鐵路瓦斯隧道施工特點及問題探析

陳慕陽

摘要：新時期鐵路建設蓬勃發展，更多的高速鐵路伸向偏遠地區，線路經過含煤層地區，瓦斯隧道的數量也隨之增加，施工難度方面的問題也會接踵而來。為此，筆者結合幾年工作實踐經驗對鐵路瓦斯隧道施工特點以及出現的相關問題進行闡述，希望對鐵路瓦斯隧道的施工有所幫助。本文首先簡單探討了瓦斯隧道的分類、并從超前地質預報、監測系統、進洞管理系統三個方面對鐵路瓦斯隧道的施工特點進行了論述，最后簡單分析了石門揭煤。

關鍵詞：鐵路 瓦斯隧道 施工特點 監測系統 爆破作業 防突措施

中圖分類號：U455.49 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（c）-0025-01

在瓦斯隧道雙電源配置方面，相關規范對于配置雙電源問題進行了提及，但對于配置的具體原則沒有詳細說明。實際操作過程中則通常以自發電源作為第二路電源，這種方式一般不能滿足安全要求。在瓦斯隧道機電設備配備方面，由于對低瓦斯隧道是否須配備防爆型設備沒有相關明確的規定，以使得實際施工工作當中對低瓦斯隧道機電設備采用非防爆型可能產生的安全隱患問題沒有給予更多的關注。由于實際設備絕大多數是采用非防爆型，所以對于可能產生的安全隱患事故則不能及時的排查和有效地避免。此外，對于非防爆型設備的施工實踐證實它成為引起類似工程特大安全事故的重要因素之一。所以在這些方面應該有進一步的明確規定。

1 瓦斯隧道的分類

按照具體分類，瓦斯隧道可以分為低瓦斯隧道、高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道。在具體的隧道中又可以按區進行劃分把隧道分為四個區段：非瓦斯工區、低瓦斯工區、高瓦斯工區和瓦斯突出工區。在實際工作當中，對于非瓦斯工區、低瓦斯工區、高瓦斯工區以及瓦斯突出區四個不同的區段有不同的判定標準。以判定標準作為依托，就可以及時地發現每個區段是否有異常情況，以便及時排查以消除隱患。目前區段級別的判定標準：第一，在低瓦斯區段是以瓦斯涌出量為判定標準的，而具體的瓦斯涌出量0.5 m3/min為界線，如果小于0.5 m3/min則屬于低瓦斯工區；第二，高瓦斯工區也是以瓦斯涌出量為判定標準的，如果大于或等于0.5 m3/min則屬于高瓦斯工區；第三，瓦斯突出工區判定的標準因素較多，以瓦斯壓力、煤的堅固性系數、煤的破壞類型以及瓦斯放散初速度作為判定的標準。

2 瓦斯隧道的施工特點

瓦斯隧道的施工特點主要從超前地質預報、監測系統、進洞管理系統三個方面進行了論述。

2.1 超前地質預報

鐵路隧道綜合超前地質預報工作分為不同的級別，從高到低依次可分為A、B、C、D四個級別。預報預測是以各種手段綜合進行的，比如地質雷達、紅外線探測、超前探孔和彈性波探測等很多種手段。綜合運用各種手段然后對級別進行判斷，技術手段的多少直接會影響到頻次。超前地質預報前要有提前制定出的預報方案，在施工過程中會穿過瓦斯聚集區或是煤層，都要制定專項的措施或者是石門揭煤的措施。在揭煤前探明必要的參數，一些預報前的準備工作都做好了，就可以制定具體的施工方案并將具體方案以文字形式確定下來。

2.2 監測系統

施工監測系統中具體可以分為自動監測報警系統和有害氣體人工全天候監測系統兩類監測系統。首先自動監測報警系統。自動監測報警系統是通過借助于瓦斯探頭將實際位置監測點瓦斯和其他有害氣體的相關數據傳輸到控制中心，如果傳輸的數據超過了最高限值那么系統就是自動進行報警并進行斷電。當出現這種情況時，應當立即對施工點的人員進行疏散，并立即啟動提前做好的預報實施方案。

其次是有害氣體人工全天候監測系統。針對有害氣體人工全天候監測的工作要有必要的瓦檢儀器和瓦檢員。瓦檢員要攜瓦檢儀對有可能聚集有害氣體的空間和位置給予系統的檢測，在進行檢測工作時，瓦檢員一定要認真地履行工作職責認真對施工點進行檢測。在檢測進行過程中要及時地對檢測結果和檢測數據進行記錄。檢測工作中若發現數據異常情況發生一定要及時匯報。

2.3 進洞管理

進洞管理具體包括人員進洞掛牌制度和人工值班制度。為了加強隧道施工安全管理，確保參戰員的生命安全，筆者所在單位是通過實行進洞人員掛牌制度來掌握隧道內施工人員動態，并為進洞人員增加了一道保護屏障。推行進洞掛牌制登記制度，進一步增強了全體參建員工的安全防范意識，也推進了文明施工標準化、規范化的步伐。例如依開挖班、襯砌班、機械班依次分類，上崗人員要進洞時首先將自己的上崗牌掛在設立的白色墻板上，然后再入洞施工。為了完善進洞管理工作，還要在洞外配備專門的值班人員。值班人員在崗期間要做好對瓦斯自動報警系統要隨時進行督查，另外值班人員還要對容易引起火源產生的物品進行及時排查，對于入洞人員的不規范行為，值班人員要給予及時的警告。

3 石門揭煤

石門揭煤又叫石門見煤，石門是穿越巖層的水平巷道，其層位在巖石層中。石門揭煤最為關鍵的就是為了防止煤與瓦斯突出、有害氣體排出等可能的地質災害，它是揭開石門、穿越煤層段的施工全過程。

3.1 煤層參數的探明

在接近煤層15～20 m應停止下掘，并進行超前地質鉆孔。在掌子面進行施作時應保證探孔至少一個，根據鉆桿壓力或者孔內排出物質等情況對煤層厚度和位置進行估測。若距離煤層低于10 m，應保證三個探孔，確定好覆蓋的具體方位時才能保證所測煤層的走向和厚度是正確的。

3.2 防突措施

煤與瓦斯突出的主要防止手段為鉆孔排放，在預測有突出危險之后，要制定專項的措施。主要包括對于瓦斯排放孔的布置一定要遵循一定的原則、排放孔施鉆過程中應注意觀察動力現象和發生的任何異常情況以及在瓦斯排放期間要對排放孔實時監測。

4 結論與建議

瓦斯隧道相比普通隧道在超前地質預報、監測系統、進洞管理系統等幾個方面都有其各自顯著的特點。為了鐵路瓦斯隧道工作更加趨于規范化，應通過以下幾個方面的建議工作來使施工更加完善：鐵路瓦斯隧道需要建立更加先進的人員進洞管理系統；所以瓦斯隧道需要配備雙電源并且還要安裝雙回路。對于低瓦斯隧道第二路電源要在第一路電源停止供電的15 min內進行供電。而對于高瓦斯和瓦斯突出隧道第二路電源則需要熱備，能夠保證瞬時切換；所有瓦斯隧道施工中，固定的監測設備要配備防爆型，排除安全隱患。

參考文獻

[1] TB10120—2002，鐵路瓦斯隧道技術規范[S].北京：中國鐵道出版社，2002.

[2] 鐵建設[2008]105號鐵路隧道超前地質預報技術指南[S].北京：中國鐵道出版社，2008.