隧道施工的风险和应对策略

1)瓦斯超限

隧道施工时,煤层采空区积聚的高浓度CH4 大量涌出到隧道工作面、隧道拱顶处,可能导致CH4 积聚,瓦斯超限。 空气中CH4 含量过大,造成O2 浓度降低,可使人员窒息。

2)瓦斯燃烧及爆炸

瓦斯燃烧及爆炸灾害是指在一定浓度的瓦斯、高温度条件下产生的燃烧及爆炸。 一般爆炸比燃烧破坏更大,瓦斯爆炸时产生的高温、高压,形成巨大冲击波,会造成隧道拱部垮塌、设施设备破坏,继而造成人员大量伤亡。 爆炸后生成的大量有毒有害气体,致使人员缺氧窒息及中毒死亡。 当空气中瓦斯浓度高于16%时,遇火不爆炸,但会造成瓦斯燃烧,在火源外围形成稳定的燃烧层,呈浅蓝色或淡青色。 产生大量CO2,燃烧不充分时则产生大量CO,造成人员窒息;燃烧时遇一定浓度的瓦斯则发生瓦斯爆炸。

造成瓦斯爆炸灾害及燃烧危险的主要因素如下:

①隧道工作面上拱顶易出现瓦斯积聚,并且瓦斯安全检查不到位。 不执行瓦斯安全管理制度。

②隧道工作面遇采空区积存有大量高浓度瓦斯,在气压变化或拱部垮塌等使其突然涌出后,遇有火源可能立即引发瓦斯爆炸。

③瓦斯涌出异常时,没有相应的快速处理的安全技术措施。

④瓦检员空检、漏检、假检现象,导致隧道不能及时发现瓦斯积聚。

⑤隧道工作面的瓦斯传感器失效,分站损坏,维修不及时,导致瓦斯浓度超限,发生了监测“盲点”现象。(www.xing528.com)

⑥隧道突然停电、停风时造成隧道工作面瓦斯积聚。

⑦隧道通风机没有严格按照有关安全规定管理,随意开停。

⑧用风地点风量不足,可能引起局部瓦斯超限或积聚。

⑨明火、电气失爆火、爆破火、机械摩擦火、撞击火、雷电火等均是引燃、引爆火源。

3)煤与瓦斯突出

煤与瓦斯突出是在隧道施工揭露煤层过程中,很短的时间里(几秒钟到几分钟)内,从煤(岩)内部以极快的速度向采掘空间喷出大量的煤与瓦斯,并伴随着强烈的声响和强大机械效应的一种极其复杂的动力效应。 煤与瓦斯突出能摧毁洞内设施、破坏通风系统、使风流逆转,并能造成沼气窒息、爆炸和煤流埋人事故,对安全生产带来严重威胁。

4)煤尘爆炸

隧道施工所遇煤层中煤的自燃倾向性为二类(自燃),在施工中,掌子面的回风、施工爆破的震动以及装载机、碴车跑动等产生的震动冲击都容易使大量煤尘飞扬,短时间煤尘量的增加,加之隧道净空局限性,从而达到爆炸浓度,遇明火极易爆炸。 煤尘浓度达300 ~400 g/m3时,煤尘爆炸威力最大。