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隧道爆炸

时间:2024-10-07 21:38:38 编辑:阿旭

隧道施工防止瓦斯爆炸最有效方法

隧道施工应作为安全标准工地建设的重点,认真编制工地安全实施标准,全面规划,合理安排,规范指挥行为、作业行为和现场生产设施,实施标准化管理。(1)隧道穿过瓦斯溢出地段,应预先确定瓦斯探测方法,并制订瓦斯稀释措施、防爆措施和紧急救援措施等。(2)隧道通过瓦斯地区的施工方法,宜采用全断面开挖。(3)加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的办法。(4)洞内空气中允许的瓦斯浓度应控制在规定值以下。(5)开挖工作面风流中和电动机附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时,必须停工、停机,撤出人员,切断电源,进行处理。开挖工作面内,局部积聚的瓦斯浓度达到2%时,附近20m内,必须停止工作,切断电源,进行处理。因瓦斯浓度超过规定而切断电源的电气设备,都必须在瓦斯浓度降到1%以下时,方可开动机器。(6)瓦斯隧道必须加强通风,防止瓦斯积聚。(7)如开挖进入煤层,瓦斯排放量较大,使用一般的通风手段难以稀释到安全标准时,可使用超前周边全封闭预注浆。开挖后要及时进行喷锚支护,并保证其厚度,以免漏气和防止围岩的失稳。(8)采用防爆设施:①遵守电器设备及其他设备的保安规则,避免发生电火,瓦斯散发区段,使用防爆安全型的电器设备,洞内运转机械须具有防爆性能,避免运转时发生高温火花。②凿岩时用湿式钻岩,防止钻头发生火花,洞内操作时,防止金属与坚石撞击、摩擦发生火花。③爆破作业,使用安全炸药及毫秒电雷管,采用毫秒雷管时,最后一段的延期时间不得超过130ms.爆破电闸应安装在新鲜风流中,并与开挖面保持200m左右距离。④洞内只准用电缆,不准使用皮线。使用防爆灯或蓄电池灯照明。⑤铲装石渣前必须将石渣浇湿,防止金属器械摩擦和撞击发生火花。


瓦斯隧道施工引发瓦斯爆炸的隐患及预防对策?

下面是中达咨询给大家带来关于瓦斯隧道施工引发瓦斯爆炸的隐患及预防对策,以供参考。
1对隧道穿越煤层瓦斯地段的总体开挖施工措施
在袍子岭隧道穿越煤层瓦斯地段的掘进爆破施工中,总的原则是早封堵、短进尺、多循环、快封闭,防止有害气体的溢出。
在隧道刚进入瓦斯地层时,采用的是全断面一次开挖法,以求达到迅速钻眼、爆破、喷射混凝土实现及时封闭的效果。实际上在进入煤层7m处,隧道掌子面正常爆破时,由于瓦斯、一氧化碳等有害气体大面积突溢,发生瓦斯气体燃烧,燃烧面积达5.8m3。随即启动应急预案,在10分钟内迅速完成人员和设备的撤离,并封闭洞口,防止了更大事故的发生。分析原因:隧道开挖掌子面前方为乐平煤系构造的破碎岩层,贯通节理、孔隙;一次开挖断面面积过大,煤层裸露面积大,封闭时间长;采用压入式通风,容易在爆破掌子面形成回风流,造成突溢瓦斯局部浓度上升。
预防对策:通风,使用正洞压入式通风,平行导坑在横通道处采用局部抽出风式通风,形成进风巷与回风巷,避免回风流的产生,防止瓦斯的局部积蓄;掘进方法上,由原来的全断面一次开挖法改为侧壁导坑法开挖,即把60m2的开挖断面面积改为两个30m2的开挖断面面积错台5m开挖,以减少瓦斯溢出的直接接触面积;爆破通风后,出渣前,连开挖掌子面也及时地进行喷射混凝土封闭;开挖掌子面前方采用细水泥沙浆(必要时掺入一定量的水玻璃浆液)进行全断面(有80环形外飘角)帷幕注浆预固结乐平煤系构造的破碎岩层、贯通节理、孔隙,阻断瓦斯溢出孔道;加速二次混凝土衬砌与掌子面的跟进距离,跟进距离控制在20m以内,在隧道一、二次衬砌间加设全封闭隔气板;初期支护、二次衬砌采用密性混凝土(不透气性比普通混凝土高1000倍),以杜绝已衬砌隧道段的瓦斯泄漏。
在袍子岭隧道后来成功穿越DK213948~DK214150瓦斯段的隧道施工与瓦斯浓度的测定数据证明:这是一套安全、迅速穿越煤层瓦斯富含地段的隧道掘进工法。
2瓦斯浓度的测定、控制技术措施
根据袍子岭隧道煤壁瓦斯涌出规律,为了准确测定、控制瓦斯浓度,在隧道越煤层瓦斯地段的掘进爆破施工中,探讨制定了实施性的瓦斯浓度测定、控制预防对策。
对瓦斯浓度的测定,实际采用8台光干涉瓦斯检测仪(KG9701)和一台高精度光干涉瓦斯检测仪。测定瓦斯浓度点,设在隧道风流的上部进行,距离煤壁200mm处。即将光干涉瓦斯检测仪(KG9701)的二氧化碳吸收管进气口置于隧道风流的上部边缘进行采气,连续测定三次,取其最大值。爆破后定期测定各测点的风量和瓦斯浓度。2004年3月27日与4月2日,袍子岭隧道实际掘进与瓦斯浓度采集数据。
从袍子岭隧道实际掘进与瓦斯浓度采集数据表中也可以证明:前面采用的侧壁导坑法及其采取相应预防瓦斯的对策是十分必要的。
袍子岭隧道实际掘进与瓦斯浓度采集数据检测结果采用测量结果的最大值(ρ)来绘制质量控制图。按每次测取连续三个掘进循环的18个数据计算,绘制袍子岭隧道实际瓦斯质控图。
3瓦斯隧道爆破施工的技术对策
(1)炸药,雷管的控制。
炸药爆炸产生的空气冲击波、炽热的固体微粒和爆炸生成的高温气体可能引爆瓦斯,变质的炸药因爆炸不完全而产生游离氧、氧化氮、一氧化碳等不良气体可以缩短瓦斯氧化的感应期而起催化作用;普通岩石炸药爆炸后其所含的铝、镁等金属粉末的增温作用很大,超过瓦斯的最小点燃能量和长于感应期,能引发瓦斯爆炸。因此,在袍子岭隧道实际爆破中选用煤矿许用安全炸药,禁止使用普通岩石炸药,更不能使用变质炸药。
雷管的起爆能不足,将导致炸药爆炸不完全产生不良气体;如雷管的延期时间过长,超过130ms,更容易引起爆炸。在瓦斯环境中必须选择符合部颁标准的煤矿许用电雷管,即选用适应各级瓦斯浓度等级的毫秒延期电雷管第一系列的前五个段和第二系列的前九个段。而且一次爆破中,只能用同厂、同批生产的雷管,并逐个作全电阻检查,电阻差不应大于0.25Ω。禁止在瓦斯环境中使用火雷管和非电塑料导爆管。
(2)掘进爆破的钻眼、堵塞技术对策。
在中隔墙法施工瓦斯隧道中,钻眼采用湿钻,严禁采用冲击钻或干钻。炮孔的堵塞质量对提高爆破效率,减少有害气体和防止炸药爆炸时火花包泄起很大作用,因此,装药完毕必须充填符合安全要求长度的泡泥,并捣实。实际用1︰3的泥沙混合泡泥,湿度为18~20%。这种泡泥既有良好的可塑性,又具有较大的摩擦系数,炮孔深度超过1m时,要求堵塞长度不小于0.3m。对起爆母线、支线、端线和脚线的使用按煤矿炮采时爆破的要求进行了控制。
(3)起爆电源和网络联接方式的技术对策。
起爆电源在含瓦斯的隧道环境中爆破,通电时间必须小于6ms,使用线路电源放炮,由于无法控制通电时间,电路被炸断时可能产生电火花,引爆瓦斯。因此只能采用MFBB型煤矿发爆器作为起爆电源。
发爆器的钥匙必须由爆破工随身携带,严禁插在发爆器上或转交他人;有煤尘与瓦斯爆炸危险的掌子面,严禁同时使用两台发爆器;串联电路受母线电阻的影响不大显著,需要的总电流小,符合发爆器起爆的特点,在含瓦斯的隧道环境中使用较安全,但是串联网络联接时的起爆雷管个数在100发以下,这也是前面开挖方法中采取小断面开挖的措施之一。因此袍子岭隧道爆破采用串联起爆网络,要求各接头密贴、结实,并用电工胶布将接头处包裹严实。
(4)起爆技术对策。
侧壁导坑法开挖中的左右侧导坑必须留5m的错台,而且必须防止左右侧导坑出现一次装药分次爆破的操作发生。因为先爆炮孔使末爆炮孔周围产生较大的裂隙,同时,瓦斯含量升高,局部通风死角的瓦斯浓度在短时间内不能降致安全范围,后爆孔的炸药爆炸产生的火焰从裂隙中喷出,可能引爆瓦斯,所以左右侧导坑的钻眼爆破工序应相互错开。单侧导坑的爆破,要严格执行一次装药一次起爆,并在爆破前检查距掌子面20m内的瓦斯浓度,对不符合袍子岭隧道实际瓦斯质控图二中瓦斯控制线的规定,即当ρ≥1.5时(瓦斯浓度体积百分比),不允许爆破。
(5)爆破中控制空气冲击波及其辅助技术对策。
由于爆破激起的空气冲击波的温度和压力都很高,但作用时间较短,不能将瓦斯加热到爆发温度,可是空气冲击波经过反复迭加,则有引起瓦斯爆炸的危险。因此,掘进掌子面不得有阻塞断面三分之一以上的物体,隧道中的凿岩台车、装载机、运输机等大型机械在爆破前应退离到距掌子面后20m以外。
在瓦斯隧道中要求供电系统、照明系统及设备符合《煤矿安全规程》规定外,工作人员不允许穿化纤衣服进入隧道,化纤衣服与人体摩擦产生并积聚一定量的电荷,也可能引爆雷管和瓦斯。
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蟠龙山隧道火灾原因

蟠龙山隧道火灾发生在2018年1月12日,位于中国福建省龙岩市新罗区蟠龙山隧道内。据官方调查,火灾起因是由于隧道通风系统的故障所致。当时,隧道内有一辆大货车在行驶,由于通风系统故障,导致车辆发生故障并冒烟。车辆驾驶员试图修复故障,但没有成功,随后车辆起火,火势迅速蔓延。由于隧道内烟雾浓密,能见度极低,导致驾驶员无法及时逃生,最终造成了多人死亡和受伤的惨剧。此次火灾的原因主要是由于隧道通风系统的故障,而在事件发生后,当地政府也对隧道的安全管理和消防设施进行了全面检查和升级改造,以确保类似事件不再发生。


瓦斯隧道施工安全防治的措施?

煤矿、铁路、公路等地下工程的建设过程中,瓦斯爆炸是其建设中最严重的灾害之一,加强瓦斯隧道的施工安全控制具有重要意义。本文分析了瓦斯的性质及危害性,介绍了瓦斯隧道施工的特点,给出了几点控制瓦斯隧道施工安全控制的措施,以供大家交流参考。
0引言
随着国家加大对基础设施建设的投入,我国高速铁路、公路建设得到了迅猛的发展,特别是随着我国西部大开发战略的实施,目前我国高速铁路、公路建设正在向西部偏远区域腹地深入。然而在西部山区修建铁路、公路,线路的选择有时候将不可避免地穿越某些含煤层地区。由于瓦斯隧道的危害性,使得目前瓦斯隧道施工难度越来越大[1]。瓦斯灾害是铁路、公路等地下工程建设中最严重的灾害之一[2],是西部地区工程建设常见的不良地质灾害之一,一旦瓦斯灾害发生极易造成人员的重大伤亡,给企业带来巨大的经济损失[3]。由于瓦斯的危害性,瓦斯隧道在施工期间安全管理难度大、风险大、技术含量高、施工工艺复杂,加强瓦斯事故的防治是瓦斯隧道施工安全技术的重要保障[4]。因此为了确保瓦斯隧道的施工安全,加强瓦斯隧道施工安全防范措施的研究具有重要意义。
1瓦斯的性质及危害性分析
瓦斯是在施工过程中从煤(岩)层内逸出的各种有害气体的总称,主要成分是甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、少量的二氧化硫(SO2)和一氧化碳(CO)等。瓦斯的危害性主要体现在两个方面:(1)造成人员窒息。从岩层中逸出的无色无味甲烷,会不断地充满整个隧道空间,从而降低隧道内空气中氧气,当氧气含量降低至一定程度时,就会造成人员的窒息死亡;(2)从岩层中逸出的无色无味甲烷造成燃烧或爆炸。瓦斯在一定的条件下,容易发生燃烧引起火灾,以及出现突然的爆炸事故,产生高温高压的气流形成强大的冲击波,以极快的速度自爆点沿巷道向外冲击,摧毁隧道内设备、造成大量人员伤亡。另外由于煤与瓦斯突出而堵塞隧道,以及燃烧和爆炸产生的浓烟毒有害气体会使人缺氧危机生命,影响隧道的安全生产,甚至造成大量人员伤亡。
2斯隧道施工特点
山区隧道一般利用新奥法原理进行施工,基本都是采取人工开挖钻爆法施工,隧道采用爆破作业后,使得隧道内的瓦斯气体溢漏面急剧增大。在这种情况下,如果洞内通风条件不理想,瓦斯浓度就会迅速地升高,造成瓦斯突涌。另外,由于瓦斯较轻,在隧道顶部、断面变化处、在隧道断面较大、模板台车处,如果此时隧道内的通风不理想,很容易在隧道拱顶形成一个层流区,造成瓦斯的积聚,因此隧道顶部、断面变化处、在隧道断面较大、模板台车处是隧道施工中瓦斯安全防范的重点区域。另外由于施工中施工机械、设备的施工可能产生火源或火花,而一旦隧道内的瓦斯与空气混合到一定浓度时,遇火源或火花就能造成燃烧或爆炸。
3瓦斯隧道施工安全防治措施
3.1做好隧道瓦斯超前预报工作
为确保瓦斯隧道施工安全,应该根据地质构造与瓦斯溢出特点,进行隧道综合超前地质预报。为确保地质预报的准确性,准确地预报隧道掌子面前方围岩构造及瓦斯富集情况,需要通过多种超前探测方法相互验证,以确保准确无误。然后根据地质预报的结果,制定出相应的瓦斯治理方法、确保隧道的施工安全。
3.2加强瓦斯的检测工作
根据以往的瓦斯隧道爆炸事故案例中可以看出,瓦斯隧道爆炸的事故主要原因是在隧道的施工过程中存在瓦斯信息的漏检、漏报、漏处理。因此,为确保瓦斯隧道施工安全,在隧道施工过程中,必须及时、准确地进行瓦斯监测。瓦斯浓度的检测是瓦斯隧道施工的关键环节,为了确保隧道施工安全,必须进行实时监控隧道内的瓦斯浓度和风机的运行状况,以确保洞内的安全。
3.3确保可靠的通风系统
加强隧道内的通风管理,保证瓦斯隧道施工期间不间断通风,是解决隧道内瓦斯浓度不超标的根本措施,也是稀释瓦斯和排烟除尘的主要手段。通风必须按设计和规范要求执行,按照瓦斯防治要求,隧道通风必须配置备用风机、备用电源,同时,必须要保证备用电源或备用风机之间确保自动切换,保持24h连续通风。一旦电源停电时,另一路电源能在10min内启动,保证通风。另外,通风机也应配备专用的变压器、专用线路和专用开关。
3.4施工设备防爆改型
为防止瓦斯隧道内发生瓦斯爆炸等灾害,高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备与作业机械必须使用防爆型。瓦斯隧道施工过程中,应对作业机械采用适当的防爆处理。必须要求进入速调内的电气设备必须是煤矿许用的防爆型设备,瓦斯隧道必须使用防爆型机电设备。因此,在隧道施工前,应将通用型机电设备改造为防爆型机电设备。
4结语
瓦斯隧道安全风险高,为确保施工安全,必须加强隧道瓦斯超前预报工作,提前设防;强化通风管理,降低浓度;机电防爆,控制火源;建立完善管理机制;加强瓦斯检测和监控;配备防爆型施工设备,同时还需要提高瓦斯隧道施工管理力度,遵守相关规章制度、发挥人为控制的巨大潜能,是确保瓦斯隧道安全施工的关键。
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在建隧道瓦斯爆炸如何应对如何防?

瓦斯的性质
瓦斯是各种气体的混合物,其成分是很复杂的,它含有甲烷(CH4)、二氧化碳、氮,以及微量的惰性气体,如氦和氩等,但主要成分是甲烷(CH4)。
在标准状态(温度为0摄氏度、大气压为101.3kPa)下,瓦斯密度为0.716kg/m3 (空气密度为1.29kg/m3 ) 。由于瓦斯较轻,故常积聚在隧道的顶部、断面变化处。瓦斯由于含有其他气体而具有特殊的气味。
瓦斯的危害
容易造成窒息。甲烷(CH4)本身虽然无毒,但空气中的甲烷(CH4)浓度较高时,就会相对降低空气中的氧气浓度。氧气浓度降到17%,会使人感到呼吸困难;氧气浓度降到12%以下,会使人窒息死亡。因此,凡隧道内通风不畅的地区,都必须及时封闭或设置栅栏,并悬挂“禁止入内”的警示牌,严防人员入内。
燃烧和爆炸。当瓦斯与空气混合达到一定浓度时,遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸,一旦形成灾害事故,就会造成大量作业人员伤亡,严重影响隧道的安全生产。
发生爆炸的条件
瓦斯爆炸的条件是:一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气,三者缺一不可。
瓦斯浓度。瓦斯爆炸有一定的浓度范围,在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸的界限为5%至16%,5%为爆炸下限,16%为爆炸上限。
当瓦斯浓度低于5%时,遇火不爆炸,但能在火焰外围形成燃烧层;当瓦斯浓度为9.5%时,其爆炸威力最大(氧气和瓦斯完全反应);瓦斯浓度在16%以上时,失去爆炸性,但在空气中仍会燃烧。
高温火源。瓦斯的引火温度,即点燃瓦斯的最低温度。一般认为是650摄氏度至750摄氏度,但受瓦斯浓度、火源性质及混合气体压力等因素的影响,会发生变化。
瓦斯与高温火源接触时,并不会立即燃烧、爆炸,而是要经过一个很短的时间间隔,这种现象为火延迟性,间隔的这段时间称感应期。
瓦斯爆炸的感应期对安全生产意义很大。例如,使用合格炸药爆破时,其初温在2000摄氏度左右,但高温存在的时间只有千分之几秒,小于瓦斯爆炸的感应期,所以不会引起瓦斯爆炸。如果炸药质量不合格,炮泥充填不紧或放炮不正规(如放明炮、糊炮等),就会延长高温存在时间,造成瓦斯爆炸事故。
充足的氧气。实践证明,空气中的氧气浓度降低时,瓦斯爆炸界限随之缩小,当氧气浓度降低到12%以下时,瓦斯混合气体即失去爆炸性。因此,当隧道中积存大量瓦斯,且有火源存在时,如果氧气的浓度过低,并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入,氧气浓度达到12%以上,就可能发生爆炸。
相关案例
●2015年2月24日
由中国水电建设集团十五工程局有限公司(中水十五局)承建的四川省成都市龙泉驿区洛带镇五洛路1号隧道,发生一起瓦斯爆炸事故,造成7人死亡、19人受伤。
●2009年2月16日
湖北省恩施州建始县一在建隧道突然发生瓦斯爆炸,导致6人受伤、1人死亡。
●2005年12月22日
四川省都江堰至汶川高速公路董家山隧道发生瓦斯爆炸事故,造成44人死亡、11人受伤。
瓦斯爆炸应急处理
处理爆炸事故的一般方法:
1.首先对遇险人员进行抢救,并将其送往医院。
2.爆炸引起火灾,而灾区有遇险人员时,必须采取直接灭火法灭火。
3.在保证进风方向人员已全部撤离的情况下,可以考虑采取反风措施。
4.确认没有二次爆炸危险时,可对灾区进行通风,排出有毒有害气体。
安全注意事项:
1.救护队在执行任务前,必须了解事故性质,并制定安全措施。
2.进入灾区后必须随时检查瓦斯和其他气体浓度,掌握各种气体浓度的变化,采取措施防止瓦斯连续爆炸。
3.救护队进入灾区前,应切断电源。
4.不要轻易改变通风系统,以防引起风流变化,发生意外事故。
隧道施工安全防范措施
★做好隧道瓦斯超前预报工作
为确保隧道施工安全,应根据地质构造与瓦斯溢出特点,进行隧道综合超前地质预报。为确保地质预报的准确性,需要通过多种超前探测方法相互验证,以确保准确无误。然后根据地质预报的结果,制定出相应的瓦斯治理方案,确保隧道施工安全。
★加强瓦斯的检测工作
从以往的隧道瓦斯爆炸事故案例中可以看出,隧道瓦斯爆炸事故的主要原因是在施工过程中存在瓦斯信息的漏检、漏报、漏处理。因此,为确保隧道施工安全,在施工过程中,必须及时、准确地进行瓦斯检测。必须实时检测隧道内的瓦斯浓度,检查风机的运行状况,以确保隧道内人员的安全。
★确保可靠的通风系统
加强隧道内的通风管理,保证隧道施工期间不间断通风,是保证隧道内瓦斯浓度不超标的根本措施,也是稀释瓦斯和排烟除尘的主要手段。通风必须按设计和规范要求执行,按照瓦斯防治要求,隧道通风必须配置备用风机、备用电源,同时,必须要保证备用风机与备用电源之间自动切换,保持24小时连续通风。另外,通风机也应配备专用变压器、专用线路和专用开关。
★施工设备具有防爆性
为防止隧道内发生瓦斯爆炸等灾害,高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备与作业机械必须具有防爆性。隧道施工过程中,应对作业机械进行适当的防爆处理。因此,在隧道施工前,应将通用型机电设备改造为防爆型机电设备。
★建立完善的安全管理制度
完善的安全管理制度是安全生产的基本保障,因此在隧道施工前,必须要建立完善的安全管理制度,如隧道电焊制度、隧道通风制度、瓦斯检查制度等。施工作业人员进入隧道前,必须经值班人员检查,严禁携带烟草、点火物品或穿化纤衣服进入。隧道内严禁使用白炽灯和电炉等易产生火花的物品。出砟车辆选用柴油车或安装尾气排放净化器,防止排放的尾气成为危险源。

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