【摘 要】近年來(lái)，我國(guó)鐵路公路等修建過(guò)程中瓦斯隧道所占比例越來(lái)越高，對(duì)于瓦斯隧道施工技術(shù)的要求也日趨增高。本文結(jié)合南呂梁山隧道施工實(shí)際，探討了煤層瓦斯隧道的施工特點(diǎn)，并提出了煤層瓦斯隧道施工的注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】煤層瓦斯隧道；施工技術(shù)；注意事項(xiàng)

隨著我國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展，穿越煤層的瓦斯隧道建設(shè)越來(lái)越多，施工難度也越來(lái)越大。例如南呂梁山隧道4#斜井有一段正穿煤系地層，存在煤與瓦斯突出、煤層自然發(fā)火的危險(xiǎn)，施工難度很大。因此，對(duì)于煤層瓦斯隧道的施工特點(diǎn)及注意事項(xiàng)的研究是很有必要的。

1、煤層瓦斯隧道的施工特點(diǎn)

1.1需配備地質(zhì)信息預(yù)報(bào)系統(tǒng)

由于煤層瓦斯隧道施工的特殊性，其施工環(huán)境危險(xiǎn)系數(shù)較高，因此其地質(zhì)信息的預(yù)報(bào)工作就顯得尤為重要。一般的地質(zhì)預(yù)報(bào)采用地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)雷達(dá)以及紅外線探頭等技術(shù)的結(jié)合來(lái)進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)，還有一些大型的煤層瓦斯隧道施工中會(huì)使用更為先進(jìn)的信息化、計(jì)算機(jī)化的設(shè)備來(lái)進(jìn)行地質(zhì)信息預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)時(shí)效性和準(zhǔn)確率更高。

1.2需配備危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

煤層瓦斯隧道中的危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般分為兩種，第一個(gè)種是人工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。由于煤層瓦斯隧道施工的特殊性，其施工環(huán)境中可能存在瓦斯等對(duì)人體有害的氣體，因此在煤層瓦斯施工過(guò)程中需要配備具有相關(guān)資格的瓦檢員，同時(shí)瓦檢員還會(huì)配備便攜甲烷傳感器等有害氣體的檢測(cè)儀器；另一種是全天候自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。工況環(huán)境中會(huì)安裝瓦斯探頭，一旦探頭發(fā)現(xiàn)瓦斯氣體，信息就會(huì)反饋給控制中心，然后控制中心會(huì)發(fā)出警報(bào)并切斷工作用電源。

1.3配備進(jìn)洞管理系統(tǒng)

煤層瓦斯隧道的施工環(huán)境中一般會(huì)配備進(jìn)洞管理系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)由兩個(gè)部分組成，一部分是進(jìn)洞人員自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，一部分是人工值班制度。前者有電子信息設(shè)備通過(guò)要求進(jìn)洞人員刷卡等方式自動(dòng)跟蹤進(jìn)洞人員，后者是指執(zhí)行人工值班制度，通過(guò)設(shè)置專門(mén)值班室、人工登記、巡邏等方式跟蹤進(jìn)洞人員。完善的系統(tǒng)管理系統(tǒng)對(duì)于施工人員的保護(hù)、事故的發(fā)生時(shí)的救援工作都有十分重要的作用。

1.4電力管理良好

煤層瓦斯隧道內(nèi)的電力系統(tǒng)的良好管理不僅能夠提供電力保證整個(gè)施工設(shè)備以及安全檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行，而且良好的電力設(shè)備管理對(duì)于事故后的救援也意義重大。良好的電力管理包括制定專門(mén)的電力管理方案、電力供應(yīng)采用多電源供電、電力系統(tǒng)維護(hù)及時(shí)等。

1.5施工環(huán)境通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)良好

施工環(huán)境中的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于隧道內(nèi)瓦斯等有害氣體事故的發(fā)生有直接影響。一般情況下，低瓦斯區(qū)段采用壓入式通風(fēng)，高瓦斯區(qū)段采用巷道式通風(fēng)；煤層瓦斯隧道開(kāi)挖面必須采用獨(dú)立通風(fēng)；隧道內(nèi)的氧氣含量不能低于20%等。想要滿足這些通風(fēng)要求，就必須設(shè)計(jì)良好的通風(fēng)系統(tǒng)。

1.6爆破作業(yè)特殊

由于煤層瓦斯隧道處于煤系地層之中，其爆破作業(yè)與一般的爆破有許多不同之處，包括煤層瓦斯隧道爆破使用的炸藥必須是專用的炸藥，爆破起爆方式必須是電力起爆、裝藥方式和裝藥量有特殊要求等。

2、煤層瓦斯隧道施工的注意事項(xiàng)

2.1注意煤層瓦斯隧道的絕對(duì)瓦斯涌出量

在正常的施工情況下，煤層瓦斯隧道單位時(shí)間內(nèi)涌出的瓦斯量叫做絕對(duì)瓦斯涌出量。其一般可以通過(guò)總回風(fēng)風(fēng)量以及瓦斯?jié)舛葴y(cè)試出來(lái)。隧道內(nèi)的絕對(duì)瓦斯涌出量和隧道所處的地質(zhì)情況有很大的關(guān)系，一般來(lái)說(shuō)，接近煤層時(shí)瓦斯涌出量會(huì)顯著增加。人們可以通過(guò)測(cè)定絕對(duì)瓦斯涌出量來(lái)確定隧道的瓦斯等級(jí)。由中鐵十一局第五工程公司承擔(dān)建設(shè)的南呂梁山隧道4#斜井穿越石炭系太原組（C3t）、本溪組（C2b）煤系地層，該段煤層具有自燃性，煤塵具有爆炸性，為主要瓦斯逸出區(qū)。

2.2完善安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

完善的煤層瓦斯隧道安全系統(tǒng)應(yīng)該包括能夠提前預(yù)測(cè)地質(zhì)信息的地質(zhì)信息預(yù)報(bào)系統(tǒng)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)的危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及能夠跟蹤施工人員的進(jìn)洞管理系統(tǒng)等。對(duì)于地質(zhì)信息預(yù)報(bào)系統(tǒng)，可以加大信息技術(shù)的應(yīng)用，提高整個(gè)系統(tǒng)地質(zhì)信息預(yù)報(bào)的時(shí)效性和準(zhǔn)確度；對(duì)于危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以采用互補(bǔ)型的監(jiān)測(cè)方式，避免單一監(jiān)測(cè)方式帶來(lái)的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問(wèn)題。一方面，可以采用人工監(jiān)測(cè)方式和全天后自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行互補(bǔ)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)可以24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)的工況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)瓦斯泄漏等危險(xiǎn)情況，而人工監(jiān)測(cè)可以彌補(bǔ)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)盲區(qū)，隨時(shí)對(duì)一些細(xì)微的地方進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)；另一方面，可以采用便攜式沼氣報(bào)警儀、便攜式光干涉式甲烷測(cè)定器以及瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)等多種監(jiān)測(cè)設(shè)備協(xié)同工作，共同監(jiān)測(cè)安全情況，保證相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外，進(jìn)洞人員管理也應(yīng)采用人工值班制度與進(jìn)洞人員自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)互補(bǔ)工作，通過(guò)人工值班登記、巡查和電子設(shè)備刷卡進(jìn)洞等方式，確保掌握每位進(jìn)洞人員的相關(guān)情況，便于進(jìn)洞人員的管理和事故發(fā)生時(shí)的救援行動(dòng)。南呂梁山隧道4#斜井施工過(guò)程中，制定了瓦斯監(jiān)測(cè)和安全施工細(xì)則，并采用了較為完善的危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，較好的保證施工過(guò)程中的安全問(wèn)題。

2.3使用合適的電力設(shè)備

由于煤層瓦斯隧道施工環(huán)境的特殊性，其施工電力設(shè)備的選用需要給與一定的關(guān)注。在隧道內(nèi)非瓦斯區(qū)和低瓦斯區(qū)可以使用非防爆型電力設(shè)備，而對(duì)于工作于高瓦斯區(qū)和瓦斯突出區(qū)的電力設(shè)備，一定要選用防爆型的。在南呂梁山隧道4#斜井中，由于其存在爆炸性的煤塵，容易發(fā)生煤塵和瓦斯綜合性爆炸。因此，4#斜井中使用的電力設(shè)備應(yīng)該是具有防爆特性的設(shè)備。

2.4采用特殊的爆破施工技術(shù)

為了適應(yīng)煤層瓦斯隧道內(nèi)的施工環(huán)境，爆破作業(yè)必須采用特殊的爆破施工方式。首先爆破用的炸藥必須是煤礦的許用炸藥，雷管必須煤礦的許用雷管，并且要使用毫秒延期雷管，最后一段雷管延時(shí)不能超過(guò)130ms；其次，爆破眼要采用濕鉆的方式，孔深不應(yīng)小于0.6m；再次，裝藥方式采用正向連續(xù)裝藥，裝藥量一般不大于炮孔深的1/2，并用水炮泥或者黏土炮泥做好炮眼的封堵；然后，起爆方式采用電力起爆，爆破方式采用正向爆破，電源以及爆破的連接方式最好采用串聯(lián)連接，并注意安排起爆的對(duì)策；最后，在爆破作業(yè)中，還要控制爆破產(chǎn)生的空氣沖擊波及其輔助技術(shù)的使用，防止反復(fù)疊加的空氣沖擊波引爆易燃?xì)怏w。南呂梁山隧道4#斜井施工過(guò)程中會(huì)穿過(guò)煤層瓦斯地段，其爆破施工必須采用特殊的爆破方式，以防止安全事故的發(fā)生。

3、結(jié)語(yǔ)

煤層瓦斯隧道施工技術(shù)尚有許多需要探討的地方，施工過(guò)程中需要注意的問(wèn)題也還需要進(jìn)一步研究。但是隨著信息化技術(shù)在煤層瓦斯隧道施工領(lǐng)域應(yīng)用的增多，相關(guān)施工技術(shù)、規(guī)范的不斷完善，相信很多煤層瓦斯隧道施工的問(wèn)題都會(huì)得到解決。

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