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1、高瓦斯隧道施工工藝工法QB/ZTYJGYGF-SD-0504-第五工程 李建銘1 序言1.1 工藝工法概況新中國成立后，中國修建瓦斯隧道累計80多座，其中1999年前修建了18座，以后修建了70余座，這些隧道中1959年修建貴昆線貴陽六枝段巖腳寨隧道，和修建全部汶高速公路董家山隧道前后發生過瓦斯爆炸等惡性事故，引發了業界普遍關注。瓦斯是埋藏在地下煤在其變質過程中生成或埋藏在地下天燃氣逸出烴類氣體總稱，通常以甲烷為主，它以游離、吸附和吸收3種狀態賦存在煤層及煤層圍巖內。隧道建設過程中，滯留在煤層、煤層圍巖或游離在圍巖裂隙內瓦斯不停釋放出來，就可能發生瓦斯災難。上世紀90年代以來，伴隨科技進步，技2、術革新，侯月鐵路云臺山隧道、南昆鐵路家竹菁隧道、成渝高速公路中梁山隧道、全部汶高速公路紫坪鋪隧道開始部分借鑒礦用技術和管理經驗取得了成功；開始修建蘭渝鐵路圖山寺隧道，系統引進吸收消化和創新礦用技術和管理經驗，并將優異自動化管理技術用于高瓦斯隧道施工，使得瓦斯隧道施工技術日臻成熟，并取得了良好社會經濟效益。1.2 工藝原理瓦斯隧道施工根據“早預報、適排放、勤監測、禁火源、強通風、控濃度”標準，循序漸進向前施工。經過超前地質估計預報探明前方未掘進地段瓦斯儲量，在開挖前（合適抽排）、開挖中和開挖后等工序作業過程中，采取多個技術和管理方法，禁絕火源，預防撞擊，將瓦斯濃度控制在0.3%以內,將CO濃度控3、制在24ppm以內，回風風速不小0.5m/s，從而實現高瓦斯隧道安全施工。2 工藝工法特點2.1依據工程地質條件和地層瓦斯含量，確定地質分級，劃分高瓦斯和低瓦斯工區，在不相同級瓦斯工區選擇不一樣施工方案，不僅確保安全，而且節省成本。2.2新鮮風供給必需二十四小時不間斷，并設置“風電閉鎖裝置”。2.3采取遠程自動監測系統對洞內工作面瓦斯濃度、回風風速、CO濃度二十四小時不間斷遙測，且監測系統和風機系統鏈接，當所測數據超標后，監測系統立即向風機自動控制系統傳輸指令，加強通風。2.4建立兩級出入隧道安全檢驗門崗，制訂極為嚴格出入隧道管理制度, 采取感應式IC智能卡管理系統對出入隧道作業人員進行實名管4、理，能夠切實杜絕火源進洞，能正確掌握進出隧道作業人員及其數量。2.5高瓦隧道作業區機械設備均要進行防爆或隔爆改裝，洞內電氣通風設備設施均要采取阻燃、抗靜電等特殊材料生產產品，產品更換周期長，成本高。3 適用范圍本工法適適用于在煤系地層或富存天燃氣地域修建鐵路、公路或水工隧道，對在煤系地層或富存天燃氣地域修建其它地下工程。4 關鍵引用標準4.1 鐵路瓦斯隧道施工技術規范、煤礦安全規程、鐵路隧道工程施工技術指南（TZ204)、鐵路隧道工程施工質量驗收標準(TB10417)、鐵路隧道施工規范(TB10204)、新建鐵路鐵路工程測量規范(TB 10101)、鐵路隧道超前地質預報技術指南(鐵建設105號5、)、鐵路隧道風險評定和管理暫行要求(鐵建設200號)、鐵路隧道工程施工安全技術規程(TB10304)、鐵路工程水文地質勘察規程(TB10049)。4.2設計圖紙、協議文件。5 施工方法隧道開挖前，先采取物探或鉆探等超前估計預報手段探測瓦斯含量、濃度及壓力，后對隧道是否為高瓦斯隧道或高瓦斯工區進行判釋。對高瓦斯隧道（或高瓦斯工區后），于開挖前完成隧道內供電、通風、機械設備及設施防爆(或隔爆)改裝；配置瓦斯自動監測報警系統和人工檢測儀器，建立健全瓦斯檢測、通風、進洞等安全管理機構及系列安全管理制度；瓦斯涌出量3m3/min時，還應采取鉆孔抽排釋放瓦斯降低瓦斯濃度后，再進行開挖作業。開挖使用礦用火工6、品進行光面爆破,開挖作業鉆孔裝藥、爆破前后和出碴過程中必段堅持瓦斯檢測；開挖出碴完成后，應立即采取防滲砼封閉新開挖面，降低瓦斯溢出量，立即完成隧道早期支護預防隧道坍塌引發瓦斯積聚；施工全環封閉防滲二襯砼。6 工藝步驟及操作關鍵點6.1 施工工序安排及工藝步驟高瓦斯隧道施工工藝步驟圖以下:洞身開挖工程地質法TSP203超前鉆孔瓦斯探測瓦斯判定0.5m3/minQQ05m3/min高瓦斯工區低瓦斯工區配置防爆設施及設備防爆性能改裝高瓦斯隧道通風設計及實施人工瓦斯檢測配置自動監測瓦斯系統通 風Q3m3/min0.5m3/minQ3m3/min濃度大于0.3%鉆孔抽排釋放瓦斯通 風通 風檢測瓦斯濃度濃7、度小于0.3%濃度小于0.3%早期支護二次襯砌圖1 高瓦斯隧道施工工藝步驟圖6.2 操作關鍵點 開挖1采取臺階法開挖，臺階長度控制在5m以內，當瓦斯溢出量時0.5m3/min，開挖進尺控制在1m以內。2 采取3#煤礦許用炸藥，煤礦許用5段電雷管，電力起爆。嚴禁使用秒或半秒級電雷管。使用煤礦許用毫秒延期電雷管時，最終一段延期時間不得大于130ms。3 采取電雷管起爆時，嚴禁反向裝藥；采取正向連續裝藥結構時，雷管以外不得裝藥卷。在巖層內爆破，炮眼深度不足0.9m時，裝藥長度不得大于炮眼深度1/2；炮眼深度為0.9m以上時，裝藥長度不得大于炮眼深度2/3。在煤層中爆破，裝藥長度不得大于炮眼深度1/28、。4 爆破網絡和連線，必需符合下列要求：1）必需采取串聯連接方法，檢驗散雜電流，散雜電流不超標時，爆破人員方可工作，除瓦檢人員外其它人員均撤離工作面，設置警戒人員。線路全部連接接頭應相互扭緊，明線部分應包覆絕緣層并懸空。2）母線和電纜、電線、信號線應分別掛在巷道兩側，若必需在同一側時，母線必需掛在電纜下方，并應保持0.3m以上間距。3）母線應采取含有良好絕緣性和柔軟性銅芯電纜，并隨用隨掛，嚴禁將其固定。母線長度必需大于要求爆破安全距離。4）必需采取絕緣母線單回路爆破，裝藥炮眼不響時，放炮員必需先取鑰匙，再將放炮母線摘下扭線短路，最少等15分鐘，方可嚴線檢驗原因。5）嚴禁將瞬發電雷管和毫秒電雷管9、在同一串聯網路中使用。6）爆破只許采取礦用防爆型起爆器，并定時檢驗保養。5 嚴格實施“一炮三檢制”、“三人連鎖爆破制”。6.2.2探測瓦斯1 成立超前地質估計預報小組當瓦斯隧道比較集中或一座瓦斯隧道分別由進出口相向掘進時,宜成立一個超前地質預報小組，小組最少配置1名熟悉物探和鉆探地質工程師，1名鉆機熟練操作工。2 依據瓦斯隧道地質分級表，開挖前以每100m/次頻率采取TSP203長距離預報開挖掌子面前方地質情況，前后兩次搭接10m，探測后結合工程地質法對前方地質情況進行判釋；再采取超前深孔鉆孔每30m/次，部署3孔，探測并驗證前方地質情況，每次搭接5m，每孔探測時應測量鉆孔瓦斯每分鐘涌出量，瓦10、斯壓力。6.2.3 瓦斯判定 依據超前估計預報資料，對待開挖段進行風險評定。依據瓦斯涌出量、濃度和瓦斯壓力，判釋其是否為高瓦斯隧道或高瓦斯工區。當瓦斯涌出量0.5m3/min為高瓦斯隧道或工區，反之則為低瓦斯隧道或工區。6.2.4 安裝防爆電器設施1 高瓦斯隧道采取公用電網和自備發電站雙電源供電,自備發電站安裝備用電源自動切換裝置,公用電網停電時自備發電機自動供電，確保通風機、瓦斯監測系統、洞內照明設備供電和正常運轉。2 按“三專”專用防爆變壓器、專用開關、專用供電線路，“兩閉鎖”瓦電閉鎖（瓦斯濃度超標時和供電閉鎖）、風電閉鎖（局部通風和供電閉鎖）布設洞內配電設備及照明電器。3 洞內配電設備及11、照明電器全部采取防爆型,低壓配電箱必需含有斷相、短路、漏電和接地保護功效。4 采取不延燃橡套電纜部署洞內高、低壓電纜，多種電纜分支連接必需使用和電纜配套防爆連接器、接線盒，移動式或手持式電氣設備電纜采取專用不延燃電纜。5 隧道內高壓電網單相接地按電容電流小于20A施工，嚴禁高壓饋電線路單相接地運行，隧道內多種機電設備和作業機械嚴禁接地，作業機械嚴禁帶電檢修。6.2.5 機械設備防爆改裝1 對洞內施工工程機械柴油機“冷卻方法、開啟方法”進行防爆改裝。2 對防爆柴機在使用過程中可能受到撞擊部位采取輕金屬制造成，在其外設置噴涂保護層，或設置鋼質罩殼保護。3 在柴油機進氣系統前設置阻火器，即在空氣濾清12、器后端設置阻火器空氣關斷閥。在柴油機排氣設置水洗箱及阻火器，水洗箱安裝在阻火器前，以使防爆柴油機廢氣排出前經過水洗箱，消除火星。4 改裝柴油機，使其含有聲光報警功效，當排氣溫度高于70，表面溫度高于150，冷卻水溫度高于95或廠家設計值，廢氣處理箱缺水，潤滑油壓力、液壓油壓力、壓縮空氣壓力低予最低壓力，超出最高轉速時自動報警。6.2.6 通風1 瓦斯隧道通風設計參數選擇瓦斯隧道通風設計，除按一般隧道通風設計考慮“洞內同一時間全部作業人員消耗新鮮風空氣需風量、洞內全部內燃機械工作消耗新鮮風所需風量、稀釋爆破作業所生產有害氣體所需風量、保持洞內作業環境適宜溫度所需風速外”，還應尤其計入“稀釋瓦斯降13、低瓦斯濃度所需風量和確保洞內回風風速V1m/S所需風量”，來綜合比較進行設計。2選擇通風方法1）對于單線隧道，隧道開挖面積小于64m2,當隧道施工長度1200m時，可采取壓入式通風；當隧道施工長度1200m時，宜采取混合式通風。2）當單線隧道設計有平導或雙線隧道施工，可采取巷道式通風。3 通風系統部署1）在瓦斯隧道配置雙風機雙管路，風機安裝在洞口外，距洞口距離大于20m，其中風機為防爆風機，通風管道為阻燃抗靜電風管。其中在開挖掌子面50m范圍內設置可移動式通風管道，確保在開挖或超前預報作業時風管距掌子面距離小于5m,爆破作業時，將風管快速撤至掌子面50m以外。2）在洞內綜合洞室、臺車前、斷面改14、變處設置防爆局扇排除瓦斯，對局扇實施風電閉鎖方法。在拱頂坍腔處，采取在高壓風管上接出分支管，設置噴嘴射風排除積聚瓦斯。3）當采取巷道式通風時，應在橫洞處設置防爆射流風機導流，在橫通道對應位置設置導風過渡段。4）在隧道洞口襯砌砼上設置風速傳感器，經過通信光纜和洞口瓦斯監測中心室KJ90監測系統連接。4 成立專門通風管理小組,負責通風管理。1）專門通風管理小組由組長、洞內通風管道維護班、風機操作司機和維護人員組成。2）其中組長宜由作業隊副隊長擔任，通風管道維護班除依據開挖掘進進度及鉆爆作業進程安裝拆除通風管道外，還應隨時巡視通風管道破損情況，用風速儀、風壓計測風速、風壓，確保通風管道順直和完好率，15、及漏風率小于2%，洞內回風速度大于0.5m/s，并作好統計。3）風機操作司機和維護人員，應隨時檢視風機運行情況，搞好風機日常保養維護，確保工作風機二十四小時不間斷動轉，備用風機能在工作風機發生故障后隨時啟用，并按要求填好風機運轉統計。4）小組組長應定時（通常為1周）組織技術員、安全員進行測風工作及風電閉鎖測試，分析總結1周通風過程中出現問題，并制訂整改方法；依據開挖進度，確定是否調整通風方法及動態增加通風設備。6.2.7瓦斯檢測和監測高瓦斯隧道瓦斯濃度測量，采取“人工檢測和遠程自動監測”相結合方法，人工檢測和遠程監測相互校核，以人工移動方法檢測填補遠程監控系統自動監測部位固定局限。1 成立專門16、瓦斯檢測組一座隧道多口掘進時，每個口必需成立一個專門瓦斯檢測組，檢測組下設專職洞內移動式瓦斯檢測班和專職洞口遠程監控系統管理班。專職洞內移動式瓦斯檢測班每口配置3人，專職洞口遠程監控系統管理班配置2人，洞內檢測和洞口遠程監控均二十四小時不間斷進行。2 設備配置1）人工檢測，專職瓦斯檢測班，配置CJG10型光干涉式瓦檢儀和AZG-便攜式瓦斯檢測報警儀檢測瓦斯。2）洞口瓦斯監測室，配置KJ90瓦斯自動監控系統，經過安裝在洞內瓦斯傳感器，CO濃度傳感器和風速傳感器監測瓦斯濃度。KJ90瓦斯自動檢測系統由高低濃度瓦斯傳感器、溫度傳感器、風速傳感器、洞內分站、遠程斷電儀、瓦斯風電閉鎖裝置、主控計算機、備17、用計算機、專用阻燃電纜、防雷設施組成。3 瓦斯檢測部位和頻率1）瓦斯人工檢測實施三班倒二十四小時連續檢測，連續檢測開挖掌子面、模板臺車、橫通道、各類洞室、斷面改變等瓦斯易積聚部位；掌子面通常檢測5點，即拱頂、左右側拱腰，左右側拱腳。通常情況下，檢測1次/小時，當瓦斯濃度超出0.3%后,應檢測1次/15min。2）瓦斯自動遠程監測實施二十四小時連續監測，傳感器部署在距掌子面5.0m拱頂，開挖平臺上部，二襯臺車上部。3）嚴格實施“爆破工、工班長、瓦斯檢驗員”在場“一炮三檢制”和“三人聯鎖爆破制”，并立即將檢測報表報經理部安質部及總工程師審閱。4 瓦斯檢測儀器校驗及頻率1）瓦斯傳感器、CO濃度傳感器18、風速傳感器，每10天自檢1次，每6個月檢定1次。2）光干涉式瓦檢儀、便攜式瓦檢儀，每1周自檢1次，每6個月檢定1次。3）KJ90瓦斯自動監控系統，每10天自檢1次，每6個月檢定1次。5 定時公告和反饋瓦斯檢測濃度1）瓦檢員每次檢測后，必需將檢測結果立即通知工作面帶班工班長，形成檢測匯報，必需有工作面工班長或帶班人員簽認，若無簽認統計，一律視為無效統計，并追究瓦檢員責任。瓦斯檢驗必需滿足“三對口”制度，即“隧道檢驗地點統計板、瓦斯檢驗員隨身攜帶檢驗手冊和瓦斯臺帳（或調度日志）”三者上面填記相關情況和數據要完全一致，而不能出現矛盾、不符或遺漏。2）在每座瓦斯隧道洞口設置一個瓦斯人工動態檢測公告牌19、，每小時公布洞內各檢測部位瓦斯濃度情況。當瓦斯濃度超標時，現場應立即根據要求開啟應急預案。6.2.8抽排釋放瓦斯1 瓦斯抽放臨界條件當掌子面瓦斯涌出量3m3/min,對于全隧絕對瓦斯涌出量大于或等于40m3/min,應抽放瓦斯。2 卸壓鉆孔抽放1）在卸壓鉆孔抽放時，隧道開挖方法宜采取短臺階，每隔1015m，在左側或右側將開挖斷面加寬，加寬段橫向寬35.0m，縱向長5.0m。2）在每個加寬段內采取鉆機鉆孔12個，孔徑4560mm，孔深515.0m。3）預埋瓦斯抽放封孔器，鉆孔鉆至設計深度后，在抽放管外卷纏聚氨酯等發泡聚合材料藥液進入鉆孔將鉆孔密封，鉆孔孔口采取錨固劑固定。4、連接抽放管路抽放瓦斯20、。 早期支護爆破出碴完成后，立即對新開挖面采取48cm厚抗滲砼初噴封閉以降低瓦斯溢出量；然后按設計立即施作錨桿+鋼筋網+鋼架+復噴砼早期支護，立即使早期支護封閉成環。噴射混凝土宜摻用氣密劑，透氣系數不應大于10-11cm/s。 二次襯砌1 在襯砌外拱墻范圍設置環向盲溝,兩側邊墻各設一條縱向盲溝。環向盲溝接至縱向盲溝，縱向盲溝加設水氣分離裝置，將瓦斯經過排氣管引至洞口排出，地下水經過橫向水管引入側溝。2 噴射砼和二襯砼間設置全環瓦斯隔離板，其接縫均和隧道“縱向、橫向施工縫和沉降縫”錯開；并在二襯砼外緊貼防水板埋設背貼式止水帶，在二襯砼中間埋設中埋式止水帶，縱向施工縫設中埋式止水帶。3 采取模板臺21、車施工二襯砼，砼采取耐腐蝕砼。7 勞動力組織 高瓦斯隧道包含到工序關鍵有電器及機械設備防爆改裝，超前預報、通風、瓦斯檢測、抽放瓦斯、開挖、早期支護、砼施工等，勞動力配置以下表：表1 關鍵工序作業勞動組織表序號工作項目工 種人數1電氣設備改裝及維護電氣工程師1電工32機械設備改裝機械工程師1機械工23瓦斯檢測瓦檢員64通風通風工65物探地質工程師1鉆探鉆機司機4其它工序作業勞動力配置按一般隧道施工配置。8 關鍵機具設備關鍵施工機具見表6:表2 關鍵施工機具表序號作業名 稱規格型號單位數 量備 注1物探TSP預報系統TSP-203套1長距離物探2鉆探全液壓鉆機MKD-5S套1深孔鉆探鑿巖機YT-222、8臺5淺孔鉆探3瓦斯監測自動監控系統KJ90套1光干涉式瓦斯檢測儀CJG10臺10便攜式瓦檢儀AZG-臺10CO傳感器KG9201臺瓦斯傳感器KG9701型臺10風速傳感器GFW-15型臺54通 風軸流式通風機SDF(C)-NO13臺2132KW2射流式通風機37kw臺2局 扇K45臺6通風筒120cmm阻燃、抗靜電可移動式支架自制m50用于距懸掛掌子面50m范圍內可收縮式風筒5人員進出洞監控感應式IC智能卡管理系統V6.8套16通 信礦用電話KTH-門27照明和電力防爆低壓變壓器36v,20Kw臺2防爆高壓變壓器250KVA臺1防爆照明燈KBB-60/127V只150防爆射燈DGS-60/123、27V只3防爆電纜MY3*25m1WV防爆電纜MY3*35+1*16m照明總電纜380V防爆電纜MY3*50+1*16m400扒碴機、輸送泵防爆電纜MY3*70+1*25m動力380V（主電纜）防爆電纜MY3*16+1*10m動力380V防爆電纜MY2*2.5+1*10m1000照明燈8開挖風 鉆YT-28臺40鉆孔自卸車15T臺6防爆改裝挖掘機PC220臺1防爆改裝裝載機WA380臺1防爆改裝9早期支護鋼筋切斷機GQ40-F臺1鋼筋(型鋼)加工鋼筋彎曲機GW40-1臺1電焊機BX-300臺4鋼筋冷彎機臺1臺式鉆床24025臺2混凝土噴射機TK-500F臺2早期支護混凝土攪拌機JS500臺2124、0二次襯砌整體鋼模臺車9m/臺套1二次襯砌混凝土施工混凝土泵HBT60.875ZF套1混凝土罐車SX3255BM324臺3攪拌站50m3/min ,JS750臺2發電機320KW臺111量測及測量儀器防爆全站儀R-322NXm臺1防爆對講機KENWOOD-3160臺3精密水準儀DP3000臺1水準儀NL24A臺2收斂計JSS30A臺19 瓦斯施工監測控制9.1易出現問題 瓦斯檢測儀和瓦斯自動監測系統因為自檢和校正不立即所測數據失真；爆破后，自動監測系統受爆破震動影響，有時會自動歸零，造成統計數據失真。 人工使用光干涉式瓦檢儀測量前，未認真換氣或換氣不根本，造成所測數據不正確，誤導施工管理和作業25、人員；換氣地點溫度、氣壓和檢測地點不相當，相差較大，造成所測數據正確性差。9.1.3瓦斯檢測員未根據瓦斯檢驗計劃圖表要求逐點檢驗，造成漏檢，存在不安全隱患。9.2確保方法 定時自檢和聘用第三方檢測機構校正儀器；人工每班檢測應采取兩臺或兩臺以上光干涉式瓦檢儀測量，方便校核，每班爆破檢測數據后，立即將人工檢測數據和自動監測系統所測數據進行比較，不符時立即校核。 每次人工檢測前，必需在隧道內找一處空氣相對新鮮，氣溫、氣壓和待測點相當地方根本換氣。 嚴格要求專職瓦檢員必需根據瓦斯檢驗計劃圖表要求逐點檢驗，隧道安全員、領工員及作業隊責任人要定時或不定時進行抽查，對責任心不強或缺失人員要立即更換。10.安26、全方法10.1關鍵安全風險分析10.1.1 高瓦斯隧道關鍵安全風險是瓦斯燃燒、瓦斯爆炸和瓦斯突出，極易引發重大事故或尤其重大事故，造成作業人員群體傷亡和巨大財產損失。10.2確保方法 嚴格根據“早預報、適排放、勤監測、禁火源、強通風、控濃度”標準施工。對瓦斯隧道施工全部些人員進行強化培訓，并做到全員培訓，持證上崗。全部進洞作業機械設備和洞內電氣設備必需進行隔爆處理或采取防爆設施、設備。 杜絕火源進洞，嚴格兩級進洞(進入高瓦斯作業區、進入高瓦隧道兩級)準入安全檢驗，切實實施封閉式管理，嚴禁將易燃、易爆、易產生火花和靜電物品攜帶入洞。因為洞內特殊作業需要，確實要使用明火作業工序，必需實施“動火使用27、”制度，嚴格申請審批手續辦理，對不實施制度人和事要根據“四不放過”標準即犯即糾、一查倒底，嚴厲處理。10.2.5嚴格實施動火管理制度，確實需要動火作業，必需先檢測洞內作業面瓦斯濃度，當瓦斯濃度小于0.3%，可填寫動火作業申請表，由主管生產副經理同意后方可動火作業。動火作業時，瓦斯檢測人員必需全程跟蹤檢測瓦斯濃度，直到作業完成作業部位溫度恢復至洞內正常溫度后停止。10.2.6 嚴格實施通風管理制度，瓦斯隧道施工應連續通風，無故不得隨意停風，如需停風，必需嚴格根據停風報批制度實施；通風系統全部運轉情況，必需建立運行管理檔案。通風設施安裝完正常動轉后，每10天進行1次全方面測風；對掌子面和其它用風地28、點依據需要進行測風，每次測風結果做好統計并寫在測風地點統計牌上。10.2.7 切實將超前估計預報納入工序管理，做到“不探不挖、不明不挖”。10.2.8 嚴格實施瓦斯檢測監控管理制度，按要求頻次檢測瓦斯和監控瓦斯，實施瓦檢測簽認和交接班簽認制度并立即填寫公告牌，遇瓦斯異常立即開啟應急預案和逐層上報。10.2.9成立應急搶險小組，做到方案到位、方法到位、物資供給到位和人員到位“四位一體”綜合應急預案，并對應急預案進行定時演練。11 環境保護方法高瓦斯隧道施工， 二十四小時不間斷通風通風機產生噪聲，是造成環境污染關鍵原因，對人體健康和工作效率全部有不一樣程度影響。11.1 用消聲材料(隔聲墻、隔聲值29、班室等)將發聲體和周圍環境隔開。11.2 在通風機上安裝消聲裝置，消除或減弱噪聲傳輸。12 應用實例12.1工程介紹由中鐵一局集團第五工程施工圖山寺隧道在四川省南充市萬家鄉及老君鎮境內，隧道設計為單線隧道，設計行車速度為160Km/h，全長3216米，最大埋深160m。為施工通風，分別在進口線路右側及出口線路左側各設置800m長平導一座。隧道穿過兩套地層，分別為第四系土層和侏羅系泥巖夾砂巖，圍巖基礎分別為、級。地下水不發育，關鍵有第四系孔隙水和基巖裂隙水。不良地質關鍵為高濃度瓦斯，隧道深孔天然氣測試結果顯示，單孔天然氣最高濃度9500ppm，計算隧道天然氣含量6087m3 ，瓦斯壓力0.2kp30、a，天然氣絕對涌出量3.03 m3/min。施工中揭示瓦斯最高濃度達5.0%,最大瓦斯壓力達0.21MPa，天然氣絕對涌出量達3.42 m3/min。隧道采取臺階法施工，早期支護采取噴錨支護， C25氣密性混凝土噴護，二次襯砌采取模筑混凝土施工，混凝土采取氣密性C35混凝土。12.2施工情況圖山寺隧道施工中切實將超前估計預報納入工序管理，采取物探（TSP203超前估計預報系統）和鉆探（超前鉆孔和5m加深炮眼進）相結合方法探測瓦斯，做到“不明不挖，先探后挖”；針對高瓦斯隧道特點，洞內全部電器設施采取防爆電器或不延燃電纜、將洞內施工機械進行了防爆改裝；開挖采取人工鉆眼，3#煤礦許用炸藥，5段電雷管31、爆破，每炮孔采取水袋堵塞炮孔，爆破作業堅持“一炮三檢制”和“三人連鎖爆破”等制度；建立人工檢測和KJ90遠程自動監測監測系統，二十四小時不間斷連續監測瓦斯、CO濃度和回風速度，在KJ90瓦斯遠程自動監控系統中設置斷電儀，實現“瓦電閉鎖”；采取防爆雙風機、阻燃抗靜電雙管路向洞內二十四小時不間斷供風，先期采取壓入式通風，平導貫通后采取巷道式通風，在通風系統中安裝斷電儀，實現“風電閉鎖”；制訂嚴格兩級門崗管理制度，嚴禁火源進洞，嚴格落實工序實名制管理、三員帶班等18項安全管理制度。5月1日,圖山寺隧道進口平導PDK786+090掌子面超前鉆孔，鉆至PDK786+098處,采取CJG10光干涉式瓦檢儀32、測得瓦斯濃度為5.0%,5月3日圖山寺隧道進口平導PDK786+100掌子面開挖后,自動監測系統檢測到瓦斯濃度達3.99%,通風15分鐘后,專職瓦檢員進洞采取CJG10光干涉式瓦檢儀測得瓦斯濃度為0.29%；圖山寺隧道11月10日開工后，歷時19個月于6月30日貫通。12.3工程結果評價施工中經過對高瓦斯隧道研究，掌握了電器設備隔爆處理、機械設備改裝，掌握了瓦斯估計預報和瓦斯抽放技術，掌握了高瓦斯隧道通風技術；制訂嚴格進洞管理制度、瓦斯檢測制度、通風管理制度，確保了高瓦斯隧道安全順利貫通，成為蘭渝鐵路首座貫通高風險隧道，得到了蘭渝企業、地方政府、設計和監理單位認可，取得了很好社會效益。12.433、建設效果及施工圖片 圖3 瓦斯公告牌圖山隧道洞口二級門崗外設置動態公告瓦斯檢測部位、檢測濃度、檢測人員、檢測時間公告牌。圖2 圖山寺隧道進口采取二級封閉式管理圖山寺隧道進口洞門。 圖5 隔爆罐車對柴油機進氣系統、排氣系統加裝了阻火器空氣關斷閥、水洗箱混凝土罐車。 圖4 TSP203超前預報檢測人員正在隧道內采取TSP203超前預報系統采集數據。 圖7 二級門崗 圖山寺隧道二級封閉式管理第二級門崗室，室內配置了進洞人員動態管理牌，防爆電話，消險靜電裝置、金屬探測器，衣柜棉質衣服。圖6 瓦斯監控中心 洞口瓦斯監控室，室內配置了KJ90瓦斯監控主機、計算機、電源箱、防雷裝置、聲光報警器、打印機。 圖8 隔爆輸送泵 對電路進行了改裝混凝土輸送泵 圖9 進出洞實名監控采取門進系統經過掃描內置在安全帽內芯片，隨時掌握進出隧道作業人員身份和數量，并在電子屏上顯示。 圖11 人工檢測瓦斯濃度瓦檢員正在采取光干涉式瓦檢儀檢測瓦斯濃度。 圖10 洞內瓦斯傳感器 部署在洞內距掌子面510m處拱頂甲烷傳感器 圖13 圖山寺隧道貫通儀式蘭渝企業、地方政府、設計、監理和施工單位等參建各方領導和職員正在列隊慶賀圖山寺貫通。圖12 洞內圖山寺貫通場面圖山寺隧道貫通后，參戰職員在正洞內貫通面慶賀。