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國內(nèi)瓦斯壓力最大的隧道貴昆鐵路六沾（貴州六盤水－云南沾益）線烏蒙山一號隧道，于011年6月30日建黨90周年前夕勝利貫通。
那一刻，負(fù)責(zé)施工的中國鐵建二十二局集團(tuán)六沾鐵路指揮部指揮長尹久清，和為之奮戰(zhàn)了近五年的職工們緊緊相擁，喜極而泣。
那一刻，高瓦斯、高突泥、高涌水三道國內(nèi)隧道技術(shù)難題也宣告成功***。隨著山門洞開，建設(shè)者們在這座被國內(nèi)專家稱為“
地質(zhì)博物館”的隧道中，用智慧和勇氣書寫了我國巖溶地質(zhì)高瓦斯隧道建設(shè)的奇跡。
1 挑戰(zhàn)“世界級難題”
全長6451米的烏蒙山一號隧道，是目前國內(nèi)在建隧道瓦斯壓力最大的隧道，是2007年鐵道部兩個(gè)半重難點(diǎn)工程的其中一項(xiàng)。
最大埋深500米的該隧道穿越梅花山主脈。此山是長江水系和珠江水系的分水嶺，屬云貴高原典型的喀斯特地貌，地質(zhì)構(gòu)造獨(dú)特而復(fù)雜：
隧道穿越區(qū)發(fā)育有15條斷層和兩個(gè)背斜、一個(gè)向斜，溶巖強(qiáng)烈發(fā)育，溶洞、暗河密布，部分地段水位高，涌水量驚人。
時(shí)任負(fù)責(zé)隧道出口端的該集團(tuán)五公司項(xiàng)目部總工程師肖輝介紹說，該隧道穿越兩個(gè)煤系地層，瓦斯壓力最大3.626兆帕，遠(yuǎn)大于0.74兆帕的瓦斯突出臨界值，居國內(nèi)之最，稍不注意，就有煤塵爆炸危險(xiǎn)。同技術(shù)相對成熟的煤礦揭煤作業(yè)相比，普通煤礦巷道斷面最大21平方米，而該隧道正洞最大170平方米，最小也有110平方米所有這些，都使烏蒙山一號隧道高瓦斯煤層施工面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
高瓦斯、高涌水、高突泥，是擺在建設(shè)者面前的三道重大技術(shù)難題。更嚴(yán)峻的是，該隧道處在我國西南地區(qū)獨(dú)特的巖溶地質(zhì)上，
一旦處理不好，就會對隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，危及其使用壽命，被專家稱為“世界級難題”。
那段時(shí)間，整個(gè)工地談瓦斯色變，一些人甚至打起了退堂鼓，使烏蒙山一號隧道的實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)方案一再“難產(chǎn)”。
在工地呆了五個(gè)年頭的集團(tuán)指揮部副總工程師兼工程部長趙振興說，2007、2008年兩年多的時(shí)間里，他和一些技術(shù)骨干主要任務(wù)就是編制、
修改烏蒙山一號隧道施工組織審計(jì)方案。有一次，方案經(jīng)國內(nèi)有關(guān)隧道專家研討后報(bào)上去，但某負(fù)責(zé)人卻遲遲不敢簽字，“最好再請煤礦專家、安監(jiān)局等領(lǐng)導(dǎo)論證一下”。從談瓦斯色變到對瓦斯的敬畏，那時(shí)的每個(gè)人都小心翼翼，不敢有絲毫馬虎。
正洞與平導(dǎo)掘進(jìn)施工中采用有軌運(yùn)輸還是無軌運(yùn)輸，是專家爭執(zhí)的焦點(diǎn)，也是方案“難產(chǎn)”的主因。
普通煤礦通道斷面最大21平方米，進(jìn)行有軌運(yùn)輸已非常成熟，可烏蒙山一號隧道斷面最大達(dá)170平方米，因地質(zhì)破碎，需采取上下臺階法施工，
兩者高差12米，如果采用有軌運(yùn)輸，軌面到洞頂坡陡且急，因掌子面到仰拱僅50米，有軌車輛將不能到達(dá)掌子面。另外，仰拱需要下挖，而有軌車輛的扒砟機(jī)不能下挖作業(yè)，無法進(jìn)行裝車運(yùn)輸。
于是，技術(shù)小組多次組織中國工程院院士王夢恕等隧道、煤礦專家進(jìn)行會診，深入地方煤礦考察學(xué)習(xí)，并拿著方案深入水城煤礦進(jìn)行請教，
最后提出了有軌與無軌運(yùn)輸結(jié)合的施工組織設(shè)計(jì)方案，即在正洞利用防爆改裝后的車輛實(shí)行無軌運(yùn)輸，而在斷面較小的平導(dǎo)采用有軌運(yùn)輸。
2009年4月，在業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位及隧道、煤礦、安監(jiān)局等專家參加的論證會上，經(jīng)多次修改后的施工組織設(shè)計(jì)方案終于順利通過了。
2 拆除 “ 火藥桶 ” 引信
在烏蒙山一號隧道貫通前的每一天，工人們都如坐針氈，因?yàn)橹灰幸唤z明火，高瓦斯段隧道瞬間就會變成一個(gè)點(diǎn)燃引信的“火藥桶”。
2009年9月20日，出口段平導(dǎo)施工至宣威群第二層煤層時(shí)，突然，瓦斯檢測員劉小區(qū)發(fā)現(xiàn)便攜式瓦斯檢測儀紅燈閃爍，隨之發(fā)出“嘟嘟”的報(bào)警音。同時(shí)，另一套瓦斯檢測設(shè)備KJ-90瓦斯自動監(jiān)控系統(tǒng)洞內(nèi)、洞外的聲光報(bào)警系統(tǒng)也發(fā)出警報(bào)，表明瓦斯?jié)舛纫殉^0.5%。
發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛戎本�上升時(shí)，劉小區(qū)沒有慌張，而是冷靜地和正在隧道掌子面值班的總工程師肖輝啟動了防瓦斯爆炸應(yīng)急系統(tǒng)，平導(dǎo)風(fēng)電閉
鎖系統(tǒng)也同時(shí)啟動，施工動力設(shè)備等全部瞬間自動停電，洞內(nèi)人員以最快的速度撤到了避難室,并打開自救器。
事故的原因很快查明。原來，在進(jìn)行揭煤層作業(yè)打錨桿孔時(shí)，隧道周邊巖石裂隙中的瓦斯?jié)B透了出來，不巧的是，職工們在煤層掘進(jìn)施工時(shí)，外面正降暴雨，電力線路遭到損壞，導(dǎo)致通風(fēng)系統(tǒng)突然斷電，掌子面瓦斯迅速集聚，出現(xiàn)了上述驚險(xiǎn)一幕。
在這一觸即發(fā)之際，項(xiàng)目部緊急啟用了緊急備用電源，兩臺75千瓦發(fā)電機(jī)啟動，通風(fēng)系統(tǒng)隨之恢復(fù)，15分鐘后，瓦斯?jié)舛冉档?.5%以下。好險(xiǎn)！工人們長舒了一口氣后，更為項(xiàng)目部此前精心打造的“萬無一失”的瓦斯防爆系統(tǒng)而折服。
為了能與“火”共舞，項(xiàng)目部先后投入數(shù)千萬元，購買了煤礦專用的變壓器、襯砌臺車、電纜等防爆設(shè)備。平導(dǎo)中的有軌運(yùn)輸設(shè)備，包括
扒砟機(jī)、梭式礦車、電瓶車、軌行混凝土罐車等一律為防爆型；正洞設(shè)備車輛等則按照防爆要求進(jìn)行了改頭換裝。對作業(yè)人員，他們明令禁止穿化纖衣服，防止靜電產(chǎn)生，可謂“武裝到了牙齒”。
“瓦斯盡管很可怕，但只要做到兩條，一是瓦斯檢測到位，二是保證有效通風(fēng)，完全可以讓狡猾的瓦斯乖乖就范”為此，項(xiàng)目部引進(jìn)了先進(jìn)的KJ-90瓦斯自動監(jiān)控系統(tǒng)，隨時(shí)在隧道口的電子屏幕不間斷更新顯示隧道內(nèi)的甲烷、一氧化碳、硫化氫等有毒氣體濃度，以及洞內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)速等。他們還專門從山西煤礦高薪聘請了3名經(jīng)驗(yàn)豐富的瓦斯檢測員，與10多名班組兼職
瓦斯檢測員組成瓦斯監(jiān)測隊(duì)伍，讓大家始終對瓦斯這種無色無味的氣體有知有覺。
通風(fēng)在這里是“生命一號”問題。技術(shù)人員經(jīng)過論證，決定變傳統(tǒng)的巷道式通風(fēng)為主扇巷道式通風(fēng)局扇在洞內(nèi)，主扇在洞外，如遇緊急情況，主扇可先行啟動降低瓦斯?jié)舛�，局扇隨之啟動。為以防萬一，他們還實(shí)行雙電源，平時(shí)施工用電為從當(dāng)?shù)亟尤氲碾娫矗硪环矫鎻泥徑扔需F路引入備用電源，并準(zhǔn)備發(fā)電機(jī)作為緊急電源。
3 巧戰(zhàn)“涌水”和“突泥”
烏蒙山一號隧道地表巖溶強(qiáng)烈發(fā)育，溶洞、地下暗河、漏斗、斷層等密布，開挖過程中多次遭遇噴射而出的裂隙水。一旦正面遭遇暗河，人和機(jī)械設(shè)備瞬間就會被吞噬。
為此，項(xiàng)目部不與涌水、突泥正面交鋒，而是利用X光線進(jìn)行“體檢”，提前探得“身懷鬼胎”的隧道。他們廣泛采用TRT6000地震波地
質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)、HY-303紅外探水等技術(shù)，并從煤炭行業(yè)引進(jìn)XY-2PC型超前鉆孔、地質(zhì)素描等技術(shù)，加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)，勘探地質(zhì)最遠(yuǎn)150多米，最近幾米。正是利用這種長短距離結(jié)合的地質(zhì)勘測手段，做到了涌水突泥早知道，避免了多起事故的發(fā)生。
2010年6月8日，四公司負(fù)責(zé)的平導(dǎo)施工到距離進(jìn)口2869米處，此處處于由高向低的反破施工段。當(dāng)職工們超前地質(zhì)鉆探鉆到30米時(shí)，鉆孔內(nèi)有水流出，巨大的水壓逼迫鉆機(jī)退了出來。10分鐘后，每小時(shí)至少達(dá)800立方米的水流量，很快將掌子面淹沒。
趕到現(xiàn)場的項(xiàng)目經(jīng)理馬延輝冒著大雨，帶領(lǐng)一干人對隧道地表進(jìn)行究查。經(jīng)密切觀察，他們判斷此次遇到的涌水不是暗河，而是山體溶洞水。隨后，大家在掌子面打了口積水井，進(jìn)一步加大抽排水。在施工中，他們堅(jiān)持用超前帷幕注漿和超前局部注漿，對掌子面及前方圍巖進(jìn)行加固處理。為了對付源源不斷的裂隙水，二次襯砌完成后，他們又留了兩個(gè)排水孔，至今隧道貫通了，水依然以每小時(shí)200立方米的速度流出來。
2010年11月25日，正洞施工到距離進(jìn)口3350米處，中導(dǎo)洞超前鉆孔打了十多米，突然發(fā)生了突泥。此處為五級圍巖，地質(zhì)破碎，泥沙噴了十天，足有4000多立方米。
經(jīng)過研究分析，大家終于找到了造成突泥的原因，發(fā)現(xiàn)里面正是技術(shù)人員勘測到的裂隙溶槽。隨后，技術(shù)人員會同業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等人員制定了處理方案，決定在掌子面初期支護(hù)時(shí)根據(jù)水量大小在出水點(diǎn)布設(shè)排水盲管，將水引到排水溝。同時(shí)，加強(qiáng)支護(hù)，正洞增加直徑89毫米的管棚，每環(huán)40根并注漿加固，鋼架每榀間距為60厘米。另外，隧道中間的中導(dǎo)洞線路偏離中軸線1米左右，隨后沿中導(dǎo)洞擴(kuò)挖，起到了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和加快進(jìn)度作用，最終順利通過了這處突泥段。
“高瓦斯、高涌水、高突泥都不可怕，只要我們掌握了科技手段，烏蒙山就是只紙老虎”本著這一科學(xué)理念，2011年6月30日，烏蒙山一號隧道在全線三座重難點(diǎn)控制隧道中率先貫通。依靠在烏蒙山一號隧道建設(shè)中創(chuàng)新的通風(fēng)技術(shù)、防瓦斯噴孔技術(shù)以及石門揭煤技術(shù)等，該項(xiàng)目部技術(shù)人員大大提升了國內(nèi)原有的以煤礦為基礎(chǔ)的揭煤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從局部防突、全斷面一次性揭煤到區(qū)域防突、分部揭煤的巨大跨越，對成功貫通國內(nèi)巖溶地質(zhì)高瓦斯隧道起到重要推動作用。
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