摘要：本文通過(guò)對(duì)隧道現(xiàn)場(chǎng)瓦斯管理咨詢工作的親身體會(huì)，以某隧道一個(gè)月的瓦斯安全管理咨詢?yōu)槔Y(jié)合安全評(píng)價(jià)的安全檢查表和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的假設(shè)檢驗(yàn)等方法，探討如何進(jìn)行隧道瓦斯管理咨詢管理工作。
關(guān)鍵詞：隧道 瓦斯 安全 管理 咨詢
Discusses the Tunnel Gas Management and Consultation
Wang ding
(Sichuan Kangtai Risk Assessment & Advisory Co. Lit, Chengdu 610072 China)
Abstract:This article through the work to the tunnel scene gas management and consultation's own experience, and through a example to some one month-long tunnel gas safety management and consultation, union safety evaluation security check table and mathematical statistic methods and so on supposition examination, elaborated how to carry on the tunnel gas management consultation.
Key words:  Tunnel  Gas  Safety  Management  Consultation
 
瓦斯是特長(zhǎng)瓦斯隧道施工過(guò)程中一個(gè)重大安全隱患，隧道瓦斯管理是隧道安全施工的重要保障之一，是杜絕隧道施工群死群傷和重大財(cái)產(chǎn)損失事故的重中之重。本文以對(duì)某隧道一個(gè)月的瓦斯安全管理咨詢?yōu)槔�，闡述如何進(jìn)行隧道瓦斯管理咨詢工作。
1、地質(zhì)概況
特長(zhǎng)瓦斯隧道施工一般隧道揭露巖層處于煤系地層中，比如本文舉例隧道所處圍巖類型屬于III類，揭露巖層走向與隧道呈大角度相交，巖層呈單斜產(chǎn)出，傾角50~70°；巖性主要由砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖及薄煤層(<0.3m)組成。軟質(zhì)巖與硬質(zhì)巖呈不等厚互層產(chǎn)出，軟質(zhì)巖約占2/3，硬質(zhì)巖約占1/3，巖層中發(fā)育節(jié)理2~3組，節(jié)理一般較平直，緊閉~微張，延伸長(zhǎng)度0.5~3m，體積節(jié)理密度JV=10~20條/m3，圍巖呈塊碎狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性較差，該類圍巖煤系生成的瓦斯容易補(bǔ)給，不易釋放。
2、特長(zhǎng)瓦斯隧道現(xiàn)場(chǎng)咨詢工作情況
對(duì)于特長(zhǎng)瓦斯隧道現(xiàn)場(chǎng)瓦斯安全咨詢?nèi)藛T而言，應(yīng)做到常駐現(xiàn)場(chǎng)，每天入洞巡查瓦斯安全情況至少2次，嚴(yán)把關(guān)鍵部位，關(guān)鍵工序。主要瓦斯檢測(cè)地點(diǎn)有掌子面拱頂、垮塌深處拱頂、掌子面左、右拱腳；二次襯砌處；加寬帶里、中、外側(cè)；臺(tái)車頂；防水布里側(cè)、茬口處、左、右拱腳；孔洞、瓦斯易涌出點(diǎn)和不通風(fēng)死角；封閉性的裂隙、斷層揭露點(diǎn)等。主要檢查的工序有打眼放炮、出渣、焊接、切割、噴漿、扎鋼筋架等，并對(duì)整個(gè)隧道其他地點(diǎn)進(jìn)行不定期地抽查檢測(cè)。重點(diǎn)查看現(xiàn)場(chǎng)瓦斯檢測(cè)工作情況及瓦斯檢測(cè)設(shè)備設(shè)施的使用情況和防治瓦斯安全技術(shù)措施的執(zhí)行情況等；查看通風(fēng)設(shè)備的工作情況、使用情況、風(fēng)筒管理情況，風(fēng)量、風(fēng)速是否符合規(guī)程規(guī)定和滿足瓦斯排放要求、隅角是否存在瓦斯積聚現(xiàn)象、局部通風(fēng)措施是否有效等；查看電氣設(shè)備防爆性能、線路連接及爆破作業(yè)中的裝藥與爆破、起爆方法、爆破器材等是否符合規(guī)程規(guī)定和瓦斯隧道管理要求。在切割變形支架、臺(tái)車、拱架、排水管道和其他特殊情況在洞內(nèi)動(dòng)火作業(yè)工序時(shí)，督促項(xiàng)目經(jīng)理部簽署動(dòng)火作業(yè)審批表，并監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)瓦斯檢查人員嚴(yán)格檢查動(dòng)火作業(yè)點(diǎn)20m范圍內(nèi)的瓦斯?jié)舛�。并�?duì)查找出的問(wèn)題提出了合理、可行的對(duì)策措施。
3、瓦斯管理數(shù)理分析
該隧道易出現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸唿c(diǎn)該月總體上是否超過(guò)0.50%的顯著性分析。
對(duì)一個(gè)月內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造變化不大時(shí)，隧道現(xiàn)場(chǎng)瓦斯涌出情況近似的服從正態(tài)分布，因此在瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.50%的可能性為95%，即α=0.05時(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)總體方差是否小于0.50%進(jìn)行分析，從而檢驗(yàn)隧道的瓦斯管理水平。
一個(gè)月內(nèi)隧道瓦斯?jié)舛冉?jīng)常偏高的地點(diǎn)加寬帶里側(cè)拱頂，頂現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如表2。
表2 加寬帶里側(cè)拱頂現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)濃度(%)

0.08
0.32
0.08
0.17
0.59
1.57
0.29
0.94
1.26
0.38
0.39
1.84
0.90
1.12
2.42
0.08
1.79
1.65
0.18
0.18
0.03
0.11
0.11
0.05
0.11
0.11
0.14
0.18
0.05
0.03

分析：建立假設(shè)，原假設(shè)H0：s2≤a02=0.52，備擇假設(shè)H1：s2>a02。
由上表計(jì)算得s2=0.815。
采用公式：Χ2=(n-1)×S2/a02，求得：Χ2=94.54。
由Χ2α分布函數(shù)表可知，Χ2α(n-1=29)=42.56。
其中：s2為實(shí)測(cè)瓦斯?jié)舛葮颖痉讲睿?/span>a0為瓦斯超限臨界濃度，規(guī)定為0.5%；Χ2檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量；n為實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)次數(shù)，為30次。
因?yàn)椋?Chi;2>Χ2α(29)，所以，拒絕原s2≤a02=0.52的假設(shè)，可以認(rèn)為左洞加寬帶處的瓦斯?jié)舛仍诒驹抡w上是大于0.50%的。
由以上分析可知，隧道本月易出現(xiàn)瓦斯超限點(diǎn)加寬帶里側(cè)拱頂總體上濃度是大于0.50%的概率超過(guò)了95%，說(shuō)明該隧道本月在瓦斯管理上還存在一定問(wèn)題，在下月份的安全管理工作中應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)隧道的瓦斯管理工作。
4、隧道通風(fēng)情況
隧道通風(fēng)是解決隧道瓦斯管理問(wèn)題的重要手段，因此現(xiàn)場(chǎng)瓦斯咨詢?nèi)藛T必須掌握隧道通風(fēng)以下幾方面的情況。
(1)主要通風(fēng)機(jī)參數(shù)
本隧道采用SDF(c)-№12.5型(110×2kW)主要通風(fēng)機(jī)配合φ130cm軟式通風(fēng)管進(jìn)行壓入式通風(fēng)，目前在距離隧道口約20m處安裝了2臺(tái)該通風(fēng)機(jī)，主要通風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5。
表5  主要通風(fēng)機(jī)參數(shù)表
風(fēng)機(jī)型號(hào)
功率(kW)
風(fēng)量(m3/min)
風(fēng)壓(Pa)
轉(zhuǎn)速(r/min)
高效風(fēng)量(m3/min)
SDF(C)-No12.5
110×2
1550~2912
1378~5355
1480
2385
34×2
1052~1968
629~2445
980
1610
16×2
840~1475
355~1375
750
1208
(2)隧道通風(fēng)距離：右洞供風(fēng)距離約870m。左洞供風(fēng)距離約860m。
(3)主要通風(fēng)機(jī)供電情況：主要通風(fēng)機(jī)單電源供電，但左洞地面配電點(diǎn)配備1臺(tái)TFW2-350-4型350kW、1臺(tái)T2H-TM型250kW柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源；右洞地面配電點(diǎn)配備1臺(tái)XD-360-CX型360kW、1臺(tái)T2H-TM型250kW柴油發(fā)電機(jī)組作備用電源，當(dāng)主電源停電時(shí)，備用電源在15min內(nèi)能夠接通，備用電源基本上能滿足左、右線供電需要。
(4)主要通風(fēng)機(jī)供風(fēng)能力評(píng)估：左、右線隧道的主要通風(fēng)機(jī)的能力能夠滿足目前隧道施工的供風(fēng)要求，但左、右洞靠備用柴油發(fā)電機(jī)組供電在其他工序正常作業(yè)的情況下，存在著長(zhǎng)時(shí)間單風(fēng)機(jī)通風(fēng)且開(kāi)啟檔速在2中(68kW)或4低(64kW)及以下運(yùn)行的情況。
(5)風(fēng)機(jī)運(yùn)行記錄情況：風(fēng)機(jī)應(yīng)建立有風(fēng)機(jī)運(yùn)行記錄表，風(fēng)機(jī)運(yùn)行記錄必須及時(shí)、準(zhǔn)確地填寫主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況。
(6)局部通風(fēng)機(jī)的安設(shè)情況：右洞配備了3臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)，分別對(duì)加寬帶聯(lián)絡(luò)橫洞掌子面、二襯人行橫洞、掌子面垮塌處或其他異常情況采取局部通風(fēng)排除或稀釋瓦斯；左洞隧道內(nèi)安設(shè)了4臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)，加寬帶處2臺(tái)，二襯臺(tái)車處2臺(tái)，分別對(duì)二襯處和加寬帶防水布處易出現(xiàn)瓦斯涌出點(diǎn)或其他異常情況采取局部通風(fēng)排除或稀釋瓦斯。
(7)風(fēng)筒管理情況：隧道內(nèi)風(fēng)筒由專人管理，風(fēng)筒應(yīng)懸掛平直、過(guò)渡平緩、接頭嚴(yán)密不漏風(fēng)、破口應(yīng)及時(shí)采用生膠粘補(bǔ)，保證隧道內(nèi)有足夠的風(fēng)量來(lái)稀釋各種有毒有害其他和保證隧道內(nèi)有良好的作業(yè)環(huán)境。

 

5、瓦斯檢查員工作情況
隧道內(nèi)應(yīng)至少配備6名專職瓦斯檢查員，分三班作業(yè)，每班至少兩名，1人執(zhí)行定點(diǎn)，1人執(zhí)行巡回檢查。
瓦斯檢查員主要執(zhí)行“瓦斯巡回檢查匯報(bào)制度”、“三人連鎖爆破制”等規(guī)章制度，并做到現(xiàn)場(chǎng)瓦斯檢查數(shù)據(jù)、瓦斯記錄本上數(shù)據(jù)、瓦斯記錄牌板上的數(shù)據(jù)“三對(duì)口”，在需要?jiǎng)踊鹱鳂I(yè)時(shí)瓦檢員也應(yīng)在作業(yè)點(diǎn)20m范圍內(nèi)執(zhí)行瓦斯檢查，瓦斯?jié)舛瘸^(guò)規(guī)定不允許動(dòng)火作業(yè)。嚴(yán)格把握停電送電前和放炮后進(jìn)洞的瓦斯檢查工作。
6、測(cè)風(fēng)情況
1)隧道內(nèi)應(yīng)每旬測(cè)風(fēng)一次，測(cè)風(fēng)情況見(jiàn)下表。
表6  隧道測(cè)風(fēng)情況

時(shí)間
隧洞名稱
風(fēng)機(jī)檔速
檢測(cè)點(diǎn)樁號(hào)
風(fēng)速m/s
風(fēng)量m3/min
上旬
右洞
2低、2中
開(kāi)挖毛坯面段
0.44
1795
初噴斷面段
0.53
1844
二襯斷面段
0.61
2123
左洞
4中
開(kāi)挖毛坯面段
0.40
1728
初噴斷面段
0.53
1844
二襯斷面段
0.56
1949
中旬
右洞
2低、2中
開(kāi)挖毛坯面段
0.42
1715
初噴斷面段
0.51
1775
二襯斷面段
0.56
1949
左洞
3中
開(kāi)挖毛坯面段
0.47
2030
初噴斷面段
0.58
2018
二襯斷面段
0.70
2448
下旬
右洞
2低，2中
開(kāi)挖毛坯面段
0.44
1795
初噴斷面段
0.53
1844
二襯斷面段
0.61
2123
左洞
2中
開(kāi)挖毛坯面段
0.50
2160
初噴斷面段
0.47
1748
二襯斷面段
0.58
2158

2)隧道風(fēng)速是否達(dá)到0.50m/s的置信度分析
隧道風(fēng)量一般近似服從正態(tài)分布，對(duì)隧道內(nèi)風(fēng)速是否已經(jīng)達(dá)到業(yè)主要求的0.50m/s，采用假設(shè)檢驗(yàn)的方法在顯著性水平α=0.05(即能達(dá)到0.50m/s可能性為95%)的情況下檢驗(yàn)隧道風(fēng)速的置信度。
一個(gè)月中洞所有測(cè)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)風(fēng)速V如表6中示，測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)方差S2=0.0075。建立假設(shè)，原假設(shè)H0：V2≥V02=0.52，備擇假設(shè)H1：V2<V02=0.52。采用公式：χ2=(n-1)×S2/V02，其中，χ2為檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；n為測(cè)風(fēng)次數(shù)，V0為要求達(dá)到的最低風(fēng)速。
求得χ2=0.24，當(dāng)α=0.05時(shí)，χ21-α(8)=2.733，χ2<χ21-α(8)。
所以，該月測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)接受原V2≥V02的假設(shè)，說(shuō)明隧道內(nèi)實(shí)測(cè)到的風(fēng)速大于0.5m/s的置信度在95%以上，可以認(rèn)為隧道通風(fēng)風(fēng)速基本上符合業(yè)主的要求。
7、安全監(jiān)控系統(tǒng)
隧道共使用了1套KJ90安全監(jiān)控系統(tǒng)，配備KDF-2型分站2套，1套使用、1套作備用和校驗(yàn)瓦斯傳感器用。分別在左、右洞的掌子面、回風(fēng)處、支護(hù)臺(tái)車、加寬帶拱頂各設(shè)置1只KG9701型智能低濃度甲烷傳感器。但瓦斯監(jiān)控日?qǐng)?bào)未報(bào)總工程師審閱簽字。目前甲烷傳感器數(shù)量不足，如左洞防水布茬口處、里拱隅角處，右洞加寬帶里側(cè)拱頂、二襯防水布茬口處等易產(chǎn)生瓦斯涌出的地點(diǎn)還未安設(shè)甲烷傳感器，還缺風(fēng)速傳感器，地面左、右各有1臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)無(wú)開(kāi)停傳感器。甲烷傳感器能及時(shí)校驗(yàn)，備用傳感器的數(shù)量能滿足更換隧道內(nèi)已損壞和需要校驗(yàn)傳感器的需要。
一個(gè)月中瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到瓦斯?jié)舛瘸薜那闆r見(jiàn)下表。
表7 監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛瘸耷闆r匯總表

監(jiān)測(cè)地點(diǎn)
日期
超限時(shí)間
濃度(%)
超限原因
左
洞
加寬帶
 
 
0.50~4.0
更換局部通風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)，停風(fēng)
 
 
 
0.50~0.78
地面電源停電，主要通風(fēng)機(jī)停風(fēng)
 
 
 
0.50~0.64
局部通風(fēng)機(jī)停風(fēng)
 
 
 
0.50~0.70
局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)筒掉在地上，供風(fēng)無(wú)效
 
 
 
0.50~0.70
主電源停電，停風(fēng)
 

8、隧道內(nèi)失爆
(1)隧道內(nèi)使用電焊、氣焊焊接等易產(chǎn)生火花的作業(yè)。隧道內(nèi)還存在隨意送電現(xiàn)象。
(2)隧道內(nèi)使用的礦用防隔爆電氣設(shè)備仍存在失爆現(xiàn)象。
(3)隧道內(nèi)爆破使用導(dǎo)爆管雷管起爆、錯(cuò)誤連線、炮眼裝藥后未用水炮泥和粘土炮泥封孔，產(chǎn)生爆破火花。
(4)部分運(yùn)輸汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝置失爆、注漿機(jī)械、挖掘機(jī)械、裝載機(jī)械、噴漿機(jī)械、混凝土泵等均屬于非防爆設(shè)備，偶爾普通地面汽車進(jìn)入隧道內(nèi)的失爆現(xiàn)象。
(5)挖掘機(jī)和裝載機(jī)械在操作過(guò)程中產(chǎn)生摩擦火花。
(6)入隧道口的壓風(fēng)管、水管在隧道口未作防雷電的接地裝置，雷電易引入隧道內(nèi)。
(7)從業(yè)人員進(jìn)洞有穿化纖衣服的，易產(chǎn)生靜電火花，及隧道內(nèi)有雜散電流。
四、安全隱患情況
一個(gè)月中隧道左加寬帶里側(cè)從×月×日起至×月×日幾乎每天都出現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0.50%的情況，現(xiàn)場(chǎng)咨詢?nèi)藛T向左洞下達(dá)了隱患整改通知書(shū)，見(jiàn)下表。
表10
現(xiàn)場(chǎng)安全隱患
近一段時(shí)間以來(lái)左洞通風(fēng)管理工作有所松懈，加寬帶里側(cè)拱頂?shù)脚_(tái)車前方拱頂近半個(gè)多月都有瓦斯積聚現(xiàn)象，×日現(xiàn)場(chǎng)巡查瓦斯?jié)舛仍?.50~2.42%范圍內(nèi)，影響范圍長(zhǎng)約4m，寬約3m，厚約0.40m，體積約5.00m3，其中瓦斯?jié)舛却笥?%，體積已超過(guò)0.5m3；且該日現(xiàn)場(chǎng)巡查二襯防水布茬口處2臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)均未開(kāi)啟，瓦斯?jié)舛冗_(dá)3.46%。特發(fā)此通知書(shū)，請(qǐng)項(xiàng)目經(jīng)理部督促左洞立即對(duì)近期通風(fēng)管理松懈問(wèn)題進(jìn)行整改，降低拱頂瓦斯?jié)舛取?/div>
措施及建議
1、加強(qiáng)局部通風(fēng)機(jī)管理，調(diào)整左洞加寬帶處兩臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)的安設(shè)位置，接長(zhǎng)局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)筒長(zhǎng)度，將局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)在加寬帶里側(cè)的一般巷道中，安設(shè)位置距離加寬帶里側(cè)變寬處不得小于10m。
2、加強(qiáng)主通風(fēng)機(jī)的管理，主要通風(fēng)機(jī)開(kāi)啟的檔速和臺(tái)數(shù)應(yīng)能滿足風(fēng)速要求，主要通風(fēng)機(jī)開(kāi)啟的檔數(shù)至少要保持在4中以上，其它工序作業(yè)時(shí)不得影響主要通風(fēng)機(jī)開(kāi)啟的檔速和供風(fēng)風(fēng)量。
3、加強(qiáng)瓦斯值班制度，加大對(duì)瓦斯檢查人員的監(jiān)督檢查力度，防止瓦檢員空班、漏檢、假檢。
五、瓦斯安全管理建議
(1)加強(qiáng)主要通風(fēng)管理工作。嚴(yán)格施工現(xiàn)場(chǎng)主要通風(fēng)機(jī)開(kāi)啟的檔速和臺(tái)數(shù)管理，加強(qiáng)洞內(nèi)掌子面、二襯、瓦斯涌出點(diǎn)、加寬帶等地點(diǎn)風(fēng)速管理。定期檢查風(fēng)筒吊掛、粘補(bǔ)維護(hù)情況，協(xié)調(diào)噴漿、打眼作業(yè)用電與通風(fēng)安全用電管理工作。
(2)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)瓦斯管理工作，加大瓦斯監(jiān)督檢查力度，右洞重點(diǎn)監(jiān)督檢查加寬帶聯(lián)絡(luò)橫洞、二襯防水布茬口等地點(diǎn)處的瓦斯情況，左洞重點(diǎn)監(jiān)督檢查加寬帶里拱、防水布茬口等地點(diǎn)處的瓦斯情況，嚴(yán)把放炮、打眼、噴漿、澆注砼、出渣等工序的瓦斯檢查關(guān)。
(3)完善瓦斯防治的管理體系及瓦斯檢測(cè)體系，建立測(cè)風(fēng)制度，每旬進(jìn)行一次全面測(cè)風(fēng)；按照規(guī)程要求進(jìn)行爆破作業(yè)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)從業(yè)人員的安全教育和安全培訓(xùn)，提高作業(yè)人員的防治瓦斯災(zāi)害預(yù)防能力和安全意識(shí)，減少違章作業(yè)。
(4)嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢制度”，炸藥必須采用煤礦許用炸藥，采用電力起爆，并使用煤礦許用電雷管及毫秒延期電雷管，炮眼必須裝填水炮泥和粘土炮泥。
(5)進(jìn)一步加強(qiáng)局部通風(fēng)管理工作，右洞加寬帶聯(lián)絡(luò)橫洞、二襯人行橫洞局部通風(fēng)時(shí)，應(yīng)按圖1、圖2所示安裝局部通風(fēng)機(jī)；左洞加寬帶處建議采用圖3所示安裝局部通風(fēng)機(jī)。
圖1 右洞加寬帶聯(lián)絡(luò)橫洞局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)位置示意圖
圖2 右洞二襯人行橫洞局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)位置示意圖
圖3 左洞加寬帶局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)位置示意圖
 
 
參考文獻(xiàn)：
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⑵王省身編.礦井災(zāi)害防治理論與技術(shù).中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社.1986年11.6
⑶鄧富民,徐玖平.項(xiàng)目質(zhì)量管理.經(jīng)濟(jì)管理出版社，2007