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防止瓦斯爆炸的措施精选(九篇)

防止瓦斯爆炸的措施

第1篇:防止瓦斯爆炸的措施范文

关键词:隧道瓦斯,灾害,防治

目前,社会主义建设如火如荼,基础建设正加速推进,在“县县通高速”的指示下,高速公路正以前所未有的步伐全面铺开,此时,“瓦斯”的出现对公路隧道的施工带来巨大的安全隐患,稍有不慎,将会造成巨大的财产损失和生命伤害,故了解瓦斯和怎样处理好隧道瓦斯迫在眉睫。

一、有关瓦斯

1、瓦斯定义:

地下工程开挖过程中从煤 (岩 )层内逸出的各种有害气体的总称,其主要成分为甲烷(CH4)。

2、瓦斯灾害:

瓦斯的特性是易燃、易爆,且较空气轻,容易扩散到空气中,当风速较低时可成层积聚,尤其是在顶板附近容易发现浓度较高的瓦斯。瓦斯容易造成的危害有:

(一)瓦斯窒息

瓦斯气体不断从煤层中涌出,氧气含量低于12%时,人会因缺氧窒息死亡。

⑵瓦斯燃烧

瓦斯气体从煤层中涌出,遇明火或高温后被点燃。瓦斯燃烧容易引起火灾事故,且在狭小空间里容易产生CO、CO2,造成人员中毒、窒息。

⑶瓦斯爆炸

当空气中的瓦斯浓度达到5-15%时,遇高温热源即有可能发生爆炸,浓度在9.5%时爆炸威力最强烈。

爆炸危害主要来源于爆炸冲击波、爆炸火焰、改变隧道中气体成分3个方面。

⑷煤与瓦斯突出

当所揭露煤层所处环境地压大、煤层中富含大量瓦斯(>8m3/t),且瓦斯压力>0.74MPa时,极有可能发生煤与瓦斯突出。

突出发生时,高速瓦斯气流裹挟着破碎的煤炭迅速涌入到隧道自由空间中,隧道内的瓦斯浓度可在瞬间达到90%以上。突出煤炭分布长度可到数百米,突出煤炭量可达数千吨,突出瓦斯可喷涌至数千米外。

二、瓦斯隧道划分

通过地质勘探或施工检测表明存在瓦斯的隧道即为瓦斯隧道。瓦斯隧道的等级划分如下:

瓦斯突出工区判定的四个条件

①瓦斯压力P≥0.74MPa;

②瓦斯放散初速度P≥10;

③煤的坚固性系数f≤0.5;

④煤的破坏类型为Ⅲ类及以上。

三、瓦斯灾害防治

1、防治措施

⑴ 瓦斯爆炸

瓦斯参与爆炸的主体为CH4,其爆炸反应式为

爆炸需要有氧气参与,同时爆炸开始时需要吸收热量,爆炸需满足三条件:

①空气中瓦斯浓度达到爆炸浓度范围(5~15%);

②空气中有足够的氧气(12%以上);

③存在一个足以点燃瓦斯的能量(0.28MJ,500~650℃)。

在三个条件中,氧气条件是不能切断的,故防止瓦斯爆炸的技术措施,只能从另外两个条件中寻找。

Ⅰ、防止瓦斯积聚

瓦斯涌出入隧道空间是不可避免的。如果能够有效降低瓦斯在空气中的含量,则瓦斯不会爆炸。在施工作业区域瓦斯的浓度不能超过1%。

通风排出瓦斯

通过加强通风可有效的稀释工作地点瓦斯。

据测算,隧道的工作面必须保证800m3/min的风量才能使风速保持在0.25m/s以上,0.25m/s是瓦斯隧道施工的最低风速,风速<0.25m/s,瓦斯将从空气中游离出来聚集在隧道顶部,很容易发生事故,瓦斯隧道施工中防止瓦斯积聚的风速不宜小于1m/s。隧道常利用大功率对旋式轴流风机配接大直径风筒,采用压入方式向隧道迎头通风。

当在自由空间中0.5m3范围内,瓦斯浓度达到2%,即为瓦斯积聚。瓦斯积聚开始多发生在自由空间顶部。

对积聚瓦斯的处理方法主要是:利用硬质风筒或板类引风稀释。

对有瓦斯涌出源的超限地点,在稀释后,还需要采取封闭及抽放措施,以免再次出现瓦斯积聚。

Ⅱ、防止瓦斯引燃,消除一切火源

防止瓦斯引燃的措施是严禁和杜绝一切火源,严格管理和控制生产中可能发生的火、热源,防止它的产生或限制其引燃瓦斯的能力。

Ⅲ、防止瓦斯灾害爆炸事故扩大的措施

平行作业隧道中间不得设置贯通风流。

隧道回风流中采取隔爆措施。

隔爆措施主要有:设置隔爆水棚与隔爆水幕,防止瓦斯灾害发生时,波及范围扩大。

隧道中工人随身携带自救器。

⑵ 煤与瓦斯突出

防突技术可归纳“四位一体”的综合防突措施:

(一)突出危险性预测,

(二)防治突出措施,

(三)防突措施的效果检验,

(四)安全防护措施。

隧道施工防突工作可分为2大部分:揭煤作业与煤层中施工作业。其对应的安全措施有一定区别。

突出危险性预测

1)揭开煤层前的突出危险性预测

在距煤层法线距离10m前(构造复杂区域20m),即应布置至少2个能够贯穿煤层的钻孔,以控制煤层,同时进行突出危险性预测工作。

在距离煤层5m前(构造复杂区域7m),必须停止掘进作业,采取防突措施消除突出危险后,用安全方法揭开煤层。

预测方法选用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法进行。

2)在煤层中施工时的突出危险性预测

可采用钻屑指标法、复合指标法、R值指标法或其它验证有效的方法。所有实测值均小于临界值,并且无其它异常时,可判定不具有突出危险,否则任何一项指标超过临界指标,则判定具有突出危险。

防治突出措施

1)用于揭开煤层的防突措施

防治措施较多,如预抽瓦斯、排放钻孔、水力冲孔、金属骨架、固化煤层、震动放炮等。

推荐采用预抽瓦斯、排放钻孔、金属骨架、固化煤层与震动放炮。预抽瓦斯与排放钻孔原理相同,区别在于前者采用瓦斯抽放泵将瓦斯抽出,后者采用通风排除瓦斯。这里只针对排放钻孔作介绍:

在隧道迎头布置瓦斯排放钻孔,钻孔长度应能控制所穿煤层,并进入顶、底板0.5m,终孔应控制住隧道轮廓线外5m以上。

钻孔呈环形、排状布置,钻孔完毕形成空眼排放。

2)在煤层中施工的防突措施

防治措施较多,如预抽瓦斯、大直径钻孔、超前钻孔、松动爆破、前探支架、水力冲孔等。常用的有预抽瓦斯、大直径钻孔、超前钻孔,这里不再叙述。

防突措施效果检验

均可采用煤层钻屑指标法。

当效果检验的防突指标均在临界值以下时,说明措施有效;否则需采取补救措施,补救措施有补孔、水力冲孔、继续抽放等。

安全防护措施

为防止意外突出发生,需在隧道内采取安全防火措施。

① 避难硐室

距离作业迎头每隔40m左右,在隧道一侧布置一处避难硐室,硐室内布置水管、压风自救袋组、电话等。

② 压风自救系统

隧道内引入压风管路,并每隔60~100m在隧道一侧布置一组。压风自救袋。水管与压风管路同侧布置。

2、瓦斯检查与监测

⑴ 人工瓦斯监测的基本要求

人工监测采用瓦斯检测仪器进行,基本要求:

①洞内瓦斯浓度在0.3 %以下时,正常通风和作业。

②洞内瓦斯浓度在0.3 %~0.5 %时,正常通风。

③洞内瓦斯浓度在0.5 %~1.0 %时,发出一次警报,加强监测、通风。

④洞内瓦斯浓度在1.0 %~1.5 %时,进行警戒预防,指挥员、安全员随时监测,禁止放炮,切断掌子面电源,加强通风。

⑤洞内瓦斯浓度大于1.5 %时,发出警报,须撤出施工人员,停止一切作业,加强通风,同时打开掌子面的高压风,并采取相应的处理措施。

⑥洞内瓦斯浓度大于3%时,不能立即采取措施进行稀释时,必须立即对隧道进行封闭。

⑵ 瓦斯浓度监测频率

①当瓦斯浓度在0.5%以下时,瓦检员每小时检查一次,每次检测应在测定地点测读3次,且以3次读数最高者作为该处检测结果值;

②瓦斯浓度在0.5%以上时,应随时检查,检查作业不得离开该工作面;

③瓦检员必须保证“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”。

④瓦斯监测需覆盖隧道内各工作面,且不漏过任何可能产生积聚和可能产生火源的地点 。

③瓦斯记录

当班瓦斯检测员在下班前必须如实认真填报瓦斯台帐记录表,并履行规定的交接班制度。瓦斯监测和管理机构人员必须按规定的时间认真分析处理当前瓦斯监测结果,并及时向施工主管部门汇报。

3、电气设备的安全技术规定

⑴所有洞内机电设备,不论是移动式或固定式都必须采用安全防爆类型;

⑵在进风隧道段,可采用安全型照明灯,但在工作面或回风地段,必须采用矿用防爆型照明灯,且照明电压不超过127V;

⑶各种电动机械必须配备专职司机,其它任何人不得开动或停止机械运转;

⑷向洞内送电的母线应设有自动切断漏电母线的检漏装置,洞内电器设备禁止接零;

⑸检修和迁移电气设备(包括电缆移动、更换防爆灯泡)必须停电进行,不准带电作业。普通型携带或测量仪表(电压、电流功充率表等)只准在瓦斯浓度1%以下的地点使用;

⑹电气设备应定期进行检查和调整。洞内任何操作人员(包括电、钳工),不得擅自打开电气设备进行处理。电气设备的修理工作应在洞外进行;

⑺防爆性能遭到破坏的电器设备,必须立即处理或更换,禁止继续使用;

⑻电缆互接或分路时,应增设与电气设备性能一致的防爆接线盒进行连接;

⑼瓦斯隧道供电,应采用双回路直供电源线路;

⑽洞内供电做到“三无、四有、二齐、三全”(三无:无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头;四有:有过电流和漏电保护、有螺钉和弹簧垫、有密封圈和挡板、有接地装置;二齐:电缆悬挂整齐、设备洞室清洁整齐;三全:防护装置全、绝缘用具全、图纸资料全);

⑾经由地面架空线路引入隧道中的供电线路,必须在隧道洞口外安设避雷装置;

⑿由地面直接接入隧道的轨道或管路,都必须在隧道口附近将金属体进行不小于两处的良好的集中接地;

⒀洞内使用的各种机电设备,必须安设自动检测报警断电装置,并安装“瓦电闭锁”和“风电闭锁”;

⒁洞内各种机电设备的开关、保险丝盒等均应密闭,主要闸刀应有加锁装置。

4、安全管理制度及注意事项

⑴编制瓦斯灾害防治预案与处理瓦斯爆炸事故计划,对所有工人均需进行瓦斯基础知识培训和岗前技术交底,执行严格的培训上岗制度,特殊工种必须持证上岗,使工人具有必要的安全意识和安全生产技能,并熟悉相关计划与规章制度;

⑵建立必要的安全生产制度,如瓦斯检测登记制度,瓦斯检测工作细则、瓦斯仪表校正检修制度、电气设备检查和修理保养制度、煤层采样试验规程、超前探孔施工作业细则等;

⑶牢记“瓦斯无小事”,严防麻痹大意思想;

⑷进洞实际严格的检身制度,洞内及洞口20 m范围禁烟,严禁任何人穿化纤衣服或携带火柴、香烟、打火机、手机、手电筒、易燃物品等进洞;

⑸严防施工中的撞击火花、放炮火花:拆卸钢模板和铺设轨道使用木锤,所有炮眼都在炸药与封泥之间装水炮泥,并密实不漏气,严禁使用其它可燃性材料堵炮眼,采用正向爆破进行装药;

⑹炸药采用煤矿许用炸药,雷管采用煤矿许用瞬发或毫秒电雷管,煤矿许用毫秒电雷管最后一段延时不大于130ms,不论煤层预测突出与否,均采用震动爆破;

⑺建立“一炮三检”和“三人连锁放炮制”制度。

⑻开挖揭露工作面时尽快施作锚喷初期支护,及时跟进衬砌混凝土,尽早封闭瓦斯地段。

四、结束语

隧道瓦斯处理的中心环节就是预防和治理,但瓦斯的防治是一个比较繁杂和系统的工程,它需要在施工中不断进行探索和创新,本文通过对瓦斯的危害和在隧道瓦斯治理进行浅要分析,并提出一些建议,希望对大家有一定的借鉴作用。

参考文献

[1]《煤矿安全规程》(国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局2005年)

[2]《防治煤与瓦斯突出细则》(煤炭工业出版社1995年)

[3]《公路隧道施工》(人民交通出版社2001年)

[4]田代亮,陈沅江,瓦斯隧道施工期监控量测预报技术

第2篇:防止瓦斯爆炸的措施范文

关键词:瓦斯爆炸;原因分析;控制措施;发展趋势

中图分类号:TD712.7 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)06-0059-02

在煤炭开采过程中,瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大,从每年的事故统计中来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸,约占特大事故总数的70%左右,为此,瓦斯称为煤矿灾害之王。因此,分析瓦斯爆炸原因,制订防治对策,显得特别重要。

1 瓦斯爆炸原因分析

1.1 瓦斯爆炸特点

根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析,可发现有以下一些特点:①瓦斯爆炸多为大事故;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;④多为火花引爆;⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。

1.2 事故原因分析

煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关,但总的来说,主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关,发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。

1.2.1 煤矿开采条件差

我国煤矿井下开采条件普遍较差,据统计,2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定,其中高瓦斯矿井160处,低瓦斯矿井298处,煤与瓦斯突出矿井122处;有自然发火矿井372处,占64%,有煤尘爆炸危险矿井427处,占73.6%。

1.2.2 瓦斯积聚的存在

煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中,有22起主要是因通风系统不合理,存在风流短路、多次串联和循环风,造成供风地点风量不足,而引起瓦斯积聚;有9起主要是因局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足,而造成瓦斯积聚;有两起事故主要是因停电、停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。

1.2.3 引爆火源的存在

煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中,有16起是由放炮产生的火花引爆的;有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。

1.2.4 装备不足、管理不落实

矿井安全装备配置不足,“先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实。如2005年发生的41起特大瓦斯事故中,有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常,有的矿井虽安装有监控系统,但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题,不能有效发挥其应有的作用。此外,乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行,监控系统也不能有效发挥作用。如内蒙古乌海市乌达区巴音赛煤焦有限责任公司某井虽安装了瓦斯监控系统,但在其实际开采区域却并没有瓦斯传感器,而造成特大瓦斯事故的发生,死亡16人。

1.2.5 管理水平低

许多事故分析发现,违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故,但未引起重视,最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。

1.2.6 企业技术管理薄弱

一些煤矿企业由于采煤方法落后,引起矿井采掘布置不合理,通风系统不完善,此外,作业规程编制不符合实际,针对性不强,给安全生产带来了严重隐患。

2 控制瓦斯爆炸事故的技术措施

瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统,防治瓦斯积聚,进行瓦斯抽放,加强瓦斯浓度和火源监测,防止点火源的出现等;抑制爆炸主要采用隔爆、抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内,从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。

2.1 瓦斯爆炸事故的预防措施

2.1.1 煤矿瓦斯抽放技术

(1)我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施,同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。

(2)为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。

(3)瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具,如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全环境得到进一步改善。

(4)利用多分支羽状适用技术,解决低渗煤层瓦斯治理问题,以提高抽采率。

(5)煤矿瓦斯治理应与煤层气产业化紧密结合。

2.1.2 矿井瓦斯浓度及火源监测技术

矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型号的矿井安全监控系统,以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统,且具有以下功能:①矿井环境和工况参数实时监控;②主要通风机在线监测;③巷道火灾实时监测;④矿井瓦斯抽放实时监测;⑤中击地压实时监测;⑥煤与瓦斯突出实时监测;⑦煤层自然发火实时监测;⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测;⑨矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平,防止了许多事故的发生。

2.1.3 井下火源防治

对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外,还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外,加强明火的管理,严格动火制度,消除引爆瓦斯的火源。

2.1.4 优化通风网络及通风系统

合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施,为此,瓦斯防治工程与采掘工程,必须同时设计,超前施工,同时投入使用。

2.2 隔爆措施

矿井隔爆、抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,当瓦斯爆炸发生后,依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播,限制火焰的传播范围,主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。

2.2.1 被动式隔爆棚

隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便,因而得到了广泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚,具有适应性强,安装、拆卸和移动方便的特点。

2.2.2 自动式抑爆装置

使用压力或温度传感器,在爆炸发生时探测爆炸波,及时将预先放置的水、岩粉、N2、CO2等喷洒到巷道中,从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。如ZGB-Y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂,能将爆炸限制在距爆源40~60 m之内;YBW-1型无电源触发式抑爆装置,适合安装在距爆源20~45 m的巷道中;ZYB-S型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理,当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时,触发气体发生器快产生的高压气体喷洒消焰剂,抑制火焰的传播。

3 结束语

瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程,除了完善可靠的安全装备和采取有效的措施外,还应加强安全管理和安全监督,重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位,认真落实瓦斯治理的“十二字”方针,健全各项规章制度,合理加大安全投入,瓦斯爆炸事故及其他灾害事故才能大幅度地减少,煤矿的安全状况才能得到根本转变。

Cause Analysis and Countermeasures of Coal Mine Gas Explosion

Li Qiang

第3篇:防止瓦斯爆炸的措施范文

一、瓦斯的生成及涌出形式

1.瓦斯的生成

煤是由古代的植物变质生成的,在形成煤的过程中,也产生了很多种有害气体,这些气体同煤层一起被封闭埋藏在地下。随着采矿深入地下和生产活动,被封闭在地下的瓦斯也随之涌出,和矿井气体中的沼气、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫及二氧化氮等混在一起,统称为矿井瓦斯,但是最常见、含量最大的是沼气,一般所讲的矿井瓦斯主要是指沼气。

2.瓦斯的存在状态

沼气以吸附和游离两种状态存在于煤层,以游离状态存在于围岩中。吸附沼气量的多少取决于煤体内的沼气压力、温度和煤质。煤体中的游离沼气和吸附沼气在一定条件下处于动平衡状态,井下煤层开采时,受采动影响,卸压范围内的游离沼气首先涌出,同时一部分吸附沼气解吸转化为游离沼气,并涌入采掘空间。

3.瓦斯的涌出形式

瓦斯的涌出形式一般有 3 种,即瓦斯一般涌出、瓦斯喷出、煤与瓦斯突出。

一般涌出最常见,是指井下开采过程中通过煤层或岩层表面中的微小孔隙中缓慢地释放出来的瓦斯。这种涌出形式范围广泛,井下随时随地发生。

瓦斯喷出是指大量瓦斯突然喷出的现象,喷出时间可长可短。随着煤矿开采深度加深,瓦斯瞬间释放的能量也会随之加大。

煤与瓦斯突出是在矿山压力和瓦斯压力的综合作用下,在很短时间内,煤和瓦斯突然大量喷出,不但瓦斯危害人们健康,而且突出的煤炭会冲垮和堵塞巷道,因此危害性极大。

二、瓦斯的性质

矿井瓦斯主要是沼气,化学名称叫“甲烷”,它是碳和氢化合生成的一种气体,化学符号为 CH4。矿井瓦斯的主要特性是无色、无味、无毒、无臭,比空气轻,微溶于水,有很强的扩散性,具有燃烧和爆炸性,所以是煤矿井下主要的自燃性灾害。因为瓦斯没有颜色和特殊气味,所以就看不见、摸不着,鼻子也闻不出来,只有凭借瓦斯检查仪器才能发现,因此更增加了它的危险性。

三、瓦斯爆炸的危害

高温。瞬时高温可达1850~2650℃。

高压。瓦斯爆炸后压力可达911.7kPa(9个大气压)左右。

冲击波。爆炸时产生的高温高压可促使爆炸源附近的气体和爆炸火焰以极高的速度(每秒几百米甚至数千米)向外冲击而形成冲击波。冲击波通常出现两种情况:

正向冲击:由爆炸点向四周扩散,在所经过的地方形成的冲击,称为正向冲击。

反向冲击:由于爆炸生成物冷却,水蒸气很快凝结,在爆炸地点形成空气稀薄的低压区,而引起因爆炸冲击的气体连同爆源的气体又以高速度返回爆源地形成的冲击,称为反向冲击。

(4)有害气体。瓦斯爆炸后产生的大量有害气体,使氧气浓度降低。出现大量的CO,如果有煤尘参与爆炸,CO的生成量将更大,这是造成人员伤亡的主要原因。

四、瓦斯爆炸的预防和控制

1.控制井下瓦斯的浓度

(1)建立合理的通风系统,稀释井下空间的瓦斯浓度

通风是排放瓦斯最主要的手段。做好通风安全技术管理是防治煤矿主要事故的先决条件和关键环节。因此,所有矿井都必须要建立安全可靠的、独立的矿井通风系统,能够保证井下所有工作地点有足够多的风量将井下涌出的瓦斯及时冲淡并排出井外,避免瓦斯聚集,所以建立合理的通风系统是防止瓦斯爆炸最有效、最基本的措施。

(2)搞好瓦斯抽放,降低煤层瓦斯涌出量

抽放瓦斯是防止瓦斯聚集的有效措施。随着煤矿开采不断加深,瓦斯涌出量变得越来越大,通风系统越来越复杂,通过通风的方法来使瓦斯的浓度降低到煤矿安全规程要求范围内。实行瓦斯抽放是控制采掘空间瓦斯浓度,减少瓦斯聚集,也防止煤与瓦斯突出的根本措施,同时还减少瓦斯对大气的污染和增加资源与能源。

(3)加强瓦斯日常管理

加强瓦斯日常管理是煤矿安全工作的重要组成部分。瓦斯日常管理就是建立巡回检查瓦斯制度,就是要瓦检员不间断地下井检查通风情况和瓦斯的浓度,当发现局部积聚瓦斯问题时,要即时处理。对于突出矿井,还应做好瓦斯突出预测工作。瓦斯日常管理是预防瓦斯爆炸事故的重要措施之一。

(4)建立瓦斯监控系统和瓦斯爆炸阻爆系统

建立瓦斯监控系统,对控制瓦斯的浓度具有非常重要的作用。瓦斯监控系统能够实现连续监测瓦斯,及时掌握瓦斯浓度的变化,同时也可能为事故应急救援决策和事故调查提供参考依据。在井下安装瓦斯监控仪器,对井下主要巷道瓦斯的异常情况实行连续监控,能够达到预防和控制瓦斯爆炸事故的发生。

建立瓦斯爆炸的阻爆系统,通过传感器感应到爆炸冲击波或爆炸温度,然后把信号传输到阻爆装置上,通过单片机动作启动阻爆装置,达到阻爆效果。

2.防止瓦斯爆炸事故范围扩大

如果并下局部地区一旦发生瓦斯爆炸,就应使其波及范围尽可能缩小,不致引起全矿井的瓦斯爆炸。为此,平时要做好下工作:(1)每一生产水平、每一采区都要布置单独的口风道,实行分区通风。(2)通风系统力求简单,总进风道与总回风道布置间距不得太近,以防发生爆炸时使风流短路。报废的巷道应及时封闭。(3)装有主要扇风机或分区扇风机的出风井,必须安装防爆门,以防发生爆炸时扇风机被摧毁,造成救灾和恢复生产的困难。(4)矿井主要扇风机必须装有反风装置,要能在10分钟内改变矿井风流的方向。(5)在连接矿井的两翼、相邻的采区、相邻的煤层和采掘工作面等处的巷道中,设置“隔爆水棚”或“岩粉棚”,水幕或撤布岩粉,以阻止爆炸火焰的传播。(6)编制周密的矿井灾害预防和瓦斯爆炸事故处理计划。

参考文献:

[1]童宇,刘天生.浅谈煤矿瓦斯爆炸特点及预防[J].科技信息,2009,(02).

[2]李子文,卢守青. 煤矿瓦斯爆炸原因分析及防治措施[J].山西焦煤科技,2009,(03) .

第4篇:防止瓦斯爆炸的措施范文

关键词:隧道瓦斯;形成;防治

一、瓦斯的形成

瓦斯是无色、无味、无臭的一种混合气体,甲烷(CH4 )与乙烯(C2H4 ),遇明火容易发生爆炸。但有时可以闻到类似苹果的香味,以自由气体状态存在于煤层或围岩的裂缝、孔隙之中,其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。当压力、温度变化时,游离瓦斯转化为吸着瓦斯称为吸附,吸附瓦斯转化为游离瓦斯称解吸。瓦斯极易燃烧,但不能自然,当与空气混合到一定浓度时,遇火源能燃烧或爆炸。当坑道中的瓦斯浓度小于5%或大于16%时,遇到火焰只是在火源附近燃烧而不会爆炸;瓦斯浓度在5% ~6%到14% ~16%时,遇到火源便会爆炸,9.5%左右时爆炸威力最大,但瓦斯浓度大于43%时,一般遇火也不能燃烧,瓦斯浓度爆炸界限见表1。

表1 瓦斯浓度爆炸界限

瓦斯浓度(%) 爆炸界限

5~6 瓦斯爆炸下界限

14~16 瓦斯爆炸上界限

9.5 爆炸最强烈

8.0 最易点燃

低于5.0 不爆炸,与火焰接触部分燃烧

大于14~16

二、瓦斯放出的形式

(1)瓦斯的涌出。从煤层或岩层中均匀缓慢地释放出来,延续时间很久,有时带有一种嘶声。(2)瓦斯的喷出。大量瓦斯在压力状态下,从煤岩裂缝中喷出,喷出的时间有长有短,放出时长伴随着嘶嘶声、吹哨声或破碎声,能于短时间内放出大量沼气,有造成爆炸和生命窒息的危险。(3)瓦斯突出。在较大压力状态下,在很短时间内,瓦斯突然大量喷出,并伴随大量煤粉和岩块抛出,称为瓦斯突出。瓦斯突出之前,一般都出现一些预兆,如发生声响,地层压力增大,支撑被压变形,有臭味、酸味或酒味,坑壁被挤出、塌落,顶板、底板鼓起,煤质变得松软,颜色由亮变黑,失掉光泽等,同时气温降低,有较显著发冷的感觉。

三、瓦斯浓度限值

根据以往隧道施工经验,并借鉴同类隧道的施工方法,拟定了四种不同的施工状态,即:

(1)瓦斯浓度< 0.25%为正常作业状态,在此限值内宜采用通用设备;(2)瓦斯浓度在0.25% ~0.50% 时为防爆作业状态,在此限值内宜采用“矿用一般型”设备;(3)瓦斯浓度在0.5 ~1.0%时为警戒防爆作业状态,在此限值内应选用“矿用防爆型”设备;(4)当瓦斯浓度在1.0 ~1.5%时为警戒防爆监视作业状态,在此限值内应选用“矿用防爆型”设备,指挥员和瓦斯检测安全员必须在现场随时进行检(监)测,以掌握瓦斯变化状态,及时报警并进行处理。

四、隧道瓦斯的防治技术及措施

1、防止瓦斯局邮积聚

采用光面爆破开挖,力求做到开挖面周边平顺,避免出现较大凹穴,为此,打眼时对周边眼的数量、深度、方向和装药量应严格把关开挖后及时施作初期支护封闭围岩,也封堵了瓦斯。

尽快回填正洞和平导拱部由于塌方或局部超挖所形成的空间,这些空间以及正洞内的避车洞或其他原因形成的轮廓以外的局部空间,均可能积聚瓦斯,应派人经常检测,发现超限立即处理。

洞顶若有层状瓦斯积聚现象,可增挂风障消除积聚。

停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达3%时,必须在24h内封闭完毕。

2、严格规章制度

(1)制定针对性强、细仔的预案,建立瓦斯检测及监测制度;(2)建立通风监测制度;(3)建立爆破、装碴、运输、机电等各项安全操作细则;(4)成立救护队,实行防灾自救。建立洞口检身制度,严防火种进洞;(5)放炮前工作面不装药的探测孔(超前炮孔)应用黄泥堵塞。

3、采用防爆设施,加强安全检查

(1)遵守电器设备及其他设备的保安规则,避免产生明火,特别是工作面照明用灯具,开关必须要防爆,洞内只准用电缆,不能用明线。(2)采用钻爆法施工必须用湿式凿岩,防止摩擦产生火花。(3)爆破作业后必须加强通风,当挖掘机清渣出渣时必须将渣体浇湿,防止明火产生。(4)指定专人定时经常检测瓦斯浓度,施工班长、现场技术人员、安全员都要配备JCB-2A型瓦斯定点报警仪,每个作业环节必须要由技术人员用CWJ一1型手持式光波干涉仪准确检测出瓦斯浓度,并及时反馈信息防患于未然。

4、加强瓦斯监测

施工中严格瓦斯监测,随时掌握洞内瓦斯浓度情况,以便及时采取相应措施,确保洞内施工安全,具体做法如下:

(1)隧道瓦斯检测采用人工检测和自动监测两种手段,自动KGJ4型煤矿用甲烷自动检测仪设于洞内工作面附近。瓦斯专职检测人员配备便携式AQC-I型光学瓦斯检定器。对整个隧道(特别是揭煤工作面)进行瓦斯、一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)、氢气(H2)、氧气(O2)全面监控。当瓦斯超限时可立即声光报警,并立即切断洞庭湖内电源。实践说明,做好瓦斯及有害气体的监测,监控是瓦斯隧道安全施工的重要手段,切不可轻视。(2) 为防止瓦斯局部聚集必须采用光面爆破技术,避免开挖面出现凹陷聚集瓦斯。洞顶如有层状瓦斯积聚,可采用增挂风障的措施加以处理。严禁使用火雷管爆破,当瓦斯浓度超过1%时,要停止放炮,超过I.5 %时要停止施工,加强通风待浓度降至到标准以下,才能恢复施工。(3)当煤层段排放瓦斯时,瓦检员应通知施工组在洞口30m范围设岗。严禁烟火,除特许的人员外,其它任何人员不得接近该地。(4)瓦斯监测必须制度化,设立《瓦斯班(日)报表》、《瓦斯记录簿》,坚持“一炮三检制”,在现场及时公布瓦斯记录,瓦检员必须随时掌握瓦斯变化情况,发现问题及时处理。

参考文献:

第5篇:防止瓦斯爆炸的措施范文

1、瓦斯浓度达到百分之五至百分之十六;

2、引火源温度为650摄氏度至750摄氏度;

3、空气中氧气浓度大于百分之十二。

防止瓦斯爆炸的措施:

1、优化通风网络及通风系统,防止瓦斯积聚。

2、矿井瓦斯浓度及火源监测技术,矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。

第6篇:防止瓦斯爆炸的措施范文

关键词:煤矿;电气设备;防爆;冷磷化工艺

中图分类号:TD8 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2011)0011(C)-0205-01

引言:随着现代科学技术的发展,一方面,工业及民用对煤炭的需求迅猛增加,煤矿的增产压力越来越大;另一方面,煤矿的安全事故时有发生,其中电气事故占了相当的比重,给国家和人民造成了极大的经济损失和社会不稳定因素,因此对煤矿事故多发的原因进行分析及采取控制对策已引起了各级政府及生产企业的高度重视。煤矿井下环境十分恶劣,空气中含有瓦斯、CO等易燃、易爆气体和煤尘。近年来,为了保证矿井及矿工的人身安全,防止煤矿爆炸等重大事故的发生,国家不断加大对煤矿安全生产的管理力度,矿井井下开采区电器设备大都采用矿用隔爆型及增安型电器设备,电器设备防爆已成为煤矿工作的重中之重。

一、煤矿瓦斯爆炸事故的电气诱因。煤矿爆炸的物质基础――瓦斯是矿井中煤或其他炭物质形成的气体,其主要成分为甲烷,比空气轻,易燃烧、易爆炸。瓦斯聚集到一定的浓度,在矿井内部空气的助燃下,一旦遇到电气火花等火源,就会发生爆炸。其爆炸的电气诱因分析如下:1、矿井供电电源缺陷。矿井市电电源供电可靠性差、自备电源(发电机)容量小,选型、配置不合理,运行性能差等造成供电中断,矿井中瓦斯气体超标。2、矿井中电气设备缺陷。(1)矿井电力网络缺陷。一般是电力电缆绝缘受潮、损坏,发生单相接地或相间短路,引发电气火花或电缆爆炸,导致瓦斯爆炸事故。(2)矿井内变配电设备缺陷。一般矿井中的配电变压器或配电装置,不具备防爆性能,因运行环境恶劣,造成单相对地绝缘或相间绝缘降低、破坏,产生电气火花,引爆瓦斯。(3)矿井照明用电设备缺陷。多为照明灯具炸裂,引爆瓦斯。广东某煤窑发生的瓦斯爆炸,其原因是矿主违章越界作业,巷内瓦斯浓度过高,当天灯泡爆炸发生火花,引起瓦斯爆炸。

另外,矿井电气作业不遵守安全操作规程,如煤矿在未做好相关安全措施情况下,擅自停、送电,或明电下井,电工带电安装电气设备、或井下作业工人擅自打开矿灯灯罩、不安全使用照明灯具等,均会产生电气火花引发瓦斯爆炸事故。

二、防爆电气设备的特点。1、隔爆型。这类设备具有能承受内部的爆炸性混合物的爆炸而不至受到损坏,而且通过外壳任何结合面或结构孔洞,不致使内部爆炸引起外部爆炸性混合物爆炸;隔爆性设备的外壳由钢板、铸钢、铝合金、灰铸铁等材料制成,其外壳能承受1.5倍参考压力的静压或动压试验,隔爆型电气设备可经隔爆接线盒(或插销座)接线,亦可直接接线。2、增安型。这类设备是在正常时不产生火花、电弧或高温的设备上采取措施以提高安全程度,增安型设备的绝缘带电部件的外壳防护应符合IP44,其带电部件的外壳防护应符合IP54。引入电缆或连接件应保证与电缆或导线联接牢固、接线方便.同时还必须防止电缆或导线松动、自行脱落、扭转,并能保证良好的接触压力。3、无火花型。这类设备是在防止产生危险温度、外壳防护、防冲击、防机械摩擦火花、防电缆事故等方面采取措施,以防止火花、电弧或危险温度的产生来提高安全程度的电气设备。

三、煤矿电气设备的防爆措施。防止矿井发生电气事故主要采取以下措施:1、矿井必须有完整的井上、井下供电系统图,至少应有可靠的两回路电源线路;2、井下防爆设备入井前,应检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能;3、检查合格并签发合格证后方准人并;4、并下防爆电气设备的运行、维护和修理,必须符合防爆性能的各项技术要求;使用中的防爆电气设备的防爆性能定期检查,必须严格执行有关的规定,设过流、漏电、保护接地装置,“三大保护”装置必须动作灵敏可靠。

四、煤矿井下防爆电气设备中的应用技术。1、冷磷化工艺在煤矿井下防爆电器设备隔爆面上的应用。隔爆面冷磷化工艺就是用磷酸盐溶液在初步加工和维修后的隔爆面进行金属磷化,使防爆电器设备表面形成一层比较厚的磷化薄膜。这层磷化薄膜具有防止隔爆面的锈蚀和提高隔爆面的隔爆性能的功能。冷磷化隔爆面性能的特点:化学稳定性好。磷化薄膜对腐蚀性气体和液体具有很好的化学稳定性,能有效防止金属隔爆面发生氧化生锈;具有细化黏附结构。磷化薄膜上的细孔结构对油类和涂料有很好的黏附性,涂防腐油后可提高防腐效果;提高机械磨损性能。金属隔爆面磷化后能增强机械的性能,对机械磨损有很好的防护作用。2、热管技术在煤矿井下防爆电气设备中的应用。热管是高效传热散热元件,它的主要原理是利用工作介质吸收和释放汽化潜热来传递热置,热阻很小,以独特的传热方式在小温差下传递大热量来实现超常的传热效果。因此,隔爆型热管散热器可以改变传统的散热方法,提高电气设备在爆炸性气体环境中的可靠性及自动化程度。隔爆型热管散热器与防爆电气的箱体组成1个完整的防爆壳体,既能很好地解决爆炸气体环境用电气设备内电器元件的散热问题,又能解决电气设备防爆安全问题,使爆炸气体环境用电气设备自动化程度会更加进一步提高,尤其是煤矿井下防爆电气设备。

目前,隔爆型热管散热器已广泛应用于煤矿井下各种场合用的变频调速装置中,有效地解决了电气设备隔爆散热的难题,为新型电子元器件在防爆电气设备中的应用开辟了一条新路。

作者单位:国投新集刘庄矿业有限公司刘庄煤矿机电办

参考文献:

[1]王文志.煤矿并下机电问题探讨[J].煤炭技术.2007(7).

第7篇:防止瓦斯爆炸的措施范文

关键词:瓦斯隧道安全技术措施

中图分类号: TU714 文献标识码: A

随着社会经济的发展、交通量的增加,隧道在现代交通中发挥着越来越大的作用。有关资料显示,我国在铁路、公路、水利水电等领域已经建成近万座隧道,总长超过7000km。隧道建设过程中不可避免地要穿越瓦斯富集区地层,在这种情况下施工除了要注意常规操作控制要点以外,瓦斯防治工作将显得尤为重要。

目前,我国在瓦斯条件下进行地下工程施工所能执行的技术规范、技术条款还不完善,许多方面直接引用煤矿行业的相关标准和规范。因此,在瓦斯隧道施工过程中大多存在要么完全照搬煤矿行业的标准及工法,要么就直接按照一般隧道进行施工和管理。前者虽然在一定程度上保证了施工安全,但却增加了许多不必要的投入,严重影响了成本和工期;后者则很难保证施工安全。

本文在此基础上,结合一具体工程实践,通过对瓦斯隧道施工安全控制措施各个要素进行分析探讨,得出一套系统性的瓦斯隧道安全管理方法,希望可为类似瓦斯隧道的施工和安全管理提供一定的借鉴和参考。

1工程概况

兰渝铁路化马隧道位于甘肃省陇南市宕昌县境内,进口位于羊古堆附近,出口位于白龙江左岸上堠子村附近山腰。该隧道属于西秦岭高中山区地貌单元,沿线山高沟深,岸坡陡峻,相对高差为1450m。隧道起讫里程为DK301+282~DK313+862,全长12580m,为双线隧道,隧道内线路分别为12.8‰、13‰的单面下坡。进、出口及化马沟斜井、石家院斜井2个斜井共同施工。

该隧道通过区位于秦岭褶皱系,地质构造复杂,断层、褶皱发育。受区域构造影响岩层产状较乱,层面多闭合一一张开,节理以近垂直岩层走向的节理为主,多为张节理,节理面微张一一张开。并发育有两个背斜、两个向斜和7条断层。风险类型:突涌水、软岩大变形、高地应力、瓦斯。

隧区内覆盖层主要为第四系全新统残坡积层,下伏基岩为白垩系下统剑门关组紫红色泥岩、砂岩不等厚互层,节理发育,岩体破碎,质软易坍,裂隙中可能有有害气体赋存。地下水主要以孔隙水和裂隙水两种形式存在。据预测,隧道内的正常涌水量为2000m3/d,最大总涌水量为2600m3/d,但地下水对混凝土无侵蚀性。

该隧道附近5km范围内分布有两口天然气井,天然气等有害气体可能顺着岩层构造裂隙上逸,并在隧道洞身范围基岩裂隙或缝隙中局部游散富集,形成气囊,具有随机性和不均匀性,危及隧道施工。据勘测,该隧道单孔瓦斯最高浓度为8730ppm,瓦斯含量为10719m3,瓦斯压力为0.2kPa,瓦斯绝对涌出量为3.03m3/min。

2瓦斯隧道界定和划分

2.1瓦斯隧道界定

围岩内含有瓦斯的隧道即为瓦斯隧道,也就是说,在隧道内任何地点、任何时问只要有一次发现瓦斯,那么就将该隧道界定为瓦斯隧道。

2.2瓦斯隧道的划分

根据《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB 10120—2002),将瓦斯隧道划分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道、瓦斯突出隧道3种,瓦斯隧道的类型按照隧道内瓦斯工区的最高级别来确定。

瓦斯隧道工区划分为非瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区及瓦斯突出工区共4类。

瓦斯隧道工区按照绝对瓦斯涌出量来判定:当全工区的瓦斯涌出量

因该隧道瓦斯绝对涌出量为3.03m3/min,所以设计中将该隧道定为高瓦斯隧道。

3瓦斯的危害

1)瓦斯窒息

瓦斯的主要成份是甲烷(CH4)。它是一种无毒、无味、无色、可燃烧的气体。在常态下,空气中氧气的浓度接近21%,也就是说这是最适合人类生存的氧气浓度。当空气中瓦斯浓度较高时,氧气的浓度就会相应降低。当瓦斯浓度达到43%时,氧气浓度将降至12%,人会有呼吸困难的感觉;当瓦斯浓度达到57%时,氧气浓度就会降到9%,此时短时间内会让人窒息而亡。

2)瓦斯爆炸

引起瓦斯爆炸必须同时具备以下条件:①瓦斯聚集到一定的浓度,瓦斯爆炸浓度为5%~l6%,当瓦斯浓度为9.5%时,其爆炸威力最强(氧气和瓦斯完全反应)。②足够的氧气浓度。③一定的引火温度。瓦斯的引火温度一般认为是650℃~750℃。明火、吸烟、放炮、架线火花,甚至撞击和摩擦产生的火花等都足以引燃瓦斯。

瓦斯爆炸的主要原因是由于瓦斯积聚,通风不当导致而成。一方面爆破作业后,因爆破作业后瓦斯溢漏面急剧增大,洞内通风条件差,瓦斯浓度最易升高。另一方面引起爆炸的原因是电力线短路、电气焊防火不当以及车辆、机械设备保养不及时等原因产生火花引起爆炸。瓦斯爆炸产生的瞬间温度可高达1850℃~2650℃,压力可达到初压的9倍,爆炸产生的冲击波容易使人伤亡和破坏器材设施。爆炸后将会生成大量的CO2、C0等有毒有害气体,使人中毒和窒息。

3)煤(岩)与瓦斯突出

煤(岩)与瓦斯突出事故是指隧道或者煤巷在掘进过程中,在地应力、瓦斯压力共同作用下,发生大量煤(岩)与瓦斯瞬间向采掘空间抛出的异常动力现象。其表现为几吨至数千吨甚至上万吨以上的破碎岩土在瞬间向采掘空间抛出,机械和人员被掩埋,同时伴有大量瓦斯涌出,造成人员窒息,危害极为严重。

4瓦斯隧道施工安全控制措施

瓦斯事故一般都会造成重大的人员伤亡和财产损失,可谓相当的可怕。但是如果我们能够掌握好瓦斯的一些规律并积极采取相应的措施,那么瓦斯事故还是可以防止和避免的。要防止瓦斯事故,应做到以下几点。

4.1加强通风管理

控制瓦斯浓度是最有效的防止瓦斯爆炸的技术措施。通过有效的通风手段稀释瓦斯,将其控制在爆炸界限以下,即使出现火花等引燃源,也不会导致瓦斯爆炸。可见,通风效果的好坏将直接决定是否会发生瓦斯爆炸。

1)通风方式的选择

隧道通风的基本方式主要有压入式、抽出式、送排混合式和巷道式等。根据绝大多数隧道无轨运输施工特点,采用压入式通风可以使工作面的污染度最小,空气质量最好。通风机不需经常移动,且压入式的有效射程比吸人式的有效吸程大得多,利于工作面设备布置和作业,管理上也方便,因而更宜于机械化作业。故独头掘进长度

2)风机选型

风机根据构造可分为3类:离心式通风机、轴流式通风机和射流式通风机。

该隧道采用2台规格型号为SDZ-12.5的轴流式通风机,额定功率为132kW,通风能力为l650~2800m3/min。通风机必须实行双风机双电源供风,并装设风电闭锁装置。当一台主通风机发生故障时,备用风机必须在10min内启动;当一路电源停止供电时,另一路电源必须在10min内启动,保证风机的运转。加强风筒管理,通风管选用抗静电阻燃风管,直径为1.8m,模板台车至风室的风管每节100m,二衬至掌子面风管每个节段为5~30m不等。为保证风管顺直,根据现有模板台车结构,在模板台车上设置钢筒,风筒从钢筒中通过,风筒必须跟进掌子面5m以内。

3)通风系统布置

根据该隧道高瓦斯工区的现场实际条件,利用已贯通的化马沟泄水洞作为进风通道、以隧道正洞和化马沟斜井作为污风的回风巷,采用压入式通风方法进行主通风系统配置;并在掌子面附近、二衬台车、防水板台车、进风巷辅助送风区、回风巷涡流风区以及洞内电气设备、电器(开关、闸箱)工作区等可能产生瓦斯聚集、动火作业和其它可能产生引燃源的重点部位增设射流风机或局扇进行辅助通风。根据“开挖面最大瓦斯涌出量、一次性爆破最大用药量、洞内最多作业人数、洞内最多内燃机械总工作功率以及高瓦斯隧道最低风速”等五项指标进行综合计算,确定最小通风量,并以此进行主通风系统设备选型与配置。现场拟定通风方案见图1。

图1隧道高瓦斯工区通风系统布置图

4.2加强瓦斯预测、检测

该隧道瓦斯预测和检测工作主要是通过人工检测和利用瓦斯监控系统检测来实现的。

1)人工检测

对于人工检测,瓦斯检查员必须经过培训并持证上岗,要严格按确定的地点、频率、检查方法进行检查,严禁空班、漏检和假检。严格执行爆破员、安全员、瓦检员在场的“一炮三检制”(即每炮检查三次:装药前、爆破前、爆破后要认真检查爆破地点的瓦斯,瓦斯浓度超过1%,不准爆破)和“三人连锁放炮制”。瓦检仪及相关仪器必须定期经专职质检部门校验。

2)瓦斯监控系统结构

瓦斯监控系统结构主要由监控主机、数据接口、监控分站、各类传感器(如瓦斯传感器、一氧化碳传感器、开停传感器、硫化氢传感器等)、电缆、接线盒等设备组成。如图2所示。

瓦斯监控系统为煤矿和瓦斯隧道安全管理起到了十分重要的作用。随着电子技术、计算机软硬件技术、网络技术的迅猛发展,国内各主要科研单位和生产厂家又相继推出了KJ90、KJ95、KJl01、KJF2000和KJG2000等监控系统,以及MSNM、WEBGIS等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统。本着安全、可靠、经济的原则,结合系统设备的技术特点和隧道的具体情况,本隧道选用KJl01瓦斯监控系统。

传感器及控制器 传感器及控制器

图2瓦斯监控系统结构示意

3)“瓦电闭锁”原理

瓦斯自动监控系统使用瓦斯断电装置连续监测,隧道自动断电报警系统为声、光连动形式。在瓦斯浓度>0.5%时报警,瓦斯浓度>1%时切断电源实行瓦电闭锁。

“瓦电闭锁”:瓦斯隧道施工中,在煤系地段因为通风不良或其它原因,会在短时间内大量瓦斯集聚超限,此时如操作电气和机械设备,可能会因漏电、短路、操作电弧等原因产生火花,引燃、引爆瓦斯,故采取在区域供电主开关处设置AXJ-2型瓦斯断电仪,将其探头设在有瓦斯突出及工作面适当地方。当瓦斯超限时,该探头能发出警告信号,同时经断电仪控制迅速切断控制主开关不会合闸送电,从而保证了施工和人身安全,也即是实现瓦斯超限时与供电主开关的闭锁功能。“瓦电闭锁”原理见图3。

图3 “瓦电闭锁”原理

4)监控系统布设

在隧道洞口右侧约20米处设瓦斯自动监控值班室,自动监控系统选用镇江中煤KJ101型安全监控系统。

在隧道内2个掌子面处、泄水洞处和斜井交叉口处各安装1个监控分站,分站分别连接2台甲烷传感器,在隧道洞口附近的安全监控值班室内安装1台监控计算机、1台数据传输接口及1套声光报警器,通过电缆将隧道内分站与控制计算机相连。

监控计算机时时读取监控分站中的各传感器数据,并将数据存储在计算机中,通过数据分析,判断隧道内的瓦斯浓度是否超出标准并及时给予安全提示及报警。

图4自动监控系统布置示意图

4.3施工设备防爆改型

目前隧道施工所使用的施工机电设备基本是通用型设备,这类设备不具防爆性能,只能用于无瓦斯的隧道。而瓦斯隧道就需要防爆型机电设备,将通用型机电设备改造为防爆型机电设备。

本隧道主要对变压器、接线盒、电缆、控制器、灯具、插销开关、装载机、挖掘机、自卸汽车、混凝土输送泵、混凝土搅拌运输车等机电设备做了防爆改型。

4.4加强超前地质预报

超前地质预报主要有地质分析法、物理探测法和钻孔探测法3种。其中,物理探测法主要有红外线探测、地震波探测、地质雷达探测、瞬变电磁法等。

该高瓦斯隧道超前地质预报优先采用钻孔法,这是因为钻孔法不仅能直观有效地反映前方围岩地质情况,而且还能及时了解前方瓦斯的赋存情况;其次采用地震波探测法作为辅助方法。

4.5加强日常安全管理工作

该隧道日常安全管理工作主要有以下几个方面:①建立健全各项规章制度;②做好进洞人员安检工作,以防止将火源带进洞内;③严格执行风电闭锁、瓦电闭锁;④加强对员工的教育培训;⑤做好应急救援工作。

5实施效果

将该隧道进口12个月的瓦斯浓度最大值绘成曲钱,见图5。

图5瓦斯浓度最大值变化曲线

由图5可知,该隧道进口在12个月中瓦斯浓度基本都在0.35%以下,处于《铁路瓦斯隧道技术规范》所规定的0.5%安全线下,并且该隧道自开工至今尚未出现过一起事故。由此可见,采取上述各项安全控制措施,有效地保证了隧道的安全掘进。

结语:

瓦斯的危害主要有瓦斯窒息、瓦斯爆炸、煤(岩)与瓦斯突出等,针对这些危害发生的诱因,及时采取措施,可防止瓦斯事故的发生。

瓦斯隧道施工安全控制措施主要包括加强通风管理、加强瓦斯浓度检测、机电设备防爆改型、超前地质预报及加强日常安全管理工作等。

该隧道1年内的瓦斯浓度值显示,采取本文所述各项安全控制措施后,该瓦斯隧道安全管控到位,处于可控状态。总之,瓦斯防治是个系统工程,运用系统论的观点、理论和方法控制好瓦斯隧道安全管理措施中各组成要素,可以减少或避免瓦斯事故的发生。

参考文献:

[1] 刘兴平,梅岭关瓦斯隧道爆破施工安全措施[J],现代隧道技术,2011,48(2):17-19

[2] 苟彪.瓦斯隧道施工控制及防治措施探讨[J],现代隧道技术,2011,48(2):20-27

[3] 明建龙.高瓦斯隧道监控与施工通风设计[J],铁道建筑,2009,(2):18-20

第8篇:防止瓦斯爆炸的措施范文

关键词:高瓦斯;隧道施工;安全技术

中图分类号: U45 文献标识码: A

1工程概况

肖家坡隧道隧址进洞口接肖家坡大桥,出洞口接瓦窑堡特大桥,行政地理位置在重庆市黔江区石会镇中元村和沙坝乡石子村之间。为一座上、下行分离的四车高速公路长隧道。左线起讫桩号为ZK51+386~ZK54+105,全长2719米,右线起讫桩号为YK51+400~YK54+130,全长2730米。隧道左右纵面均为-1.95%的单向坡,隧道最大埋深约460m,进出口地形较平缓。

隧址山体由一系列鳍脊状山组成,属于构造剥蚀深切低中山区,地形最大切割深度约400m,从山脚到山顶,多以陡坡和陡崖相连,左幅隧道进口处山坡坡向约58°,自然坡度约25~34.8°,出口处山坡坡向约239°,自然坡度42°左右;右幅隧道进口处山坡坡向约53°,自然坡度24~34.3°,出口山坡坡向约194°,自然坡度43.4°左右。

隧址山体地层为志留系上统罗惹坪群第二段(S2lr2)、第一段(S2lr1)和志留系上统龙马溪群第二段(S2ln2);岩性:S2lr2为粉砂岩、页岩、砂质页岩互层;S2lr1为页岩和砂质页岩,夹少量粉砂岩,灰色、灰褐色、片状层~薄层状结构;S2ln2为粉砂质页岩及水云母页岩,含水量钙质,灰色、灰褐色与S2lr1接触部位为坚硬的石英粉砂岩,厚度较大。其中:从进洞口到ZK52+180附近,围岩由属于S2lr1组成,之后到洞口,围岩由S2ln2组成[1]。

隧址地质构造上位于桑拓坪向斜扬起端,岩层缓倾单斜,倾角3~6°,有轻微的缓波状翘曲及层间扭错;构造条件较好,属于构造剥蚀深切低中山区;巨块状结构岩体,结构面2组,以层面为主,裂隙多闭合状,层间结合良好。岩层产状:65~95°,∠3~6°,路线走向方位角233~243°,与岩层走向间夹角48~78°。肖家坡隧道原设计为非瓦斯隧道,自2006-12-28开始,在YK53+690~YK53+622检测有瓦斯涌出,且该范围内瓦斯绝对涌出量超过了0.5m3 /min。重庆煤炭科学研究总院重庆分院关于肖家坡隧道右线瓦斯测试及涌出量评价报告确认YK53+690~YK53+523为高瓦斯工区,肖家坡隧道被定性为I级高瓦斯隧道[1]。

2 瓦斯来源及影响范围

该隧道处所的地层及附近未发现煤层及碳质岩层,附近区域目前和历史上也未发现煤窑开采记录,瓦斯来源基本上不是来自于煤层或碳质岩层。而是由于在漫长的地质成形年代中,石油常与油气共生,因此肖家坡隧道出现的含甲烷气体最可能的来源就是隧道穿越地层中赋存有石油及共生的油气和浅层天然气(与瓦斯组份基本相同)。根据超前地质探测,前方岩体为软硬变化接触带、层间错动或裂隙发育、岩体破碎带,隧道掘进放炮时震动产生的裂隙与构造破碎带沟通,导致有气体(瓦斯)顺着裂隙向掘进工作面涌出。

肖家坡隧道右线瓦斯涌出影响范围167m,里程为YK53+690~YK53+523,其中YK53+622~YK53+573为裂隙破碎带,该段瓦斯最大绝对涌出量为4.69 m3 /min,从钻孔中采集甲烷浓度达71.9%;YK53+690~YK53+622和YK53+573~YK53+523为瓦斯影响过度带。

3 施工安全技术方案

3.1 瓦斯突出防治

根据肖家坡隧道地质勘测资料分析表明,隧道掘进放炮时由震动产生的裂隙与构造破碎带相沟通,导致了深层油气(瓦斯)顺着裂隙向掘进工作面涌出,排除了瓦斯来自于煤层或碳质岩层的可能。因此在高瓦斯工区掘进过程中,为保证安全必须进行连续超前探孔,以探明施工前方的地质情况,防止出现瓦斯突出现象。

(1)瓦斯突出性预测

瓦斯突出性预测包括:瓦斯压力法、综合指标法、钻屑指标法、钻孔瓦斯涌出初速度法和“R”指标法五种。不同的情况下应采用对应的检测方法,如石门揭煤可采用瓦斯压力法、综合指标法或钻屑指标法,对于煤巷掘进宜采用钻孔瓦斯涌出初速度法、钻屑指标法或“R”指标法【2】。

由于肖家坡隧道排除了存在煤层的可能性,为节约施工时间,采用了钻孔瓦斯涌出初速度法进行瓦斯突出性预测。在测定瓦斯涌出初速度时,应注意保证测定装置的气密性,以减小测量误差。

钻孔瓦斯涌出初速度法预测瓦斯突出的具体过程如下:①在钻机每钻进1米时,立即撤出钻杆,插入钻孔瓦斯涌出初速度检测装置,测量2min后的瓦斯涌出量q。当瓦斯涌量q≥4L/min(指标临界值)时,则存在瓦斯突出危险。②当钻孔瓦斯涌出量q>6L/min时,在第5min后继续读取1min瓦斯涌出衰减量,当衰减系数α≤0.65时,则该工作面存在瓦斯突出危险。③在钻孔过程中出现喷孔、顶水、顶钻、夹钻等动力现象时,即该工作面存在瓦斯突出危险。

(2)防治瓦斯突出的措施——瓦斯排放

由于肖家坡隧道开挖断面大,为防止掘进时瓦斯突出,采用了多排钻孔预排瓦斯的防治措施。瓦斯排放钻孔的各项参数及布设(见图1)如下:

①钻孔孔径:90mm

②孔距与排距:1m

③排放钻孔角度:水平角:0—90°仰角:0—45°倾角:0—20°

④排放控制范围:上下、左右隧道轮廓线外5m

⑤排放时间:大于20小时

图1 排放钻孔布设图

(3)防突措施效果检验

防突措施实施完成后,必须按照《铁路瓦斯隧道技术规范》规定的方法对防突效果进行检验。经检验无瓦斯突出危险时,表明措施是有效的。否则认为措施无效,必须采取补救措施,直至检验有效时,方可进行开挖掘进。

3.2 瓦斯检测

瓦斯检测是保证瓦斯隧道安全施工的重要手段。因此,在整个施工过程中必须全方位的进行瓦斯检测,以便准确地掌握全隧道的瓦斯浓度分布状况,防止瓦斯爆炸事故发生。

由于瓦斯比空气轻,且具有很强的扩散性,当隧道内的风速<0.25m/s时,瓦斯将游离出来,并在隧道顶部和死角处聚积起来,致使局部区域瓦斯超限达到爆炸浓度【2】。因此,在施工过程中凡是有瓦斯涌出或有可能积存瓦斯的区域和地点,都应进行瓦斯检测。

肖家坡隧道高瓦斯工区瓦斯浓度常规性检测主要包括以下一些检测点:(1)隧道开挖工作面炮眼内、迎头、回风流;(2)放炮地点及巷道内的机电设备附近;(3)对于隧道拱顶、冒落孔洞、台车顶等容易形成瓦斯局部积聚且通风不良的区域,尤其需加强瓦斯浓度检测,以避免瓦斯爆炸事故的发生;(4)恢复通风前的停风区、局部扇风机及其开关附近的风流;(5)隧道内工作地点20m范围内的进、回风侧。另外,在钻眼、装药、放炮前和放炮后这四个环节上也应加强对隧道瓦斯浓度的检测。

在肖家坡隧道高瓦斯工区的瓦斯检测过程中,采用了人工巡回检测、设置便携式瓦斯检测报警仪、安装瓦斯自动检测报警断电仪等方式进行瓦斯检测。瓦斯检测实行每天3班的检查制度,且每班检查次数不得少于3次。当瓦斯浓度含量在0.3﹪以上时,应随时检查,不得离开工作面。当瓦斯含量超过0.5﹪时,应加强通风稀释,直至瓦斯含量降低到允许值后,才允许进入检查,并在撑子面安设瓦斯自动检测报警断电装置,防止在瓦斯超限时由于用电火花而引发的瓦斯爆炸。其具体检测流程如图2所示。

图2 隧道施工瓦斯检测和监测流程

瓦斯检查员必须由事业心强、经考试合格的人员担任。检查员应配备压风自救器、防静电服装等安全防护装备,做好通风瓦斯检测报表,并注明瓦斯超过规定的地点的原因、处理情况;值班干部应全面掌握隧道通风、瓦斯变化情况,审查瓦斯台帐和通风瓦斯报表,发现问题时,要及时采取应急措施进行处理。

3.3 施工用水

肖家坡隧道高瓦斯工区施工用水,采用已经在落草沟常年流水口处修建蓄水池,以及在隧道入口上方附近已修建90m3高水位蓄水池,另外在洞外还设置一个110m3的高位水池作为消防应急水池。采用高压泵向隧道加压供水,隧道洞内水管均采用φ150mm高压镀锌钢管铺设,法兰盘连接,每隔100m设置一个阀门。接至离掌子面30m处,然后采用φ13mm的软管接至掌子面。考虑瓦斯工区施工超前探孔、掘进时必须采用湿式钻眼、喷射混凝土用水量较多以及干旱时落草沟水流量较小,不能满足施工要求,另外采用φ50mm钢管铺设2000m管路从沙坝河采用潜水泵抽水,确保施工用水。

3.4 施工通风

控制隧道内及工作面的瓦斯浓度是防止瓦斯爆炸的关键。而合理的通风设计能有效地降低隧道内的瓦斯浓度,是确保这一关键的重要前提。因此,在施工中的每个环节都必须保证有强大的通风量与风速,将瓦斯浓度控制在0.5﹪以下(规范要求)。

(1)通风方式

肖家坡隧道施工通风采用压入式通风方式,并要求隧道各掘进工作面必须采用独立通风,严禁任何两个工作面之间串连通风。

(2)通风机及风管配备

压入式通风施工现场配备了两台功率2×115kw额定风量1500~27500m3/min的风机。风管采用了风筒直径不小于1.5m,且具有抗静电、阻燃的风管。风管出风口到开挖面的距离应小于5m,以确保巷道风速不得小于1.0m/s。并加强对风管的检测,防止主流风回风、短路。

(3)通风电源配备

为防止在停电情况下因通风机停止工作而引发事故,在施工通风的供电方面,配备了2台200kw柴油发电机并联接入供电系统,为隧道施工通风提供了电力保障。

(4)风量计算

隧道设计通风风量是按防止瓦斯积聚风速、同时最多作业人数、爆破排烟要求分别计算所需风量后,取其中最大值作为通风风量确定的。经现场测定相关数据,隧道最大绝对瓦斯涌出量为4.69m3/min,隧道断面大小为82m2,由此可以确定降低瓦斯工区瓦斯浓度到0.5﹪以下所需的最低风速。最低风速计算公式如下:

(1)

式中:

—瓦斯工区内所需最低风速,m/s;

—隧道内实际最大瓦斯涌出量,m3/min;

—高瓦斯隧道内瓦斯浓度限值,0.5﹪;

—隧道断面积,m2。

由公式(1)可以得出瓦斯工区内所需最低风速为0.19m/s时,才能将隧道内瓦斯浓度稀释到0.5﹪以下。为提高施工安全性,施工现场配备了两台功率2×115kw额定风量1500~27500 m3/min的风机,在压入式通风的情况下经实际测得风速能达到0.53m/s以上,由公式(1)计算得出允许的最大绝对瓦斯涌出量为13m3/min。

由于加强通风后允许的最大绝对瓦斯涌出量为13m3/min,大于肖家坡隧道最大瓦斯涌出量Q=4.69m3/min,,所以,采取的通风方式能够满足肖家坡高瓦斯隧道施工的通风要求,足以保证现场工人不至于由于连续工作导致瓦斯中毒。

(5)局部区域的瓦斯通风

对隧道中瓦斯易于集聚的空间和简易台架附近区域,施工中采用了气动风机等设备进行通风,有效地降低了瓦斯浓度,保证了施工安全。

3.5 钻爆施工

钻爆施工是瓦斯隧道施工中的关键环节,危险性高。因此,必须对钻爆施工中的每个细节作出严格的规定和要求,以确保钻爆施工的安全和质量。肖家坡隧道瓦斯工区钻爆作业在钻孔、装药、封孔、爆破网络连线及爆破后的检查这五个方面作了详细的要求:

(1)在瓦斯工区爆破钻孔过程中,瓦斯工区开挖工作面附近20m风流中瓦斯浓度必须小于0.5%;钻孔作业必须采用湿式钻孔,严禁干式打钻;炮眼深度不小于0.6m。

(2)瓦斯工区在采用电雷管起爆时,严禁反向装药;在采用正向连续装药结构时,雷管以外不得装药卷;在岩层内爆破,炮眼深度不足0.9m时,装药长度不得大于炮眼深度的1/2;在炮眼深度为0.9m以上时,装药长度不得大于炮眼深度的2/3。

(3)对爆破炮眼的封孔,一种方法是采用黏土炮泥进行封孔,另一种方法是采用水泡泥封孔并在剩余部分应用黏土炮泥填满封实。严禁用岩粉、块状材料或其它可燃性材料作炮泥。

(4)爆破网路的连线必须采用串联连接方式。线路所有连接接头应相互拧紧,明线部分应包覆绝缘层并悬空。母线与电缆、电线、信号线应分别挂在隧道的两侧,若必须在同一侧时,母线必须挂在电缆下方,并保持0.3m以上距离。母线应采用具有良好绝缘性和柔软性的铜芯电缆,并随用随挂,严禁将其固定。母线的长度必须大于规定的爆破安全距离。必须采用绝缘母线单回路爆破。严禁瞬发电雷管与毫秒电雷管在同一串联网路中使用。

(5)高瓦斯工区进行爆破作业15min后应巡视爆破地点,检查通风、瓦斯、煤尘、瞎炮、残炮等情况,遇有危险必须立即处理。在瓦斯浓度小于0.5%,二氧化碳浓度小于1.5%,解除警戒后,工作人员方可进入开挖工作面工作。

3.6在裂隙破碎地层中开挖

揭开裂隙带地层之后,对工作面前方上、中、下及左右范围内进行瓦斯检测。因爆破震动,顶部夹层已经部分剥落并与已爆岩块混在一起,为防止瓦斯爆炸,对开挖岩面20m之内拱顶及墙用高压水冲洗,清除爆破产生的灰尘,对爆破还未出碴的碴体用水全部浇湿。经现场测试,在通风相同的条件下,对开挖面轮廓及爆破碴体洒水,在10min之内,瓦斯浓度下降0.1%。根据爆破后的实际情况,当掘进面瓦斯浓度降到0.25%,采用风动凿岩机湿式钻孔,爆破作业时采用煤矿许用炸药和电雷管,高压水配合洒水,采用防爆型侧卸式柴油轮式装载机出碴,防爆型自卸式汽车运碴,防止瓦斯积聚爆炸,安全度过裂隙破碎地层。瓦斯监测人员在开挖面各部位移动监测设备,当瓦斯浓度达到0.5%,装载机停止工作,加强通风,增加喷雾洒水次数,在20m长度内的周边岩面全部用高压水进行冲洗,开挖下的岩块全部被水浇湿装车运出洞外。

3.7全封瓦斯衬砌

施工支护:隧道通过YK53+690~YK53+622和YK53+573~YK53+523瓦斯影响带,挂网喷锚支护喷射15cm厚C20混凝土封闭即可。通过YK53+622~YK53+573,围岩破碎,节理发育,采用16工字钢挂网喷锚支护,一方面为了加固围岩,防止坍塌,引起瓦斯积聚;另一方面可部分封堵瓦斯,减少工作面瓦斯溢出。

整体衬砌:隧道穿越高瓦斯工区地段采用全封整体式衬砌,即在模筑衬砌背后全环(拱、墙、底)铺设1.2mm厚EVA、ECB共挤防窜流防水卷材和无纺土工布防水板复合防水层作为瓦斯隔离层。为保证防水板的铺设质量,开挖后,拱、墙部位喷射混凝土尽可能找平,并在围岩上钻¢40的孔(拱部间距0.5~1m,边墙1~1.5m),内加木塞,与防水板背部的绑扎带相连,固定防水板。隧底开挖后用M10水泥砂浆找平,整幅挂设宽3m,厚1.2mm的复合防水板。防水板采用无苯环保万能胶粘合,达接15~20cm,12m一组的拱墙施工缝设钢带式橡胶止水带和背贴式止水带复合止水。拱顶和拱腰两侧预留注浆孔,注浆填充拱顶空隙,防止积聚瓦斯。

高瓦斯工区喷射混凝土和二衬混凝土要求气密剂掺量为水泥用量的10%,透气系数不应大于10-10cm/s。因此,搅拌混凝土时,为确保气密剂掺量准确,事先按每盘气密剂多少用塑料袋装好,由专人负责。

4 施工安全管理制度

4.1 建立施工安全保证体系

本项目部建立了以项目经理为首的安全生产保证体系。

(1)项目经理作为安全生产第一责任人,对该项目的施工安全全面负责;

(2)施工技术负责人(总工程师)负责组织安全技术措施的编制和审核,组织安全技术交底和安全教育;

(3)项目经理部设专职安全检查工程师,负责本项目各项安全措施的制订、监督和检查落实;

(4)各项目队配备专职安全员,负责施工过程中各项安全措施的实施和落实;

(5)各施工班组设兼职安全员并成立安全岗位监督岗,加强施工过程中的安全控制。

通过建立施工安全保证体系,使安全工作制度化、经常化,以确保安全工作落到实处,保证施工安全。

4.2 实行施工安全责任制度

在建立施工安全保证体系的基础上,确立以岗位责任制为中心的《安全生产责任制度》,将安全责任落实到每个负责人身上。从基层施工人员逐级向上级管理层的安全生产负责,直至项目经理,以各级、各部门的安全确保整体工作的安全,形成下一级的安全工作保上一级的安全工作,上一级的安全管理抓下一级的安全管理,做到层层落实安全责任制的局面。

4.3 加强施工人员的安全教育与培训

在认真贯彻“安全第一、预防为主”方针的基础上,项目部加强了对全体员工的安全教育,要求每名员工必须严格遵守安全生产操作规程;特种作业人员必须经培训合格后,持证上岗;杜绝违章操作、无证操作、违章指挥和违章施工等现象的出现。

4.4 加强施工设备的安全检查

(1)施工前,必须对施工设备进行全面的安全检查,禁止使用未经有关部门验收的设备。对于不符合安全规定设备应立即进行整改完善;

(2)对投入施工的高压电缆、配电系统、继电保护装置、漏电开关的选型敷设必须符合规定要求;

(3)电气设备和照明灯应具有良好的接地、接零保护,并在可能受雷击的场所设置防雷击设施;

(4)在高瓦斯工区的施工区、生活区、道路照明、手持式电气设备的额定电压和电话、信号装置的额定供电电压不应大于127V,远距离控制线路的额定电压不应大于36V。

5 实施效果

根据规范要求,瓦斯隧道验收在拱顶以下25cm处,巷道内空气中的瓦斯浓度不得大于0.5%[3]。根据目前煤炭科学院重庆分院瓦斯技术检测人员对肖家坡瓦斯隧道施工中的检测记录,在衬砌封闭后,瓦斯浓度远小于0.5%,甚至还提交了肖家坡瓦斯隧道瓦斯浓度为0的报告。由此说明,防瓦斯泄露的措施是得当的,隧道运营是安全的。

6 结论

发生瓦斯爆炸的2个条件:瓦斯浓度爆炸极限为5%~16%;要有一定温度 的引火热源,一般为650~750℃。防止瓦斯爆炸必须从防止瓦斯积聚和消除火源入手。防止瓦斯积聚在施工过程必须加强通风、加强瓦斯检测和监测、加强超前地质预报和超前地质探孔、及时处理局部瓦斯积聚;消除火源则在施工过程中必须加强明火管理、严格执行爆破制度、严禁因摩擦产生火花、消除电器火花,并制定重点部位防范措施。

参考文献:

[1] 中交第二公路勘察设计研究院.肖家坡隧道施工图设计说明[K].武汉:中交第二公路勘察设计研究院,2006.

第9篇:防止瓦斯爆炸的措施范文

关键词:瓦斯隧道;施工;瓦斯防治;管理

中图分类号:C93文献标识码: A

前言

瓦斯隧道爆炸事故不但给国家与企业带来了重大的损失,对一线施工人员的安全也构成了严重的威胁,而且还会严重影响隧道的正常建设。近几年,瓦斯隧道爆炸事故发生的频率逐年升高,许多隧道在施工中穿越煤系地层,而在瓦斯隧道的施工中,如何做好瓦斯防治与管理工作,就成了隧道施工人员面对的一大难题。本文以某一瓦斯隧道施工为例,对瓦斯的防治与管理进行了相关研究,以其为同类工程的施工建设提供借鉴。

1.工程概况

高速公路某一隧道,全长为2.612km,该隧道地质复杂,地下水充沛,所经地区地势较陡,且穿越了较大部分的含煤及黑色页岩地层,根据设计要求,隧道进口段与出口段均是在地势较陡的半山腰,围岩破碎[1]。该隧道主要具有以下特点:地质复杂、技术含量大、风险高等。其中穿越的含煤及黑色页岩地层为瓦斯隧道。

2.瓦斯隧道施工中瓦斯的防治与管理措施

2.1、对工程施工人员进行严格培训

对施工人员的培训主要包括两种情形:①、岗前培训,在施工之前,由专业人士对所有施工人员与管理人员实施岗前培训,合格后才可上岗;②、在施工中,对新到人员实施不定期培训,使施工人员对隧道施工中防治瓦斯有充分的认识,保障工程的顺利进行。

2.2、制定隧道施工期间防治瓦斯的相关方案

为了在施工期间可以有效防治瓦斯,应在施工前制定相关的防治方案。方案的内容应包括隧道的概况、瓦斯的防治技术方案及其安全责任等。在瓦斯的防治技术方案中,应对非瓦斯区、高瓦斯区、瓦斯突出区及其他瓦斯区分别提出具体的技术方案,方案需由有关专家审核后才可实施。尽管防治瓦斯的方案对施工中的瓦斯防治作了较全面的介绍,但不可能面面俱到,所以,当出现紧急特殊情况时,还必须结合具体情况采取相应措施,为施工安全提供保障。

2.3、建立监测瓦斯的系统

为了防止瓦斯爆炸事故发生,保障隧道施工安全,在施工中,可进行洞内瓦斯浓度与风机运行状况的实时监测,并建立瓦斯自动监控系统。一般而言,高瓦斯与地瓦斯隧道均要建立监测瓦斯的系统,这是一项防治瓦斯的有效措施。某些瓦斯隧道在施工期间没有进行规范操作,未严格按照施工工艺进行施工,且承包商为了获取更大的利益,节约通风费用,导致隧道风机时常处于关停状态,进而引起瓦斯浓度集聚、事故发生[2]。所以,在瓦斯隧道的施工中,应建立具有瓦电闭锁、风电闭锁及瓦斯浓度超标会自动发出警示的瓦斯自动监控系统。

2.4、采用防爆型电器设备与作业机械

相关技术规范规定,隧道内的瓦斯突出区与高瓦斯区,其电器设备与作业机械均要采用矿用防爆型。然而在实际的施工中,瓦斯隧道里起固定作用的电缆、通信、照明与信号采用防爆型,但移动作业机械和电器设备没有采用防爆型,因为瓦斯隧道内的瓦斯浓度增加最快时,刚好是在打眼过程中与放炮之后,在此期间,经过通风,瓦斯的浓度会被稀释到0.5%以下,因此,非防爆型的作业机械与电器设备也可进入洞中开展工作。即使此时通风中断,由于瓦斯浓度升高需要一段时间,非防爆型的作业机械与电器设备仍可通过就地熄火或开出洞外的方法,避免瓦斯爆炸,但该过程需有严格的制度予以管理。

2.5、做好超前水平钻孔瓦斯探测工作

必须严格按照先探后挖的施工工序,做好超前水平钻孔瓦斯的探测工作。根据设计的要求开展超前水平钻孔瓦斯探测工作,一般钻孔每循环的长度至少为30米,每次开挖25米,预留5米作为搭接所用,而且还要加强对周边钻爆的超前探测,以保证施工安全[3]。此外,还需配备专业的瓦检人员,选用便携式瓦斯检测报警仪与检光干涉瓦斯检测仪进行适时检测,爆破施工时,需严格按照“一炮三检制”的原则进行爆破,所用破爆器材为煤矿允许用的爆破器材。洞内所有的设备均应为防爆型设备,包括照明电缆、手电等。施工期间注重采用瓦斯检测仪及瓦斯断电仪器等设备进行定期检验以保证工作的正常进行。同时,还应制定应急预案,并成立应急队伍,配备相应的救护设备,实行定期演练。

2.6、加强隧道通风

在瓦斯隧道施工期间,还必须加强隧道的通风,这是保证施工安全的重要前提,同时也是对瓦斯进行稀释、排烟除尘的重要方式。加强瓦斯管理包括多方面的工作,具体有:①及时处理集聚的瓦斯;②爱护洞里的通风设施,以实现完善控制瓦斯;③形成瓦斯检测制度,保证定点、定时、定人对瓦斯进行检测;④坚持进行洞内瓦斯与风量观测工作,并认真完成通风报表与记录牌的填写工作;⑤加大通风力度,将瓦斯的浓度冲淡;⑥保证洞内工作地点的瓦斯浓度不超限等[4]。

3.施工过程中的现场管理

3.1、队伍组织的管理

隧道专业瓦斯检测队伍一般由瓦斯检查员、瓦斯监控工、打钻工、及其通风工组成,全部人员均须经过专业培训并取得资格证才能上岗,指派一名专业技术员负责管理该队伍。

3.2、施工设备的管理

施工所用的瓦斯防治设备、仪器均交由隧道专业瓦斯检测队伍进行管理与维护。便携式光干涉检测仪须经有资质的检定部门检定合格之后才可投入使用;沼气型检测报警仪与瓦斯监控系统中的低浓度沼气传感器须由指派的瓦斯监控工负责,每星期进行一次调校;瓦斯监控系统的自动断电功能须由瓦斯监控工和电工负责每星期对其进行一次检查。

3.3、隧道洞口管理

应在隧道洞口设置值班室,实行24小时的检身制度,防止火种被携带进入洞内;对进出人员实施翻牌、登记管理、避免携带易燃品进入隧道。

3.4、严格按照瓦斯浓度控制标准施工

进行洞内作业时,必须严格按照瓦斯浓度的标准予以施工。一般而言,在隧道里的任何一处瓦斯浓度不高于0.3%时,才可开展洞内作业;洞内瓦斯浓度为0.3%~0.5%时,行走式的机电设备停止开火,此时应引起重视,并分析瓦斯浓度升高的原因,随即采取恰当的措施予以处理;当洞内瓦斯浓度达到0.5%或更高时,应立即停止隧道里的所有作业,把行走式的机电设备熄火,开始分析浓度变高的原因,随即采取正确措施进行处理,待瓦斯浓度低于0.3%时,才可恢复洞内作业;若是瓦斯浓度高达0.8%或更高,应迅速停止隧道里的所有作业,并撤离全部人员,切断全部的非本质安全电气设备电源,再进行原因分析,采取措施处理,待隧道里的瓦斯浓度低于0.3%时,才可恢复洞内作业[5]。

4.小结

瓦斯爆炸事故的防治与管理是瓦斯隧道工程安全进行的重要保障。瓦斯事故在我国的瓦斯隧道施工过程中时有发生,特别是我国开始实施大修工程建设之后,修建了大量高速公路及隧道工程,而许多隧道工程在施工期间,均会穿越含煤及黑色页岩地层。所以,在进行瓦斯隧道过程的施工时,必须严格按照设计与施工要求组织施工,同时,加大力度进行瓦斯的检测与监控,为工程配备专业的瓦斯检测人员、先进的检测仪器、达标的防爆型施工设备,而且还要在施工之前进行安全生产管理措施的制定,有效防治瓦斯事故,保证工程安全。

【参考文献】

[1]陈家清,胡运兵,朱一坚,马晓莉.瓦斯隧道施工期间的瓦斯防治与管理[J].矿业安全与环保,2009,36(02):60-72.

[2]陈才阳.浅谈瓦斯隧道施工瓦斯防治对策[J].门窗,2012(06):200-201.

[3]何值勇.关于瓦斯隧道施工安全防治措施的研究[J].技术与市场,2011(05):48-49.