长距离高瓦斯隧道施工技术

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1、长距离高瓦斯隧道施工技术高峰,刘永谷（中国水利水电第七工程局有限公司一分局，四川彭山620860）摘要：龙泉山2#隧道为长距离高瓦斯隧道，隧道地质情况复杂，工期紧且单条隧道仅有进出口两个工作面，不同工序施工干扰严重；同时，隧道施工中的瓦斯防控为施工中的重点，瓦斯防控是施工成败的关键关键词：长距离；瓦斯隧道；施工1工程概况成简快速路位于成都市龙泉驿区的柏合镇、山泉镇和茶点镇境内，穿越龙泉山。龙泉山2#隧道横穿龙泉山山脉中段，为分离式隧道，左线隧道起点ZK4+622，终点ZK6+943，长度2321m。右线隧道起点YK4+616，终点YK6+938,长度2322m。隧

2、道净空断面10.5×5.0m，左侧隧道最大埋深322m，右侧隧道最大埋深约320.6m。隧道进口～中部～出口的线间距17.218～26.5～13.83m。隧道进、出口为Ⅴ级围岩，覆盖层薄。洞身围岩为Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级围岩，其中Ⅴ、Ⅳ类围岩占91%，主要以泥岩、泥质砂岩、砂岩为主。2施工重难点（1）隧道左线全长2321m（右线全长2322m），全部为2.2%～2.6%的单向坡。隧道施工仅进出口两个工作面，且在同一工作面中，开挖、支护、仰拱混凝土、顶拱衬砌混凝土同时交叉作业，洞内施工干扰大，施工布置非常困难。（2）龙泉山2#隧道施工仅进出口两个工作面，其间没有其它施工通道，

3、最大单头进尺约1200m，通风散烟比较困难。（3）龙泉山2＃隧洞为高瓦斯隧道，施工时最高浓度为73%，涌出量超过2000m3。对施工工艺要求高，安全隐患大。3施工组织及安排隧道施工采用了从左、右线隧道进、出口两个工作面双向掘进，共安排4个隧道施工队分4个作业面分别负责龙泉山2#隧道左、右线隧道施工。4施工方案（1）开挖施工根据瓦斯隧道安全施工要求和工程特点安排，隧道采用台阶法开挖。在开挖过程中，在开挖前在开挖工作面附近20m风流中对瓦斯浓度进行检测浓度小于0.5%时方可进行钻孔作业。钻孔全部采用湿式钻孔，钻孔作业中先开水后开风以封闭粉尘避免产生火花造成安全事故。根

4、据隧道的结构特点、围岩地质条件情况，其开挖主要采用台阶法、CD法进行开挖施工。其中隧道台阶法主要在部分洞口段、洞身Ⅲ、Ⅳ、V级岩石风化破碎洞段；隧道中壁法主要在部分洞口围岩较差段、紧急停车段采用。其CD法施工程序如下：CD法开挖施工，开挖作业由上至下，衬砌施工由下而上。CD法施工顺序为：1区→2区→3区→4区。CD法施工工序见下图。图1：CD法施工横断面工序图龙泉山2＃隧道为高瓦斯隧道，规范及设计要求开挖爆破炸药使用煤矿许用乳化炸药，雷管使用延时130ms以内、段位1～5段的煤矿许用电雷管。本工程所选用的炸材均为四川宜宾威力化工厂生产的8号覆铜壳煤矿许用毫秒延时电

5、雷管及3号抗水煤矿粉状铵锑炸药，除具有爆速低、爆力低、猛度低等性能以外，瓦斯安全性能也符合规定要求。根据爆破试验的结果进行总结分析出爆破参数，在施工中不断优化爆破参数。隧道开挖采用的爆破参数如下：Ⅳ、Ⅴ类围岩上台阶爆破设计参数表炮孔类型炮孔直径药卷直径炮孔孔深炮孔间距抵抗线装药量光爆孔50mmØ22mm1.5m35～45cm60～70cm75～150g/m辅助孔50mmØ32mm1.5m60～70cm60～80cm0.7～1.1kg/孔崩落孔50mmØ32mm1.5m90～100cm80～100cm0.8～1.3kg/孔掏槽孔50mmØ32mm1.8m/80～10

6、0cm1.2～1.4kg/孔Ⅳ、Ⅴ类围岩下台阶爆破设计参数表炮孔类型炮孔直径药卷直径炮孔孔深炮孔间距抵抗线装药量光爆孔45mmØ22mm3.3m40～45cm60～70cm75～150g/m崩落孔45mmØ32mm3.3m80～90cm90～100cm1.8～2.0kg/孔Ⅲ类围岩上台阶爆破设计参数表炮孔类型炮孔直径药卷直径孔深炮孔间距抵抗线装药量光爆孔50mmØ22mm3.3m45～55cm60～70cm200～250g/m辅助孔50mmØ32mm3.3m65～75cm60～80cm1.5～2.0kg/孔崩落孔50mmØ32mm3.3m80～90cm60～80c

7、m2.0～2.5kg/孔掏槽孔50mmØ32mm3.5m80～100cm2.5～3.0kg/孔Ⅲ类围岩下台阶爆破设计参数表炮孔类型炮孔直径药卷直径孔深炮孔间距抵抗线装药量光爆孔45mmØ25mm3.3m45～55cm60～70cm150～200g/m崩落孔45mmØ32mm3.3m80～90cm80～100cm2.0～2.5kg/孔从目前隧道开挖施工情况来看，开挖面成型效果良好，施工超挖控制在9.8cm范围以内，欠挖控制在5cm以内。（2）支护施工隧道支护共分初期支护和混凝土二次衬砌。①初期支护初期支护根据围岩类型不同采用不同的支护参数，型钢及格栅做拱架支撑，部分

8、衬砌断面采