淺談瓦斯隧道施工技術(shù)管理

1 工程概況
　　成昆鐵路擴(kuò)能改造工程保安營1號隧道1#斜井全長2460m，進(jìn)洞里程X1DK2+460，在正洞 LXD4K4+800處進(jìn)入正洞， 斜井為下坡，坡度8%，單車道無軌運(yùn)輸，斜井?dāng)嗝鎯艨諏?米*高6米。進(jìn)入正洞后承擔(dān)上下游兩個方向施工任務(wù)，該斜井工區(qū)為高瓦斯隧道工區(qū)。
　　地質(zhì)情況：該斜井工區(qū)地質(zhì)區(qū)域?qū)贅?gòu)造剝蝕高中山地貌區(qū)，上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積（Q4dl+el）粉質(zhì)黏土;下伏為三疊系上統(tǒng)寶鼎組（T3bd2）砂巖、頁巖互層夾炭質(zhì)頁巖、礫巖及煤層。區(qū)內(nèi)發(fā)育竹木山（保安營）向斜及保安營正斷層;竹木山（保安營）向斜與線路交于X1D1+200附近，核部寬緩，巖層傾角較小[1]。
　　2 施工重難點(diǎn)
　?。?）保安營1號隧道1#斜井全長2460m，單車道斜井設(shè)計坡度為8%的反坡施工。斜井?dāng)嗝鎯艨眨?m（寬）×6m（高））較小施工難度較大。
　?。?）斜井下伏基巖為三疊系上統(tǒng)寶鼎組上段（T3bd2）砂巖、頁巖互層夾炭質(zhì)頁巖、礫巖及煤，極易富存有害氣體，如瓦斯等，在施工中，安全風(fēng)險極大。
　　3 施工整體安排
　　該斜井為輔助坑道，只考慮一個工作面，進(jìn)入正洞施工后在增加2個工作面。
　　4 施工方案及施工工藝
　　4.1 開挖施工
　　保安營1號隧道1#斜井工區(qū)開挖采用鉆爆法開挖，每循環(huán)開挖前，做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備：由配備齊全自救設(shè)備的瓦檢員對掌子面及回風(fēng)巷進(jìn)行人工瓦斯檢測，當(dāng)洞內(nèi)掌子面及回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛刃∮?.5%時，施工人員方可進(jìn)洞開展施工工作。該斜井工區(qū)為高瓦斯隧道工區(qū)，施工必須使用煤礦許用炸藥、毫秒延遲煤礦許用電雷管、煤礦專用防爆起爆器起爆。放炮前由施工負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)瓦檢員、安全員在掌子面及其他所需工作面進(jìn)行瓦斯?jié)舛葯z查、安全檢查，監(jiān)督封堵炮眼、裝藥及連線等工作情況。嚴(yán)格落實裝藥前、爆破前、爆破后的瓦斯檢查，即一炮三檢制。放炮時隧道內(nèi)所有人員必須撤離至洞外，并在洞外做好警戒線。放炮后由瓦檢員進(jìn)洞對洞內(nèi)掌子面、回風(fēng)巷進(jìn)行瓦斯檢測，檢測瓦斯?jié)舛仁欠癯瑯?biāo)。如瓦斯?jié)舛仍?.3%以下時，才可通知運(yùn)輸隊進(jìn)行棄渣外運(yùn)。
　　4.2 支護(hù)
　　保安營1號隧道1#斜井高瓦斯段初期支護(hù)噴射砼添加氣密劑。氣密劑選用非引氣型，透氣系數(shù)不應(yīng)大于10-10cm/s。
　　4.3 監(jiān)測
　　保安營1號隧道1#斜井高瓦斯工區(qū)采用“雙控”方式進(jìn)行檢測。雙控為便攜式瓦斯檢測儀和自動瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行。
　　4.4 通風(fēng)
　　隧道通風(fēng)采用壓入式通風(fēng)，采用抗燃、抗靜電風(fēng)帶，將洞外新鮮風(fēng)送至作業(yè)面。為了避免洞內(nèi)被壓入的空氣二次污染，通風(fēng)機(jī)必須設(shè)在洞外距洞口大于30m處。在開挖掌子面地段還需在增設(shè)2臺移動式防爆局扇向掌子面供風(fēng)，以增加掌子面其他角落最低風(fēng)速要求。在斜井的避車洞、調(diào)頭洞處均設(shè)置一臺5.5kW局扇，防止該處瓦斯聚集。
　　5 瓦斯防控措施
　　5.1 超前地質(zhì)預(yù)報
　?。?）超前鉆孔：為準(zhǔn)確探明掌子面前方瓦斯情況及圍巖的完整性、節(jié)理構(gòu)造、地下水、斷層帶等發(fā)育情況，掌子面采用3孔超前鉆孔，超前鉆孔每個孔深30m，每個循環(huán)搭接5m。超前鉆孔分別布置于掌子面拱頂、中部偏左1.5m處及底板。鉆孔機(jī)械采用液壓式鉆機(jī)，孔徑為φ108mm，各循環(huán)搭接長度不少于5m。
　?。?）加深炮眼：保安營1號隧道1#斜井高瓦斯洞段設(shè)置5孔加深炮眼，每孔深4～6m（搭接3m），以利于瓦斯的探測及瓦斯的排出。如遇到有煤線或瓦斯超標(biāo)、噴涌，應(yīng)及時啟動應(yīng)急預(yù)案并撤離洞內(nèi)全部人員，后續(xù)必要時可采用鉆孔自然引排或瓦斯抽采等等相關(guān)有效的技術(shù)措施，將危險性降至安全指標(biāo)內(nèi)。
　　5.2 瓦斯監(jiān)控
　　檢測隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速變化情況必須嚴(yán)格落實雙檢制度，采用KJ-2000N型安全監(jiān)測瓦斯自動監(jiān)測系統(tǒng)及人工檢測相結(jié)合方式。并采用瓦電、風(fēng)電連鎖裝置。
　　（1）使用風(fēng)電閉鎖裝置，該裝置設(shè)置于洞口主風(fēng)機(jī)處，當(dāng)主風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)無法滿足要求或因故停機(jī)時，將自動切斷洞內(nèi)所有電源。
　　使用瓦電閉鎖裝置，當(dāng)洞內(nèi)任一處瓦斯傳感器在檢測到有瓦斯超限的情況之下，洞內(nèi)照明電源及動力電源將自動切斷;
　?。?）監(jiān)控系統(tǒng)傳感器布置
　　傳感器由瓦斯傳感器及風(fēng)速傳感器成對組成，掌子面及回風(fēng)巷各斷面均設(shè)瓦斯傳感器和風(fēng)速傳感器3組，每組由1個瓦斯傳感器及1個風(fēng)速傳感器組合配套。分別掛設(shè)于拱頂中心及兩側(cè)拱腰，并跟隨隧道的掘進(jìn)深度調(diào)整相應(yīng)位置。
　　在臺車前方、洞室、橫通道、二襯跳打段、斷面變截面處均需單獨(dú)增設(shè)傳感器，預(yù)防特殊部位瓦斯聚集。
　　（3） 傳感器調(diào)校要求
　　瓦斯傳感器必須經(jīng)過專業(yè)機(jī)構(gòu)（質(zhì)監(jiān)部門）檢測合格，并且必須在檢測規(guī)定的使用期限內(nèi)使用。
　　瓦斯傳感器設(shè)定為當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.4%時，即報警，當(dāng)瓦斯?jié)舛葹?.5%時，洞內(nèi)自動切斷電源。當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到斷電濃度洞內(nèi)自動斷電后，必須進(jìn)行瓦斯?jié)舛葯z測，濃度不大于0.4%后，可人工復(fù)電。
　　（4）瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行與管理
　?、俑鶕?jù)隧道掘進(jìn)長度動態(tài)化調(diào)整傳感器的位置，也可根據(jù)隧道掘進(jìn)的長度相應(yīng)的增設(shè)傳感器。監(jiān)控系統(tǒng)管理及維護(hù)風(fēng)瓦傳感器的布設(shè)、每周不少于1次的感器檢查校檢等工作，必須指定專人負(fù)責(zé)專人管理，瓦檢員配合，以此來保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，指導(dǎo)現(xiàn)場施工，降低安全風(fēng)險。
　?、谕咚贡O(jiān)測系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)是瓦斯進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)測的結(jié)果。并有效及時進(jìn)行分析、整理，為現(xiàn)場施工提供有效安全、可靠的瓦斯參數(shù)依據(jù)。 　?、弁咚贡O(jiān)控系統(tǒng)派專業(yè)人員對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，檢查監(jiān)控線路、傳感器等的完好性。并安排專人進(jìn)行24小時不間斷監(jiān)測。
　?、転楸苊夤芾硎韬?，瓦斯?jié)舛葯z測及管理由施工、監(jiān)理、設(shè)計、建設(shè)單位，共同聯(lián)動管理。檢測數(shù)據(jù)異常時，自動監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出聲光預(yù)警，并自動短信形式向預(yù)設(shè)定人員發(fā)送預(yù)警信息。
　　出現(xiàn)預(yù)警后，根據(jù)管理實施細(xì)則，必須立即根據(jù)預(yù)警等級做出相應(yīng)緊急響應(yīng)，并逐級報送聯(lián)動管理單位，再根據(jù)預(yù)警等級做相應(yīng)研究處理。
　?、荼O(jiān)測人員對監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)及時進(jìn)行整理、分析，對系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時要做好臺賬登記。為現(xiàn)場施工安全提供有效的指導(dǎo)。
　?、?監(jiān)測人員每天對瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行打印，按照相關(guān)要求進(jìn)行上報日報表及周報表，并上報項目部相關(guān)部門及監(jiān)理部進(jìn)行審閱并簽字確認(rèn)。
　?。?）瓦斯超限處理
　　隧道內(nèi)任何一處瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.4%時應(yīng)停止洞內(nèi)一切工作并撤出人員，同時上報項目部相關(guān)部門及監(jiān)理部， 隨即加強(qiáng)洞內(nèi)通風(fēng)。當(dāng)達(dá)到0.5%時應(yīng)立即上報建設(shè)單位。
　　5.3 用電防護(hù)
　　高瓦斯隧道內(nèi)必須為雙電，確保通風(fēng)正常及緊急情況的處置。且用電均必須滿足高瓦斯隧道內(nèi)用電管理規(guī)定，電纜為銅芯瓦斯隧道專用電纜，照明燈具及各用電設(shè)備必須為本安防爆型或進(jìn)行防爆改裝合格的。
　　洞內(nèi)電力布設(shè)需有資質(zhì)單位進(jìn)行專門用電方案設(shè)計，按程序?qū)徟细窈髮嵤⒔⑾鄳?yīng)檔案。
　　專業(yè)電工和各類用電人員需持證上崗，嚴(yán)格執(zhí)行三級交底、崗前培訓(xùn)及班前講話制度，定期開展用電安全教育和考核，上崗人員必須持有勞動監(jiān)督部門核發(fā)的上崗證，杜絕無證上崗。
　　5.4 防爆設(shè)備改造
　　洞內(nèi)使用各種設(shè)備、儀器須使用本安型，如該設(shè)備無本安型，需選擇有資質(zhì)的單位進(jìn)行設(shè)備預(yù)防高溫、電火花及瓦斯超限預(yù)警方面進(jìn)行防爆改裝改造。
　　6 安全措施
　?。?）對現(xiàn)場管理及施工作業(yè)人員進(jìn)行瓦斯專業(yè)知識和安全教育的培訓(xùn)，并有效掌握瓦斯突出預(yù)兆、預(yù)防突出的基本知識。嚴(yán)格放炮管理，必須使用煤礦許用炸藥和電雷管。爆破時，所有人員必須撤離至洞外。嚴(yán)禁隧道內(nèi)明火作業(yè)，嚴(yán)禁攜帶香煙、火柴進(jìn)入隧道。并在洞口20米范圍內(nèi)設(shè)置明顯的嚴(yán)禁明火。
　?。?）瓦斯檢測機(jī)構(gòu)配備2名專職瓦檢員，洞外門禁系統(tǒng)配備2名檢查人員。監(jiān)控系統(tǒng)配備2名人員。
　?。?）根據(jù)施工情況配置1套自動監(jiān)控系統(tǒng)，2名瓦檢員，若干個自救儀。若干臺爆改裝車輛。并配備1套主通風(fēng)系統(tǒng)及1套備用通風(fēng)系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)備用一套以防止主工點(diǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)斷電情況下啟用發(fā)電機(jī)。所有備用系統(tǒng)必須滿足洞內(nèi)24h不間斷的需求。
　?。?）洞內(nèi)開挖嚴(yán)格按照瓦斯隧道管理制度要求加強(qiáng)檢測頻率、加強(qiáng)通風(fēng)管理制度、加大超前水平探孔施工頻率原則。避免洞內(nèi)瓦斯超限。
　?。?）鉆孔完成后，采用高壓風(fēng)進(jìn)行孔內(nèi)吹空。裝藥前必須經(jīng)瓦檢員檢測瓦斯?jié)舛任闯瑯?biāo)時才可進(jìn)行下道工序施工。裝藥前、爆破前和爆破后檢查瓦斯，只有當(dāng)距離爆破地點(diǎn)20米內(nèi)風(fēng)流瓦斯?jié)舛刃∮?.4% 時，方可準(zhǔn)許裝藥爆破。嚴(yán)格執(zhí)行 “一炮三檢”制度，嚴(yán)禁瓦斯超限爆破，炮眼內(nèi)發(fā)現(xiàn)異狀，溫度驟高或驟低，有顯著瓦斯涌出情況時，都不準(zhǔn)裝藥爆破。爆破工必須親自檢查，嚴(yán)禁其他任何人代替。