李铭
摘 要:高瓦斯公路隧道施工存在瓦斯窒息、瓦斯爆炸等重大风险,加强瓦斯安全技术措施对隧道施工安全尤为重要。该文结合在建成都天府国际机场高速公路龙泉山1号、2号隧道工程,浅析高瓦斯公路隧道施工安全技术措施,降低施工风险,保障施工安全。高瓦斯公路隧道施工存在瓦斯窒息、瓦斯爆炸等重大风险,结合在建成都天府国际机场高速公路龙泉山1号、2号隧道工程施工实际情况,探讨高瓦斯公路隧道施工在超前地质预报、钻爆作业、瓦斯检测、施工通风、电气设备及作业机械等方面的安全技术措施。
关键词:高瓦斯 隧道施工 安全技术措施
中图分类号:U459. 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)05(a)-0059-02
1 公路瓦斯隧道分类
公路瓦斯隧道分为微瓦斯、低瓦斯、高瓦斯、煤(岩)与瓦斯突出4类,瓦斯隧道类别按瓦斯工区或瓦斯地层的最高类别确定。
在建成都天府国际机场高速公路龙泉山1号、2号隧道为分离式隧道(D1线、K线、D2线、D3线),龙泉山1号隧道长2232.25m,龙泉山2号隧道长2379m,隧道断面布置为2+3+3+2(车道)。
根据《成都新机场高速公路隧道有害气体专项评价报告》,成都天府国际机场高速公路龙泉山1号、2号隧道场地位于四川盆地西部红层低山区,出露白垩系及侏罗系地层,岩性以泥岩为主夹砂岩,隧道穿越三大湾气田,隧址区有断裂通过,是油气聚集的有利地区。对2座隧道浅层天然气进行钻孔测试,钻孔均有天然气显示,综合判定龙泉山1号、2号隧道为高瓦斯隧道。
2 超前地质预报
龙泉山1号、2号隧道针对高瓦斯隧道采用超前钻孔对瓦斯进行测试和预报,超前钻孔同时兼作超前地质探孔。超前钻孔完成后对前方围岩的瓦斯压力、钻孔瓦斯涌出量、钻孔瓦斯衰减系数进行测定,并计算隧道开挖过程中瓦斯涌出量,根据瓦斯涌出量核定施工工区的瓦斯等级,同时预测施工前方可能出现异常瓦斯涌出情况和判定是否存在煤与瓦斯突出的可能性。
3 钻爆作业
龙泉山1号、2号隧道瓦斯工区钻爆作业执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”。瓦斯设防段爆破采用防爆型起爆器作为起爆电源,使用煤矿许用电雷管;高瓦斯地层段使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药,低瓦斯地层段使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药。钻孔采用湿式钻孔,炮眼深度不小于0.6m,炮眼剩余部分采用炮泥封堵。
4 瓦斯检测
龙泉山1号、2号隧道采用人工监测与自动遥测相结合的方式。在进出洞外设置瓦斯监测中心,洞内布置远距离瓦斯探头,24h连续监测洞内瓦斯浓度。人工监测配备光干涉式甲烷测定器,所用仪器定期校核、检定。瓦斯重点检测开挖面及其附近20m范围,同时对断面变化交界处上部、导坑上部、横通道处以及衬砌台车、防水卷材背后等容易集聚瓦斯的部位进行重点检测。
瓦斯浓度实施三级管理,隧道内任一处瓦斯浓度低于0.3%可正常施工,当达到0.4%报警,达到0.5%停工检查(见图1、图2)。
5 施工通风
龙泉山1号、2号隧道施工期间,建立通风监控系统,测定空气参数、瓦斯浓度、风速、风量等。施工通风采取压入式,瓦斯工区施工区域风速不宜低于0.5m/s,消除瓦斯集聚的风速不小于1m/s。
瓦斯隧道各开挖工作面采用独立通风,严禁任何两个工作面之间串联通风;施工通风设置有同等性能的备用风机,配置两路电源。在瓦斯容易集聚的地方,安装局扇。局部通风机和开挖工作间电气设备安装有风电闭锁装置,并定期校核其可靠性。隧道采用抗静电的风带,风管口接到开挖工作面10m以内。
隧道设置有“两闭锁”:风电闭锁和瓦电闭锁(见图3、图4、图5)。
6 电气设备及作业机械
龙泉山1号、2号隧道电气设备及作业机械采用防爆型;隧道照明器材采用防爆型,开关设置在隧道洞口,洞内移动照明配置隔爆型投光灯。隧道内高压为10kV,照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压不超过127V,远距离控制线路的额定电压不超过36V。
电缆采用不延燃橡套电缆,电缆与电气设备连接使用防爆型接线盒;设有过电流和漏电保护,接地装置。
隧道内作业机械应使用蓄电池电机车或柴油机车,挖掘机、装载机、运渣车、运输车、混凝土罐车、混凝土泵车等作业机械,进行防爆改装,安装车载瓦斯自动监控报警与断电系统的防爆装置。
7 建議
该文结合在建成都天府国际机场高速公路龙泉山1号、2号隧道工程施工的实际情况,主要介绍了高瓦斯公路隧道施工超前地质预报、钻爆作业、瓦斯检测、施工通风、电气设备及作业机械等安全技术措施。同时,应建立健全施工安全责任制度、安全管理制度、安全作业规程,严格隧道施工安全专项设计和施工组织设计的相关要求,降低施工风险,保障施工安全。
参考文献
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