一、引言
隨著中國經濟和社會的發展,國家對生產安全的要求也越來越高,安全管理的重要性也日益突現。又由于水電施工作業人員多為民技工,其個人的安全意識、防護技能與安全素質普遍不高,現場安全管理難度很大。當前抽水蓄能電站機組又逐步向高水頭方向發展,對斜井施工安全管理也帶來了新的考驗。
二、工程概況
呼和浩特抽水蓄能電站位于內蒙古自治區呼和浩特市東北部的大青山區,距離呼和浩特市中心約20km。電站總裝機容量1200MW,裝機4臺,單機容量300MW。電站建成后接入蒙西電網,在電網中擔任調峰、填谷、調頻、調相、以及事故備用任務。工程等別為一等,工程規模為大(1)型。
引水系統采用一洞兩機布置,兩條壓力管道采用斜井布置,相互平行,斜井全部采用鋼管襯砌。斜井開挖采取先導井開挖,后擴挖方式進行。導井開挖采取單獨爬罐方式和反井鉆與爬罐對接方式。各斜井工程技術參數如表1所示。
三、施工中存在的安全風險
斜井擴挖、支護作業以及后續的軌道安裝人員上、下斜井均利用有軌載人臺車。斜井壓力鋼管溜放采用32t卷揚機、牽引鋼絲繩采用1880MPa級Φ48mm鋼絲繩。施工過程中安全風險高,主要的風險有:人員在上下斜井過程中和掌子面作業時因防護不到位而發生高處墜落、因清撬不及時而造成物體打擊事故、載人臺車鋼絲繩斷裂失控、載人臺車卷揚機飛車失控、觸電、爆破安全事故、鋼管溜放時卷揚機溜車飛車失控、牽引鋼絲繩斷裂等。
四、安全管理的要點
(一)斜井內作業人員上下安全管理
斜井傾角為55°和60°兩種,坡陡且長,僅斜直段最長達340余米。井內作業環節多,鉆孔、爆破、扒渣、噴護、爬梯和軌道安裝、電工拆線與接線作業、鋼管溜放、收鋼絲繩、壓縫、溫控、焊接、探傷、混凝土回填、防腐等等。作業工種多,鉆工、炮工、噴錨工、測量工、電工、鉚工、焊工、混凝土工、防腐工等。斜井是作業的主要場所,人員上下頻繁,工序轉換也頻繁,是安全管理的一個重點,也是有過血的教訓。
(二)斜井載人臺車安全管理
目前,國內水電斜井施工作業人員上、下的主要交通工具是乘坐載人臺車,臺車使用頻率高,卷揚機運行時間長、鋼絲繩及托輪的長期磨損都是潛在的安全隱患,載人臺車又常常搭載多人上下,安全隱患大。近年來,在國內同類工程的斜井施工過程中,曾因載人臺車失控而發生過多人傷亡的慘痛事故。因此,必須將斜井載人臺車的管理納入安全管理監控重點。
(三)鋼管溜放安全管理
斜井壓力鋼管溜放,具有重量大、井內運輸距離長,一旦發生牽引鋼絲繩斷裂,鋼管將順軌道高速下墜,將導致群死群傷和鋼管的嚴重變形,后果不堪設想,而且也將嚴重影響工程進度和質量。因此,鋼管溜放是安全管理的重中之重,必須保證溜放安全。
五、主要安全措施
(一)井內作業人員上下安全措施
井內作業人員上、下的安全措施借鑒于戶外攀巖中止跌扣安全技術。作業人員下井作業采取的安全措施分兩種情況:一種是斜井內長距離移動時所采用的安全措施,另一種是人員從載人臺車到掌子面過程中的安全措施。第一種情況:沿斜井全程順爬梯外側布置一根破斷拉力為1.5t的戶外攀巖繩索,繩索牢固固定在軌道上端,分段固定。使用時,先將止跌扣與攀巖繩相連,并注意方向(止跌扣單向起作用),再將止跌扣與安全帶相連,人員可在井內徒步長距離安全移動。第二種情況:開挖過程中,軌道安裝與掌子面具有一定的距離,一般30m左右,另外鋼管安裝人員進入管內作業平臺也需沿爬梯通行,存在較大安全隱患,解決辦法是在臺車的尾部掛幾個覆蓋半徑30m的鋼索式速差防墜器,需移動的人員將安全帶掛在防墜器上,以保證安全。
值得注意的是,要定期對攀巖繩磨損情況、止跌扣和防墜器的防墜完好狀況進行檢查,確保正常工作,一般攀巖繩每月檢查一次,止跌扣和防墜器則每班使用前確認一次。
(二)載人臺車安全措施
載人臺車牽引卷揚機須滿足水電施工相關安全規范和強制條文的相關要求,系統經四方聯合驗收后投用。另外,在載人臺車上安裝了兩對抱軌器、每軌一對,該裝置為剪刀片式,在緊急情況下靠重力抱夾下移實現抱軌,從而將載人臺車牢牢卡在軌道上。該裝置在投用前,在斜井不同部位進行了數次模擬試驗,經過不斷改進和完善,抱軌器能在短距離內及時將軌道抱死,抱軌器在主動和被動情況下均可實現抱軌。
載人臺車、卷揚系統的日常檢查并未因增加了抱軌器而降低要求,對其日常檢查的內容編制成表格,每班一查,并做好記錄。
(三)鋼管溜放安全措施
鋼管溜放雙保險措施,最直接有效的辦法是再布置一臺卷揚機,但須重新開挖一個卷揚機室,還需布置同樣牽引力的卷揚機,此類大型卷揚機需向專業廠家訂做,周期一般在5個月左右。周期長、費用高,另外,兩臺卷揚機還存在同步問題,也存在著安全風險,須另辟蹊徑。
本工程在上平段布置了一根與主牽引繩相同型號和規格的鋼絲繩,其上端用地錨固定牢固,該繩沿斜井底板一直布置到鋼管安裝部位以作為保險繩,保險繩穿過斷繩保護器,保護器與鋼管通過千斤繩相連。保護器為一個凸輪連桿機構組,在外力作用下凸輪擠壓鋼絲繩而鎖死。在正常狀態下,保護器沿保險繩隨主繩一同下滑。目前該裝置施工單位正在申報國家專利。斷繩保護器原理。
32t卷揚機設計有帶棘輪防溜車裝置,為專業定制。卷揚牽引系統投用前采用電子測力計對牽引力進行試驗,達到額定拉力后,檢查卷揚機、卷揚機座、地錨、轉向輪、鋼絲繩等在受情況下的完好情況。鋼管溜放斷繩保護裝置只是作為一種保險備用,在施工中并不希望其發揮作用,因此,對主繩和卷揚系統以及地錨等的檢查和控制仍是首要的,不能降低要求,每次溜放前按照檢查表格中的細項逐項檢查核實,經監理確認后才準溜放。
六、結語
在安全管理活動中,要始終堅持“安全第一,預防為主,綜合治理”的管理方針和“以人為本”的思想,只有真正把作業人員的生命財產安全放在第一位,才會自覺地研究和琢磨創新施工安全措施,也只有不斷地完善各項安全技術措施,才能實現本質安全。同時,還要大膽借鑒和引進其他行業的先進技術,為我所用。
通過對斜井施工的幾個重點環節采取以上幾項重點管控措施后,經受了2013年高峰考驗,期間也未發生一起安全事故,效果較好。鑒于目前國內抽水蓄能電站的發展越來越受到重視,陡長斜井的施工也愈加普遍,斜井施工的安全形勢也將越發嚴峻,文中介紹的抱軌器和斷繩保護器在斜井施工中還是比較新穎的,希望本文能對今后同類工程斜井開挖提供一點經驗和借鑒。
參考文獻:
[1]畢揚安全生產事故隱患排查治理長效機制建設的實踐[J].電力安全技術 2013,15\\(3\\):23-26.
[2]張晶元水利水電工程施工安全管理與安全控制[J].現代物業·新建設 2012,11\\(4\\):76-77.
[3]蔣兆倫,余怡淺析水利水電施工安全管理的“三識、六制”[J].云南水力發電 2010,26\\(3\\):11-13.