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1项目概况
新高坡隧道位于云贵高原北部扬子准台地滇东台褶皱，本标段起讫里程D3K300+099~DK304+059，全长3960m。隧道线路纵坡为6‰、10.4‰、11‰，单面上坡。本隧道穿越可溶岩地层段，岩溶发育强烈，部分区段含有瓦斯，其中进口工区D3K301+400~DK301+900为低瓦斯段，斜井工区D3K301+950~DK304+059为高瓦斯段。由于瓦斯的存在，埋下许多安全隐患，施工时需结合各区段的瓦斯分布、含量等特点，采取相应的安全防护措施。
2瓦斯隧道的瓦斯防治措施
2.1爆破防治措施
在瓦斯工区的爆破环节，炸药的选择尤为重要，以煤矿许用炸药为宜，对于安全等级不低于三级的，则优先考虑含水炸药。瓦斯工区的起爆可采用电力起爆的方法，起爆雷管不宜采用秒或半秒级电雷管，可选择煤矿许用电雷管。瓦斯工区电雷管起爆时，采取正向连续装药结构。在岩层内爆破时，装药长度根据炮眼深度做合理控制。炮眼深度未达到0.9m时，装药长度不超过该值的1/2，反之则不超过该值的2/3。各炮眼的剩余部分用炮泥封堵，保证严密性。炮泥可考虑选用钻土炮泥或水炮泥，禁止采用煤粉或其他可燃性材料。若采取电力起爆的方法，需选择防爆型起爆器。低瓦斯工区爆破后，禁止立刻进入现场检查，否则可能会诱发安全事故。宜在爆破15min后巡视，对现场做全面的检查，判断通风、瓦斯、煤尘等方面的实际情况，若有异常则采取处理措施。瓦斯浓度＜0.3%、CO2浓度＜1.5%时，说明现场安全状况良好，可解除警戒。
2.2瓦斯隧道通风措施
本隧道斜井处采取双机双管供风的方式（132kW、110kW风机，1用1备），进口处采取双机单管供风的方式（132kW、75kW，1用1备），统一采用抗静电、阻燃性能突出的风管。提前组织通风设计计算工作，结合瓦斯工区的实际施工条件，确定适宜的通风风量和风速，再根据此类参数适配规格合适的通风机和风管，有效通风，以将隧道空气中的瓦斯浓度降低至合理的区间内。现场施工条件复杂多变，在选配通风机械设备时需考虑到其运行稳定的要求，预测可能存在的故障，准备适量的备用设备，以备不时之需。风机布设在距洞口至少20m处，并配套阻燃型防静电螺旋风管。施工期间注重通风管理，充分保证各类通风设施的正常运行。为保证通风机械设备、通风管路稳定运行，需定期安排检修，及时发现异常，妥善处理，最大限度降低通风系统的故障率，保证现场的通风效果。通风机应有两路供电系统，并配套风电闭锁装置。在通风机日常运行中，若某路电源暂停供电，其余一路电源随即启动，备用风机开始运行。此外，为保证电力供应的稳定性，需配置自发电设备及供电系统，确保在供电线路发生故障时依然有稳定可靠的电力供应，以免出现洞内瓦斯积聚的异常状况。风量的计算基于瓦斯绝对涌出量，并根据现场作业环境针对各区域采取有效的瓦斯浓度控制措施。例如，对于低瓦斯工区，洞内瓦斯浓度以0.3%以内为宜，根据此要求采取相应的通风措施，以保证现场施工安全；对于瓦斯突出工区，开挖工作面风流中的瓦斯浓度需被控制在0.3%以内。在瓦斯隧道施工中，部分区域可能出现明显的瓦斯积聚现象，此时可配套气动风机、空气引射器等设备，通过此类设备的合理应用，提高局部通风水平，以免出现瓦斯积聚的异常状况。
2.3瓦斯隧道的瓦斯监测措施
2.3.1安全监测
安全监测是瓦斯隧道施工中极为重要的安全防护措施，可用于监测隧洞内的风速、CO浓度、瓦斯浓度等。根据监测要求，建立分站、中分站、小分站，配套高精度、高稳定性的传感器和控制器，通过各类设施的联合应用，有效测定各项参数，为安全防控提供参考。各传感器的安装位置不尽相同，以甲烷传感器为例，可将其置于二衬前、二衬后、洞口里10m处，距掌子面5.0m内，距掌子面50m处，分别在各个部位开展监测工作。从现场作业人员的角度来看，需要配备便携式瓦斯监测报警仪，以便及时发现异常状况。
2.3.2人工检测
瓦斯检查人员参与到现场检查中，携带便携式瓦斯检测仪和光学瓦斯检测仪，全面检测现场各部位的瓦斯情况，不遗漏任何一处盲区和死角。揭煤时易发生瓦斯爆炸事故，因此瓦斯检查人员需全程跟班检测，并根据实测瓦斯浓度灵活调整检测频率。瓦斯浓度在0.5%以内时，每2h检测一次，反之则每1h检测一次。瓦斯检查人员必须高度重视现场瓦斯检测工作，执行“一炮三检制”。
2.3.3石门揭煤安全措施
接近突出煤层时安排超前探测，以便明确各突出煤层位置，掌握其赋存情况和该范围内的瓦斯分布情况，并准确标定煤层的位置。合理设置超前探孔，以保证探测结果的准确性，基本要求如下：接近煤层15~20m时暂停掘进，安排超前探测，掌子面探孔数量至少达到1个，综合考虑钻杆压力、孔内排出物等，据此判断煤层的位置、瓦斯逸出等方面的情况；距煤层10m时，探孔数量需达到3个或更多，需覆盖至前方上、左、右处，根据探测结果计算煤层厚度，判断煤层走向及其与隧道的位置关系等。遇地质条件复杂的区域时，适当加大法向距离。探孔规格方面，其直径通常为90~120mm，取芯孔径为90mm，长度则以穿透煤层进入顶（底）板至少0.5m为宜。确认煤与瓦斯突出性危险因素被有效消除后，可安排煤层的施工作业。石门揭煤应有专项设计方案，除了有关揭开石门及各阶段的作业内容外，还需包含抢险救援、安全措施等，以便给正式作业提供清晰的引导。石门揭煤的方法需合理，较为合适的是采用微振动爆破法。若施工现场存在极倾斜和倾斜的薄煤层，可一次完全揭穿；对于中厚、厚煤层，一次揭入煤层的深度为1~1.3m。石门揭煤施工作业如图1所示。
3瓦斯隧道安全管理措施
3.1爆破安全管理
项目部抽调专员，成立爆破管理组，参与到瓦斯隧道爆破安全管理工作中，在全方位的日常防护下，及时发现问题，妥善处理。爆破环节，采用湿式钻孔、水压爆破的方法。瓦斯段爆破时材料的选取尤为讲究，以煤矿许用炸药较为合适，配套的是煤矿许用毫秒延期电雷管或瞬发电雷管。若瓦斯段爆破选用的是煤矿许用毫秒延期电雷管，出于安全方面的考虑，要求最后一段的延期时间不超过130ms。禁止采用火雷管、普通导爆索。各厂家生产的电雷管在性能方面存在差异，不可掺混使用。爆破采用毫秒爆破、正向起爆的方法，且需电力起爆，做到一次起爆到位。加强物资管理，分开运送电雷管和炸药，为提高施工效率，可由车辆运输，但全程行驶速度均不可超过7km/h。车辆装载爆破所需的材料时，禁止同时运输其他的工程材料。对于电雷管的运输，为有效保证安全，需用专用防爆箱运输。洞内爆破的安全性必须得到保证，为此在装药前、爆破前、爆破后均要加强检查。实行的是“一炮三检制”，若瓦斯浓度在0.5%以上，则不具备爆破的条件。安全员、瓦检员、爆破员必须高度重视安全管理工作，分别检查爆破地点，在经过多重检查且确认无异常的前提下，方可告知爆破员，由其依据规范正式爆破，即实行的是“三人连锁放炮制”。
3.2瓦斯监测管理
瓦斯监测组根据隧道工程实际情况，制定一套瓦斯监测工作计划，以便有序开展监测工作。为提高监测的自动化水平，建立瓦斯自动监控系统，瓦斯自动监控系统由专员负责。瓦斯监测人员应具备合理操作仪器的能力，以便获得更加准确、更加全面的监测结果。对瓦斯监测人员进行岗前培训，落实持证上岗制度，从源头上保证工作质量。瓦斯监控值班人员需熟悉监控系统的各项功能，具备合理操作监控系统的能力，及时识别异常状况，完整地将情况上报，以便针对存在的问题采取处理措施。瓦斯监控应具有连续性，要实行24h不间断监测，合理调度监测人员，禁止员工擅自离岗。监测的信息需及时反馈，以便管理人员识别其中的异常状况，采取有效的应对措施。隧道瓦斯自动监控系统的运行水平，将在很大程度上影响施工安全性，为此需检验该系统，确认无误后方可正式使用。监控系统的功能需齐全，并具备短信息预警功能。由于技术条件限制或其他原因而难以实现该项功能时，可采取人工预警的方法。专职监测电工加强对自动监控系统的日常维护，在源头上处理异常状况，确保系统正常运行。专职监测电工负责仪器的检维修工作，每7d校正便携式瓦检仪和甲烷传感器，同时根据校正数据建立台账。未经许可，禁止随意更改甲烷传感器的参数（报警值、断电值等）。若传感器数据显示存在异常，监控值班员汇总实际情况，及时告知监测电工、外检员，共同参与到实地检查中，以便测定瓦斯浓度，判断是否满足要求，针对其中存在的问题采取有效的处理措施。
3.3通风管理
项目部指定专职人员参与到通风管理工作中，提升通风效果。通风管理组的组员需要具备足够扎实的业务知识，在参与工作前先接受考核，通过后方可正式上岗。部分情况下，可委托专业通风队伍开展指导工作。项目分部深入把握通风方案的具体内容，以科学的方法进行隧道通风。瓦斯隧道的专项通风方案必须通过批准，在此前提下，方可根据方案中的要求开展通风设备的配置和安装工作。通风设备安装到位且通过验收后，方可正常运行。在此阶段由专员加强巡视和日常维护，消除干扰因素，保证通风系统的正常运行[1-2]。通风机可能由于电力供应异常而中断运行，为此设置两路电源并配套风电闭锁装置。可配置柴油发电机，用此装置进行发电。但需注意一点，必须保证其功率满足风机正常工作的要求，且燃油足量。
4结语
本文以新高坡隧道工程为依托，结合隧道现场施工条件，着重分析瓦斯防治技术与安全管理措施，包括爆破、通风及监测三大方面，提出相应的工作策略，以保证施工顺利、安全进行。在瓦斯隧道的施工中，相关工程人员需要高度重视瓦斯爆炸问题，结合现场情况制定相应的防治措施和安全管理措施，在检测仪器、通风设备等硬件设施的支持下，有效降低隧道内的瓦斯浓度，营造安全的施工环境。
参考文献
[1]王应魁.高速公路低瓦斯隧道施工技术及控制要点[J].工程建设与设计,2020(4):184-186.
[2]熊建明.公路瓦斯隧道施工期安全管理与预警技术研究[D].北京:中国矿业大学(北京),2016.
作者:高艳冬 单位:中铁十九局集团第六工程有限公司
