侯国兵兰渝瓦斯监测QC.docx
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侯国兵兰渝瓦斯监测QC
组长：
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编写人：
侯国兵
发表人：
侯国兵
项目名称：
中铁二局兰渝铁路LYS-10标段项目经理部第二分部小组名称：
高瓦斯隧道瓦斯监测QC小组
目录
一、工程概况（QC课题背景）........................................................................3
（一）、工程概况：
.....................................................................................3
（二）、QC课题背景：
..................................................................................3
二、QC小组的基本情况....................................................................................4
（一）小组组建及成员情况.............................................................................4
（二）小组成员名单.....................................................................................4
三、选题理由.......................................................................................................4
四、基本做法.......................................................................................................5
（一）、现状调查...........................................................................................5
（二）、小组活动目标...................................................................................6
五、原因分析.......................................................................................................6
1、瓦斯监测影响隧道安全比例图..............................................................6
2、主要因素因果分析图...............................................................................7
六、要因确认计划...............................................................................................8
1、小组经过分析树确定末端因素：
..........................................................8
2、小组对上述5个末端因素逐个确定，并确定要因..............................9
3、针对要因制定对策措施.........................................................................13
七、要因对策实施.............................................................................................13
八、效果检查.....................................................................................................16
九、社会（综合）效益与QC过程技术成果..................................................16
十、今后打算.....................................................................................................17
兰渝铁路肖家梁隧道瓦斯监测确保隧道安全施工
一、工程概况（QC课题背景）
（一）、工程概况：
中铁二局承建的兰渝铁路LYS-10标段瓦斯隧道之一肖家梁隧道，位于四川盆地东北部的广元市苍溪县鸳溪镇境内。
本隧道为单洞双线，线路走向近北南向。
隧道起讫里程D1K642+090～D1K647+275,全长5185m，洞身最大埋深165m，进口坡势陡峭，出口地形相对平缓，隧道所处位臵森林茂密。
隧区内覆盖层主要为第四系全新统坡残积层，下伏基岩为白垩系下统剑门关组紫红色泥岩、砂岩不等厚互层。
根据《兰渝铁路广元—苍溪段浅层天然气对线路方案影响研究》（西南石油大学，2008年11月20日）报告，隧道位于川东北油气产区，距九龙山气田12～15Km，紧邻苍溪含气构造；从隧道附近的九龙山背斜构造钻井资料显示可知，上三叠统须家河二段和下二叠统茅口组是很好的产气层，这些储层中的油气有可能沿裂缝向上运移。
隧道处不是油气扩散方向，也无封堵条件，运移聚集可能性甚小。
但浅部上侏罗统蓬莱镇组在录井过程中有气侵显示，处于构造封闭范围内，是深部气体向上运移的路径。
所以综合评价肖家梁隧道天然气危险程度大，天然气对隧道影响大。
根据钻孔设计测试结果显示有天然气逸出。
天然气等有害气体顺着岩层构造裂隙上逸，并在隧道洞身范围基岩裂隙或缝隙中局部游散富集，形成气囊，并具有随机性和不均匀性，危及隧道施工安全，肖家梁设计为高瓦斯隧道。
（二）、QC课题背景：
1、高瓦斯铁路隧道的瓦斯监测与监控在全国，尚无成型资料和方案可借鉴；2、QC项目管理本身处于学习、实作、分析和自我完善阶段，课题本身具有新颖及挑战性；
3、本工程全过程施工与管理在极高风险及重大危险——瓦斯爆炸的跟踪监控过程
中运行、调试及总结。
4、以瓦斯人工与自动监测手段确保隧道安全施工，确保项目施工安全目标。
二、QC小组的基本情况
（一）小组组建及成员情况
（二）小组成员名单
三、选题理由
1、设计：
根据钻孔设计测试结果显示有天然气逸出。
天然气等有害气体顺着岩层构造裂隙上逸，并在隧道洞身范围基岩裂隙或缝隙中局部游散富集，形成气囊，并具有随机性和不均匀性，危及隧道施工安全，肖家梁设计为高瓦斯隧道。
2、重点风险：
铁道部及中国中铁总公司、兰渝铁路公司、中铁二局均将肖家梁隧道定性为重大高风险控制项目。
3、项目管理：
项目管理及专业隧道施工管理需要，目前国内少有的瓦斯施工及安全管控经验可借鉴，同时也是项目安全管理重中之重。
4、安全目标及要求：
切实检测隧道有害气体，确保作业人员安全；杜绝瓦斯爆炸及燃烧事故，确保隧道安全生产目标顺利实现，根据业主及工期要求需要，在施工过
程中必须突破瓦斯隧道常规施工进度，瓦斯监测与安全管理尤为关键和重要。
选定课题：
瓦斯隧道安全监测，确保瓦斯隧道施工安全生产目标。
四、基本做法
（一）、现状调查
1、现状调查之一（资料及标准查询）：
肖家梁隧道有害气体监测主要采用如下标准：
《铁路瓦斯隧道技术规范》2007版、《铁路隧道工程施工安全技术规程》2009版，参考《煤矿安全规程》2009版、参考《防治煤与瓦斯突出细则》、参考《瓦斯检查员》2008版、《测风测尘工》2009版以及相关煤矿有害气体测定标准及方法等，据此制定了肖家梁隧道施工的检测控制标准。
相关检测控制标准见下表1：
2、现状调查之二：
QC小组经过调查国内外煤矿、公路、铁路隧道相关瓦斯监控技术与事故案例资料，瓦斯隧道发生瓦斯燃烧、爆炸事故，90%以上反映在施工用电，而忽视了用电用火之前的瓦斯监测与监控，这充分说明，瓦斯监控检测安全管理的重要性。
只要在瓦斯安全可控的监测（浓度）情况下，瓦斯隧道是不可能发生瓦斯爆炸事故的，所以瓦斯隧道安全施工的前提是“瓦斯必须安全可控（浓度）”。
3、人工检测与系统监测误差资料：
通过2011年2月至4月的人工与系统检测误差对比，分析存在峰值段误差值较大，难以确保瓦斯检测真实情况，必须突破全过程安全监控管理，确保隧道安全施工。
4、瓦斯揭示：
截止2011年4月10日，隧道单口掘进880米，累计瓦斯超限43次，其中超过0.3%29次、超过0.5%14次、超过1%5次，总体瓦斯含量较高，溢出量不稳定。
从投入安全监控设备与人工检测综合分析，瓦斯溢出、揭示浓度较高主要出现在隧道爆破后，说明隧道瓦斯呈现模式主要以吸附状态之吸着状态为主。
围岩本身
并不含有瓦斯，主要由于地下含有石油层及少量煤层，深层的瓦斯随着岩层空隙日积月累慢慢溢出而吸着。
5、依据《煤矿安全规程》、《铁路瓦斯隧道技术规范》及兰渝铁路公司相关要求，将隧道施工瓦斯浓度预警值设为0.5%。
既在0.5%以下时，隧道各项施工正常进行，大于等于0.5%时，自动监控系统自动报警，并自动断电、撤离作业人员。
隧道安全监测及报警浓度级别相对比较高。
（二）、小组活动目标
五、原因分析
QC小组针对现状调查的主要问题，QC小组有组织的进行了多次讨论，广泛收集现场瓦检员、技术人员的第一手资料，结合瓦斯系统监测曲线分析，针对“瓦斯监测误差大、难以及时监测瓦斯真实值，难以确保施工安全”的主要问题，利用关联图进行原因分析。
共查找到5大主要因素和瓦斯监测在瓦斯隧道施工安全中的安全比例。
1、瓦斯监测影响隧道安全比例图
（1）原始设计（揭示设计围岩及瓦斯情况）（20%）
（2）定监测与人工检测点位检测方法（20%）（3）检测仪器（10%）（4）通风能力（50%）
2、主要因素因果分析图
影响瓦斯检测（瓦斯隧道施工安全）安全及效果的关联图
绘制：
侯国兵
表示要因
六、要因确认计划
1、小组经过分析树确定末端因素：
2、小组对上述5个末端因素逐个确定，并确定要因末端因素1：
首次接触瓦斯检测、经验不足
末端因素2：
监控系统误差较大（允许误差10%）
末端因素3：
未及时校正检测设备（黑白原件）
末端因素4：
固定探头与人工检测位臵不合理
末端因素5：
洞内检测温度、气体不稳定，影响精度
末端因素6：
未及时校正、维护光干涉检测仪器
末端因素7：
系统监测值不稳定
末端因素8：
监控系统保护部到位，无专职维护人员
末端因素9：
人工检测频率和范围不足
3、针对要因制定对策措施
序号
要因
对策
目标
措施
1、设臵瓦斯专用校正维护室；
2、按规范要求校正探头、维护光干涉检测仪和及时外部检定；
地点
责任人
执行日期
未及时校正配备校正
检测设备室，及时检测设备正1
（黑白原维护瓦斯常运行。
件）检测仪
项目部
2010.4.20
～2010.5.25
1、探头应挂设于隧道拱顶最高处以下20cm高度；
固定探头与合理检测，
规范操2、人工检测应
人工检测位确保数据真2作，准确检测隧道较高处、死
臵不合理实，确保安
检测角、动火作业等关键
全施工
检测点。
3、及时、合理进行数据分析，对比。
1、采用矿用炸
确保安全监
洞内检测温采用矿用药、矿用电雷管、矿
测环境，保
度、气体不爆破器用起爆模式；3证施工安全
稳定，影响材，增加2、增加通风机，
与施工进
精度通风能力采用双风机双测同时
度。
通风的方式。
施工现场
2010.4.22
～2010.5.23
施工现场
2010.4.18
～2010.5.22
七、要因对策实施
1、未及时校正检测设备（黑白原件）：
改变在隧道现场维护、校正瓦斯自动系统校正的做法，在项目部配臵瓦斯监控设备校正室，提升系统设备维护专业化、规范化。
2、固定探头与人工检测位臵不合理：
分析自动监控信息，调整人工检测跟踪时间，并调整自动检测探头和人工检测的位臵；提高人工检测频率，确保瓦斯监测真实，有效，减小测量误差值。
掌子面检测二衬台车端头探头
3、洞内检测温度、气体不稳定，影响精度：
使用煤矿安全许用炸药，改变自动监控系统短时间检测环境；2011年5月通过“QC”小组和项目安质委专题会议，结合公司关于高瓦斯隧道施工通风方案的决定，高瓦斯隧道采用双风机双侧通风的供风方案优化，提高通风质量及降低监测环境的多边形、复杂性。
同时确保隧道施工安全环境。
2011年4月起全部
使用矿用安全炸药
4、对策实施记录表
八、效果检查
截止2011年6月20日，肖家梁隧道瓦斯监测出于安全可控状态，通过QC活动，瓦斯超限频率明显降低，人工、系统自动检测的误差减小，同时确保了瓦斯安全监测的准确性。
隧道施工进度也突破了瓦斯隧道常规值，确保了肖家梁隧道安全、高效的生产运行，2011年6月到10月肖家梁隧道突破连续130米掘进的显著成绩，突破瓦斯隧道常规掘进值。
对制定的对策效果实施检查，活动目标得以实现。
检测值对比
九、社会（综合）效益与QC过程技术成果
1、通过小组活动，实践性的归结出瓦斯隧道有害气体施工安全控制值。
（1）瓦斯隧道重要参数论证实验结果：
（2）监测频率
监控系统24小时不间断监测；人工检测主控点1次/h，次控点1次/1.5h。
（3）重要控制参数（建议参数）
风速最低不低于0.25米/s，风袋距离掌子面不小于20米，最大风袋损耗率严禁大于40%。
2、通过QC活动，完善了相关瓦斯管理办法和控制措施，为铁路瓦斯隧道施工建立了管理和技术基础。
关键在于瓦斯隧道的安全、有效、准确的检测与监控，确保瓦斯正常稀释，确保瓦斯隧道安全、高效的生产运行。
3、综合效应：
本次活动历时较长，过程复杂，但效果明显。
瓦斯监控与监测、瓦斯隧道安全管理等一直受到中国中铁、业主、监理单位一致好评。
十、今后打算
本次QC活动，小组全体成员包括现场参与作业人员不仅认识到开展“QC”活动本身的意义和重要性。
同时对于中铁二局全体员工、本项目“QC”小组作为一项新工艺，面对新的工艺设备、技术特点，正是在小组全体成员和技术工人的共同努力下，小组顺利完成既定目标和施工任务。
通过本次“QC”活动，对同类施工行业和工程积累宝贵经验。
本次活动较好地解决了瓦斯隧道施工中遇到的问题，在活动中，小组成员分工协调，各展所长，充分的发挥了主观能动性，提高了团队协同作战的能力，同时大家的QC活动经验也得到了丰富。
今后，我们小组将把QC方法运用到其他工程中去，积极参加TQC教育，严格遵循PDCA循环，攻克技术难关，控制工程质量，创造更多的优良工程，为中铁二局第二工程有限公司的明天增添辉煌。
在总结中，小组自我综合评价见下表和图。
质量意识
团队精神
中铁二局二公司兰渝铁路项目部
高瓦斯隧道瓦斯监控测量QC小组
主笔人：
侯国兵
2011年11月25日
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