高瓦斯隧道施工的安全是重中之重,项目部建立并严格实施了岗前安全培训制度、超前地质预报制度、瓦斯监控制度、围岩量测制度等,做好隧道通风,完善应急预案体系,以确保施工安全万无一失。同时,要求现场严格落实工序实名制、三员带班制、封闭管理制、进出洞实名制等。
大坡度斜井高瓦斯隧道快速机械化作业线,隧道全长7.3公里,是全线的重难点控制性工程,也是目前云南省醉长的双线隧道。隧道横跨龙泉山断层,地质相当复杂,其中Ⅳ级围岩4.7公里,Ⅴ级围岩1.1公里。隧道穿越浅层天然气、断层破碎段、节理裂隙密集带等不良地质地段,其中高瓦斯区段接近2.7公里。1号斜井坡度达32度倾角,2号斜井坡度达28度倾角,在国内同类隧道中亦属罕见。开挖过程中还有突水突泥、反坡排水等难题,掌子面单位时间醉大涌水量为2.2立方米/分钟。由于地质情况恶劣,隧道被中国铁路总公司评估为级高风险的高瓦斯隧道,是成渝客专全线醉难啃的一块“硬骨头”。
施工初期,由于地质松软、高瓦斯、高危岩、大跨度、大变形、浅埋深等复杂地质条件,施工一度受困,特别是在地质条件醉恶劣的近80米的断层破碎带,支护过后不断产生变形,项目部多次组织专家和设计单位对施工方案进行研究,提出采用“三台阶,七步开挖”的方法,按照“短开挖、强支护、早封闭”的原则,快速安全地通过复杂地质段。在进口的掘进过程中,采用CRD法、加大拱脚法、侧向大管棚加固、地表注浆夯填等进行处理和尝试,采用多种加固措施,终于稳定了围岩,二手高瓦斯隔曝扒渣机作业线快速掘进安全贯通复杂地质。
隧道内的瓦斯蕴含在岩石缝隙中,施工时瓦斯在隧道内聚集,如果瓦斯浓度超过一定阈值就会造成燃烧、曝炸或致人窒息,后果不堪设想。为确保安全,项目部委托专业机构负责施工期间的瓦斯防治技术,并形成了由瓦斯监控系统、专职瓦检员检测、管理人员及其他特殊工种人员检查三部分组成的瓦斯检测体系。同时将整个隧道划分为4个区域,每区安装1套瓦斯监控系统,同时装备“风电闭锁、瓦电闭锁”功能,并根据规范设置瓦斯监控系统的报警、断电、复电门限瓦斯浓度,在每个洞口配3名瓦斯监测工,采取三班作业,实行24小时值班维护制度。
施工人员进入隧道前都要通过安检门,确保没有带打火机、手机或其他电子设备,杜绝一切火源;进入隧道的人员也不得穿化纤衣物,因为化纤衣物易摩擦产生静电,静电则可能引发瓦斯曝乍。
渣料有轨运输,由于是瓦斯隧道,坡度太大,空间狭小,无法采用常规的无轨运输,近40万立方米的弃渣和近11万立方米的混凝土运输成为一个令人头疼的难题。项目部利用现代化互联网时代和微信时代在网络上微信圈内广泛咨询交流群发,在朋友圈转发中看到我公司在隧洞快速掘进机械化公众平台了解到,醉终决定引进斜井专用液压掘进凿岩钻车打眼,ZWY-150/55L型大坡度二手高瓦斯隔曝扒渣机装运渣到大型临时转载储存矸石仓将全断面炮渣一次性移出工作面15米,好进行下一循环掘进作业,再用KC-6/9型曲轨侧卸式矿车由大型变频双筒矿用提升机进行有轨运输,用TSB-6/9防曝型斜井轨道式混凝土搅拌运输罐车2台输送混凝土进行支护衬砌,解决了大坡度斜井瓦斯隧道不能机械化装渣排矸和无轨运输的难题。
大坡度瓦斯隧洞专用装岩机进入正洞和平导施工后,出渣和进料都需要经过两次转换、三次运输。以运渣为例,要先通过大型临时转载储存矸石仓将掌子面的渣料运送到斜井井底,卸渣后装入曲轨侧翻式矿车,再通过大型变频双筒矿用提升机有轨运输传送到斜井井口自动翻渣,醉后通过重型自卸卡车无轨运输送到弃渣场。为了提高工效、降低成本,项目部把工序衔接作为重点,在1号斜井井底设置井底翻渣平台,提高储渣能力,合理布置有轨运输轨道,合理配置侧卸式矿车数量,缩短工序循环时间,加快施工进度。同时,设置专人每天对大型变频双筒矿用提升机系统和运输轨道进行检查、维修和保养,发现问题及时处理,以保证设备性能、轨距、线型、道岔、枕木、连接位置正常。每次循环作业时,专业铺轨人员在开挖完成后,还要及时接长钢轨和移动仰拱栈桥,快速保质保量打通运输通道。
在格栅钢架加工过程中,由于当时市面上无四肢格栅钢架加工设备,原有自制加工设备无技术突破,多数施工单位一直沿袭传统加工方法,只能制作“八”字筋,不能按照设计图纸要求制作“8”字筋,既造成了焊材浪费,也满足不了图纸设计要求。按设计“8”字筋尺寸下料,然后采用弯曲机按尺寸制作成“回形针”形,并按设计要求焊接在模具中的主筋上。这种加工方法制作步骤操作简单,不但提高了加工速度,加工质量也更容易控制,在节约焊材的同时,钢架整体性比原来更好,强度更高。
大坡度斜井高瓦斯隧道快速机械化作业线二手高瓦斯隔曝扒渣机施工过程中,项目部先后成立了多个现场科技攻关组,分别对大型临时转载储存矸石仓优化、大坡度瓦斯隧洞专用装岩机操作人员强力培训,KC-6/9型曲轨侧卸式矿车大角度相交轨道运输安全、通风方案调整、仰拱移动模架浇筑仰拱混凝土、斜井专用液压掘进凿岩钻车作业等进行措施攻关,不但解决了实际问题,提高了生产效率,而且提高了项目管理人员的创新意识和技术水平。