隧道瓦斯防治.ppt

1、隧道施工人员培训班隧道施工人员培训班讲课：游华聪讲课：游华聪电话：电话：1367801703313678017033n 案例案例 20052005年年1212月月2222日日1414时时4040分，四川省都江堰至汶川分，四川省都江堰至汶川高速公路高速公路董家山隧道董家山隧道工程发生特别重大瓦斯爆炸事故，造工程发生特别重大瓦斯爆炸事故，造成成4444人死亡人死亡，1111人受伤，直接经济损失人受伤，直接经济损失20352035万元。万元。n事故的直接原因：事故的直接原因：由于掌子面处塌方，瓦斯异常涌出，致由于掌子面处塌方，瓦斯异常涌出，致使模板台车附近瓦斯浓度达到爆炸界限，模板台车配电箱使模板台

2、车附近瓦斯浓度达到爆炸界限，模板台车配电箱附近悬挂的三芯插头短路产生火花引起瓦斯爆炸。附近悬挂的三芯插头短路产生火花引起瓦斯爆炸。1.1.隧道瓦斯爆炸事故案例隧道瓦斯爆炸事故案例n事故的主要原因事故的主要原因n一是施工企业中铁一局四公司，违规将劳务分包给无资质一是施工企业中铁一局四公司，违规将劳务分包给无资质的作业队。施工中安全管理混乱；通风管理不善，右洞掌的作业队。施工中安全管理混乱；通风管理不善，右洞掌子面拱顶瓦斯浓度经常超限；部分瓦检员无证上岗，检查子面拱顶瓦斯浓度经常超限；部分瓦检员无证上岗，检查质量、次数不符合规定等。质量、次数不符合规定等。n二是监理单位铁科院（北京）工程咨询有限公

3、司未正确履二是监理单位铁科院（北京）工程咨询有限公司未正确履行职责，关键岗位人员无证上岗。行职责，关键岗位人员无证上岗。n三是项目法人四川都汶公路有限责任公司对施工单位违三是项目法人四川都汶公路有限责任公司对施工单位违规分包、现场管理混乱等问题未能加以纠正，对施工中规分包、现场管理混乱等问题未能加以纠正，对施工中出现的瓦斯隐患未采取有效措施。出现的瓦斯隐患未采取有效措施。n四是设计单位四川省交通厅公路规划勘察设计研究院，四是设计单位四川省交通厅公路规划勘察设计研究院，对涉及施工安全的瓦斯异常涌出认识不足，防范措施不对涉及施工安全的瓦斯异常涌出认识不足，防范措施不到位。到位。n爆炸中，爆炸中，1

4、 1名工人被高压冲击波抛掷到名工人被高压冲击波抛掷到168m168m开外，隧道内开外，隧道内多台不同用途的车辆受高压冲击波冲击严重变形，隧道洞多台不同用途的车辆受高压冲击波冲击严重变形，隧道洞口外口外1 1台重约台重约70t70t的模板台车，也被直线位移的模板台车，也被直线位移47m47m且严重变且严重变形。一块轻轻的木板，像炮弹一样将载重汽车的挡风玻璃形。一块轻轻的木板，像炮弹一样将载重汽车的挡风玻璃击穿，并深深嵌了进去。而距洞口更近一些的地方，一台击穿，并深深嵌了进去。而距洞口更近一些的地方，一台货车被爆炸的气浪掀倒，车尾和车头分成两截。碰巧在隧货车被爆炸的气浪掀倒，车尾和车头分成两截。碰

5、巧在隧道口附近活动的工人家属、附近农民、行人，被台风似的道口附近活动的工人家属、附近农民、行人，被台风似的冲击波掀翻受伤冲击波掀翻受伤。n 案例案例 20042004年年5 5月月2525日凌晨日凌晨3 3时，位于新时，位于新213213国道都江堰国道都江堰至汶川段的至汶川段的龙眼睛隧道龙眼睛隧道也曾发生过也曾发生过瓦斯爆炸事故瓦斯爆炸事故，造成，造成5 5人烧伤。事故后不久的人烧伤。事故后不久的20042004年年1212月月7 7日日1616时时1010分，龙眼睛分，龙眼睛隧道再次发生瓦斯爆炸事故，造成隧道再次发生瓦斯爆炸事故，造成4 4人死亡，人死亡，6161人受伤。人受伤。调查后发现，

6、引发事故的原因是施工过程中突遇隧道塌调查后发现，引发事故的原因是施工过程中突遇隧道塌方，土石方在方，土石方在500500600m600m处将隧道堵住，造成气流不通，处将隧道堵住，造成气流不通，原本蕴含在岩层中的瓦斯因塌方而涌出并达到爆炸界限，原本蕴含在岩层中的瓦斯因塌方而涌出并达到爆炸界限，遇火源发生爆炸。遇火源发生爆炸。n 案例案例 20032003年年紫坪铺大坝导流洞紫坪铺大坝导流洞的施工过程中发生的施工过程中发生瓦斯瓦斯大爆炸大爆炸，造成地下施工作业人员，造成地下施工作业人员6060余人伤亡的惨剧。余人伤亡的惨剧。n 案例案例 19591959年年1 1月月2727日日1919时时454

7、5分，中国人民解放军铁道分，中国人民解放军铁道兵在滇黔线贵阳六枝段兵在滇黔线贵阳六枝段岩脚寨隧道岩脚寨隧道进口施工，发生连续进口施工，发生连续五次五次瓦斯爆炸瓦斯爆炸。2 2月月1 1日平行导洞又发生瓦斯爆炸，共计日平行导洞又发生瓦斯爆炸，共计伤亡伤亡9999人，其中死亡人，其中死亡3434人，伤人，伤6565人。人。n 案例案例 19931993年年2 2月月1 1日晚上日晚上1111点点3030分，在东京江东区越中分，在东京江东区越中岛三段附近的东京都水道局输水管道岛三段附近的东京都水道局输水管道盾构工程盾构工程现场发生现场发生了了瓦斯爆炸瓦斯爆炸事故，死亡事故，死亡4 4人，伤人，伤1

8、1人。人。n 案例案例 20052005年年0303月月0606日凌晨日凌晨5 5时许，四川都汶高速路时许，四川都汶高速路董家董家山隧道山隧道里发生里发生瓦斯燃烧瓦斯燃烧，8 8名在隧道里工作的工人被烧伤，名在隧道里工作的工人被烧伤，其中其中4 4人的伤情很重。接到呼救后，成都市应急办和市人的伤情很重。接到呼救后，成都市应急办和市120120指挥中心紧急增援，派出一个烧伤专家组赶赴都江堰。指挥中心紧急增援，派出一个烧伤专家组赶赴都江堰。经抢救，经抢救，8 8名伤者中无一人死亡。名伤者中无一人死亡。2.12.1瓦斯来源瓦斯来源n瓦斯是地下坑道内有害气体的总称，其成分以沼气（甲瓦斯是地下坑道内有害

9、气体的总称，其成分以沼气（甲烷烷CH4CH4）为主。）为主。n当隧道当隧道穿过煤层、油页岩或含沥青等岩层，或从其附近穿过煤层、油页岩或含沥青等岩层，或从其附近通过而围岩破碎、节理发育通过而围岩破碎、节理发育时，可能会遇到瓦斯。时，可能会遇到瓦斯。2.2.隧道瓦斯基本知识隧道瓦斯基本知识 2.22.2瓦斯的性质瓦斯的性质n瓦斯为瓦斯为无色、无臭、无味无色、无臭、无味的气体，与碳化氢或硫化氢混合的气体，与碳化氢或硫化氢混合在一起，发生类似苹果的香味，由于空气中瓦斯浓度增加，在一起，发生类似苹果的香味，由于空气中瓦斯浓度增加，氧气相应减少，很容易使人窒息或发生死亡事故。氧气相应减少，很容易使人窒息或

10、发生死亡事故。n瓦斯比重为瓦斯比重为0.5540.554，仅占空气一半，所以在隧道内，仅占空气一半，所以在隧道内，瓦斯容瓦斯容易存在坑道顶部易存在坑道顶部，其扩散速度比空气大，其扩散速度比空气大 1.61.6倍，很容易透倍，很容易透过裂隙发达、结构松散的岩层。过裂隙发达、结构松散的岩层。n瓦斯不能自燃，但瓦斯不能自燃，但极易燃烧极易燃烧，其燃烧的火焰颜色，随瓦斯，其燃烧的火焰颜色，随瓦斯浓度的增大而变淡，空气中含有少量瓦斯时火焰呈兰色，浓度的增大而变淡，空气中含有少量瓦斯时火焰呈兰色，浓度达浓度达5 5左右时，火焰呈淡青色。左右时，火焰呈淡青色。2.32.3瓦斯的燃烧和爆炸性瓦斯的燃烧和爆炸性

11、n当坑道中的瓦斯，浓度小于当坑道中的瓦斯，浓度小于5 5遇到火源时，瓦斯只是在遇到火源时，瓦斯只是在火源附近燃烧而不会爆炸；瓦斯浓度在火源附近燃烧而不会爆炸；瓦斯浓度在5%5%6%6%到到141416%16%时，遇到火源具有爆炸性；瓦斯浓度大于时，遇到火源具有爆炸性；瓦斯浓度大于 14141616时，一般不爆炸，但遇火能平静地燃烧。时，一般不爆炸，但遇火能平静地燃烧。瓦斯爆炸浓度界限瓦斯爆炸浓度界限瓦斯浓度（瓦斯浓度（%）爆炸界限爆炸界限5 56 6瓦斯爆炸下界限瓦斯爆炸下界限14141616瓦斯爆炸上界限瓦斯爆炸上界限9.59.5爆炸最强烈爆炸最强烈8.08.0最易点燃最易点燃低于低于5.0

12、5.0、大于、大于14141616不爆炸，与火焰接触部分燃烧不爆炸，与火焰接触部分燃烧 矿井瓦斯爆炸基本条件矿井瓦斯爆炸基本条件n一定浓度的瓦斯（一定浓度的瓦斯（5%5%16%16%）n一定温度的引火源（一定温度的引火源（650650750750）n足够氧气（大于足够氧气（大于12%12%）影响瓦斯爆炸界限的因素影响瓦斯爆炸界限的因素n可燃气的混入可燃气的混入n爆炸性煤尘混入爆炸性煤尘混入n混合气体初温混合气体初温n惰性气体惰性气体n爆炸时产生高温爆炸时产生高温:封闭状态的爆炸温度可达封闭状态的爆炸温度可达2150215026502650，能向四周自由扩张时的爆炸温度可达，能向四周自由扩张时的

13、爆炸温度可达1850C1850C。n产生高压冲击波。产生高压冲击波。n发生连续爆炸发生连续爆炸:瓦斯爆炸时，爆炸波运动造成暴风在前，瓦斯爆炸时，爆炸波运动造成暴风在前，火焰在后，暴风遇到积存瓦斯，使它先受到压力，然后火火焰在后，暴风遇到积存瓦斯，使它先受到压力，然后火焰点燃发生爆炸。焰点燃发生爆炸。n产生大量有毒有害气体产生大量有毒有害气体:坑道中完全无氧，而充满氮气，坑道中完全无氧，而充满氮气，二氧化碳及一氧化碳。二氧化碳及一氧化碳。2.42.4瓦斯爆炸危害瓦斯爆炸危害 2.52.5瓦斯放出的类型瓦斯放出的类型n瓦斯的渗出：瓦斯的渗出：它是缓慢地、均匀地、不停地从煤层或岩它是缓慢地、均匀地、

14、不停地从煤层或岩层的暴露面的空隙中渗出，有时带有一种嘶音。层的暴露面的空隙中渗出，有时带有一种嘶音。n瓦斯的喷出：瓦斯的喷出：从煤层或岩层裂缝或孔洞中放出，喷出的从煤层或岩层裂缝或孔洞中放出，喷出的时间有长有短，通常有较大的响声和压力。时间有长有短，通常有较大的响声和压力。n瓦斯的突出：瓦斯的突出：在短时间内，从煤层或岩层中，突然猛烈在短时间内，从煤层或岩层中，突然猛烈地喷出大量瓦斯，喷出的时间，可能从几分钟到几小时，地喷出大量瓦斯，喷出的时间，可能从几分钟到几小时，喷出时常有巨大轰响，并夹有煤块或岩石。喷出时常有巨大轰响，并夹有煤块或岩石。n瓦斯隧道施工项目经理部必须建立以项目经理为第一责瓦

15、斯隧道施工项目经理部必须建立以项目经理为第一责任人的任人的安全生产管理机构安全生产管理机构，根据瓦斯隧道的施工需要建，根据瓦斯隧道的施工需要建立各专门机构，明确各机构立各专门机构，明确各机构安全生产责任制安全生产责任制、岗位人员、岗位人员安全生产责任制。建立、健全各种安全管理制度，并确安全生产责任制。建立、健全各种安全管理制度，并确保其有效实施。保其有效实施。3.3.隧道瓦斯防治措施隧道瓦斯防治措施n隧道穿过瓦斯溢出地段，应预先确定隧道穿过瓦斯溢出地段，应预先确定瓦斯探测瓦斯探测方法，并方法，并制订制订瓦斯稀释措施、防爆措施和紧急救援措施瓦斯稀释措施、防爆措施和紧急救援措施等。等。n隧道通过瓦

16、斯地区的施工方法，宜采用隧道通过瓦斯地区的施工方法，宜采用全断面开挖全断面开挖，因，因其工序简单、面积大、通风好，随掘进随衬砌，能够很其工序简单、面积大、通风好，随掘进随衬砌，能够很快缩短煤层的瓦斯放出时间和缩小围岩暴露面，有利于快缩短煤层的瓦斯放出时间和缩小围岩暴露面，有利于排除瓦斯。排除瓦斯。灾害预防与处理计划灾害预防与处理计划n加强通风加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的办法。把空气中的瓦斯是防止瓦斯爆炸最有效的办法。把空气中的瓦斯浓度吹淡到爆炸浓度以下的浓度吹淡到爆炸浓度以下的1 15 51 11010，将其排出洞外，将其排出洞外，有瓦斯的坑道，决不允许用自然通风，必须采用机械通风。有瓦斯的坑道，决不允许用自然通风，必须采用机械通风。通风设备必须防止漏风，并配备备用的通风机，一旦原有通风设备必须防止漏风，并配备备用的通风机，一旦原有通风机发生故障时，备用通风机能立即供风。保证工作面通风机发生故障时，备用通风机能立即供风。保证工作面空气内的瓦斯浓度在允许限度内。当通风机发生故障或停空气内的瓦斯浓度在允许限度内。当通风机发生故障或停止运转时，洞内工作人员应撤离到新鲜空气地区，直至通止运转