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        隧道工程施工安全

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        中鐵十九局集團 安全培訓 隧道工程 施工安全部分 未 征 2007年2月 備注:1 中鐵十九局集團 安全培訓 目 錄 一、洞口工程施工安全 二、洞身開挖施工安全 1、基本要求;2、鉆眼作業;3、爆破作業基本要求;4、各種起爆方法的安全要求;5、處理瞎炮的安全措施 三、裝碴與運輸作業施工安全 1、裝碴作業安全規定;2、運輸作業安全規定 四、支護與襯砌施工安全 1、支護作業;2、襯砌施工 五、不良地質段隧道施工安全措施 六、瓦斯隧道專項施工安全技術措施 1、瓦斯隧道施工工藝安全技術措施;2、瓦斯隧道施工通風安全技術措施;3、隧道瓦斯檢測安全技術措施;4、瓦斯隧道機電設備管理安全技術措施;5、瓦斯隧道消防(防火)安全管理措施;6、瓦斯隧道施工人員的管理;7、預防瓦斯突出或煤與瓦斯突出的安全技術措施 七、施工通風 (一)、通風方式及其應用;(二)、施工隧道所需風量的計算;(三)、通風設備的選擇;(四)、輔助通風方法;(五)、通風技術管理;(六)、安全管理措施 備注:2 中鐵十九局集團 安全培訓 本部分內容主要是針對隧道施工過程各個環節中應著重注意的安全事項和要求、對不良地質條件下的隧道施工安全及如何做好隧道施工通風幾個方面和大家一起學習或探討。 一、洞口工程施工安全 1、施工前,必須先做好洞口排水系統。 2、洞口工程應盡量避開雨季施工,以防開挖的洞口原狀土體結構在雨水的沖刷下發生失穩坍塌,造成事故。 3、洞口的路基及邊坡、仰坡斷面應自上而下開挖,一次將土石方工程做完,開挖人員不得上下重疊作業。在高于2米的邊坡上作業時,應符合高處作業的相關規定。 備注:3 中鐵十九局集團 安全培訓 4、洞口工程施工前應根據地質情況對地表或仰坡適當采取錨噴、錨網噴、注漿、超前支護等封閉或加固措施。 5、施工過程中應經常觀察和檢查洞口仰坡山體結構的穩定,發現有松動危石或山體不穩定跡象時,必須立即清除或進行加固處理。 6、洞口段開挖后應加強支護,盡快施作噴射混凝土支護、錨噴支護、錨網噴支護、鋼支撐加錨網噴支護等措施,并盡快施作混凝土襯砌。 7、洞口工程施工過程中,應加強對開挖面拱頂及地表變形下沉量的監控和量測,結合應用統計技術,準確掌握洞口土體結構被開挖破壞后的位移規律和發展趨勢,以便根據情況及時采取相 備注:4 中鐵十九局集團 安全培訓 應的安全防護措施。 二、洞身開挖施工安全 1、基本要求:開挖前掌子面測量及開挖作業人員到達工作地點時,應首先檢查工作面是否處于安全狀態,如有松動巖石或裂塊,應及時清除或支護處理后,方可進行作業。 2、鉆眼作業 ⑴鉆眼前,應認真檢查并清除存在的浮石及瞎炮處理完畢后,方可進行鉆眼作業; ⑵鑿巖機支架在碴堆上鉆眼時,應確保碴堆的穩定; ⑶不得在殘眼中鉆眼; 備注:5 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑷必須采用濕式鑿巖設備; ⑸采用液壓鑿巖臺車鉆眼時,嚴格按照安全操作規程操作。 3、爆破作業基本要求 ⑴爆破作業必須按現行國家標準《爆破安全規程》(GB6722)要求,編制爆破設計方案,制訂并嚴格執行相應的安全技術措施。 ⑵洞內爆破作業必須有專人統一指揮,并由經過專業培訓且持有爆破作業合格證的專職爆破工擔任。嚴禁作業人員穿著化纖衣服進行爆破作業。 ⑶洞內爆破時,所有人員必須撤離至規定的安全距離以外: 備注:6 中鐵十九局集團 安全培訓 安全距離為:①獨頭巷道內不小于200m;②相鄰上下坑道內不小于100 m;③雙線上半斷面開挖不小于400 m;④雙線全斷面開挖不小于500m。 ⑷如采用相向開挖掘進的隧道兩個掌子面間距離小于200m時,爆破時必須提前一個小時通報,以便另一個工作面作業人員撤離。 ⑸下列情況下,嚴禁裝藥爆破:①照明不足;②開挖面圍巖破碎尚未支護;③出現流沙現象未經處理;④存在大量溶洞水及高壓地下水涌出,尚未治理;⑤未做好安全警戒時。 ⑹爆破后必須通風排煙15min后檢查人員方可進入開挖面檢查。 備注:7 中鐵十九局集團 安全培訓 檢查內容:①有無瞎炮;②有無殘余炸藥或雷管;③頂板及兩幫有無松動的圍巖;④支撐有無損壞或變形,是否需采取加強措施。 ⑺鉆眼與裝藥作業不宜平行作業。如須平行作業,則鉆孔與裝藥順序應自上而下進行,鉆孔與裝藥孔至少隔開一排,其距離不小于2.5m,作業人員應分區操作。 ⑻兩個相向貫通開挖的開挖面之間距離只剩下15m時始,只允許從一個開挖面掘進貫通,另一端應停止作業,并設置安全警示標志。并在放炮作業前提前通知,由對方施工現場負責人負責檢查確認人員和設備已撤出后,方可通知放炮作業面實施放炮作業。 備注:8 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑼炸藥、雷管等爆破器材必須執行爆破器材的采購、搬運、貯存、領取和使用等專文規定。 4、各種起爆方法的安全要求 ⑴火花起爆法:是用火雷管和導火索作成起爆藥卷,一般將導火索端部切口處點燃起爆藥卷。因導火索燃燒速度不完全相同,故不能精確控制起爆時間,且爆破工必須在工作面上點火起爆,因而不安全因素較多。其安全要求如下: ①導火索的長度應能保證點炮人點完導火索后撤至安全地點,同時,最短不得少于1.2m; ②如連續點燃多根導火索,一個爆破工一次點燃的根數不宜超過5根。 備注:9 中鐵十九局集團 安全培訓 ③一人點炮超過5根或多人點炮應先點燃信號引線,信號引線的燃完時間比第一個炮眼爆炸時間至少提前60s,當信號引線燃完時,爆破工必須離開工作面。 ④為防止點炮中發生照明故障,爆破工應隨身攜帶手電筒,并設事故照明。嚴禁明火照明點炮。 ⑵電力起爆法:是用電雷管和導線聯成爆破網路,再通電源而進行起爆的方法。相對火花起爆安全。電力起爆除應遵守國家《爆破安全規程》外,還應注意下列安全要求: ①要特別注意消除產生雜散電流、感應電流、高壓靜電等不利條件,防止發生意外早爆; 備注:10 中鐵十九局集團 安全培訓 ②要加強洞內電源管理,對洞內電器設備和電線路要經常檢查維修,防止漏電; ③裝藥前應將電燈及電線撤離工作面; ④起爆主導線應敷設在洞內電線和管路的另一側,如不得已必須布置在一側時,必須與管路等導體大于1m的距離,并懸空架設。 ⑤起爆電源應使用直流電或低電壓大電流起爆器,起爆器應保持干燥; ⑥采用臺車鉆眼與裝藥平行作業時,應檢查臺車及裝藥設備是否帶電。 備注:11 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑶導爆管引爆法:導爆管是一種新型非電起爆器材,適用于沒有瓦斯和礦塵爆炸危險的爆破工程。具有抗靜電、抗雜電、抗水、抗沖擊、耐火等特點,這種引爆器材安全可靠,是目前用于隧道爆破作業比較理想的爆破器材。 導爆管非電起爆系統的引爆方法是用其它爆破器材(雷管、導爆索)引爆導爆管,在管內產生一個沖擊波沖擊引爆與它相聯結的雷管(普通雷管或非電毫秒雷管)。其安全要求: ①導爆管非電起爆,使用前導爆管應隨時保持封口狀態,以防其內藥粉受潮拒爆; ②非電起爆系統各部分的連接都必須牢固,防止拉脫,影響傳爆和起爆; 備注:12 中鐵十九局集團 安全培訓 ③所有雷管必須有段別標志,否則按報廢處理; ④裝填起爆藥包時,要先把導爆管理順,用手扶著與藥包同時送入孔中,防止導爆管拉脫或打結,引起拒爆; ⑤堵炮時要妥善保護導爆管,防止炮棍、石子等撞擊、砸扁或切斷導爆管而拒爆; ⑥起爆網路連接后必須仔細檢查有無錯連漏連現象。 5、處理瞎炮的安全措施 ⑴應由原裝藥人當場處理。如遇特殊情況,經施工負責人準許后,可在下次放炮或休息時處理,但瞎炮位置應設置明顯標志,其周圍 5m內嚴 備注:13 中鐵十九局集團 安全培訓 禁人員通行。處理瞎炮時,不得撤除警戒。 ⑵炮眼中的爆破線路、導火索、導爆索等檢查完好時可將引線或電線重新接通,再行起爆。 ⑶應在取出堵塞物后重裝起爆藥包; ⑷不得在殘眼中繼續打眼??稍诰嘞古诓恍∮?0cm處打一平行炮眼進行誘爆。 ⑸硝銨類炸藥可采取用水沖淡的措施處理。 三、裝碴與運輸作業施工安全 1、裝碴作業安全規定 ⑴開挖斷面凈空應能滿足裝碴機械安全運轉。 ⑵裝碴前及裝碴過程中,應檢查開挖面圍巖的穩定情況。發現松動巖石或有塌方跡象時,必須先處理后裝碴。 備注:14 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑶裝碴機械在操作中,其回轉范圍內不得有人通過。 ⑷用扒碴機裝碴時,若遇巖塊卡堵,嚴禁用手直接搬動巖塊,身體任何部位不得接觸傳送帶。 ⑸裝碴時若發現碴堆中有殘留的炸藥雷管,應立即處理。 ⑹裝碴高度不得超出車廂上口。 ⑺裝碴機上的電纜或高壓膠管,應設置專人收放。 2、運輸作業安全規定 ⑴一般要求 ①各種運輸設備不得人料混裝。 ②裝運料具時,不得超出裝載限界,運載大 備注:15 中鐵十九局集團 安全培訓 體積或超長料具時,應捆扎牢固。 ③車輛接近或通過洞口、橫洞口、施工作業地段以及前方有障礙物時,司機必須減速了望并鳴笛示警。 ⑵有軌運輸 ①行車速度與列車間距應符合下表的規定 牽引方式 最大行車速度(km/h) 最大行車速度(km/h) 列車間距(m) 牽引方式 洞外與成洞地段 洞內施工地段 列車間距(m) 機動車牽引 15 5 >60 ②機動車牽引運輸非值班司機不得駕駛機動車,司機不得擅離工作崗位。確需司機離開時,應切斷電源,擰緊車閘,開亮車燈。 備注:16 中鐵十九局集團 安全培訓 ③列車制動距離,運物料時不得超過40m,運送人員時不得超過20m。 ④專用運人車輛,每發車前,應檢查各車的連接裝置、輪軸和車閘是否正常;列車速度不得超過10km/h;乘車人員聽從司機指揮,所攜帶的工具和物件不得伸出車外;列車運行中尚未停穩前人員不得上下;機車和車輛之間嚴禁搭人;車輛不得超員行駛。 ⑤軌道旁堆料,距鋼軌外緣不得小于50cm,高度不大于100cm,并應堆碼穩定。 ⑶無軌運輸 ①運輸車輛限制速度應符合下表規定: 備注:17 中鐵十九局集團 安全培訓 項目 作業地段 非作業地段 成洞地段 正常行車 10 20 20 有牽引車 5 15 15 會車 5 10 10 無軌運輸車輛限制速度(km/h) ②在洞口、平交道口、狹窄的施工場地,應設置緩行標志,必要時應設專人指揮交通。 ③凡接近車輛限界的施工設備與機械均應在其外緣設置低壓紅色閃光燈,顯示限界。 ④車輛行駛時,嚴禁超車;會車時,兩車間的安全距離應大于50cm;同向行駛的車輛,前后 備注:18 中鐵十九局集團 安全培訓 兩車間的距離應大于20m,洞內能見度較差時應加大距離。 ⑤洞外卸碴處的路面應做成4%的上坡段,距碴堆邊緣80cm處設置擋木。危險倒車卸碴場應派專人指揮,以防車輛倒車卸碴時陷車或翻車。 ⑥洞內倒車或轉向必須開燈鳴笛或有專人指揮。 ⑦車輛接近或通過洞口、橫洞口、施工作業地段以及前方有障礙物時,司機必須減速了望并鳴笛示警。 四、支護與襯砌施工安全 1、支護作業 備注:19 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑴支護作業時用高壓風或人工清除開挖面上的松動巖塊、開裂處混凝土噴射時,作業人員不得處于正下方操作。 ⑵在碴堆上作業時,應避免踩踏活動的巖塊。 ⑶在梯、架上作業時,梯架安置應穩妥。 ⑷鋼架及鋼筋網的安裝,作業人員之間應配合作業,在本排鋼架或本片鋼筋網未安裝完畢,并與相鄰的鋼架和錨桿連接穩妥之前,不得擅自取消臨時支撐。 ⑸對錨噴支護體系的監控量測中發現支護體系變形、開裂等險情時,應根據情況及時采取有效補救措施。當險情危急時,應將人員撤出危險區。 備注:20 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑹向錨桿孔壓注砂漿施工,應有效安裝并密切注視壓力表,如發現壓力表讀數過高,應立即停風,排除可能的堵塞。注漿管噴嘴嚴禁對人放置,以防高壓噴射物噴出傷人。 ⑺噴射混凝土應采用濕式作業。噴射機開始時應先給風,再開機,后送料。結束時待料噴完,先停機,后關風。 ⑻支立鋼格柵或鋼拱架等構件支撐的底腳必須平穩墊實,支撐構件的平面與隧道中線方向垂直。 ⑼暫停施工作業時,應將支護直抵開挖面。 ⑽正洞與輔助坑道的連接處,應加強支護。 備注:21 中鐵十九局集團 安全培訓 2、襯砌施工 ⑴洞門襯砌時,施工前應先檢查仰坡、邊坡坡頂有無裂縫,及時清除坡面危石,施工中應經常檢查,尤其是雨后更要認真檢查。 ⑵吊裝拱架及模板時,作業場所應設專人監護。 ⑶檢查、維修、拆卸混凝土機械及管路時,必須停機并切斷電源。 ⑷在搗固作業中,若使用插入式振搗器,應穿絕緣膠靴和戴絕緣手套。 ⑸跳板、梯子應安裝牢固并防滑,工作臺上的任何部位不得有釘子露頭或尖銳部位。 ⑹模板架或臺車下應留足施工凈空,應能保 備注:22 中鐵十九局集團 安全培訓 證施工車輛的順利通行,并要設置明顯的限界及緩行標志。 ⑺襯砌工作臺或臺車上應滿鋪底板,并應設置不低于1.0m的欄桿。 ⑻襯砌工作臺或臺車上不得堆放料具。 ⑼采用模板臺車進行全斷面襯砌時,臺車距開挖面的安全距離不應小于260m。 ⑽臺車前后輪的相反方向,應用靴鐵剎住車輪,防止溜滑。 ⑾必須嚴格按相應的安全技術操作規程的要求使用混凝土施工機械。 五、不良地質段隧道施工安全措施 備注:23 中鐵十九局集團 安全培訓 1、施工中應加強地質情況的超前預測、預報工作,并根據預測、預報結果,采取相應的預防措施。 2、施工中應加強對圍巖和支護體系的監控量測。當發現圍巖和支護體系變形速率異常時,應立即采取有效措施。情況危急時,應將全部人員撤離危險區。 3、不良地質和特殊巖土地段隧道施工中應備有足夠的搶險、急救物資儲備。 4、處理塌方應在查明坍塌情況(塌方長度、高度及延伸方向等),結合圍巖條件(涌水情況、裂隙發育情況、圍巖強度及破碎情況等),制定專門的處理方案和安全措施并按要求組織施工處理。 備注:24 中鐵十九局集團 安全培訓 5、巖溶地質隧道施工應根據地質勘察及設計文件要求,結合巖溶的大小、是否有填充及填充物狀況、與隧道的相對位置等具體情況,制定專門的施工方案和安全措施,并按要求組織施工。 6、有流沙地質隧道施工時,應先護后挖,隨挖隨封閉,遇縫必堵,防止沙粒漏出,并加強防水措施。 7、圍巖軟弱破碎、富水隧道施工,應采取截、排、堵等防水措施,重視超前探測工作,并做好可隨時采取處理突發性大涌水的應急安全措施。 8、膨脹巖地質隧道施工應采用嚴防水、少擾動、早封閉的措施,施工中支護與圍巖應緊貼, 備注:25 中鐵十九局集團 安全培訓 嚴格控制圍巖變形。 9、巖爆地質隧道發覺巖壁面發生響聲,應立即示警并先撤人員后撤設備,相應地段嚴禁人員停留。巖爆后應加強找頂工作,并延長通風時間。巖爆地段可采取向開挖巖面噴水或打懸掛錨桿等措施。 六、瓦斯隧道專項施工安全技術措施 因瓦斯隧道施工易發生爆炸、中毒等重大事故,所以從不良地質隧道施工中單列學習。 瓦斯隧道必須堅持“加強通風、勤測瓦斯、嚴禁火源”三條基本原則。防止瓦斯燃燒爆炸的關鍵,一是及早探明隧道瓦斯的出露里程、部位;二是防止瓦斯的聚集,降低瓦斯在空氣中濃度。 備注:26 中鐵十九局集團 安全培訓 1、瓦斯隧道施工工藝安全技術措施 ⑴瓦斯隧道施工必須制訂瓦斯控制方案及安全技術措施。 ⑵要采用正臺階法開挖,拱部開挖一次成形,及時噴砼封閉圍巖減少瓦斯溢出。開挖采用光面爆破,減少巖面坑洼不平造成局部瓦斯積聚。 ⑶鉆爆開挖要堅持多打眼、少裝藥、短進尺,快噴錨、強支護、勤檢測,采用超前注漿錨桿雙液注漿,加固并堵塞巖體裂隙,減少或阻止瓦斯外溢。 ⑷鉆孔裝藥:采用煤電鉆打眼,孔深小于60公分時,不能裝藥放炮;孔深60-100公分時,封泥不小于孔深一半;孔深1-2.5米時,封泥不小于50公分;孔深大于2.5米時,封泥不小于1米。 備注:27 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑸起爆:①要采用電力起爆;②起爆母線要采用單回路銅芯絕緣線;③起爆器要在洞口20米處,放炮時洞內要停電;④同一串聯網絡的雷管必須是同一廠家、同一批號、同一牌號;⑤最后一段雷管的延續時間不得超過130毫秒。 ⑹雷管和炸藥:必須使用取得生產許可證的煤礦專用雷管和煤礦專用炸藥。炸藥內加鹽可降低猛力,阻止產生火花。 ⑺采用濕式作業:鉆孔與噴射砼作業要做到先開水后開風,以密閉粉塵,避免產生火花。 ⑻拱架連接:所有格柵和型鋼拱架連接鋼筋一律采用機械連接,不得焊接連接。 備注:28 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑼二次襯砌砼:①加入氣密劑(如NF-B型氣密劑) ,增強襯砌砼的氣密性;②二襯砼拆模時要用木棰敲打,防止產生火花。 2、瓦斯(CH4)隧道施工通風安全技術措施 ⑴瓦斯隧道施工前,要根據勘測設計文件提供的瓦斯最大涌出量、里程段落、投入機械設備及人員數量等因素,考慮一定富裕系數,提前做好通風設計計算,確定施工通風風量、風速(不小于1m/s),科學選配通風設備。確保隧道中的瓦斯稀釋到允許濃度以下。 ⑵瓦斯隧道施工通風設計計算選配通風機械設備要考慮設備故障因素,配備足夠的備用設備,防止設備故障造成洞內瓦斯積聚與超限。 備注:29 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑶要選用防爆型風機、阻燃型防靜電風管,風機距洞口20米布設。 ⑷施工過程中加強瓦斯隧道施工通風管理,對通風機械設備、通風管路要做到經常性維護保養和檢查,降低通風系統的故障率、減少通風管路的漏風量,確保施工通風系統正常和通風效果。 ⑸瓦斯隧道施工通風機必須設兩路供電系統,并裝設風電閉鎖裝置。當一路電源停止供電時,另一路電源應有15min啟動,保證風機的運轉。注意保證施工通風供電線路的維護、管理和檢修,必須配置自發電及備用供電系統,避免因停電或供電線路故障時造成洞內瓦斯積聚或超限。 備注:30 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑹因停電、通風機械設備故障等因素造成的通風系統停止運行,在恢復正常通風后,對隧道上部、坍塌洞穴、避車洞等通風不良、瓦斯易積聚的地點,瓦斯不得超過2%,當檢查超過此濃度時,應停止施工,撤出人員,切斷電流,停止電動機運轉或開啟電器開關,待進行局部充分通風處理后,由瓦斯檢測員進行再次專項檢測,證實瓦斯濃度低于規定允許濃度,確認安全后方可恢復施工。 ⑺工作面若采用局扇通風,由于局扇或供電故障造成局扇停風時,在恢復局扇通風前,必須檢查瓦斯濃度,證實爆破工作面附近20米范圍內的瓦斯濃度不超過1%,且局扇及其開關附近10米風流中,瓦斯濃度不超過0.5%時,方可啟動局扇通風。否則,必須先采取相應排除瓦斯的安全措施。 備注:31 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑻因工序銜接、施工組織等臨時停工的施工地點不得停風,不得在停風或瓦斯超限的區域進行機械施工作業。 ⑼對施工通風系統或通風設施等出現異常時,如通風風筒脫節或破壞等,必須及時組織修復,盡快恢復正常通風。 ⑽發生瓦斯涌出、噴出的異常狀況時,必須及時采取措施,首先考慮杜絕一切可能產生火源、斷電、加強通風,同時盡快撤出施工人員,對隧道進行警戒,進一步研究采取抽排瓦斯的具體安全措施。 3、隧道瓦斯檢測安全技術措施 ⑴對瓦斯隧道施工必須制訂并實施相應的瓦斯檢測制度。 備注:32 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑵隧道內一般地段瓦斯濃度不宜超過0.5%,否則應加強通風和檢測;在隧道開挖工作面風流中,瓦斯濃度不得超過1%,當檢查超過此濃度時,應停止鉆眼放炮;當濃度超過1.5%時,應停止施工,撤出人員,切斷電源,停止電動機運轉或開啟電器開關,待采取措施處理后進行再次檢查,確認安全后方可施工。 ⑶要指派3名專職瓦斯檢測員,實行“三班制”24小時不間斷巡查檢測。檢測頻率每小時檢查一次。 ⑷低瓦斯隧道要配置便攜式瓦斯檢測儀;高瓦斯或可能瓦斯突出的隧道還要配置高濃度瓦斯檢測儀和瓦斯自動檢測報警斷電裝置。 備注:33 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑸對瓦斯檢測儀器、裝置要經常性檢查和校準,確保其有效性。 ⑹加強對洞內死角,尤其是隧道上部、坍塌洞穴、避人(車)洞等各個凹陷處通風不良、瓦斯易積聚的地點,嚴格進行濃度檢測,如瓦斯濃度超過2%以上時,應立即采取局部加強通風措施進行處理。 ⑺瓦斯檢查人員要詳細做好瓦斯檢測記錄,履行交接班簽字手續,瓦斯檢測員、技術員、施工員(工班長)接班時要查閱上班的檢測記錄,并向項目經理部安全專管部門匯報。 ⑻每天的瓦斯檢測記錄交項目經理部安全專項部門,由安全專管部門專職工程師進行數理統計和 備注:34 中鐵十九局集團 安全培訓 分析,提前掌握洞內瓦斯溢出的發展動態,發現有異?,F象,及時向項目總工程師、項目經理提出采取措施處理的建議。 ⑼項目經理或總工程師每天應審閱通風瓦斯日報表,進洞時必須攜帶瓦斯檢查儀進行瓦斯檢查。 ⑽根據洞內瓦斯涌出或溢出情況,可考慮安裝設置自動量測警報系統。如采用GDS-2000固定式氣體自動監測記錄器。 4、瓦斯隧道機電設備管理安全技術措施 ⑴不準在洞內拆卸和修理設備。 ⑵瓦斯工區使用的光電測距儀及其他有電源的儀器設備,均應采用防爆型,當采用非防爆型時,在儀器設備20m范圍瓦斯濃度必須小于1%。 備注:35 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑶安裝后的機電設備,必須經過外觀、防爆性能、操作性能的檢查,合格后方可投入使用。 ⑷機電設備重點檢查專用供電線、專用變壓器、專用開關、瓦斯濃度超限與供電的閉鎖情況。供電線路應無明接頭,接頭連接應牢固、緊密不松散,有漏電保護及接地裝置,電纜懸掛整齊,防護裝置齊全。 ⑸瓦斯隧道使用的機電設備,在使用期間,要經常檢查。 ⑹固定敷設的照明、通信、信號和控制用的電纜應采用鎧裝電纜或礦用塑料電纜。 ⑺電纜不應與風、水管敷設在同一側,當受條件限制時,必須敷設在管子的上方,其間距應大于0.3米。 備注:36 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑻所有洞內照明一律采用防爆型照明燈具。 ⑼為防止洞內施工機械摩擦火花和機械磨擦、沖擊熱源引起的瓦斯隱患,洞內施工機械應采取如下措施:①在機械磨擦發熱部件上安設過熱保護裝置和溫度檢測報警裝置;②對機械動力傳動部位或機構可能產生磨擦熱處,要及時潤滑、保養、清除污物,嚴防異物進入;③在機械磨擦部件金屬表面,溶敷活性低的金屬銘,使之外表面形成的磨擦火花難以引燃瓦斯;④在鋁合金表面涂丙烯酸甲基酯等涂料,以防磨擦火花的發生。 5、瓦斯隧道消防(防火)安全管理措施 ⑴消防(防火)設施:①必須在洞外設置消防水池和消防用砂,水池中經常保持不小于200m3儲水 備注:37 中鐵十九局集團 安全培訓 量,保持一定的水壓;②設置滅火器等滅火設備或設施,并經常保持良好狀態。 ⑵洞內火源管理:①必須嚴格執行“嚴禁煙火進入隧道”的安全規定,作業人員進洞前,必須經洞口值班人員檢查,嚴禁攜帶煙草、點火物品和穿化纖衣服入洞;②洞內嚴禁使用燈泡和電爐等,不得從事電、氣焊等工作;③洞口值班房、通風機房等洞口附近20m范圍內不得有火源;④出碴運輸車輛要安裝尾氣排放凈化器,防止排放尾氣帶有火花。 ⑶易燃品管理:①瓦斯隧道洞內及洞口附近不得存放各種油類,廢油及時運出洞外;②加強油料運輸管理,嚴禁在瓦斯隧道洞內及洞口附近發生油料的“滴、漏、跑、冒”現象,留下安全隱患。 備注:38 中鐵十九局集團 安全培訓 6、瓦斯隧道施工人員的管理 ⑴爆破工、焊工、電工和特種設備司機等特業人員和安全員、瓦斯檢測員、倉庫保管員必須經過正規安全培訓,懂得瓦斯隧道施工安全知識,保證100%持證上崗。 ⑵所有參與瓦斯隧道施工的作業人員上崗前必須經專門的瓦斯隧道施工安全知識培訓,考核合格后方可上崗作業。 ⑶進入瓦斯隧道的人員必須在洞口進行登記,并均要求攜帶個人自救器。 ⑷嚴禁穿易產生靜電的服裝進入含有瓦斯的工區。 ⑸鉆工必須穿棉質服裝、雨衣和膠鞋,佩戴防塵口罩。 備注:39 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑹瓦斯隧道各道工序、各種作業施工前,必須對作業人員嚴格執行安全技術交底制度。 7、預防瓦斯突出或煤與瓦斯突出的安全技術措施 預防瓦斯突出可采用“探、排、引、堵”的安全技術措施,具體如下: ⑴探:即超前探明地質結構。瓦斯隧道施工,在掘進工作面前方和兩側鉆孔,探明是否存在含有大量瓦斯的斷層、裂隙和溶洞,以及它們的位置、范圍和瓦斯情況。 ⑵排:即排放瓦斯。在探明地質構造后,若斷層、裂隙范圍不大,溶洞容積較小,或瓦斯不多時,則讓其自然排放,若范圍較大或瓦斯較多時,噴出持續時間可能較長,就不能讓其自然排放,應將鉆孔封堵,接入抽放瓦斯管進行抽放。 備注:40 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑶引:即將瓦斯引至回風流,排出洞外。若噴出瓦斯的裂隙范圍小和瓦斯量不大時,可用金屬罩或帆布罩將噴瓦斯的裂隙蓋住,然后在罩上接風筒或管子將瓦斯引至回風流排出洞外。 ⑷堵:即封堵裂隙。噴瓦斯的裂隙較小,瓦斯量較少時,可用黃泥或其它材料封堵裂隙,阻止瓦斯的噴出。 ⑸對有瓦斯噴出可能的隧道地段,應適當加大施工通風量,保證瓦斯不超限。 ⑹對開挖工作面進行超前地質預測預報工作。采取打超前探孔和檢查孔的辦法,預測和判定瓦斯突出的危險性,以便采取相應措施。通過超前地質鉆孔探測,量測、記錄鉆孔取芯溢出氣體的濃度、壓力及成份,確定可能溢出的瓦斯氣體成分和含量。 備注:41 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑺在超前探測孔鉆進過程中,可能會有瓦斯突出發生,且探孔直徑越大,引發瓦斯突出的幾率越大,故應做好防瓦斯突出的應急救援準備措施。超前探測距掌子面一般不小于20m,探測孔一般不少于5個,孔徑界于100~200mm之間為宜。 七、施工通風 在隧道的掘進施工過程中,為了稀釋和排出炮煙、粉塵和有毒有害氣體,保持良好的工作條件,必須對隧道通風(即送入新鮮風流)。尤其是瓦斯隧道,做好施工通風工作對施工過程中防止與瓦斯相關的重大安全事故起著極其重要的作用。所了解,目前我們企業在隧道施工通風所需風量的計算、通風機械設備的選型配置等方面,大多是根據經驗。所以想就這部分內容的相關理論知識和大家一起學習一下。 備注:42 中鐵十九局集團 安全培訓 (一)、通風方式及其應用 通風方式根據隧道長度、施工方法和設備條件確定,分為自然通風和機械通風兩種。自然通風既利用隧道內、外的大氣壓差進行通風,無需機械設備;機械通風是采用風機為動力,配以風筒送、排風的通風方式(壓入式通風、抽出式通風、混合式通風)。機械通風兩種基本方式(壓入式通風和抽出式通風)見隧道施工基本通風方式圖(圖一);混合式通風是兩種基本通風方式相配合使用,分為長壓短抽式、長抽短壓式(前壓后抽式、前抽后壓式)。各自的適用性及優缺點如下。 備注:43 中鐵十九局集團 安全培訓 通風方式 通風方式 適用隧道類型 優 缺 點 比 較 自然通風 自然通風 長度小于300米,且穿過的巖層不產生有害氣體的隧道或貫通后的隧道通風。 優點:無需機械設備,不耗能源,無投入。 缺點:只適用于短隧道或貫通后的隧道通風。 機械通風 壓入式通風 適用于中、短隧道 優點:風筒出口風速和有效射程較大,排煙能力強,工作面通風時間短,主要使用柔性風筒,成本較低,隧道施工中常用。 缺點:回風風流污染整個隧道,且排出較慢,惡化勞動環境。 機械通風 抽出式通風 適用于中、短隧道 優點:粉塵、有毒有害氣體直接被吸入風機,經風筒排出隧道,不污染其它部位,隧道內空氣狀況和工作環境保持良好。 缺點:風筒采用帶剛骨架的柔性風筒或硬質風筒,成本較高。 機械通風 混合式通風 長、特長隧道可采用,以抽出、壓入相結合的通風方式 通風效果較佳,但需設兩套風機和風筒。其它優缺點同壓入式、抽出式通風。 表一 隧道施工常用通風方式適用性及優缺點對照 備注:44 中鐵十九局集團 安全培訓 (二)、施工隧道所需風量的計算 確定隧道施工過程中所需風量的因素包括:隧道內同時工作最多人數;一次爆破所用最多炸藥量;隧道內規定的最小風速;瓦斯、二氧化碳等有毒有害氣體涌出情況及隧道內所用內燃機械數量等。 1、按隧道內同時工作的最多人數需要的新鮮空氣計算風量 Q=4N ⑴ 備注:45 中鐵十九局集團 安全培訓 式中: Q—— 隧道內所需風量, m3/min。 4—— 每人每分鐘應供給的最小風量,m3/min·人。 N——隧道內同時施工(指導施工)的最多人數, 人。 2、按炸藥量計算 Q=25A ⑵ 式中: 25——在規定時間內將每千克炸藥爆炸所產生的有害氣體稀釋到允許濃度以下,每分鐘所需的最小風量, m3/min·kg。 A—— 一次爆破所需的最大炸藥量, kg。 備注:46 中鐵十九局集團 安全培訓 3、按隧道內規定的最小風速計算 Q≥Vmin·S ⑶ 式中: Vmin——隧道內規定的最小風速(查施工規范),m/min 。 S——施工隧道的最小斷面積, m2。 4、按有毒有害氣體(瓦斯、二氧化碳等)涌出量計算 Q=100·q·k ⑷ 式中: 100——按規定(瓦斯、二氧化碳涌出隧道,工作面瓦斯、二氧化碳濃度不高于1%)得出的系數。q——隧道內有毒有害氣體的絕對涌出量,m3/min。根據實測統計數值的平均值取值。(設計給出數值) k——隧道內有毒有害氣體涌出的不均衡系數。它是最大涌出量與平均涌出量之比,一般在1.5~2.0之間。 備注:47 中鐵十九局集團 安全培訓 按以上4種方法計算后,選取Q值最大者作為隧道內施工通風所需風量值,并根據此數值選擇通風設備。此外,還要考慮隧道內內燃機械設備的使用數量,適當加大通風量。 (三)、通風設備的選擇 1、風筒相關參數的計算 1)風筒的風阻 風筒的風阻理論上包括風筒的磨擦風阻、接頭風阻、彎頭風阻、風筒出口風阻(壓入式通風)或風筒入口風阻(抽出式通風),且根據通風方式的不同,各有相應繁瑣的計算公式。但在實際應用中,風筒風阻除與上述因素有關外,還與風 備注:48 中鐵十九局集團 安全培訓 筒的吊掛、維護、風壓大小等管理質量密切相關,因此,很難用相應的計算公式進行精確計算,一般都根據實測風筒百米平均風阻(包括局部風阻)作為衡量風筒管理質量和設計的數據。其百米平均風阻由風筒生產廠家在出廠產品參數說明中給出。故風筒風阻計算式: R= R100·L/100 N·s2/m8 ⑸ 式中: R——風筒風阻, N·s2/m8。 R100——風筒百米平均風阻,簡稱百米風阻, N·s2/m8。 L——風筒全長,m。 備注:49 中鐵十九局集團 安全培訓 2)風筒的漏風 正常情況下,金屬和透氣性極小的塑料風筒的漏風主要發生在接頭處,只要加強接頭處理,漏風較少,可忽略不計。而膠布風筒等不僅接頭而且全長的壁面和針眼都有漏風,故其風筒漏風屬連續的不均勻漏風。漏風使風筒和風機連接端的風量Qf與風筒靠近出口端的風量(即隧道內所需風量)Q不等。因此,應按始末端風量的幾何平均值作為通過風筒的風量Qa,則: Qa=√Qf·Q m3/min 。 ⑹ 顯然,Qf與Q之差就是風筒和漏風量QL 。 即: QL=Qf-Q ⑺ 備注:50 中鐵十九局集團 安全培訓 QL與風筒的種類、接頭的數目、方法和管理質量以及風筒直徑、風壓等有關,但更主要是與風筒的維護和管理密切相關。反映風筒漏風程度的指標參數有三: ⑴風筒漏風率Le:風筒漏風量占風機工作風量的百分數,即: Le=QL/Qf×100%= (Qf-Q)/ Qf ×100% ⑻ Le雖然能反映某一風筒的漏風情況,但不能作為比較的指標。故常用百米漏風率Le100表示: Le100=【(Qf-Q)/(Qf · L/100)】×100% ⑼ 備注:51 中鐵十九局集團 安全培訓 風筒的百米漏風率由風筒生產廠家在出廠產品的參數說明中給出。一般要求柔性風筒的百米漏風率應達到下表要求。 表二 柔性風筒的百米漏風率 通風距離(m) 小于200 200 ~ 500 500 ~ 1000 1000~2000 2000以上 Le100(%) <15 <10 <3 <2 <1.5 ⑵風筒的有效風量率Ef :即掘進工作面風量占風機工作風量的百分數。 Ef =(Q/ Qf)×100% =【(Qf-QL)/ Qf】×100% =(1-Le)×100% ⑽ 備注:52 中鐵十九局集團 安全培訓 由式⑼得:Qf =100Q/(100-L·Le100) ⑾ 式⑾代入式⑽得: Ef =【(100-L·Le100)/100】×100% =(1-L·Le100/100)×100% ⑿ ⑶風筒漏風備用系數ф:即風筒有效風量率的倒數。 ф= Qf / Q=1/ Ef =1/(1-Le) =100/(100-L·Le100) ⒀ 3)風筒直徑 風筒直徑的選擇取決于送風量、送風距離及隧道斷面的大小等因素,實際應用中,多是根據與風機出口直徑的匹配情況,選取標準直徑。隨 備注:53 中鐵十九局集團 安全培訓 著隧道施工技術日益發展,長大隧道采用全斷面開挖越來越多。利用大口徑風管進行施工通風可大大簡化隧道施工工序,有利于全斷面開挖的推廣使用,便于一次成洞,可節約大量的人力和物資,并使通風管理大大簡化,是解決長大隧道施工通風的主要途徑。 2、確定所需風機的工作參數 1)確定風機的工作風量Qf Qf =ф·Q=【100/(100-L·Le100)】·Q ⒁ 2)確定風機的工作風壓hf hf=R·Qa2=R·Qf·Q ⒂ 3、設備的選擇 備注:54 中鐵十九局集團 安全培訓 通風設備的選擇,首先要考慮通風方式,要滿足所采用通風方式的要求。同時,在選擇設備時,還要考慮到隧道內所需風量與以上計算風筒、風機的各項性能參數相匹配,以確保通風機械設備達到最大的工作效率和減少能量浪費。 1)風機的選擇 ⑴在風機的選擇上,由于軸流式風機具有體積小、質量輕、噪聲低、便于安裝和效率高等優點而被廣泛應用。 ⑵風機的工作風量應滿足Qf的要求。 ⑶風機的工作風壓應滿足hf的要求,但不宜大于風筒的允許工作壓力(風筒出廠參數)。 2)風筒的選擇 備注:55 中鐵十九局集團 安全培訓 ⑴隧道掘進通風使用的風筒分無骨架柔性風筒、帶剛性骨架的柔性風筒和硬質風筒。無骨架柔性風筒重量輕、易于貯存、搬運、連接和懸吊,且成本低,但只適用于壓入式通風;在抽出式通風中,只能使用帶剛性骨架的柔性風筒和硬質風筒,由于其成本高,且重量大、不易于貯存、搬運和安裝,壓入式通風中使用較少。 ⑵風筒的選擇考慮風筒直徑與風機的出口直徑相匹配。 ⑶其它條件相差不多時,易選擇百米風阻小和百米漏風率低的風筒。 (四)、輔助通風方法——應用引射器通風原理,快速排除掌子面炮煙 備注:56 中鐵十九局集團 安全培訓 引射器通風的原理是利用壓力水或壓縮風經噴嘴高速噴出產生射流, 在上述射流作用下周圍靜止的空氣被卷吸到射流中,且又不斷卷吸周邊空氣,其結果是射流邊界不斷向外擴展(自由射流),斷面和流量也不斷增加。同時,由于靜止空氣摻入發生動量交換而產生阻滯作用,使射流邊界的流線減低,經一定距離后使整個射流成為紊動射流。 應用此原理,在隧道開挖掘進施工中,掌子面爆破后,為了加快掌子面爆破后產生的煙塵和有害氣體,可用高壓水管做成的簡易水引射器(見圖二),向掌子面噴射高壓水。一方面根據引射器原理,加快了掌子面風流速度,加強通風 備注:57 中鐵十九局集團 安全培訓 效果,同時,噴射的水末端霧狀后也可起到降塵、降溫和溶解部分有毒有害氣體的作用。 用這種方法配合施工通風,對掌子面爆破后通風除塵、排煙和降溫,簡單易行,安全有效。 備注:58 中鐵十九局集團 安全培訓 (五)、通風技術管理 1、減少風筒的漏風 1)對柔性風筒和帶剛性骨架的柔性風筒,應適當增大每節風筒的長度,減少接頭數量。 2)改進風筒接頭方法。柔性風筒常用的插接方式雖簡單,但不牢固,漏風大。采用接頭嚴密、漏風小的反邊接頭法、多反邊接頭法、螺圈接頭法等方法可有效地克服這一缺點。 3)及時修補風筒破損處和堵補風筒針眼,以減少漏風量。 2、降低風筒的風阻,提高有效風量。對于風筒可選用大直徑風筒以減少風筒的各種風阻,但更主要的是提高通風設備的安裝質量。 備注:59 中鐵十九局集團 安全培訓 1)吊掛風筒力求平、直、緊; 2)風機出口軸線應與風筒軸線保持在同一直線上; 3)在淋水大的隧道中,風筒應安裝如下圖(圖三)所示的放水嘴,及時放掉積水,盡量減少附加阻力。 備注:60 中鐵十九局集團 安全培訓 3、避免污風污染隧道 風機安裝位置要與隧道口有一定距離(不少于10米),并應考慮風向的影響,避免污風再次被送入隧道,造成循環風流,降低通風效果。 (六)、安全管理措施 1、采用壓入式通風時,通風機的入風口應設防護罩,避免衣物、木棒等被卷吸入風機傷人。 2、通風機應設防雨棚,避免通風機被雨水淋濕,造成帶電傷人或出現短路故障。 3、壓入式通風風筒出口處應吊掛牢固,以防風筒出口脫落,在風流的作用下劇烈擺動抽打傷施工人員。 備注:61 中鐵十九局集團 安全培訓 謝謝大家! 如有不正確或未理解之處,敬請指正或溝通! 備注:62
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