【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 源和足夠的氧氣。 瓦斯?jié)舛? 瓦斯爆炸之所以產(chǎn)生，是瓦斯氧化反應(yīng)劇烈發(fā)展的結(jié)果。如果生成的熱量超過周圍介質(zhì) 的吸熱和散熱的能力，即形成熱量的積聚，促使氧化進(jìn)一步發(fā)展結(jié)果就會(huì)釀成爆炸。瓦斯爆炸是有一定的濃度范圍的，在新鮮空氣中，當(dāng)甲烷濃度低于 5%界限時(shí)，遇火不爆炸，但能在火焰外圍形成燃燒層，此燃燒層呈淺蘭色或淡青色；濃度高于 16%界限時(shí)，在遇火源時(shí)不爆炸也不燃燒。一般情況下，瓦斯在空氣中的濃度為 5%～ 16%時(shí)，才可能發(fā)生爆炸。當(dāng)然，瓦斯的爆炸界限不是固定不變的。當(dāng)瓦斯中混入某些可燃性氣體時(shí)，不僅增加了爆炸性氣體的總濃度，而且會(huì)使瓦斯爆炸的下限降低。當(dāng)隧道空氣中含有煤塵時(shí)，也會(huì)使瓦斯的爆炸下限降低，增加爆炸的危險(xiǎn)性。 此外，瓦斯混合氣體的初溫越高，爆炸界限就越大。所以，當(dāng)隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，高溫會(huì)使原來不具備爆炸條件的瓦斯發(fā)生爆炸。但如有惰性氣體混入，可在一定程度上降低瓦斯爆炸的危險(xiǎn)性。少量加入惰性氣體可縮小瓦斯爆炸界限，多量加入甚至能使瓦斯混合氣體失去爆炸性。 引火源 瓦斯爆炸的第二個(gè)必要條件是高溫火源的存在。一般，瓦斯的引火溫度為 650～ 750℃左右。明火、煤炭自燃、電氣火花、熾熱的安全燈網(wǎng)罩、吸煙、甚至撞擊或摩擦產(chǎn)生的火花等，都足以引燃瓦斯。不同濃度的瓦斯引火溫度不同，高溫也可能引燃低濃度的瓦斯。由于瓦斯的熱 容量很大 (約空氣的 倍 )，當(dāng)其遇火后并不立即發(fā)生反應(yīng)，新建成貴鐵路成都至貴陽線樂山至貴陽段老房子隧道專項(xiàng)安全方案 中鐵七局集團(tuán)有限公司 5 需要遲延一個(gè)很短的時(shí)間后才能燃燒和爆炸，這種現(xiàn)象稱為延遲引火現(xiàn)象。其延遲引火的時(shí)間稱為感應(yīng)期，這種現(xiàn)象對(duì)隧道的安全生產(chǎn)有著重要作用。在使用安全炸藥進(jìn)行爆破時(shí)，即使爆溫能高達(dá) 2020 ℃左右，但由于爆焰存在的時(shí)間極短 (通常僅為千分之幾秒 )，也不致將附近的瓦斯引爆。 足夠的氧氣 大量實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)含瓦斯的混合氣體中氧濃度降低時(shí)，瓦斯的爆炸界限隨之縮小，當(dāng)氧濃度低于 12%時(shí)，瓦斯混合氣體即失去爆炸性，即使遇到明火也不會(huì)發(fā)生爆炸。 瓦斯突出 瓦 斯突出是施工過程中，發(fā)生的一種瓦斯的突然劇烈運(yùn)動(dòng)并造成十分巨大的動(dòng)力效應(yīng)現(xiàn)象，其機(jī)理較為復(fù)雜，但破壞性極大，易引起瓦斯爆炸等突發(fā)性自然災(zāi)害。一般認(rèn)為飽含瓦斯的煤層或地質(zhì)構(gòu)造，在構(gòu)造力、地層靜壓力等的綜合作用下積蓄了較大的彈性能量并處于平衡狀態(tài)，當(dāng)隧道施工影響造成該平衡狀態(tài)下瓦斯壓力體系的破壞時(shí)，巨大的彈性能量和游離瓦斯突然釋放，在極短的時(shí)間內(nèi)大量瓦斯混合物噴射到施工空間，造成人員窒息，引起瓦斯燃燒或爆炸。瓦斯突出與地質(zhì)構(gòu)造、瓦斯含量與地層壓力等密切相關(guān)。 瓦斯涌出形式 普通涌出：煤系地層或巖層中瓦 斯緩慢、均勻、長(zhǎng)時(shí)間地向坑道內(nèi)釋放，這是瓦斯涌出的基本形式。 瓦斯噴出：含瓦斯煤系地層的地質(zhì)破碎帶、空洞或裂隙中積存有新建成貴鐵路成都至貴陽線樂山至貴陽段老房子隧道專項(xiàng)安全方案 中鐵七局集團(tuán)有限公司 6 大量的高壓瓦斯，當(dāng)坑道開挖接近時(shí)，瓦斯突然以噴出形式大量釋放。 煤巖與瓦斯突出：存在于地層中具有一定壓力的氣體和固體混合物，沖破煤巖覆蓋層后，大量的煤和巖石被拋出，并釋放出大量的瓦斯。 瓦斯突出的一般規(guī)律 煤巖與瓦斯突出前后，都有地應(yīng)力、瓦斯和煤巖的地質(zhì)構(gòu)造與力學(xué)性質(zhì)的種種異常表現(xiàn)。歸納起來發(fā)生突出有三個(gè)主要因素：地應(yīng)力、瓦斯和煤巖結(jié)構(gòu)，而地應(yīng)力和煤巖中瓦斯的存在是引起突出貢獻(xiàn)的主要因素。其突出的一般規(guī)律為： （ 1） 突出最易發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶及其附近，如斷層、褶曲、扭轉(zhuǎn)地帶、火成巖侵入?yún)^(qū)、煤層傾角驟陡、走向拐彎、層厚變化異常等地段。 （ 2） 在開挖形成的應(yīng)力集中區(qū)，應(yīng)力增大，突出危險(xiǎn)性隨應(yīng)力增大而增大，如坑道的上隅角，相向開挖接近區(qū)、坑道開挖分支處等。 （ 3） 突出次數(shù)和強(qiáng)度，隨煤層厚度和煤層傾角放散初速度高、瓦斯含量大、層理紊亂，無明顯節(jié)理、光澤暗淡、容易粉碎、有分枝型節(jié)理等特征。 （ 4） 突出前常出現(xiàn)各種預(yù)兆，如坑道支撐壓力增大；巖塊迸出、掉碴、外鼓或移動(dòng)加劇；煤巖與支架發(fā)生破裂聲、悶雷 聲、折斷聲等；瓦斯涌出量忽大忽??；煤塵增多；煤體及工作面溫度略有下降或升高；煤質(zhì)變軟、干燥；頂鉆夾鉆等。 （ 5） 絕大多數(shù)突出發(fā)生在掘進(jìn)工序，尤其在爆破時(shí)，突出的危新建成貴鐵路成都至貴陽線樂山至貴陽段老房子隧道專項(xiàng)安全方案 中鐵七局集團(tuán)有限公司 7 險(xiǎn)性隨著對(duì)煤體的震動(dòng)而加劇。 （ 6） 突出具有延時(shí)性，其遲延時(shí)間從幾分鐘到幾十個(gè)小時(shí)。 突出與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系 絕大多數(shù)瓦斯突出發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶內(nèi)，如 :斷層、褶曲、向斜、扭轉(zhuǎn)、背斜和火成巖侵入?yún)^(qū)。在地質(zhì)構(gòu)造帶內(nèi)，煤層受著強(qiáng)大的地質(zhì)構(gòu)造力的作用而積蓄大量的能量，同時(shí)破壞了的煤體形成了貫通裂隙，促使瓦斯積聚，給突出創(chuàng)造了條件。當(dāng)開挖工作接近這一區(qū) 域時(shí)，在地壓的參與下，煤巖中所積蓄的潛能突然釋放，瓦斯突然涌出，就造成瓦斯的突出。就地質(zhì)構(gòu)造來講，向斜的軸部，扭轉(zhuǎn)地帶的突出危險(xiǎn)要大于背斜。 突出與瓦斯壓力的關(guān)系 煤層中或巖體中的瓦斯含量與瓦斯的壓力是突出的重要因素之一，瓦斯含量與瓦斯壓力越大，突出危險(xiǎn)越大，一般瓦斯突出發(fā)生在瓦斯壓力大于 10Mpa 的情況。 突出與地壓的關(guān)系 地壓力越大，突出的危險(xiǎn)性越大。埋深增加時(shí)，突出的次數(shù)和強(qiáng)度都有可能增加。此外，在應(yīng)力集中區(qū)，瓦斯突出的危險(xiǎn)性也大幅度增加。 突出與地層的關(guān)系 在軟弱煤層或 巖層中，瓦斯突出的危險(xiǎn)性較高。若煤層頂?shù)装鍨閳?jiān)硬而致密的巖層且厚度較大時(shí)，其彈性與集中應(yīng)力較大，瓦斯不易釋放，其突出危險(xiǎn)也較大。此外，瓦斯突出與隧道的開挖方向和煤層新建成貴鐵路成都至貴陽線樂山至貴陽段老房子隧道專項(xiàng)安全方案 中鐵七局集團(tuán)有限公司 8 的走向也有一定的關(guān)系，一般兩者垂直時(shí)，瓦斯易突出。 突出與水文地質(zhì)的關(guān)系 煤層比較濕潤(rùn)，隧道涌水量大時(shí)，突出的危險(xiǎn)性小，反之則大。 4 高瓦斯隧道災(zāi)害的預(yù)測(cè)及特點(diǎn) 災(zāi)害的預(yù)測(cè) 本隧內(nèi) 天然氣等有害氣體可能順著巖層構(gòu)造裂隙上逸，并在隧道洞身范圍基巖裂隙或縫隙中局部游散富集，形成氣囊，并具有隨機(jī)性和不均勻性。 災(zāi)害可能發(fā)生的原因和位 置 可能發(fā)生的原因 瓦斯爆炸的主要原因是由于瓦斯積聚，通風(fēng)不當(dāng)導(dǎo)致而成。一方面爆破作業(yè)后，因爆破作業(yè)后瓦斯溢漏面急劇增大，洞內(nèi)通風(fēng)條件差，瓦斯?jié)舛茸钜咨撸硪环矫媸峭咚雇挥?。還有引起爆炸的原因是電力線短路、電氣焊防火不當(dāng)以及車輛、機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)不及時(shí)等原因產(chǎn)生火花引起爆炸。 可能發(fā)生的位置 隧道設(shè)計(jì)采用 暗挖法 施工，采用人工手持風(fēng)鉆鉆爆開挖 ，有軌運(yùn)輸作業(yè) 和模板臺(tái)車進(jìn)行二次襯砌，因此爆破后未支護(hù)斷面及模板臺(tái)車附近是最容易形成瓦斯積聚，發(fā)生爆炸可能性最大，另外坍塌、超挖形成的空腔，錯(cuò)車道、隧道 洞室等容易形成瓦斯積聚。 災(zāi)害特點(diǎn) 瓦斯爆炸的危害性極大，具有一定的突發(fā)性、可以產(chǎn)生極大的沖新建成貴鐵路成都至貴陽線樂山至貴陽段老房子隧道專項(xiàng)安全方案 中鐵七局集團(tuán)有限公司 9 擊波，一旦發(fā)生爆炸，洞內(nèi)甚至洞外人員、設(shè)備都無法幸免，將造成極大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。 5 施工安全管理措施 瓦斯隧道施工管理 ,要堅(jiān)決貫徹“安全第一，預(yù)防為主，依靠科學(xué)，綜合管理”的方針，施工中的各項(xiàng)管理工作必須在此方針的基礎(chǔ)上做到科學(xué)、簡(jiǎn)便、嚴(yán)密、系統(tǒng)。牢固樹立安全第一的思想，提高安全意識(shí)，做到不安全不施工。建設(shè)和完善安全管理體系，落實(shí)各項(xiàng)安全管理措施和安全施工責(zé)任制，建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度，落實(shí)一崗雙責(zé)，做到管 生產(chǎn)必須管安全。 （ 1）對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理人員進(jìn)行防治瓦斯及防突專業(yè)知識(shí)和安全知識(shí)的培訓(xùn)，掌握煤與瓦斯突出預(yù)兆、預(yù)防突出的基本知識(shí)。 （ 2）隧道左右線掌子面堅(jiān)持先探后掘，掌握煤層及瓦斯賦存情況，進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。 （ 3）嚴(yán)格放炮管理，使用三級(jí)煤礦許可有水炸藥，使用煤礦許可毫秒延期電雷管，總延期不超過 130 毫秒，炮眼封泥符合規(guī)程要求。放炮前將所有人員全部撤出隧道，起爆點(diǎn)設(shè)在隧道口處兩側(cè)不小于 30 米處。 （ 4）嚴(yán)格電器管理，隧道內(nèi)所有電器設(shè)備、機(jī)械設(shè)備的選用必須是礦用防爆型，且有安全標(biāo)志。 （ 5）嚴(yán)禁隧道 內(nèi)明火作業(yè)，嚴(yán)禁攜帶煙草及點(diǎn)火物品進(jìn)入隧道。洞口 20 米范圍內(nèi)嚴(yán)禁明火。 （ 6）嚴(yán)禁穿化纖衣服進(jìn)入隧道。 新建成貴鐵路成都至貴陽線樂山至貴陽段老房子隧道專項(xiàng)安全方案 中鐵七局集團(tuán)有限公司 10 （ 7）配備相應(yīng)的安全防護(hù)用具及應(yīng)急救援物質(zhì)。 （ 8）加強(qiáng)頂板管理，堅(jiān)持敲幫問頂，及時(shí)清除浮渣，對(duì)松散體及時(shí)進(jìn)行注漿固結(jié)，以防傾出造成垮幫垮頂。 （ 9）加強(qiáng)洞內(nèi)外聯(lián)系，安裝防爆電話。 （ 10）建立以 分部 經(jīng)理為首的瓦斯煤系地層地段施工管理領(lǐng)導(dǎo)小組，全面指揮該地段的安全施工和施工管理工作。 （ 11）工作人員進(jìn)入隧道前 ,必須進(jìn)行登記和接受洞口值班人員進(jìn)入隧道前 ,必須進(jìn)行登記和接受洞口值班人員的檢查 ,不準(zhǔn)將火柴、打 火機(jī)、損壞的烊燈及其它易燃物品帶入洞內(nèi)。 （ 12）進(jìn)洞實(shí)習(xí)或參觀人員 ,應(yīng)先進(jìn)行有關(guān)防治瓦斯勞動(dòng)保護(hù)安全常識(shí)的學(xué)習(xí) ,并遵守有關(guān)防爆知識(shí)。 （ 13）建立安全施工的各項(xiàng)作業(yè)管理制度，細(xì)化到每個(gè)工序，每一作業(yè)程序，做到全 過程 標(biāo)準(zhǔn)化。使之作業(yè)人員有章可循，不給違章者留下一點(diǎn)空隙。 建立安全管理網(wǎng)絡(luò) 瓦斯三級(jí)管理制 （ 1）建立瓦斯檢測(cè)中心 ,負(fù)責(zé)檢查監(jiān)督瓦斯檢測(cè) ,煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和防突措施效果檢查以及瓦檢儀的定期鑒定工作 。 （ 2）建立通風(fēng)防爆科 ,組織瓦斯檢測(cè)工作 。 （ 3）建立 老房子隧道 通風(fēng)防爆室 ,設(shè)專人 日夜實(shí)施瓦斯檢測(cè)和通風(fēng)防爆工作。 新建成貴鐵路成都至貴陽線樂山至貴陽段老房子隧道專項(xiàng)安全方案 中鐵七局集團(tuán)有限公司 11 安全教育及上崗培訓(xùn) 對(duì)全體員工進(jìn)行安全教育，普及瓦斯知識(shí)，并按崗位、分工種，分別對(duì)通風(fēng)工、電工、瓦檢員、爆破員等進(jìn)行崗位培訓(xùn)。 （ 1） 凡從事瓦斯隧道工作的干部、工人都必須進(jìn)行瓦斯的安全技術(shù)培訓(xùn)，并經(jīng)考試合格后發(fā)給《安全工作合格證》。未經(jīng)培訓(xùn) 或 培訓(xùn)未取得合格證人員，班干部不許指揮生產(chǎn)，工人不準(zhǔn)上崗作業(yè) 。 （ 2） 電工、爆破工、瓦斯檢測(cè)人員，電器設(shè)備防爆檢查員及儀器、儀表校正人員和突出措施效果檢查人員等特種作業(yè)人員，必須經(jīng)地方勞動(dòng)局、煤礦礦務(wù)局等有關(guān)部門培訓(xùn)，取得合 格證后，方準(zhǔn)上崗。 （ 3）調(diào)換工種人員及參與技術(shù)革新的有關(guān)人員，必須重新進(jìn)行安全技術(shù)培訓(xùn)。 施工安全技術(shù)措施 老房子高 瓦斯 隧道 內(nèi)機(jī)電設(shè)備 ,不論移動(dòng)式或固定式都必須采用安全防爆類型 .進(jìn)風(fēng)巷道中采用安全照明燈 ,在工作面 ,必須采用礦用防爆型照明燈。禁止洞內(nèi)電氣設(shè)備接零，檢修和遷移電氣設(shè)備必須停電進(jìn)行，不準(zhǔn)帶電作業(yè)。普通型攜帶測(cè)量?jī)x表只準(zhǔn)在瓦斯勞動(dòng)保護(hù)濃度 1%以下地點(diǎn)使用。 瓦斯隧道 施工用電 隧道瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)鎖控制 根據(jù)相關(guān)規(guī)定，瓦斯隧道施工洞內(nèi)供電必須做到“三專”“兩閉鎖”即： 專用變壓器，專用開關(guān)，專用供電線路，瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)時(shí)與新建成貴鐵路成都至貴陽線樂山至貴陽段老房子隧道專項(xiàng)安全方案 中鐵七局集團(tuán)有限公司 12 供電的閉鎖及壓入式通風(fēng)的風(fēng)機(jī)與洞內(nèi)供電的閉鎖。因此，洞內(nèi)高瓦斯和瓦斯突出的局部通風(fēng)機(jī)和開挖工作面的電氣設(shè)備，必須與瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)電、瓦電閉鎖，當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)能立即自動(dòng)切斷局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)區(qū)段的一切電源。 接地保護(hù)系統(tǒng) 根據(jù)規(guī)定，瓦斯工區(qū)內(nèi)的配電變壓器嚴(yán)禁中性點(diǎn)直接接地。嚴(yán)禁由洞外中性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)直接向瓦斯隧道供電。瓦斯隧道必須采用獨(dú)立的接地保護(hù)系統(tǒng)。專用保護(hù)接地線不允許斷線且不允許安裝任何開關(guān)，洞內(nèi) 36V 以上的和由 于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架等，都必須與專用保護(hù)接地線可靠連接，其接地網(wǎng)上任何一保護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻值不得大于 2Ω。 設(shè)置撿漏繼電器 低壓饋電線路上，必須裝設(shè)能自動(dòng)切斷漏電線路的檢漏裝置。 1）施工現(xiàn)場(chǎng)的總配電箱至開關(guān)箱設(shè)置兩級(jí)撿漏繼電器，兩級(jí)撿漏繼電器的額定漏電動(dòng)作電流和額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)作合理配合，使之具有分級(jí)保護(hù)的功能。 2）開關(guān)箱中必須設(shè)置漏電保護(hù)器，施工現(xiàn)場(chǎng)所有用電設(shè)備，除作保護(hù)接零外，必須在設(shè)備負(fù)荷線的首端處安裝漏電保護(hù)器。 3）撿漏繼電器應(yīng)裝設(shè)在總電 源隔爆斷路器的負(fù)荷側(cè)和分路隔爆開關(guān)的負(fù)荷側(cè)。 4）撿漏繼電器的選擇應(yīng)符合先行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的一般要求》 GB 6829 和《漏電保護(hù)器安全和運(yùn)行的要求》 GB 13955新建成貴鐵路成都至貴陽線樂山至貴陽段老房子隧道專項(xiàng)安全方案 中鐵七局集團(tuán)有限公司 13 的規(guī)定，額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)不大于 15mA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于 。 5）與總電源隔爆斷路器配合的的撿漏繼電器的額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)大于 30mA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于 ，但其額定漏電動(dòng)作電流與額定漏電動(dòng)作時(shí)間的乘積不應(yīng)大于 30mA s。 防雷接地 為了防止雷電波及隧道內(nèi)引起瓦斯爆炸，所有進(jìn)洞線路，包括 動(dòng)力電纜、照明電纜、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)電纜及通信電纜均需在洞口安裝避雷器。因此，在各種電纜向洞內(nèi)敷設(shè)時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行本規(guī)定，安裝與其相配套的氧化鋅避雷器，洞口的防雷接地電阻不得超過 2 歐姆且要定期檢查測(cè)試。進(jìn)洞的其它風(fēng)、水管線也必須在洞口處與