呼和浩特抽水蓄能电站斜井工程施工的安全管理

　　一、引言

　　随着中国经济和社会的发展，国家对生产安全的要求也越来越高，安全管理的重要性也日益突现。又由于水电施工作业人员多为民技工，其个人的安全意识、防护技能与安全素质普遍不高，现场安全管理难度很大。当前抽水蓄能电站机组又逐步向高水头方向发展，对斜井施工安全管理也带来了新的考验。

　　二、工程概况

　　呼和浩特抽水蓄能电站位于内蒙古自治区呼和浩特市东北部的大青山区，距离呼和浩特市中心约20km。电站总装机容量1200MW，装机4台，单机容量300MW。电站建成后接入蒙西电网，在电网中担任调峰、填谷、调频、调相、以及事故备用任务。工程等别为一等，工程规模为大（1）型。

　　引水系统采用一洞两机布置，两条压力管道采用斜井布置，相互平行，斜井全部采用钢管衬砌。斜井开挖采取先导井开挖，后扩挖方式进行。导井开挖采取单独爬罐方式和反井钻与爬罐对接方式。各斜井工程技术参数如表1所示。

　　三、施工中存在的安全风险

　　斜井扩挖、支护作业以及后续的轨道安装人员上、下斜井均利用有轨载人台车。斜井压力钢管溜放采用32t卷扬机、牵引钢丝绳采用1880MPa级Φ48mm钢丝绳。施工过程中安全风险高，主要的风险有：人员在上下斜井过程中和掌子面作业时因防护不到位而发生高处坠落、因清撬不及时而造成物体打击事故、载人台车钢丝绳断裂失控、载人台车卷扬机飞车失控、触电、爆破安全事故、钢管溜放时卷扬机溜车飞车失控、牵引钢丝绳断裂等。

　　四、安全管理的要点

　　（一）斜井内作业人员上下安全管理

　　斜井倾角为55°和60°两种，坡陡且长，仅斜直段最长达340余米。井内作业环节多，钻孔、爆破、扒渣、喷护、爬梯和轨道安装、电工拆线与接线作业、钢管溜放、收钢丝绳、压缝、温控、焊接、探伤、混凝土回填、防腐等等。作业工种多，钻工、炮工、喷锚工、测量工、电工、铆工、焊工、混凝土工、防腐工等。斜井是作业的主要场所，人员上下频繁，工序转换也频繁，是安全管理的一个重点，也是有过血的教训。

　　（二）斜井载人台车安全管理

　　目前，国内水电斜井施工作业人员上、下的主要交通工具是乘坐载人台车，台车使用频率高，卷扬机运行时间长、钢丝绳及托轮的长期磨损都是潜在的安全隐患，载人台车又常常搭载多人上下，安全隐患大。近年来，在国内同类工程的斜井施工过程中，曾因载人台车失控而发生过多人伤亡的惨痛事故。因此，必须将斜井载人台车的管理纳入安全管理监控重点。

　　（三）钢管溜放安全管理

　　斜井压力钢管溜放，具有重量大、井内运输距离长，一旦发生牵引钢丝绳断裂，钢管将顺轨道高速下坠，将导致群死群伤和钢管的严重变形，后果不堪设想，而且也将严重影响工程进度和质量。因此，钢管溜放是安全管理的重中之重，必须保证溜放安全。

　　五、主要安全措施

　　（一）井内作业人员上下安全措施

　　井内作业人员上、下的安全措施借鉴于户外攀岩中止跌扣安全技术。作业人员下井作业采取的安全措施分两种情况：一种是斜井内长距离移动时所采用的安全措施，另一种是人员从载人台车到掌子面过程中的安全措施。第一种情况：沿斜井全程顺爬梯外侧布置一根破断拉力为1.5t的户外攀岩绳索，绳索牢固固定在轨道上端，分段固定。使用时，先将止跌扣与攀岩绳相连，并注意方向（止跌扣单向起作用），再将止跌扣与安全带相连，人员可在井内徒步长距离安全移动。第二种情况：开挖过程中，轨道安装与掌子面具有一定的距离，一般30m左右，另外钢管安装人员进入管内作业平台也需沿爬梯通行，存在较大安全隐患，解决办法是在台车的尾部挂几个覆盖半径30m的钢索式速差防坠器，需移动的人员将安全带挂在防坠器上，以保证安全。

　　值得注意的是，要定期对攀岩绳磨损情况、止跌扣和防坠器的防坠完好状况进行检查，确保正常工作，一般攀岩绳每月检查一次，止跌扣和防坠器则每班使用前确认一次。

　　（二）载人台车安全措施

　　载人台车牵引卷扬机须满足水电施工相关安全规范和强制条文的相关要求，系统经四方联合验收后投用。另外，在载人台车上安装了两对抱轨器、每轨一对，该装置为剪刀片式，在紧急情况下靠重力抱夹下移实现抱轨，从而将载人台车牢牢卡在轨道上。该装置在投用前，在斜井不同部位进行了数次模拟试验，经过不断改进和完善，抱轨器能在短距离内及时将轨道抱死，抱轨器在主动和被动情况下均可实现抱轨。

　　载人台车、卷扬系统的日常检查并未因增加了抱轨器而降低要求，对其日常检查的内容编制成表格，每班一查，并做好记录。

　　（三）钢管溜放安全措施

　　钢管溜放双保险措施，最直接有效的办法是再布置一台卷扬机，但须重新开挖一个卷扬机室，还需布置同样牵引力的卷扬机，此类大型卷扬机需向专业厂家订做，周期一般在5个月左右。周期长、费用高，另外，两台卷扬机还存在同步问题，也存在着安全风险，须另辟蹊径。

　　本工程在上平段布置了一根与主牵引绳相同型号和规格的钢丝绳，其上端用地锚固定牢固，该绳沿斜井底板一直布置到钢管安装部位以作为保险绳，保险绳穿过断绳保护器，保护器与钢管通过千斤绳相连。保护器为一个凸轮连杆机构组，在外力作用下凸轮挤压钢丝绳而锁死。在正常状态下，保护器沿保险绳随主绳一同下滑。目前该装置施工单位正在申报国家专利。断绳保护器原理。

　　32t卷扬机设计有带棘轮防溜车装置，为专业定制。卷扬牵引系统投用前采用电子测力计对牵引力进行试验，达到额定拉力后，检查卷扬机、卷扬机座、地锚、转向轮、钢丝绳等在受情况下的完好情况。钢管溜放断绳保护装置只是作为一种保险备用，在施工中并不希望其发挥作用，因此，对主绳和卷扬系统以及地锚等的检查和控制仍是首要的，不能降低要求，每次溜放前按照检查表格中的细项逐项检查核实，经监理确认后才准溜放。

　　六、结语

　　在安全管理活动中，要始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的管理方针和“以人为本”的思想，只有真正把作业人员的生命财产安全放在第一位，才会自觉地研究和琢磨创新施工安全措施，也只有不断地完善各项安全技术措施，才能实现本质安全。同时，还要大胆借鉴和引进其他行业的先进技术，为我所用。

　　通过对斜井施工的几个重点环节采取以上几项重点管控措施后，经受了2013年高峰考验，期间也未发生一起安全事故，效果较好。鉴于目前国内抽水蓄能电站的发展越来越受到重视，陡长斜井的施工也愈加普遍，斜井施工的安全形势也将越发严峻，文中介绍的抱轨器和断绳保护器在斜井施工中还是比较新颖的，希望本文能对今后同类工程斜井开挖提供一点经验和借鉴。

　　参考文献：
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