1工程概況

峨漢高速是四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分，建成后與雅西、樂雅、成樂、樂宜、樂自等高速一體形成完善的高速公路網(wǎng)。金口河隧道全長8130m，隧道最大埋深1317m，是峨漢高速控制性工程之一，位于四川省西南部樂山市峨邊彝族自治縣和金口河區(qū)交界處，位于大渡河、官材河和多個斷層包圍的地區(qū)，屬于深切高中山峽谷地形。隧道地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件極其復雜，被多個斷層包圍，隧道的不良地質(zhì)突出了斷層破碎帶、溶解孔、溶解區(qū)、軟巖大變形、巖爆、煤層瓦斯、有害氣體等特殊地質(zhì)。

2煤層瓦斯狀況

隧道K63+720-K68+820段通過前震旦系峨邊群第二段地層，該段地層以碳板巖為主，而且碳板巖局部存在石墨化現(xiàn)象，具有生烴條件，根據(jù)金隧SZK03的鉆孔，可以看出碳板巖有石墨化現(xiàn)象，局部含有劣質(zhì)煤。目前正在開展相關(guān)測試工作，出口端深孔也正在鉆頭，因此該隧道的瓦斯等級需要在鉆頭和相關(guān)測試完成后進行正確判定，經(jīng)初步分析，隧道暫定為低瓦斯隧道，由高瓦斯隧道管理，具體的瓦斯等級和揭煤方案在相關(guān)測試完成后進一步確定。據(jù)專家地質(zhì)資料報道，線路通過前震旦系峨邊群的第二段地層，煤層厚度不同，隧道附近有可采煤層，隧道施工需要斯突然防治、瓦斯排放、揭煤等制定相關(guān)預案。

利用先進的地質(zhì)預報物長距離探索煤層的位置，通過先進的地質(zhì)探索孔正確定位煤層，采樣判定瓦斯，根據(jù)煤礦石門揭開煤的四位一體測定瓦斯含量等參數(shù)。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，煤層厚度≤0.3m，可以直接遠程炮擊打開煤層。否則，煤層厚度>0.3m必須采取本措施。對瓦斯的涌動量超過警戒值，設計了通過富含瓦斯地面過程中瓦斯排放施工方案和參數(shù)[2]。

3低瓦斯抽出方案

瓦斯突出危險性預測結(jié)果突出危險，貸款煤方案流程進入下一個工作步驟:工作面瓦斯排出。

3.1煤層燃氣排放孔設計

3.1.1設計參數(shù)在工作面預測為突出危險工作面時，必須采取工作面預防措施。結(jié)合揭煤方案，工作面防突措施為鉆孔氣體排放方式。

3.1.2排孔設計排孔采用臺階式設置，控制范圍為隧道拱墻輪廓線外5m，仰拱下2m，排孔φ75mm，孔底間距2m，行距2m，孔深跨煤層≥0.5m。為了加快排出孔的施工進度，將手掌面的上臺階挖到距煤層5m法線的位置后，上下臺階同時孔排出。

3.1.3排放孔施工采用ZY1250鉆機進行施工，施鉆時鉆孔采用梅花形布置，分兩批間隔施鉆，第一批排放孔施工后觀測排放效果，進而優(yōu)化第二批鉆孔參數(shù)。

3.2揭煤掌子面防突措施效果檢驗

3.2.1檢驗方法采用鉆孔鉆屑瓦斯解析指標法進行效果檢驗。檢測K1值時，檢測值小于臨界值0.4ml/gmin1/2時，鉆頭時沒有噴孔、鉆頭或其他突出現(xiàn)象，即沒有突出現(xiàn)危險的手掌面，否則仍為突出現(xiàn)危險的手掌面，必須采取補充排放措施，再次檢測措施效果

3.2.2施工時，手掌面距煤層法線最小5m時，施工手掌面煤層的突出預防措施進行效果檢查，檢查孔5個，φ75mm，分別位于手掌面上、下、中、兩側(cè)。采用ZY-1250鉆頭施工，進入煤層每1m采集孔口排出的粒徑1~3mm煤層鉆頭，測試K1。

3.2.3最后驗證手掌面挖掘到煤層2m法線位置時，打開煤掌面挖掘到煤層最小法線距離1.5m時，開始手掌面挖掘煤流程。

4燃氣隧道施工控制要點

燃氣爆炸需要同時具備三個條件，限制其中一個必要條件，避免燃氣爆炸，加強通風是最有效的方法。瓦斯隧道采用強化通風系統(tǒng)配置和管理為主的施工組織方案，既能保證高燃氣隧道的安全施工[3]，又能達到節(jié)約投資的目的。

4.1科學通風設計

為保證瓦斯隧道施工安全，建立可靠的通風系統(tǒng)，通過風速風量淡化高瓦斯，降低稀釋瓦斯?jié)舛�，實現(xiàn)無通風死角。塌陷的空腔應防止氣體聚集，設置專用風筒稀釋氣體，盡快堵塞，不得在其下方進行帶電作業(yè)。在包括氣體工程區(qū)域的施工中，通風機必須設置三專(變壓器、開關(guān)、線路)兩個關(guān)閉(風力發(fā)電、瓦電關(guān)閉)設施。隧道內(nèi)電氣設備實行風、瓦、電阻，當隧道內(nèi)氣體濃度超限時，可立即自動切斷設備電源。建立配置科學、經(jīng)濟合理，高效穩(wěn)定的通風系統(tǒng)。

4.2通風系統(tǒng)的配置

（1）通風方式選擇：通風方式受制于隧道獨頭掘進長度，故不再區(qū)分非瓦斯工區(qū)、低瓦斯工區(qū)、高瓦斯工區(qū)和瓦斯突出工區(qū)，而根據(jù)瓦斯地段距離洞口的長度以及通風系統(tǒng)的有效通風長度確定采用壓入式、混合式、巷道式或聯(lián)合采用不同的通風方式。通風方案根據(jù)施工進度動態(tài)調(diào)整，各階段銜接有序納入工序管理。(2)鼓風機必須設置兩個電源、管道和風力發(fā)電閉鎖裝置。常用電源故障時，備用電源必須在15min以內(nèi)連接，以確保鼓風機正常工作。雙電源建設困難時，必須設置備用發(fā)電機，其發(fā)電量滿足通風機的需要。(3)瓦斯隧道應配置同等性能的備用風扇，保持良好的使用狀態(tài)。(4)對于瓦斯容易積累的崩潰室、模板臺車附近、斷面變化的空間、模板臺車附近的區(qū)域，配置防爆型空氣風扇和局部風扇等設備，實施局部換氣的方法，消除瓦斯的積累。

4.3加強通風管理

加強通風管理在防范燃氣事故中具有重要作用，通過規(guī)范通風檢測和管理工作，通過通風速度、燃氣濃度兩個指標進行雙控管理，使掌面具有足夠的供風量，盡快稀釋溢出燃氣，降低燃氣濃度，保證施工安全。(1)從管道口挖掘工作面的距離<5m，管道應立即安裝，保證直接和接頭密封，損壞的管道應立即更換、修理，管道100米的漏風率≤2%。(2)全斷面挖掘時風速≥0.15m/s，分部挖掘風速≥0.25m/s；采用提高風速法消除氣體積聚時，風速應保證≥0.5m/s。(3)瓦斯隧道應保證連續(xù)通風。沒有特別的理由，不能停止風。如果氣體濃度在規(guī)定的限制值以內(nèi)，就不能恢復正常作業(yè)。

4.4燃氣檢測與監(jiān)測

加強燃氣檢測、防火工作。隧道開挖過程中，設立專職瓦斯檢查人員(必須持證上崗)，配備便攜式瓦斯報警器、微型瓦斯檢查報警器等專業(yè)瓦斯檢查設備，不定期隨時檢查隧道各危險點和風流中的瓦斯?jié)舛龋�瓦斯�(jié)舛瘸�過1%時或瓦電閉鎖系統(tǒng)停電時，必須立即停止隧道施工，作業(yè)人員必須立即撤離隧道，查明原因后采取措施隧道內(nèi)所有作業(yè)人員嚴禁吸煙飲酒，禁止攜帶所有明火和火花，爆破器材必須采用安全炸藥和雷管，使用毫秒雷管時總延遲不得超過130ms，不得跳躍使用。

4.5機電防爆配置

關(guān)于防爆設備的問題，《鐵路燃氣隧道技術(shù)規(guī)范》(TB10120-2021)中低燃氣隧道可以使用非防爆電氣設備，但實際上只要是燃氣隧道，燃氣就有局部流出和聚集的問題(1)對于低氣隧道，采用非防爆機電設備配置方案，加強通風檢測和管理，避免氣體積聚，將洞內(nèi)各處氣體濃度控制在0.5%以下。(2)對于高氣隧道，采用半防爆機電設備配置方案，在孔內(nèi)固定鋪設的電纜、照明、通信、信號、變壓器、局部風扇、電機、配電箱、開關(guān)等采用防爆型，加強通風，將孔內(nèi)各地氣濃度降低到0.5%以下，移動機械和電氣設備采用非防爆型

5結(jié)語

煤層煤氣隧道揭開煤炭的關(guān)鍵是降低煤層煤氣濃度，隧道受空間制約布置排放孔時掌面的鉆孔間隔接近，容易堵塞掌面附近的孔，或者受煤層和隧道角的影響鉆孔長，增加施工成本，分階段排放