fēng)管雙風(fēng)機(jī)的加強(qiáng)通風(fēng)模式,通風(fēng)管采用抗靜電、阻燃的低漏風(fēng)率的柔性風(fēng)管。雙風(fēng)管雙風(fēng)機(jī)為2套獨(dú)立運(yùn)行的通風(fēng)系統(tǒng),通風(fēng)設(shè)備配置計(jì)算時(shí),一套的通風(fēng)系統(tǒng)就可以滿足瓦斯隧道的通風(fēng)需要,設(shè)雙套通風(fēng)系統(tǒng)為通風(fēng)安全儲(chǔ)備及備用和特殊情況下的滿足連續(xù)通風(fēng)需要。當(dāng)隧道瓦斯超標(biāo)時(shí)可以同時(shí)開啟,以快速地降低瓦斯?jié)舛鹊桨踩珴舛?,在延伸接長風(fēng)管或移動(dòng)模板臺(tái)車時(shí),2套通風(fēng)管道可以互換通風(fēng),確保瓦斯隧道實(shí)現(xiàn)連續(xù)通風(fēng)。成貴鐵路高瓦斯隧道實(shí)行通風(fēng)方案驗(yàn)收制,對(duì)高瓦斯隧道,施工單位應(yīng)編制隧道通風(fēng)專項(xiàng)方案,經(jīng)專家評(píng)審后實(shí)施,實(shí)施過程中專家組要根據(jù)評(píng)審后的方案進(jìn)行驗(yàn)收,并定期檢查通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。施工過程中采取了“設(shè)備高配,通風(fēng)加倍”的通風(fēng)理念,在穿越煤層施工中,隧道瓦斯?jié)舛染刂圃?.3%范圍內(nèi)。
3.4機(jī)電設(shè)備及機(jī)械設(shè)備的配置
成貴鐵路的高瓦斯隧道均采用防爆的機(jī)電設(shè)備和防爆的施工機(jī)械設(shè)備。對(duì)隧道未襯砌段采用Ⅰ級(jí)防爆電氣設(shè)備和照明燈具,已襯砌段采用Ⅱ級(jí)防爆設(shè)備和照明燈具。聘請(qǐng)煤礦專業(yè)電工管理隧道電氣設(shè)備和照明燈具及接線工作,確保電氣設(shè)備和照明燈具的防爆性能的有效性。高瓦斯隧道的施工采用無軌運(yùn)輸方式,以柴油為動(dòng)力的行走運(yùn)輸及裝渣施工設(shè)備多采用防爆改裝的設(shè)備。防爆改裝按照煤炭行業(yè)MT989《礦用防爆柴油機(jī)無軌膠輪車通用技術(shù)條件》(MT989)和《礦用防爆柴油機(jī)通用技術(shù)條件》(MT990)進(jìn)行防爆改裝,主要的改裝部分為電啟動(dòng)系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、動(dòng)力部件的高溫部位及散熱系統(tǒng)、排氣系統(tǒng),并加裝瓦斯傳感器和斷電儀,當(dāng)瓦斯超標(biāo)后,整機(jī)立即熄火斷電。濕噴機(jī)、輸送泵等電力為動(dòng)力的機(jī)械設(shè)備采用新購的礦用防爆型設(shè)備,對(duì)電力為動(dòng)力的機(jī)械設(shè)備沒有煤礦礦用防爆的,采用防爆改裝,主要對(duì)電啟動(dòng)系統(tǒng)、電路系統(tǒng)進(jìn)行防爆改裝,并加裝瓦斯傳感器和斷電儀。定期對(duì)機(jī)電設(shè)備和防爆機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查,特別是接線部位、改裝部位進(jìn)行防爆性能檢查,防止防爆性能失效。
3.5加強(qiáng)現(xiàn)場火源管理。
引起瓦斯燃燒爆炸的一個(gè)條件是650℃~750℃的溫度或引爆火源,施工現(xiàn)場要加強(qiáng)對(duì)火源的管理和高溫物體的處置。3.5.1加強(qiáng)進(jìn)度管理、杜絕火源進(jìn)洞設(shè)置門禁,進(jìn)洞人員進(jìn)行隨身檢查,杜絕火柴及打火機(jī)、手機(jī)等可產(chǎn)生電火花的電子產(chǎn)品帶進(jìn)隧道,運(yùn)輸車輛進(jìn)洞時(shí)檢查駕駛室是否有會(huì)產(chǎn)生火源、電火花的物品帶進(jìn)隧道。嚴(yán)格動(dòng)火作業(yè)的實(shí)施程序,隧道開工前,嚴(yán)格界定那些工序需要?jiǎng)踊鹱鳂I(yè),然后制定動(dòng)火制度和動(dòng)火程序,實(shí)施時(shí)動(dòng)火工序嚴(yán)格按照界定的工序,不可逾越和放寬。動(dòng)火作業(yè)實(shí)施時(shí)嚴(yán)格按照動(dòng)火制度實(shí)施。3.5.2采取措施避免產(chǎn)生施工火花(1)隧道裝渣時(shí)對(duì)洞渣進(jìn)行灑水,避免機(jī)械“找頂”,減少和防止產(chǎn)生碰撞火花。(2)采用煤礦許用爆破器材,消除爆破時(shí)火花的產(chǎn)生。堵塞炮孔,采用水壓爆破,杜絕出現(xiàn)炸藥的高溫殘暴藥。
3.6加強(qiáng)制度管理,制度落實(shí)到人,層層監(jiān)督
聘請(qǐng)煤炭行業(yè)有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員、鐵路公路行業(yè)內(nèi)有瓦斯隧道施工經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員編寫了十二項(xiàng)管理制度,從進(jìn)洞管理、機(jī)械電氣設(shè)備管理、瓦斯檢測(cè)監(jiān)測(cè)、隧道通風(fēng)管理、高瓦斯隧道防火、防爆管理、隧道揭煤管理等十二方面進(jìn)行了制度化規(guī)定。聘請(qǐng)由煤礦瓦斯管理的專業(yè)人員及有隧道瓦斯施工經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員組成專家組,定期對(duì)高瓦斯隧道的管理制度的執(zhí)行進(jìn)行檢查,檢查制度落實(shí)以及現(xiàn)場執(zhí)行情況,加強(qiáng)制度管理落實(shí)到人,層層監(jiān)督到位,杜絕瓦斯事故的發(fā)生。
4結(jié)束語
成貴鐵路高瓦斯隧道數(shù)量多,而且大多穿過煤層,施工過程中瓦斯逸出量大,施工風(fēng)險(xiǎn)大,施工過程中通過對(duì)高瓦斯區(qū)段連續(xù)超前探孔探測(cè)瓦斯,采用自動(dòng)瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)和人工瓦斯檢測(cè)相結(jié)合的瓦斯檢測(cè)監(jiān)測(cè)手段,雙風(fēng)管雙風(fēng)機(jī)的高配置的通風(fēng)系統(tǒng),電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備均采用防爆的設(shè)備,通過很抓制度落實(shí)和嚴(yán)格的過程監(jiān)督管理,確保了高瓦斯隧道的施工安全。
參考文獻(xiàn)
[1]奐炯睿.成貴鐵路瓦斯隧道施工的建設(shè)管理[J].中外建筑,2015(12).
[2]趙階勇.鐵路瓦斯隧道施工特點(diǎn)及問題探討[J].隧道建設(shè),2011(2).
[3]謝銜光.都汶公路高瓦斯隧道作業(yè)機(jī)械配置及防爆改裝技術(shù)[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2009(5).
[4]康小兵,許模,丁睿.隧道瓦斯災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)初探[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2010(5).
[5]TB10120-2002鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范[S].中國鐵道出版社.
[6]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.煤礦安全規(guī)程[S].北京:煤炭工業(yè)出版社,2009.
[7]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.防治煤與瓦斯突出規(guī)定[S].北京:煤炭工業(yè)出版社,2009.
[8]茍彪.瓦斯隧道施工控制及防治措施探討[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2011(2).
作者:汶文釗 秦曉玲 單位:1.中鐵一局技術(shù)研發(fā)中心 2.中鐵一局五公司