地鐵工程高瓦斯隧道施工工藝要點(diǎn)分析

韓永禎

摘 要：近年來(lái)，伴隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，為了方便城市居民的日常出行，提高出行效率，城市政府部門(mén)逐漸加強(qiáng)了對(duì)地鐵工程的關(guān)注程度。由于地鐵工程施工階段容易產(chǎn)生諸多安全隱患問(wèn)題，對(duì)于地鐵工程的施工建設(shè)的穩(wěn)定運(yùn)行造成一定影響。本論文通過(guò)對(duì)瓦斯隧道施工工藝的原理的進(jìn)行論述，分析了地鐵工程高瓦斯隧道施工工藝的特征，而后就具體施工施工方法以及工藝流程闡述，最后分析了地鐵工程高瓦斯隧道施工工藝的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：高瓦斯隧道；施工工藝；要點(diǎn)

1 瓦斯隧道施工工藝的原理

對(duì)于地鐵工程的瓦斯隧道施工建設(shè)而言，通常需要在施工階段遵循相關(guān)原則，確保高瓦斯隧道施工能夠穩(wěn)定化、高效化進(jìn)行。例如，做好預(yù)報(bào)工作、控制瓦斯排放、定期執(zhí)行檢測(cè)工作、注重火源的有效管理、提高工程通風(fēng)的頻率、對(duì)于瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行實(shí)時(shí)控制?？梢岳贸暗刂奉A(yù)測(cè)預(yù)報(bào)對(duì)地鐵工程將要施工的區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，明確瓦斯存儲(chǔ)的數(shù)量，于工程開(kāi)挖準(zhǔn)備階段，對(duì)內(nèi)部的瓦斯進(jìn)行合理的抽排操作，保證工程開(kāi)挖階段以及開(kāi)挖完成階段的各項(xiàng)工作能夠正常進(jìn)行。為提高工程的施工效率，可以利用多項(xiàng)技術(shù)以及科學(xué)化、合理化的管理方案，最大限度的將瓦斯的濃度控制在0.3%以下，同時(shí)，將一氧化碳的濃度控制在24ppm范圍內(nèi)，回風(fēng)風(fēng)速應(yīng)當(dāng)?shù)陀?.5m/s，降低地鐵工程高瓦斯隧道施工階段的安全隱患。

2 地鐵工程高瓦斯隧道施工工藝特征

首先，施工單位為了制定高瓦斯隧道施工的具體施工規(guī)劃，應(yīng)當(dāng)基于地鐵工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境以及地下所存儲(chǔ)的瓦斯含量。對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行有級(jí)別的劃分，促使施工單位能夠了解各個(gè)施工區(qū)域中瓦斯含量的濃度值，進(jìn)而根據(jù)不同級(jí)別的瓦斯施工區(qū)域設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的工程施工方案內(nèi)容，在保證工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，降低工程的施工成本。

其次，為保證工程施工階段的安全性，需要保證施工現(xiàn)場(chǎng)中的通風(fēng)系統(tǒng)處于24小時(shí)不間斷工作，施工單位為了加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的控制力度，可以利用風(fēng)電閉鎖裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。

再者，施工單位為了避免工程施工階段，地下瓦斯各項(xiàng)參數(shù)出現(xiàn)較大程度的變化而產(chǎn)生一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要根據(jù)地鐵工程的施工特點(diǎn)，建立遠(yuǎn)程自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)洞內(nèi)瓦斯?jié)舛?、回風(fēng)風(fēng)速、一氧化碳濃度等相關(guān)參數(shù)的監(jiān)測(cè)，另外，施工單位可以將遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及風(fēng)機(jī)系統(tǒng)之間建立一定聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵工程高瓦斯隧道施工的全面控制。假設(shè)施工階段，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)超過(guò)安全范圍時(shí)，可以借助于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)向通風(fēng)系統(tǒng)傳遞指令，提高洞內(nèi)的通風(fēng)程度，保證高瓦斯隧道施工的有效進(jìn)行。

接著，施工單位應(yīng)當(dāng)增設(shè)出入隧道的兩級(jí)安全檢查門(mén)崗，同時(shí)建立完善的高瓦斯隧道管理制度，通過(guò)對(duì)每一位工作人員發(fā)放智能感應(yīng)式的身份卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員的實(shí)名管理，最大限度加強(qiáng)對(duì)火源的控制力度，嚴(yán)禁火源進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中。另外，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)中的人員以及施工設(shè)備的數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格把控。

最后，針對(duì)于高瓦斯隧道工程所運(yùn)用的施工機(jī)械設(shè)備應(yīng)當(dāng)預(yù)先進(jìn)行防爆或者隔爆處理，而就通風(fēng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用阻燃或者抗靜電等特殊材料所構(gòu)成的產(chǎn)品進(jìn)行安裝。與其他類(lèi)型的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行比較，此類(lèi)系統(tǒng)的安裝成本相對(duì)較高。

3 具體施工方法以及工藝流程

在隧道開(kāi)挖準(zhǔn)備階段，可以利用超前預(yù)測(cè)相關(guān)方式對(duì)地鐵工程的瓦斯?jié)舛取毫Φ然拘畔⑦M(jìn)行預(yù)測(cè)，常見(jiàn)的方式有物探或者鉆探，明確隧道是否屬于高瓦斯工程區(qū)域。針對(duì)于高瓦斯隧道工程而言，應(yīng)當(dāng)預(yù)先對(duì)隧道內(nèi)部預(yù)先安裝相應(yīng)的供電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)以及地鐵工程施工建設(shè)階段所運(yùn)用的施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行防爆或者隔爆改裝。與此同時(shí)，應(yīng)當(dāng)制定對(duì)洞內(nèi)瓦斯含量的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對(duì)洞內(nèi)通風(fēng)、人員、設(shè)備的安全管理。

4 操作要點(diǎn)

4.1 開(kāi)挖

（1）采用臺(tái)階法開(kāi)挖，臺(tái)階長(zhǎng)度控制在5m以內(nèi)，當(dāng)瓦斯溢出量≥時(shí)0.5m3/min，開(kāi)挖進(jìn)尺控制在1m以內(nèi)。

（2）采用3#煤礦許用炸藥，煤礦許用5段電雷管，電力起爆。嚴(yán)禁使用秒或半秒級(jí)電雷管。使用煤礦許用毫秒延期電雷管時(shí)，最后一段的延期時(shí)間不得大于130ms。

（3）采用電雷管起爆時(shí)，嚴(yán)禁反向裝藥；采用正向連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)時(shí)，雷管以外不得裝藥卷。在巖層內(nèi)爆破，炮眼深度不足0.9m時(shí)，裝藥長(zhǎng)度不得大于炮眼深度的1/2；炮眼深度為0.9m以上時(shí)，裝藥長(zhǎng)度不得大于炮眼深度的2/3。在煤層中爆破，裝藥長(zhǎng)度不得大于炮眼深度的1/2。

（4）爆破網(wǎng)絡(luò)和連線，必須符合下列要求： 第一，必須采用串聯(lián)連接方式，檢查散雜電流，散雜電流不超標(biāo)時(shí)，爆破人員方可工作，除瓦檢人員外的其他人員均撤離工作面，設(shè)立警戒人員。線路所有連接接頭應(yīng)相互扭緊，明線部分應(yīng)包覆絕緣層并懸空。 第二，母線與電纜、電線、信號(hào)線應(yīng)分別掛在巷道的兩側(cè)，若必須在同一側(cè)時(shí)，母線必須掛在電纜下方，并應(yīng)保持0.3m以上的間距。 第三，母線應(yīng)采用具有良好絕緣性和柔軟性的銅芯電纜，并隨用隨掛，嚴(yán)禁將其固定。母線長(zhǎng)度必須大于規(guī)定的爆破安全距離。

（5）嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢制”、“三人連鎖爆破制”。

4.2 探測(cè)瓦斯

（1）成立超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)小組。當(dāng)瓦斯隧道比較集中或一座瓦斯隧道分別由進(jìn)出口相向掘進(jìn)時(shí)，宜成立一個(gè)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)小組，小組至少配置1名熟悉物探和鉆探的地質(zhì)工程師，1名鉆機(jī)熟練操作工。

（2）根據(jù)瓦斯隧道地質(zhì)分級(jí)表，開(kāi)挖前以每100m/次的頻率采用TSP203長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)開(kāi)挖掌子面前方地質(zhì)狀況，前后兩次搭接10m，探測(cè)后結(jié)合工程地質(zhì)法對(duì)前方地質(zhì)情況進(jìn)行判釋?zhuān)辉俨捎贸吧羁足@孔每30m/次，布置3孔，探測(cè)并驗(yàn)證前方地質(zhì)狀況，每次搭接5m，每孔探測(cè)時(shí)應(yīng)測(cè)量鉆孔瓦斯每分鐘涌出量，瓦斯壓力。

4.3 瓦斯判定

施工單位進(jìn)行高瓦斯隧道開(kāi)挖階段，應(yīng)當(dāng)預(yù)先對(duì)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的各項(xiàng)資料深入分析，而后對(duì)工程施工階段執(zhí)行相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。通過(guò)對(duì)瓦斯的涌出量、瓦斯?jié)舛纫约八a(chǎn)生的壓力，判斷當(dāng)前施工區(qū)域是否滿足高瓦斯隧道施工的特帶你。一般來(lái)說(shuō)，假設(shè)每分鐘瓦斯的涌出量大于0.5立方米，則可以將其判斷為高瓦斯隧道施工區(qū)域，反之為低瓦斯隧道施工區(qū)域。

4.4 安裝防爆電器設(shè)施

（1）通常情況下，高瓦斯隧道施工過(guò)程中所運(yùn)用的電源是以公共電網(wǎng)以及自備發(fā)電站共同結(jié)合的形式進(jìn)行。假設(shè)施工過(guò)程公用電網(wǎng)出現(xiàn)停電問(wèn)題時(shí)，則自動(dòng)轉(zhuǎn)換為自備發(fā)電機(jī)供電，進(jìn)而保證洞內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)的正常運(yùn)行，確保高瓦斯隧道施工能夠在預(yù)期完成。

（2）施工單位應(yīng)當(dāng)設(shè)置專(zhuān)用防爆變壓器、專(zhuān)用開(kāi)關(guān)以及專(zhuān)用的供電線路，有助于應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜問(wèn)題。

（3）為保證工程施工建設(shè)的正常進(jìn)行，洞內(nèi)的照明系統(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備影響提前進(jìn)行防爆處理，對(duì)于低壓配電箱來(lái)說(shuō)，則需要對(duì)容易出現(xiàn)的各種問(wèn)題提前做好預(yù)防措施。

4.5 機(jī)械設(shè)備防爆改裝

（1）針對(duì)于施工階段所運(yùn)用的柴油機(jī)設(shè)備來(lái)說(shuō)，其在防爆改裝的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重設(shè)備的冷卻以及啟動(dòng)模式，避免受到外界因素影響而出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障問(wèn)題。

（2）由于防爆柴油機(jī)運(yùn)行期間容易受到撞擊，所以，應(yīng)當(dāng)預(yù)先對(duì)容易受到撞擊的區(qū)域進(jìn)行提前處理，并且在整個(gè)柴油機(jī)的外部噴涂保護(hù)層。

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