瓦斯隧洞安全施工措施.doc

瓦斯隧洞安全施工措施 瓦斯为无色、无臭、无味的气体，与碳化氢或硫化氢混合在一起，则发生类似苹果的味道。瓦斯比重小，扩散速度快，很容易透过裂隙发达，结构松散的岩层。瓦斯极易燃烧，但不能自燃，与火源接触才会燃烧，且时间上略有迟延，温度越高，延迟时间越短。但空气中含氧量降低到17.25％时，瓦斯与煤层均不能发生爆炸。瓦斯燃烧时，遇到障碍而受压缩，即能转燃烧为爆炸。 隧洞中的瓦斯、指坑道中的有害气体当穿越出层或穿越附近的破碎，节理发育的围岩时，有可能过遇到瓦斯。当瓦斯含量在5～16时遇到火能引起爆炸，因此施工中应十分重视。根据危害性及特征，大致可分为三种类型 1、可燃烧和爆炸的气体，主要是沼气（CH4），含量可达99.9； 2、具有窒息性的气体，主要是二氧化碳； 3、具有毒性的气体，主要是一氧化碳、硫化氢、二氧化碳和二氧化氮。 一、煤（岩）层瓦斯 （一）瓦斯存在状态 1、游离状态 瓦斯存在煤（岩）层的裂隙或空洞中，它可以自由地散流出来。 2、吸着状态 吸着状态又分为两种，吸附状态和吸收状态 ①吸附状态 瓦斯在煤的表面形成一层薄膜而被煤吸附存在，当外界的压力降低或温度升高时，就会转化为游离状态。 ②吸收状态 瓦斯存在于煤体的内部，瓦斯和煤体紧密结合在一起，只有煤在破碎之后，瓦斯才能从煤体散出。 （二）瓦斯涌出形式 1、一般涌出 瓦斯从煤〔岩〕层露出的表面上，通过微小的孔隙缓慢而持久地散放出来。 2、特殊涌出 煤〔岩〕层中间洞裂缝内含有大量瓦斯，一经开挖，在很短时间内涌出大量瓦斯或拌有煤粉、煤块。 3、瓦斯喷出 大量瓦斯煤〔岩〕层的裂缝中在压力状态下放散出来，有的是短时间喷出，也有的喷出时间延续较长。 4、煤与瓦斯突出 在正常情况下，瓦斯从煤层里放散出的速度是比较缓慢和均匀的，而煤与瓦斯突出是在开挖过程中，在很短时间内（几分钟甚至几秒钟）破坏了工作面的煤壁。从煤层深处排出大量的瓦斯或二氧化碳，这种喷出形式危害性极大。 （三）瓦斯的燃烧和爆炸 当瓦斯浓度小于5遇火源时，瓦斯只是在火源附近燃烧而不爆炸；瓦斯浓度在5～6到14～16时，遇火源具有爆炸性。瓦斯爆炸时产生高温，在封闭封闭状态时的爆炸，温度可达2150 C～2650 C；能相四周自由扩散的爆炸，温度可达1850 C，体积可扩大四倍或更大。瓦斯浓度大于14～16时，一般不爆炸，但遇火能平静地燃烧。 瓦斯浓度2.0时，引火温度为810 C；瓦斯浓度3.4时引火温度为665C；瓦斯浓度6.5时引火温度为512C；瓦斯浓度7.6时引火温度为510 C；瓦斯浓度8.1时引火温度为514C；瓦斯浓度9.5时引火温度为525C；瓦斯浓度11时引火温度为539C；瓦斯浓度14.7时引火温度为565C （四）影响瓦斯涌出因素 1、遂洞通过蕴藏量大的煤层或煤层群时，瓦斯涌出量大； 2、遂洞通过煤层，埋置深度愈深，瓦斯涌出量也随之增加； 3、放炮震动时，瓦斯容易从围岩裂缝排出涌入坑道； 4、地面大气压的变化，对瓦斯涌出量的影响特别显著；当大气压下降时，甚至会造成瓦斯涌出高峰； 5、塌方冒顶、底板裂隙、围岩暴露过久或邻近煤层积存瓦斯，都容易放出大量瓦斯； 6、遇到断层或接近贮存大量瓦斯的溶洞，坑道瓦斯涌出量倍增。 （五）瓦斯的监控 1、建立健全瓦斯监控与管理体系，完善监控职责，在隧洞瓦斯防治中，要编制瓦斯监控方案，配置监控仪器（瓦斯遥测装置、定点报警仪和手持式光波干涉仪），及时采集检测资料，积极采取预防措施，确保施工安全。 2、瓦斯安全标准 ⑴ 瓦斯安全检查时，一定要严格执行煤规标准，即导坑内瓦斯含量在0.5％以下时，每隔0.5h至1h检查一次、0.5％以上时，应随时检查，专职瓦检员不得离开开挖面，发现异常时及时报告。瓦斯含量超过0.75％时，要采取安全措施；瓦斯浓度超过1.0％时，必须停止钻眼和爆破；瓦斯浓度超过1.5％时，必须停止工作，施工人员撤离工作面；瓦斯浓度超过2.0％时，应加强通风稀释。在瓦斯含量降到允许值后方可进入检查。 ⑵ 因瓦斯浓度超过规定而切断电源的电器设备，都必须在在瓦斯浓度降到1％时，方可开动机器，使用瓦斯自动检测报警断电装置的工作面，只准人工复电；停工后或风机停止运转，在恢复通风前，局部通风机及其开关附近10m以内风流中，瓦斯浓度都不超过0.5％时，方可开动局部通风机。 3.瓦斯的防突 对于突出瓦斯，降低瓦斯压力是至关重要的措施，一般对于局部防突的多采用抽放和排放。根据防止煤与瓦斯突出细则，钻孔封堵必须严密，穿层钻孔的封孔深度不应小于3m。沿层钻孔的封孔深度不应小于5m，由于瓦斯地层多具有透气系数低的特点，故抽放效果难以保证，一般多选择钻孔排放的方法。 钻孔释放瓦斯，为了不致造成灾害，应具备以下几点 （1）钻孔掌子面瓦斯涌出点间的岩盘保护层应稳固，并保证一定的厚度，在布置钻孔前应对掌子面及附近围岩进行必要的加强支护，钻孔直径为75～100mm，钻孔间距根据实测的有效排放而定，一般孔底间距不大于2m。 （2）从钻孔释放出的瓦斯进入工作面空间时，必须有足够的排放时间和足够的通风使瓦斯稀释至安全浓度。 （3）采用钻孔释放瓦斯，即保证了隧洞施工的安全，又不致延长较多的工期，是一种经济有效的可行方法。 二、隧洞施工技术安全措施 （一）防止瓦斯危害的措施 当瓦斯在空气中浓度较高时，就会降低空气内的含氧量，可使人窒息死亡；发生燃烧和爆炸将烧坏支撑，造成坍塌、损毁机具材料，造成人生伤亡事故。防止瓦斯危害的措施，主要是加强通风，排放与封闭。 （二）瓦斯地层隧洞施工注意事项 1、 钻爆施工时应采取湿式打眼，严禁打干眼；钻眼深度应大于40cra，任何炮眼的最大抵抗线不得小于30cra。 2、爆破材料应使用毫秒电雷管和安全炸药，装药时应采用连续装药方式，雷管安放在最后一节炸药中，不得使用裸露药包，毫秒电雷管联线通常采用串联、并联等方法。同时采用电力起爆时，起爆器应安设在新鲜风流中，并与开挖面保持200m左右的安全距离。电线路接头和开关应采用防爆设备，防止瓦斯燃烧和爆炸。 3、施工中应加强通风，绝不允许用自然通风，应采取机械通风，通风用的风筒等设施根据洞径按规定制作，保持密闭、防止漏风和松动塌落。施工中应派专人维修和保养，确保风流稳定畅通。 4、施工装渣运输使用的金属器械和车辆不得与干渣体撺击，装前必须将石渣用水浇湿，防止摩擦和碰击火花，同时施工中严禁使用明火照明，易燃物品不得带入洞内。 5、严格瓦斯检测制度，指定专职瓦检员进行定时和经常检查。测量风流和瓦斯含量，当发现瓦斯含量超过1.0％时，坚持不许装药放炮；超过2.0％时，通知洞内全部施工人员撤出到洞外；加强通风后，在进入检查，保证瓦斯允许含量符合标准后，方可进洞施工。 （三）电器设备的安全技术规定 1、所有洞内机电设备，不论移动式或者固定式都应采用安全防爆型； 2、在隧洞施工中，应采用安全型照明灯或防爆型照明灯； 3、检修和迁移电器设备（包括电缆移动，更换防爆灯）必须停电进行，不准带电作业。普通型携带或测量仪器（电压、电流功充率表等）只准在瓦斯浓度1％以下的地点使用； 4、电缆的连续或分路时，必须使用防爆接线盒，电缆与电器设备的连接用防爆型一致的接线盒； 5、洞内任何操作人员（电工、钳工），不得擅自打开电器设备进行处理。电器设备的修理工作应在洞外进行。 6、瓦斯隧洞供电，应采用双回路直供电源线路； 7、严格预防地面雷击波在隧洞中引起瓦斯爆炸的具体措施。 （四）照明 1、使用电灯照明的规定 ① 电压不得超过127V； ② 输电线路必须使用密闭电缆，严禁使用绝缘不良的电线及裸体线输电； ③ 使用的灯头、开关、灯泡等照明器材必须为防爆型。 2、使用矿工头灯照明的规定 ⑴ 在下列情况下不准发生使用 ① 充电没有达到规定时间，充电不足； ② 电压不足； ③ 灯头玻璃及胶壳有破裂； ④ 电线损坏或接头不良； ⑤ 电火有溢漏现象； ⑥ 矿灯未加锁和未加铅封。 ⑵ 在使用过程中禁止拆开和敲打； ⑶ 领灯人员在领灯时，必须当场检查，如发现所领灯有毛病时，应立即向灯房换领头灯，不得将有毛病的灯发给工人使用； ⑷ 矿灯头使用后，必须交给灯房。 3、使用手电筒空气电池灯的规定 ⑴ 所有使用接触导电的部件，必须进行焊接； ⑵ 不准在导坑内进行装拆、敲打、碰击； ⑶ 使用前必须检查电池是否拧紧，不得有松动情况。 4、矿灯房的安全措施 ⑴ 灯房不宜靠近洞口，应使用不燃性材料修建； ⑵ 灯房取暖应采用蒸气或热水管式的设备； ⑶ 灯房应有良好的通风装置； ⑷ 灯房内严禁烟火，并应备有灭火器材； ⑸ 严格执行领退制度； ⑹ 灯房不准堆放任何其它器材，并禁止非工作人员入内。 5、进洞人员管理 ⑴ 工作人员进入隧洞前，必须进行登记和接受洞口值班人员的检查； ⑵ 不准将火柴、打火机、损坏的头灯及其它易燃物品带入洞内； ⑶ 严禁穿化钎衣服进洞。 ⑷ 上下班人员应遵守下列规定 ① 由班组长点名后进洞； ② 执行进洞挂牌、出洞摘牌制度； ③ 携带工具应防止敲打、撞击，以免引起火花； ④ 不准在洞内玩笑、大声喧哗； ⑤ 洞内遇有险情或当警报信号发生后，应绝对服从有关人员指挥，有秩序地撤出危险区； ⑥ 进洞实习或参观人员，应先进行有关卫生安全常识的学习，并遵守有关防爆安全规定。 三、瓦斯爆炸事故的处理 （一） 处理爆炸事故的一般措施 ⑴ 首先对遇险、遇难人员立即进行抢救； ⑵ 爆炸引起火灾而灾区内有遇难人员时，必须采取直接灭火法灭火； ⑶ 在保证进风方向人员已撤离情况下，可以考虑采用反风措施； ⑷ 确认没有二次爆炸危险时，可对灾区进行通风，排除有毒有害气体。 （二）处理爆炸事故的安全注意事项 ⑴ 救护队在执行任务前，必须了解事故性质，并制定侦查工作的安全措施，方能进入灾区进行侦查； ⑵ 抢救队进入灾区后，必须随时检查瓦斯和其它气体浓度，掌握各种气体浓度的变化，采取措施防止瓦斯连续爆炸。待采取措施后，确认没有爆炸危险，方可进行工作； ⑶ 救护队进入灾区前，应切断电源； ⑷ 不应轻易改变通风系统，以防引起风流变化，发生意外事故； ⑸ 在有明火存在时，要严格控制风速，不使煤层飞扬； ⑹ 注意塌方冒顶，必要时应设临时支护。 （三） 处理灾害事故防止爆炸技术措施 （1） 选择能反映灾区瓦斯变化的关键地点，对爆炸性混合气体进行监测； （2）通风措施 ① 火灾在工作面附近，应保证正常通风，防止瓦斯积聚，如果已经停风，切不可在送风，可设法切断自然供风，造成缺氧条件使火灾自行熄灭； ② 因火灾中断工作面的通风，使工作面涌出的瓦斯得不到排除，因此必须撤出人员； ③ 因瓦斯喷出、突出造成的瓦斯燃烧时，如果喷出和突出数量较小，而且瓦斯浓度在爆炸界限以下，应保持正常通风或加大供风量，以防止瓦斯浓度上升，发生爆炸。如果瓦斯喷出和突出的数量很大，且为高浓度瓦斯时，应停止供风或隔断风流，对火区进行封闭。 （四）煤与瓦斯突出事故的处理 （1）一般原则 ① 救护队迅速抢救灾区遇难人员，并对充满瓦斯的坑道进行处理； ② 通知灾区附近受到威胁的人员停止工作，撤出危险地段； ③ 迅速采取措施，以最大风量供给灾区，以最短路线排除瓦斯； ④ 为了瓦斯扩散，应封堵瓦斯排放源； ⑤ 突出的煤与矸石，应先喷雾洒水，在短时间内加以清除。 （2）安全注意事项 ① 进入灾区抢救遇难人员，首先要切断电源，以防止人员触电和出现火花引起瓦斯爆炸； ② 对使用的矿灯，应严格进行防爆检查； ③ 进入灾区必须认真检查气体和温度变化，发现气体中一氧化碳和温度升高现象，应提高警惕，查明原因； ④ 当瓦斯喷出突出，发生燃烧时，可采用干粉、灭火等措施将火源扑灭，如果是大型瓦斯燃烧事故，应立即撤出人员，对灾区进行封闭； ⑤ 排放瓦斯时，应尽量避免排放的瓦斯空气流经过带电的电器设备，瓦斯浓度超过0.75％的气流排出洞外口，洞口500m以内应设岗哨。严禁烟火，除特殊的人员以外，其它人员不得接近该地； ⑥ 清理喷出或突出的煤矸石时，应洒水降尘； ⑦ 为防止二次突出，防止突出孔洞的煤岩塌落伤人，应设置防护板，打密集支柱； ⑧ 处理二氧化碳突出的事故，要戴好防烟眼镜。 （3） 超限排放瓦斯的一般原则 ① 超限排放应由救护队执行； ② 瓦斯经过的通道，必须切断电源； ③ 不得在经过经过没有熄灭的火区排放瓦斯； ④ 为了加快瓦斯的排放速度，应减少坑道内的通风阻力； ⑤ 排放瓦斯时，瓦斯流经的坑道必须撤出人员。在支洞与主洞的交叉口，由救护队站岗，没有佩戴氧气呼吸器的人员，不得进入排放瓦斯的坑道； ⑥ 在洞内总回风道中排出的瓦斯超过0.75％时，必须撤出人员，切断电源。 （4） 瓦斯排放技术 ① 充分利用辅助坑道采用巷道式通风排放瓦斯，因这种通风方式风量大，收效快，施工简单； ② 利用局扇正压排放瓦斯，局扇要设在新鲜风流中。用风管将新鲜风流引向瓦斯排放地点，如坑道距离长，可采用局扇并、串连的方法提高风压； ③ 利用抽放瓦斯系统排放瓦斯，管路中应使用能抗静电的塑料管。 12