预防水电工程隧洞施工中的瓦斯爆炸事故

预防水电工程隧洞施工中的瓦斯爆炸事故
胡大山
（中国三峡总公司向家坝建设部四川宜宾644600）
摘要:水电工程隧道施工中遭遇瓦斯尽管不是什么新鲜事，但是从近来发生的几起事故来看，应该取得更大重视。

本文从瓦斯爆炸原理和防治方法两个方面进行论述，希望能够为减少水电项目施工进程中瓦斯爆炸事故尽一份力。

关键词：水电工程；瓦斯爆炸；平安治理；技术方法；
1 引言
一样以为，瓦斯爆炸事故多发生在煤矿开采过程中，可是最近在水电工程施工进程也发生了几起瓦斯爆炸事故，如2020年12月13日，向家坝左岸一施工廊道发生瓦斯爆炸事故，造成死亡1人，3人受伤；2020年2月16日湖北省恩施土家族苗族自治州建始县野三河电站一在建隧道发生瓦斯爆炸，致1人死亡6人受伤。

水电工程隧道施工进程中碰到瓦斯而且短时刻形成积聚的情形并非多见，施工单位往往没有采取有效的预防方法，加上现场施工人员缺乏相关的平安知识，这就造成了瓦斯爆炸事故时有发生，为此有必要增强对水电工程隧道施工中瓦斯爆炸事故的预防工作。

2 瓦斯爆炸的机理和条件
瓦斯爆炸机理
瓦斯爆炸是一种热—链式反映（也叫链锁反映）。

当爆炸混合物吸收必然能量（一般是引火源给予的热能）后，反映分子的链即行断裂，离解成两个或两个以上的游离基（也叫自由基）。

这种游离基具有专门大的化学活性，成为反映持续进行的活化中心。

在适合的条件下，每一个游离基又能够进一步分解，再产生两个或两上以上的游离基。

如此循环不已，游离基愈来愈多，化学反映速度也愈来愈快，最后就能够够进展为燃烧或爆炸式的氧化反映。

因此，瓦斯爆炸就其本质来讲，是必然浓度的甲烷与空气中的氧气在必然温度的作用下产生的猛烈的氧化反映。

瓦斯爆炸的条件
瓦斯爆炸的条件是：瓦斯浓度在爆炸极限内、点火源的存在和充沛的氧气。

（1）瓦斯浓度
瓦斯爆炸有必然的浓度范围，咱们把在空气中瓦斯遇火后能引发爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限，一样以为，瓦斯爆炸极限为5％～15％。

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％时，其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反映)；瓦斯浓度在15％以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧。

瓦斯爆炸极限范围并非是固定不变的，它还受温度、压力和煤尘、其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的阻碍。

（2）点火源
瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。

一样以为，瓦斯的引火温度为650℃~750℃，但因受瓦斯的浓度、点火源的性质及混合气体的压力等因素阻碍而转变。

当瓦斯含量在7％~8％时，最易引燃；当混合气体的压力增高时，引燃温度随即降低；在引火温度相同时，火源面积越大、点火时刻越长，越易引燃瓦斯。

高温火源的存在，是引发瓦斯爆炸的必要条件之一，抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引发瓦斯爆炸事故。

（3）氧的浓度
实践证明，空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸极限范围随之缩小，当氧气浓度减少到12％以下时，瓦斯混合气体那么会失去爆炸性。

当氧气浓度升高时，瓦斯的爆炸极限范围会变宽，例如在纯氧中瓦斯的爆炸极限在5%~61%。

3 瓦斯爆炸事故的缘故
地质勘探中的遗漏
水利工程隧道施工前去往会先进行地质勘探，方式有两种：一是超前钻探法，也确实是依照钻孔台车从隧道掌子向前打孔时速度的转变，并结合岩粉和泥浆的颜色来预测打孔深度范围内的地质情形。

另一种方式那么是超前平导法，即在隧道的中线周围利用平行导坑先期贯穿一个综合性地质探洞，以便对主洞作出准确的地质超前预报，同时为主洞的施工起到输水、排水、通风、运输等作用。

尽管如此，地质勘探也不免显现遗漏，致使爆炸事故。

由于勘测的范围限制，施工区并无瓦斯，可是周围却蕴藏着瓦斯，如此会造成施工进程中并无发觉瓦斯，施工终止后瓦斯从排水孔或裂缝中析出的现象。

通风系统设计不合理
水电站建设，尤其是地下厂房的前期施工中，很难形成有效的通风系统，大多采取是压入式通风。

通风设计中往往没有考虑瓦斯的析出，再加上放炮进程中飞石很容易损坏风筒致使漏风，如此设计风量就不能知足实际的需要；另外，由于风筒出口位置设置不妥，容易产生通风的死角，为瓦斯的聚集了提供条件。

平安治理不到位
平安治理不到位要紧表此刻没有严格依照规定执行，例如违章放炮没有严格执行“一炮三检”制度
，没有在放炮前、放药前、放炮后检测瓦斯；通风治理不标准，存在无打算开停风，恢复施工前没有先检测瓦斯浓度确保是不是在平安范围内。

平安管不到位还表此刻平安培训不到位，由于农人工流动性大，普遍缺乏平安知识，若是不进行预防瓦斯爆炸专题平安培训，会致使农人工在有瓦斯遂洞中不由火，发觉了瓦斯也不明白如何处置等问题，为瓦斯爆炸事故埋下了庞大的隐患。

电气火花引爆瓦斯
引爆瓦斯的火源有爆破火花、电气火花、摩檫撞击火花、静电火花、人为火花等等。

电气火花是引爆瓦斯的重要因素，在瓦斯爆炸事故中由电气引发的占到了一半。

水电项目施工进程中往往没有安装瓦斯监测系统，电线大多也可不能设计成屏蔽电缆，没有采纳防爆灯和防爆风机等设备，也没有利用防爆开关，乃至有的电线接头直接袒露，这是很危险的，一旦有瓦斯积聚后果不堪假想。

事实上，引爆瓦斯并非需要专门大的能量，准确的说是很小的能量，一样在大于就能够够了，即以下图中A点的横坐标。

图1 点火能对甲烷爆炸极限的阻碍关系图
理论上，点火源的火花能量越大，
加热面积越大，作历时刻越长，爆炸极限范围也越大。

图1是电火花能量对甲烷和空气的混合气体爆炸极限的阻碍。

从图中能够看出，当点火能达到某一值时，爆炸极限范围受点火能阻碍较小，如图1中当点火能量大于10J时，其爆炸极限范围就趋于稳固，即为5%~15%。

因此一样情形下，爆炸极限均在较高的点火能下测得。

4 预防瓦斯爆炸的方法
超前预报
依照隧道准确的地质条件，来预防瓦斯爆炸事故是本质平安的第一步，只有弄清楚瓦斯的散布情形才能制定有效的技术方法来排除瓦斯的危害，预报瓦斯的要紧方式如下：
（1）采纳地质素描和超前钻孔实施掌子面瓦斯观测；
（2）采纳HSP声波反射实施掌子眼前方的断层、破碎带预报；
（3）选用专用的瓦斯检测仪监测瓦斯浓度。

合理通风
依照瓦斯爆炸的必要条件，第一咱们应该尽可能幸免隧道中瓦斯的积聚，使工作面的进风风流中不超过%，回风风流不超过1%，总回风量不超过%；第二，对通风系统进行检查和保护，关于损坏了的风筒应该予以改换；最后，不得擅自开停风机，恢复施工前应该先监测瓦斯。

杜绝点火源
参照《煤矿平安规程》配备有瓦斯隧道电气，对电气设备要进行按期检查和保护，关于不符合要求的设备应该当即予以已改换。

施工进程中应利用电缆线，而且接头不得为“鸡爪子”“羊尾巴”型，也不得有明接头，照明灯选取药符合规定。

放炮作业时，必需由专职炮工按规定装药放炮，炮眼必需依照要求封足水炮泥、炮泥，严禁放明炮、糊炮，严格执行“一炮三检”和“三人联锁”的放炮制度。

动火作业，必需依照相关规定执行，不得擅自携带火源或制造火源。

增强治理，重视培训
关于发觉瓦斯的隧洞，应成立相关的预防监测制度，施工进程中严格依照规定执行。

严禁施工人员在隧洞中抽烟，擅自动用电焊、火焊，穿化纤衣服等等；认真执行瓦斯专向检查和“一通三防”的隐患排查及责任追究制度，确保预防瓦斯爆炸事故的工作落到实处。

另一方面，按期对施工人员进行平安培训，增强他们关于瓦斯的平安预防和处置能力，提高平安意识，切实表现平安工作必需以人为本，以施工人员为全然。

5 结语
与煤炭行业比较水电工程施工中的遭遇瓦斯并非多见，可是事故发生概率却比较大，究其缘故是相关单位关于瓦斯危害重视程度不够，以为瓦斯爆炸危险只
是存在于煤矿中，从而没有采取有效的预防和操纵方法；也有存在侥幸心理的因素，以为低浓度瓦斯可不能发生爆炸。

事实上，瓦斯爆炸事故
常在不经意间发生，而且瓦斯爆炸事故一旦发生往往是比较严峻的，即不出事故那么已，一出那么是大事故，因此任何时候，任何施工进程中碰到瓦斯都需要严格对待，不能够掉以轻心。

瓦斯爆炸事故的预防是一项系统平安工程，除靠得住的平安预防技术方法外，还必需加大强平安监督检查力度，重视人员的平安培训，提高平安意识。

只有如此才能从全然上预防瓦斯爆炸事故的发生。

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