（中交路桥华东工程有限公司，上海 201203）
摘 要：随着矿产开发、基础设施建设的不断深入，高速公路、铁路隧道不可避免的存在穿越煤系采空区地层的情况。这些采空区，还聚集着大量的瓦斯，给工程建设过程带来了极大的安全风险。湖南省龙塘至琅塘高速公路控制性工程安平隧道全长3.6km，且需穿过断层带、采空区、岩溶区、煤层等不良地质，地质条件极为复杂。为了确保施工安全，必须对瓦斯隧道进行安全的控制方法进行研究，并且要对运用技术进行研究。文章结合湖南省龙塘至琅塘高速公路项目一标的设计文件，结合类似铁路隧道梁的施工，深入分析煤矿采空区隧道施工存在的风险，施工过程中主要的控制方法，为以后溶洞地质条件的煤系地层瓦斯隧道施工提供指导。
关键词：煤系采空区；瓦斯隧道；安全风险控制
对瓦斯隧道的迁移深入研究，瓦斯隧道区域地质环境和构造的天然气沿着裂缝形成的隧道，相比于隧道煤系地层和煤层风险会低一些。采用模糊的评价方法，在煤系采空地层对瓦斯隧道进行评估。结果证明，瓦斯隧道需要注意的要点增加。如，总结了矿床是国内外隧道工程，建立了煤系地层隧道，煤系采空地层的隧道需要注意，由于煤系的原因而导致的天然气火灾、爆炸、爆发等，而且还提出了必须把隧道进行强化安全管理、风险管理，对瓦斯隧道产生的伤害得到有效的治疗[1]。
应用风险管理理论，采用调查分析对瓦斯隧道进行了模糊安全性评价和风险评价，利用科学技术并成功地应用于隧道之中，隧道瓦斯防治技术的系统是瓦斯隧道建设的一个重要的价值。
瓦斯爆炸是煤矿、铁路、公路、地铁施工建设中最严重的灾害之一，它很容易发生灾难性的人员伤亡和经济损失，因此，对瓦斯隧道建设安全是有标准的。分析了巷道的破坏，对隧道施工事故类型，并且对瓦斯隧道进行相应的有效的安全措施为减轻风险[2]。
瓦斯爆炸是最严重的灾害之一，加强安全瓦斯隧道的建设是非常重要的。随着西部大开发战略的实施，公路、铁路、水电建设、市政等大型隧道越来越多的需求，通过煤矿采空区煤地质学、天然气，一批城市燃气隧道建设在不断发展，地铁隧道施工是在瓦斯隧道施工中的大项目，如有不当，气体往往可能导致煤气中毒和窒息，直接对人产生巨大危害。在工人隧道建设史上有许多重大瓦斯爆炸发生，这些事故对人们造成巨大的损失，在运输和基础设施发展上，隧道工程产生的气体，而气体瓦斯灾害是威胁隧道施工安全的主要灾害之一。因此，在设计技术研究建设，必须小心。
瓦斯灾害是地下铁路、公路和一个最大的灾害在西部地区建设中最后常见的地质灾害，灾害发生时，人员损失很重，给企业带来巨大的经济损失。
在有危害气体的隧道中施工安全管理是软件瓦斯隧道灾害，煤气、岩等化学物质在释放过程中会产生的各种气体，在隧道中其基本成分是甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和氮气（N2），还有少量的硫化氢（H2S）、一氧化碳（CO）、氢气（H2）、二氧化硫（SO2）和其他烃类气体。这些气体有危害，因此需要注意以下几点：①燃烧的火；②煤矿爆炸，导致致命的气体浓度的增加；③如果空气中氧浓度相应降低。当瓦斯浓度超过40%，就有可能有人窒息的情况发生[3]。
在我国快速发展的前提条件之下，中国已经建成了大约100多条的隧道，在这些隧道中，大约有75.8%是瓦斯隧道，其中有22.6%的是公路隧道。比例的气体水平低是高瓦斯煤气站，并且占43.5%的隧道，这些数字对于隧道来说隧道是个极大的危险。发生煤气安全事故的大部分都是瓦斯隧道中的气体造成的。
对瓦斯的性质和临界分析，建设天然气是煤（岩）层的有害气体的总称，主要是甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）和少量的一氧化碳（CO）气体组成。对瓦斯的性质进行了分析，主要体现在两个方面：①气体含量多会造成人员窒息。甲烷是无色无味的，当发生漏气的时候，甲烷气体不断的充满整个空间，这时的隧道，空气中的氧气氧含量降低到一定程度，工作人员因为无法吸收足够的氧气窒息而死；②一定要避免火种，甲烷是易燃气体，遇见火种会燃烧，严重的话会爆炸，甲烷气体在一定条件下，容易发生燃烧引起火灾和爆炸，突然的高温高压气流通过强大的冲击波，爆炸的冲击点的速度向外沿轨道扩散，形成巨大的火花[4]。
隧道施工过程中，发生事故的概率往往是比较高的，而且其中较多时因为煤气中毒或窒息而死，甚至还有可能会产生的是瓦斯气体的点燃、煤尘爆炸、煤和天然气等爆炸造成的，除了上述的爆炸事故之外，还有可能出现煤机或压力机的爆发，这对于工程的后期安全开展起到很大的影响作用。瓦斯隧道的特点，隧道与隧道施工的新法律的基本原则，通过人工开挖钻孔爆破方法，爆破后在隧道表面大幅气体泄漏的情况下进行检验，有时由于通风条件不理想，气体浓度会迅速增加，从而造成瓦斯涌出造成瓦斯事故。此外，由于气体在瓦斯隧道的顶端变化，并且隧道的截面面积较大以及隧道模板台车很宽，所以我们需要根据相应的情况，做出对应的解决方法。如果效果不理想，就很容易在一个隧道通过气体收集层减少损失。如果隧道里存在一定浓度的瓦斯与空气，它们相互混合并被点燃火，就会导致火灾或爆炸[5]。
3.1 监测预报
针对大多数瓦斯爆炸案件，从中吸取很多的经验和教训，也找到了这些事故发生的主要的原因。因此，在瓦斯隧道进行施工的过程中，一定要及时、准确地将这些燃气在隧道中的信息进行检测，只有监测好了，才可以保证后期隧道施工的安全进行。根据现有的规格，为监测气体的隧道施工中设计一系列的监测技术方案，建立完善的监测、预警管理系统，形成安全的瓦斯隧道。在隧道施工中安全生产，减少瓦斯隧道灾害所带来的严重后果。
3.2 隧道工程
根据前期的数据统计我们发现，瓦斯隧道中实际的通风效果一般，一般接近于80%或70%的瓦斯爆炸事故是因为瓦斯矿井通风不好的原因造成的。因此，消除气体是减少瓦斯爆炸的主要部分，也是隧道施工的一个重要地方。高瓦斯隧道施工过程是合理的，拥有理想的通风系统，防止瓦斯隧道中甲烷、二氧化碳和其它有害气体积聚，防止瓦斯窒息、燃烧、爆炸事故的发生，有利于建设。天然气领域可以与新闻界相互联系。隧道掘进工作面是必须避免的，并且独立的。
3.3 分离气体
将气体从顶板上分离，这样可以有效地防止气体的泄露问题，在隧道突泥中，充分利用好绝缘气体的优良特性，在矿山法隧道开挖中，一般都是使用封闭结构的气体，所以常采用以下三种方式进行气体的封闭：①封闭注浆开挖防线防线低瓦斯量，形成一道防线防御；②如果气体量特别高，则形成两道防线，在第一道防线的基础上进行第二道防线防御；③在瓦斯隧道中对瓦斯气体设立最多的是第三道防线，开挖围岩进行防御。
3.4 在隧道中的设备和电源配置问题
在瓦斯的隧道建设过程中，一般是需要电气的照明设备的。这样在产生爆炸等突发状况的过程中，可以有效地进行应急的操作等，在固定固定安装照明、通信、信号等事情的时候，我们要控制电缆并且采用铠装电缆，利用塑料的隔绝性，安装照明变压器、电气开关，利用这些来进行防爆[6]。
3.5 发展燃气事故应急预案隧道
瓦斯隧道中有许多不可控因素，一旦发生就会造成严重的大事故，往往造成的事故，会导致巨大的人员伤亡，甚至有些事故在一瞬间发生，没有能够思考解决问题的时间。因此，为了避免大事故发生，做了应急预案，对事故或灾害组织了应急措施，进行了安全风险控制，在瓦斯隧道施工前，根据瓦斯隧道中所发生的重大事故。如，瓦斯窒息事故、瓦斯爆炸等，做出了应急措施。在瓦斯事故发生时，能达到快速的得到救援工作，最大限度地减少人员伤亡和经济损失，所有的员工在培训期间进行了多次的应急演练，在第一时间减少伤亡。
3.6 提前预测瓦斯隧道的安全性
在瓦斯隧道施工中，应根据地质构造和瓦斯溢出的隧道综合情况，进行分析超前地质预报瓦斯隧道的特点。为确保地质预报的准确性，需要进行试验证明，首先，试验气，根据以往的瓦斯爆炸事故，明确的知道爆炸的主要原因，就是在隧道施工中存在信息遗漏、泄漏等情况。因此，为了确保瓦斯隧道的安全，在隧道施工过程中，会在瓦斯隧道中的气体浓度进行检测；其次，要考虑隧道通风系统可靠性，在相关的不连续通风瓦斯隧道时，隧道内的瓦斯浓度标准溶液不应超过国家标准值，而且稀释烟雾和粉尘，主要目的是必须按照设计和规范进行执行。
3.7 瓦斯隧道塌方防治场作业
对于穿越煤层和以及空区的瓦斯隧道而言，由于受到了开采之后的松动干扰和控制，整体的结构比较松散，稳定性能一般比较差，所以极易产生塌方的问题，并且，也十分容易引起塌方事故的发生，造成巨大的灾难。
比如，2004年12月7日，在都江堰到汶川某地的隧道，在施工的过程中就突然发生塌方事故，塌方掉落的物体导致了隧道整体的气流无法较好的流通。原本蕴含在岩层中的一些瓦斯就直接流出，遇到火源后就直接产生了爆炸，直接造成了大量的人员伤亡。
2005年12月22日，都汶高速公路在进行隧道挖掘的过程中产生了较大的塌方，瓦斯向外涌动后造成了较大威胁，由于某处配电箱的电线短路，从而带来了火花，直接引发了特大级别的瓦斯爆炸事故，一方面造成多人死亡；一方面带来了巨大的经济损失。
由此可知，瓦斯隧道一旦发生塌方的事故，那么所带来的危害是巨大的。所以一定要高度重视起瓦斯塌方的事故和问题，尽组最大的可能避免塌方发生。如果发生塌方事故，就需要及时处理，保证后期没有二次塌方事故的发生，最大限度的减少人员的伤亡。
参考文献：
[1]赵阶勇.铁路瓦斯隧道施工特点及问题探讨[J].隧道建设,2011,31,(1):82-87.
[2]莫现叁.跳花坡瓦斯隧道安全设防综合技术研究[J].企业科技与发展,2015,(5):61-64.
[3]汤世良.浅谈瓦斯隧道施工安全监理[J].都市科技与企业,2015,(5):120.
[4]罗太友.公路工程瓦斯隧道施工期安全管理要点[J].黑龙江交通科技,2013,33,(4):139-140.
[5]陈磊.煤矿瓦斯治理技术探讨[J].工程技术研究,2016,(8):37.
[6]郎俊毅,阚子健.瓦斯隧道施工技术总结[A].中国土木工程学会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会.中国土木工程学会第十五届年会暨隧道及地下工程分会第十七届年会论文集[C].中国土木工程学会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会,2012:7.
中图分类号：U455
文献标志码：A
文章编号：2096-2789（2017）11-0182-02
作者简介：付宗运（1985-），男，本科，工程师，研究方向：建设工程安全技术与管理。
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