梅岭关高瓦斯隧道特点的探讨

谢娟

摘 要：文章通过具体工程实例对高瓦斯隧道施工的特点进行了详细的分析，具体阐述了该工程的施工安全措施，及时调整施工方案，确保工程顺利进行。

关键词：高瓦斯隧道；特点；施工方案

1 工程概况

1.1 地理位置

本标段为土建施工LYS-9标段，线路自本标段起点DK607+329.1起，终点DK615+600。主要工程为梅岭关隧道，全长8270.9m；隧道进口位于广元市元坝区梅树乡王家下坝村，隧道出口位于元坝区石井铺乡六房沟村。兰渝铁路梅岭关隧道主要位于川、陕、甘三省的交界之处的广元市，其从川东北的高瓦斯的油气区之中穿越，东边距离九龙山气田有30公里左右，西边距离射箭河气田有10公里左右。主要将其设计成单洞双线，单洞双线的总的距离大约是16500米，其最大的埋深深度有407米，由此可见，其是兰渝铁路全线之中的最为重要的控制性工程，就目前而言，同样也是我国正在建设的长度最长的高瓦斯高风险的隧道。该工程的总的投资有800亿元左右，兰渝铁路和甘肃、四川、陕西以及重庆四地之中的22个县（区）连接在一起，正线全长有855公里左右。

本标段为土建工程LYS-9标段，起讫里程为DK606+710～DK615+725，正线长度为9.015km。

1.2 工程简况

本隧道地表水主要为进出口端常年沟水及隧道洞身段沟水和水库中蓄水，隧道洞身穿越两条深切沟槽（DK612+330-+340和DK614+113-+149），其中DK612+330-+340沟槽埋深58m，沟水常年流水，雨季流量大。梅岭关隧道是单洞双线的隧道并且其全部的长度是8270.9米，其起止的里程是从DK607+329.1到DK615+600。根据设计资料显示，DK607+800～DK610+050、DK613+350～DK614+950段为高瓦斯段落，其余段落为低瓦斯区。隧道设进出口平行导坑辅助施工，进口平导长2661米，出口平导长2240米。

2 梅岭关隧道高瓦斯的施工特点

（1）超前预报与地质工作相结合，提前探明瓦斯成因及规模，进行瓦斯突出性预测，采取防治瓦斯突出的措施，有效降低开挖爆破时瓦斯安全生产事故风险。（2）控制隧道内及工作面的瓦斯浓度是防止瓦斯爆炸的关键。通过瓦斯检测预警系统与合理的通风设计，在进行隧道施工之中的每一个环节都一定要确保有足够强大的风速以及通风量，瓦斯的浓度不能超过5%，有效地降低隧道内的瓦斯浓度，确保施工安全。（3）采用新型防水板、气密性混凝土、水玻璃、水气分离装 、防爆机械等新材料新设备保证施工和营运期间的安全。（4）隧道开挖后及早地对围岩（含掌子面）进行封闭支护，以及采取径向预注浆措施可以防止围岩中的释压节理、岩层层理或者构造结构面在开挖松驰后相互贯通，切断瓦斯的运移通道，避免了瓦斯灾害的突涌。（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 梅岭关高瓦斯隧道施工工艺、方法

3.1 施工工艺

施工工艺见图1。

3.2 高瓦斯隧道施工方法操作要点

3.2.1 超前地质钻孔。为准确判断前方地质情况和瓦斯浓度，对隧道施行5个连续的超前探孔。钻孔采用ZK-150地质钻机，配有φ75和φ89两种钻头，通过取芯可准确判断掌子面的地质情况。通过测定钻孔内瓦斯浓度和瓦斯压力以及判定前方裂隙带的地质情况确定爆破方案。

3.2.2 高瓦斯隧道开挖

（1）施工准备。每循环掘进前，应做好相应的施工准备。在进行开挖之前，一定要检测工作面的四周20米的风流之中瓦斯的浓度，在瓦斯的浓度不超过1.5%的时候，允许人员进入掌子面，台车用装载机吊装就位；风水管硬管接到离掌子面50m处，再用软管接到掌子面；ExdⅠ型矿用防爆照明灯接到掌子面为施工提供足够照明，掌子面地面大致整平，排水沟通畅。做好常规测量放线工作。（2）爆破作业。a.爆破作业开始时，对爆破点20m以内，风流中瓦斯浓度进行检测，当风流中瓦斯浓度小于1%才允许装药，连线起爆。b.在距离爆破点的20m之内的区域，矿车、碎石、煤渣或者其他的物体阻塞开挖的断面一定要小于33.3%。c.在进行装药之前，每孔炮眼内岩粉应清除干净。d.炮眼封泥不足或不严不得进行爆破。（3）钻孔装药、封孔。a.使用电雷管进行起爆的时候，一定不要将药物反向装。应该采用正向连续的方式进行装药，雷管应该安放在最外一节的炸药之中，雷管之外的任何地方都不可以装药卷。b.在岩层的内部进行爆破，当炮眼的深度达不到0.9米的时候，装药的长度应该小于炮眼的深度的一半；当炮眼的深度大于0.9米的时候，装药的长度不应该小于炮眼的深度的2/3。c.炮眼所有剩下的部分都应该使用炮泥进行封堵。除泡泥之外剩下的部分应该使用黏土炮泥进行填满和封实，炮泥由专制炮泥机生产，严禁用其他的具有可燃性特点的材料当做炮泥。（4）爆破网路与连线。a.一定要使用串联联接的方式。线路之间全部的连接接头应该拧紧，明线的部分应该将绝缘层包覆起来并将其悬空。b.应该将母线以及电缆、电线、信号线分别的悬挂在巷道两侧，如果一定要在同一侧的时候，母线一定要悬挂在电缆的下方，并且应该保持悬挂的距离大于0.3m。c.母线主要采用的是绝缘性较好以及柔软性较好的铜芯电缆。母线的长度一定要比规定爆破的安全距离大一些。（5）爆破的材料。瓦斯隧道的爆破作业一定要使用煤矿允许使用的炸药进行，瓦斯较为突出的地段，其安全等级高于三级的煤矿允许使用的是含水的炸药；一定要使用煤矿允许使用的电雷管，坚决不可以使用秒以及半秒级的电雷管。（6）起爆。a.采用电力起爆，起爆器采用防爆型专用起爆器，在洞外远距离起爆，起爆器电缆长度不小于510m。起爆时，洞内停止一切工作且必须停电，人員撤离至洞外，爆破电闸安装在洞外新鲜风流中。b.爆破后连续通风30分钟后，由爆破员和瓦斯检测员佩带压风自救器进入掌子面进行安全检查，各项危物浓度均合格允许施工人员进入开挖工作面施工。（7）出碴。采用防爆型侧卸式柴油轮式装载机装碴，防爆型自卸式汽车运碴，严禁非防爆型机械进入掌子面。装碴前喷雾洒水、冲刷岩壁，且必须将石渣洗湿，防止摩擦和碰击火花，严禁装载机和运输机械与渣体撞击。

4 结束语

综上所述，对于隧道的施工基础就是隧道的地质条件，尤其是非煤系或者煤系的瓦斯隧道，一定要对洞身穿越地层的特性进行详细的了解，对隧道的施工风险源进行合理的查明、对其危害进行合理的评估是防止发生安全事故的关键所在。

参考文献

[1]苏培东，阳旭东，王茂清.兰渝铁路广南段浅层隧道的施工工艺的研究[J].路基工程，2009（2）：53-54.

[2]王勇，孔令伟，郭爱国，等.浅层气地层对地铁隧道稳定性影响模型试验研究[J].岩土力学，2010（11）：68-69.