低瓦斯隧道施工安全技术管理要点

2019-06-06孟祥虎安徽省科兴交通建设工程监理有限公司安徽合肥230000

中国房地产业 2019年22期

文/孟祥虎安徽省科兴交通建设工程监理有限公司安徽合肥 230000

1、工程概述

安徽省某隧道在全国有着相当高的知名度，为了打造这条重点项目，政府投入了大量的资金，工程师把这条隧道设计成一条独立的隧道，经过数十年的实地考察，结合工程的地质报告，该隧道必须穿越刘家河8 段、9 段和10 段，河8 段为煤地层，其它段为煤层及煤系。为了项目的安全必须按低瓦斯隧道区组织施工。

2、低瓦斯隧道的安全系数

1）加强探测技术：采用国外先进的地质勘探技术,比如地质雷达技术等等，通过一系列技术手段，可以及时发现前方的地质情况，采用常规的检测方法，及时发现煤层等复杂情况。

2）保证隧道的良好通风：选用风力强劲的风管送风，采用优质风管减少漏风；保证连续面送风，保证风机供电。编制了详细的通风方案。

3）加强瓦斯检测：隧道瓦斯检测采用自动瓦斯监测系统与人工检测相结合。编制了详细的《气体监测检测程序》。

4）无论高瓦斯区和低瓦斯区是如何划分的，当穿越煤层>0.8m 时，应提前预测好煤与瓦斯的危险性，并根据实际的预测结果确定施工方案。因此，在组织人员对隧道进行施工时，进出口工作区的施工量约为建筑面积的一半，为1650m左右，两个工区左右线的施工被平均分配，中间有一条连接通道。若开挖过程中出现瓦斯浓度过高现象，工程师应根据实际情况设置隔爆设施。

3、低瓦斯隧道施工技术的指标

3.1 瓦斯隧道通风

隧道外的新鲜空气通过左线射流风机等一系列通风设备的传输，离开射流风机轴流风机导风面（车辆类型通道右侧隧道外）。见通风系统示意图如图1所示。

图1 通风系统示意图

根据隧道内同时作业人数，可以确定最多的人员所需的瓦斯排放量和通风量，将一次装药产生的有害气体减至允许浓度所需的通风量。同时在隧道内使用内燃机。

机器产生的有害气体被稀释到允许浓度所要求的通风量，最大值作为隧道施工面的空气需要量。最后，对烟气除尘的最小风速进行了校核。（1）根据气体排放量。（2）根据人数最多来计量。（3）根据最小风速。（4）根据炸药数量。（5）根据同时在隧道内工作的柴油设备计算。根据计算的结果可以得知，按同时工作的柴油机设备计算所需的风量。根据设计风量和通风阻力计算结果选择风机，一台维持正常运作，一台备用以便有意外情况发生，自动配风装置分别与两台风机相连（自动配风装置直径等于风缸的使用直径，长度为10m，采用自动配风装置相当于气缸的使用）。风道由双后压边板连接。掘进工作面送风采用140mm 防静电阻燃风管。为保证掘进工作面连续送风，要求风机设三路专用电源，备用风机设自动电源，自动切换。

3.2 气体监测

瓦斯监测无疑是瓦斯隧道施工的主要步骤，是保证施工稳定的必要保证。参照瓦斯隧道施工规范和综合工程技术水平，在隧道施工过程中，工程师根据瓦斯监测区域进行实际划分。采用人工与自动相结合的监测方法，全面掌握了该区的瓦斯情况。气体探测孔可作为直径89mm 的先进水探测孔。当测量气体压力>1Mpa 或当单孔瓦斯涌出量大于5L/min 时，应在涌出孔附近增设钻孔，释放瓦斯、天然气等有害气体。低瓦斯区每班检查2-3 次，每段检查5 个点，即拱顶、两侧拱脚、两侧墙脚距隧道周边20cm。气体、二氧化碳和其他有害气体应在这五点检查。每个周期包括89m m 的超前钻孔、45m/周期和50m/孔的检测。掌握和收集钻井过程中的气体动力学现象。

3.3 瓦斯隧道爆破作业

打井用的是湿钻。装药由正向的连续装置构成，电雷管只能通过药筒顶部进入，所有枪管都用炮泥堵住并压实。电雷管只能采用串联方式进行连接，隧道低瓦斯区具体的开挖过程如下：测量放样前进行超前支护，以便进行钻孔装药等操作，当通风瓦斯当浓度检测<0.5%时，必须对水荷载岩石进行洒水，隧道采用毫秒电雷管，严格控制延期的时间，确保不会引发大规模的瓦斯爆炸，不允许使用二秒或半秒延时电雷管。由于二次延期雷管或半次延期雷管的间隔时间长达1s 和0.5s，很容易引爆瓦斯、煤尘。瓦斯、煤尘爆炸危险区域应使用防爆电容雷管。

3.4 自动监测报警系统

在气体的自动监测系统中，探头是非常重要的。它不仅需要自由悬挂在表面，还需要放置在第二层衬里拱顶下300 毫米处。当气体浓度超过0.75%时，报警器响起并自动切断电源。如果施工现场属于高瓦斯环境，还应配备高浓度瓦特检测仪，以提高检测结果的准确性。

3.5 隧道洞口施工技术

岩石开挖前，应事先在洞顶设置截水沟和相关的给排水系统。在施工过程中，隧道洞口的开挖也应并入隧道洞口路基的土石方施工中。根据有关的设计标准，及时处理路基边坡和洞口。针对现场不同的地质条件，有必要采取边坡加固和上坡加固措施。当处于软土中时，应在施工过程中进行严密的监测，充分了解其稳定性。洞口及洞室开挖时，应事先在洞顶设置截水沟，以排除坡地积水。对于隧道进口段，土方开挖应严格按开挖顺序进行，自上而下顺序进行，每层开挖深度应达到2m 以上。此外，开挖过程中应立即进行喷锚喷混凝土浇筑，以提高边坡的稳定性。

3.6 隧道开挖

为全面提高隧道支护结构的承载力，应首先进行隧道仰拱施工。此时应做好隧道底部的填筑工作，再进行衬砌施工。在此基础上，可以降低隧道内部结构的损伤程度。倒拱区的施工应以大段的模板为地基，在浇筑过程中应按照中间到两侧的先后顺序，不能中断浇筑，以免出现中间中断现象。施工结束后拆除仰拱时，应将隧道底部填满。自卸车在运输过程中需要经过栈桥。