梅嶺關高瓦斯隧道特點的探討

謝娟

摘 要：文章通過具體工程實例對高瓦斯隧道施工的特點進行了詳細的分析，具體闡述了該工程的施工安全措施，及時調整施工方案，確保工程順利進行。

關鍵詞：高瓦斯隧道；特點；施工方案

1 工程概況

1.1 地理位置

本標段為土建施工LYS-9標段，線路自本標段起點DK607+329.1起，終點DK615+600。主要工程為梅嶺關隧道，全長8270.9m；隧道進口位于廣元市元壩區梅樹鄉王家下壩村，隧道出口位于元壩區石井鋪鄉六房溝村。蘭渝鐵路梅嶺關隧道主要位于川、陜、甘三省的交界之處的廣元市，其從川東北的高瓦斯的油氣區之中穿越，東邊距離九龍山氣田有30公里左右，西邊距離射箭河氣田有10公里左右。主要將其設計成單洞雙線，單洞雙線的總的距離大約是16500米，其最大的埋深深度有407米，由此可見，其是蘭渝鐵路全線之中的最為重要的控制性工程，就目前而言，同樣也是我國正在建設的長度最長的高瓦斯高風險的隧道。該工程的總的投資有800億元左右，蘭渝鐵路和甘肅、四川、陜西以及重慶四地之中的22個縣（區）連接在一起，正線全長有855公里左右。

本標段為土建工程LYS-9標段，起訖里程為DK606+710～DK615+725，正線長度為9.015km。

1.2 工程簡況

本隧道地表水主要為進出口端常年溝水及隧道洞身段溝水和水庫中蓄水，隧道洞身穿越兩條深切溝槽（DK612+330-+340和DK614+113-+149），其中DK612+330-+340溝槽埋深58m，溝水常年流水，雨季流量大。梅嶺關隧道是單洞雙線的隧道并且其全部的長度是8270.9米，其起止的里程是從DK607+329.1到DK615+600。根據設計資料顯示，DK607+800～DK610+050、DK613+350～DK614+950段為高瓦斯段落，其余段落為低瓦斯區。隧道設進出口平行導坑輔助施工，進口平導長2661米，出口平導長2240米。

2 梅嶺關隧道高瓦斯的施工特點

（1）超前預報與地質工作相結合，提前探明瓦斯成因及規模，進行瓦斯突出性預測，采取防治瓦斯突出的措施，有效降低開挖爆破時瓦斯安全生產事故風險。（2）控制隧道內及工作面的瓦斯濃度是防止瓦斯爆炸的關鍵。通過瓦斯檢測預警系統與合理的通風設計，在進行隧道施工之中的每一個環節都一定要確保有足夠強大的風速以及通風量，瓦斯的濃度不能超過5%，有效地降低隧道內的瓦斯濃度，確保施工安全。（3）采用新型防水板、氣密性混凝土、水玻璃、水氣分離裝 、防爆機械等新材料新設備保證施工和營運期間的安全。（4）隧道開挖后及早地對圍巖（含掌子面）進行封閉支護，以及采取徑向預注漿措施可以防止圍巖中的釋壓節理、巖層層理或者構造結構面在開挖松馳后相互貫通，切斷瓦斯的運移通道，避免了瓦斯災害的突涌。（5）健全有效的安全管理制度是高瓦斯隧道施工的重要制度保障。

3 梅嶺關高瓦斯隧道施工工藝、方法

3.1 施工工藝

施工工藝見圖1。

3.2 高瓦斯隧道施工方法操作要點

3.2.1 超前地質鉆孔。為準確判斷前方地質情況和瓦斯濃度，對隧道施行5個連續的超前探孔。鉆孔采用ZK-150地質鉆機，配有φ75和φ89兩種鉆頭，通過取芯可準確判斷掌子面的地質情況。通過測定鉆孔內瓦斯濃度和瓦斯壓力以及判定前方裂隙帶的地質情況確定爆破方案。

3.2.2 高瓦斯隧道開挖

（1）施工準備。每循環掘進前，應做好相應的施工準備。在進行開挖之前，一定要檢測工作面的四周20米的風流之中瓦斯的濃度，在瓦斯的濃度不超過1.5%的時候，允許人員進入掌子面，臺車用裝載機吊裝就位；風水管硬管接到離掌子面50m處，再用軟管接到掌子面；ExdⅠ型礦用防爆照明燈接到掌子面為施工提供足夠照明，掌子面地面大致整平，排水溝通暢。做好常規測量放線工作。（2）爆破作業。a.爆破作業開始時，對爆破點20m以內，風流中瓦斯濃度進行檢測，當風流中瓦斯濃度小于1%才允許裝藥，連線起爆。b.在距離爆破點的20m之內的區域，礦車、碎石、煤渣或者其他的物體阻塞開挖的斷面一定要小于33.3%。c.在進行裝藥之前，每孔炮眼內巖粉應清除干凈。d.炮眼封泥不足或不嚴不得進行爆破。（3）鉆孔裝藥、封孔。a.使用電雷管進行起爆的時候，一定不要將藥物反向裝。應該采用正向連續的方式進行裝藥，雷管應該安放在最外一節的炸藥之中，雷管之外的任何地方都不可以裝藥卷。b.在巖層的內部進行爆破，當炮眼的深度達不到0.9米的時候，裝藥的長度應該小于炮眼的深度的一半；當炮眼的深度大于0.9米的時候，裝藥的長度不應該小于炮眼的深度的2/3。c.炮眼所有剩下的部分都應該使用炮泥進行封堵。除泡泥之外剩下的部分應該使用黏土炮泥進行填滿和封實，炮泥由專制炮泥機生產，嚴禁用其他的具有可燃性特點的材料當做炮泥。（4）爆破網路與連線。a.一定要使用串聯聯接的方式。線路之間全部的連接接頭應該擰緊，明線的部分應該將絕緣層包覆起來并將其懸空。b.應該將母線以及電纜、電線、信號線分別的懸掛在巷道兩側，如果一定要在同一側的時候，母線一定要懸掛在電纜的下方，并且應該保持懸掛的距離大于0.3m。c.母線主要采用的是絕緣性較好以及柔軟性較好的銅芯電纜。母線的長度一定要比規定爆破的安全距離大一些。（5）爆破的材料。瓦斯隧道的爆破作業一定要使用煤礦允許使用的炸藥進行，瓦斯較為突出的地段，其安全等級高于三級的煤礦允許使用的是含水的炸藥；一定要使用煤礦允許使用的電雷管，堅決不可以使用秒以及半秒級的電雷管。（6）起爆。a.采用電力起爆，起爆器采用防爆型專用起爆器，在洞外遠距離起爆，起爆器電纜長度不小于510m。起爆時，洞內停止一切工作且必須停電，人員撤離至洞外，爆破電閘安裝在洞外新鮮風流中。b.爆破后連續通風30分鐘后，由爆破員和瓦斯檢測員佩帶壓風自救器進入掌子面進行安全檢查，各項危物濃度均合格允許施工人員進入開挖工作面施工。（7）出碴。采用防爆型側卸式柴油輪式裝載機裝碴，防爆型自卸式汽車運碴，嚴禁非防爆型機械進入掌子面。裝碴前噴霧灑水、沖刷巖壁，且必須將石渣洗濕，防止摩擦和碰擊火花，嚴禁裝載機和運輸機械與渣體撞擊。

4 結束語

綜上所述，對于隧道的施工基礎就是隧道的地質條件，尤其是非煤系或者煤系的瓦斯隧道，一定要對洞身穿越地層的特性進行詳細的了解，對隧道的施工風險源進行合理的查明、對其危害進行合理的評估是防止發生安全事故的關鍵所在。

參考文獻

[1]蘇培東，陽旭東，王茂清.蘭渝鐵路廣南段淺層隧道的施工工藝的研究[J].路基工程，2009（2）：53-54.

[2]王勇，孔令偉，郭愛國，等.淺層氣地層對地鐵隧道穩定性影響模型試驗研究[J].巖土力學，2010（11）：68-69.