田力
贵州省公路工程集团有限公司
摘要：现如今，伴随着社会经济的不断的进步，国家对于基础设施的建设的投入变得越来越大，目前我国的高速铁路以及公路建设正在不断的扩张当中，进行铁路的修建以及线路的选择的时候，不可避免的会穿越某些含煤层的地区，瓦斯隧道的危害性极高，所以说目前瓦斯隧道的施工过程当中，所面临的难度非常的大，瓦斯灾害已经成为了公路或者是铁路工程建设过程当中最为严重的灾害之一，在本篇文章当中也会就桐梓隧道瓦斯施工进行相关的研究，探讨如何对其进行防治。
关键词 ：瓦斯隧道 ；隧道施工 ；瓦斯防治
1、工程概况
桐梓隧道在遵义市桐梓县，隧道全长为10.5km，属于贵州高速公路上面的第一长隧道。桐梓隧道斜井工区在施工的过程当中，出现了非常明显的顶钻以及夹钻的动力现象，经过相关的鉴定之后，发现属于岩石与瓦斯突出段落，斜井工区属于非煤系地层瓦斯突出地区，因为桐梓隧道是贵州高速公路在建设的过程当中出现的第一例非煤瓦斯问题，所以说其安全风险性非常的高。该地区在施工的过程当中有着非常明显的特点，首先就是桐梓隧道的长度非常的长，已经达到了10.5km，第二个问题在于有着非常明显的安全风险，因为施工阶段属于含煤层以及瓦斯非常突出，所以容易出现瓦斯燃烧或者是爆炸的情况。
该工程在施工的过程当中的最主要的原则就是要控制好火源，并且要做到快封闭，强通风，瓦斯隧道必须要贯彻先测后近进的原则，如果工作人员对里面的状态并不明确的话，绝对不能够进入，坚持要加强瓦斯隧道的通风，并且需要在隧道当中明确严禁火源，瓦斯突出，隧道内的电气设备必须要全部都使用防爆型设备，而且要做到无轨运输，需要将隧道的施工机械改装成为防爆型机械。
2、瓦斯的性质
瓦斯属于一种无色，无味的气体，其化学式为ch4，瓦斯的密度仅仅是空气的1/2左右，而且比空气要轻，所以说一般在瓦斯隧道当中，瓦斯都是集中在隧道的顶部的，当空气当中的瓦斯浓度不断的增加，除了会导致突然的爆炸以外，还有可能会导致工作人员在施工的过程当中出现呼吸紧促或者是窒息死亡的情况。瓦斯有三个非常重要的特性，分别为可燃性，扩散性以及可爆性。
①瓦斯的可燃性
如果瓦斯的含量比较少，那么在燃烧的过程当中会呈现蓝色的火焰，火焰的颜色会伴随着瓦斯的含量的增加而出现变淡的情况，也就是说，如果瓦斯的含量超过了5%的话，那么瓦斯的火焰将会从蓝色慢慢地变为淡青色。
②瓦斯的扩散性
瓦斯的扩散速度非常快，甚至要比空气快1.6倍左右，隧道的岩层当中经常会储藏大量的瓦斯，对于瓦斯放出的主要表现包括瓦斯突出以及瓦斯渗出和瓦斯喷出这三种情况。
③瓦斯的可爆性
当空气当中的瓦斯积累到一定的浓度之后，比方说诸如火星等热源，将会导致非常剧烈的反应产生，反应温度的不断的升高会导致化学反应变得越来越快，最终出现瓦斯爆炸的情况，瓦斯爆炸的主要的化学反应为：瓦斯的爆炸必须要包括三个条件，分别为氧气浓度以及瓦斯的浓度跟高温火源。第一点就是氧气的浓度，瓦斯在爆炸的过程当中，其极限会伴随着浓度的不断的降低而减小，当空气当中的氧气浓度低于12%的时候，瓦斯是不会发生爆炸的。第二点是瓦斯爆炸，瓦斯在空气当中的浓度一旦达到5%~15%，就会非常容易导致爆炸问题的产生，一旦瓦斯的浓度为9.5%，则会产生非常剧烈的爆炸，其后果是不堪设想的，第三点是高温火源，一旦火源的温度达到了650℃，就很有可能会导致瓦斯出现爆炸，这个温度会导致隧道当中的压力以及湿度都会出现一定的变化，在隧道当中，无论是抽烟还是引起一些明火，都有可能会导致其夹层当中的瓦斯出现爆炸。
3、瓦斯隧道的危害
瓦斯指的就是从煤层或者是岩层当中放出以及生成的一种气体，这种气体可以在煤层的夹层当中产生，并且涌入到隧道当中，瓦斯主要包含的基本的成分分别为二氧化碳，氮气以及少量的硫化氢，一氧化碳等等，瓦斯有四个非常严重的危害，首先是瓦斯是可以燃烧的，所以说大量的瓦斯会引起火灾，第二点是瓦斯会出现爆炸，很容易导致整个施工过程当中出现工毁人亡的情况，第三点，如果空气当中的瓦斯浓度不断的增强，那么氧气含量会逐渐的下降，瓦斯浓度如果大于了40%的话，那么会使工人直接出现窒息死亡的情况，第四点，瓦斯和煤之间会容易产生反应，导致瓦斯突出以及摧毁的情况，甚至会导致工作人员出现严重的生命健康问题。
自从建国以来，我国现在已经修建了许多瓦斯隧道，其中有75.8%属于铁路隧道，另外22.65% 为公路隧道，瓦斯所占的比重分别为低瓦斯隧道为43.5%，高瓦斯隧道为43.5%，有突出危险的占13%，由瓦斯所引起的安全事故以及隧道工程事故为10%，瓦斯隧道在施工的过程当中，一旦出现问题的话，那么就会导致大面积的人员伤亡，并且极有可能会造成非常严重的经济损失，是我们无法去想象以及挽回的。
4、瓦斯隧道施工安全防治措施
①做好隧道瓦斯超前预报工作
为了确保在进行施工的过程当中的整体安全性，所以我们应该根据所施工的地质构造以及瓦斯的溢出的具体的特点来对其进行研究，首先需要对其进行超前地质预报，为了确保地震预报的准确性，需要准确的去预报出隧道掌子面前方的围岩的具体的情况，而且需要通过多种探测办法来对所得到的结果进行研究以及检测，确保最终所得到的信息是准确无误的。
②加强瓦斯的检测工作
瓦斯隧道出现爆炸的一个最为主要的原因就是在进行施工的过程当中存在着工人漏检或者是工人漏报的情况，在进行瓦斯隧道施工的过程当中，瓦斯浓度的检测是整个施工的一个关键性的环节，因为只有进行了瓦斯浓度检测，才能够知道在进行施工的时候是否是安全的，所以说必须要对其进行全方位的监控，同时也需要对于隧道内的瓦斯浓度以及风机的具体运行状况进行全方位且实时的检测，确保洞内的施工安全性，保障所有工作人员的生命财产安全。
③确保可靠的通风系统
在进行瓦斯隧道施工的过程当中，一个重要的问题就是如何去加强隧道内的通风管理，保障隧道内的空气流通是保证瓦斯隧道施工安全的一个非常重点的内容，因为在施工的过程当中，不间断的通风才是有效的解决隧道内瓦斯浓度超标的一个最为主要的措施，同样，通风也是稀释瓦斯以及排除施工过程当中产生烟尘的一个最为主要的手段之一，通风必须要严格的按照整个施工规范的设计来进行，而且必须要按照相关的方式要求来进行通风，隧道在进行通风的过程当中需要配置风机以及备用电源，同时还需要保障各个电源以及备用风机之间能够自动切换，确保24个小时做到连续通风，一旦出现了电源停电的情况，那么另外一个电源可以在十分钟之内迅速的启动，保证隧道内的通风不间断，另外，通风机也必须要配备专业的线路以及变压器。
④施工设备防爆改型
为了避免在施工的过程当中隧道内出现爆炸等危害，所以说在高瓦斯工区进行施工的过程当中，必须要将电气设备以及作业的机械改为防爆型，瓦斯隧道在进行施工的时候，需要对其进行适当的防爆处理，必须要求所有进入到隧道当中的施工机械及运输设备都使用防爆类型的设备。
⑤建立一个完善的管理制度
对于瓦斯隧道的施工来说，现场的施工方法以及使用的施工设备都是非常重要的，但是最为重要的一个关键点还包括安全管理制度的制定，一个科学的管理制度才能够保障整个施工过程的科学以及安全性，因此在具体的施工之前，必须要有效地建立一个安全管理制度，比方说在隧道进行施工的过程当中，其电焊制度以及通风制度包括瓦斯如何进行检查，工作人员在正式进入瓦斯隧洞之前，必须要经过隧洞口的值班人员的严格检测，每一个进入到隧洞当中的工作人员，随身绝对不能够携带烟草或者是一些点火物品等等，除此之外还需要注意不能够穿化纤衣服进入到隧道当中。
⑥需要降低隧道揭煤段的风险
在完成具体的隧道建设之前，需要对隧道的揭煤段进行有效的施工，揭煤段包含着大量的煤矿，所以说也是整个施工过程当中最高风险的位置，施工人员需要提前对煤矿进行打孔勘探，了解到矿层内的具体的情况，一般来说需要深入到5m~10m左右，打孔的时候一定要注意到工作人员的安全，应该使用结实的木板，然后使用钻头来进行打孔，这样不仅能够有效的防止煤层出现倒塌，也可以减少噪音会对整个工作造成的影响，在有毒气排放的时候，需要适当的控制其时间，保证煤层的透气性能，最大限度的去处理这些有毒气体。
结束语 ：
瓦斯隧道在施工的过程当中，其安全风险性比较高，所以说为了保证施工的安全，必须要有效地加强隧道的提前预报工作，做到提前设防，强化整个过程当中的通风管理，降低内部瓦斯的浓度，总而言之，在施工的过程当中，一定要严格的遵守相关的规章规制，确保整体施工的安全性。
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