1工程概況

峨漢高速是四川省高速公路網規劃的重要組成部分，建成后與雅西、樂雅、成樂、樂宜、樂自等高速一體形成完善的高速公路網。金口河隧道全長8130m，隧道最大埋深1317m，是峨漢高速控制性工程之一，位于四川省西南部樂山市峨邊彝族自治縣和金口河區交界處，位于大渡河、官材河和多個斷層包圍的地區，屬于深切高中山峽谷地形。隧道地區的地質結構條件極其復雜，被多個斷層包圍，隧道的不良地質突出了斷層破碎帶、溶解孔、溶解區、軟巖大變形、巖爆、煤層瓦斯、有害氣體等特殊地質。

2煤層瓦斯狀況

隧道K63+720-K68+820段通過前震旦系峨邊群第二段地層，該段地層以碳板巖為主，而且碳板巖局部存在石墨化現象，具有生烴條件，根據金隧SZK03的鉆孔，可以看出碳板巖有石墨化現象，局部含有劣質煤。目前正在開展相關測試工作，出口端深孔也正在鉆頭，因此該隧道的瓦斯等級需要在鉆頭和相關測試完成后進行正確判定，經初步分析，隧道暫定為低瓦斯隧道，由高瓦斯隧道管理，具體的瓦斯等級和揭煤方案在相關測試完成后進一步確定。據專家地質資料報道，線路通過前震旦系峨邊群的第二段地層，煤層厚度不同，隧道附近有可采煤層，隧道施工需要斯突然防治、瓦斯排放、揭煤等制定相關預案。

利用先進的地質預報物長距離探索煤層的位置，通過先進的地質探索孔正確定位煤層，采樣判定瓦斯，根據煤礦石門揭開煤的四位一體測定瓦斯含量等參數。根據相關規定，煤層厚度≤0.3m，可以直接遠程炮擊打開煤層。否則，煤層厚度>0.3m必須采取本措施。對瓦斯的涌動量超過警戒值，設計了通過富含瓦斯地面過程中瓦斯排放施工方案和參數[2]。

3低瓦斯抽出方案

瓦斯突出危險性預測結果突出危險，貸款煤方案流程進入下一個工作步驟:工作面瓦斯排出。

3.1煤層燃氣排放孔設計

3.1.1設計參數在工作面預測為突出危險工作面時，必須采取工作面預防措施。結合揭煤方案，工作面防突措施為鉆孔氣體排放方式。

3.1.2排孔設計排孔采用臺階式設置，控制范圍為隧道拱墻輪廓線外5m，仰拱下2m，排孔φ75mm，孔底間距2m，行距2m，孔深跨煤層≥0.5m。為了加快排出孔的施工進度，將手掌面的上臺階挖到距煤層5m法線的位置后，上下臺階同時孔排出。

3.1.3排放孔施工采用ZY1250鉆機進行施工，施鉆時鉆孔采用梅花形布置，分兩批間隔施鉆，第一批排放孔施工后觀測排放效果，進而優化第二批鉆孔參數。

3.2揭煤掌子面防突措施效果檢驗

3.2.1檢驗方法采用鉆孔鉆屑瓦斯解析指標法進行效果檢驗。檢測K1值時，檢測值小于臨界值0.4ml/gmin1/2時，鉆頭時沒有噴孔、鉆頭或其他突出現象，即沒有突出現危險的手掌面，否則仍為突出現危險的手掌面，必須采取補充排放措施，再次檢測措施效果

3.2.2施工時，手掌面距煤層法線最小5m時，施工手掌面煤層的突出預防措施進行效果檢查，檢查孔5個，φ75mm，分別位于手掌面上、下、中、兩側。采用ZY-1250鉆頭施工，進入煤層每1m采集孔口排出的粒徑1~3mm煤層鉆頭，測試K1。

3.2.3最后驗證手掌面挖掘到煤層2m法線位置時，打開煤掌面挖掘到煤層最小法線距離1.5m時，開始手掌面挖掘煤流程。

4燃氣隧道施工控制要點

燃氣爆炸需要同時具備三個條件，限制其中一個必要條件，避免燃氣爆炸，加強通風是最有效的方法。瓦斯隧道采用強化通風系統配置和管理為主的施工組織方案，既能保證高燃氣隧道的安全施工[3]，又能達到節約投資的目的。

4.1科學通風設計

為保證瓦斯隧道施工安全，建立可靠的通風系統，通過風速風量淡化高瓦斯，降低稀釋瓦斯濃度，實現無通風死角。塌陷的空腔應防止氣體聚集，設置專用風筒稀釋氣體，盡快堵塞，不得在其下方進行帶電作業。在包括氣體工程區域的施工中，通風機必須設置三專(變壓器、開關、線路)兩個關閉(風力發電、瓦電關閉)設施。隧道內電氣設備實行風、瓦、電阻，當隧道內氣體濃度超限時，可立即自動切斷設備電源。建立配置科學、經濟合理，高效穩定的通風系統。

4.2通風系統的配置

（1）通風方式選擇：通風方式受制于隧道獨頭掘進長度，故不再區分非瓦斯工區、低瓦斯工區、高瓦斯工區和瓦斯突出工區，而根據瓦斯地段距離洞口的長度以及通風系統的有效通風長度確定采用壓入式、混合式、巷道式或聯合采用不同的通風方式。通風方案根據施工進度動態調整，各階段銜接有序納入工序管理。(2)鼓風機必須設置兩個電源、管道和風力發電閉鎖裝置。常用電源故障時，備用電源必須在15min以內連接，以確保鼓風機正常工作。雙電源建設困難時，必須設置備用發電機，其發電量滿足通風機的需要。(3)瓦斯隧道應配置同等性能的備用風扇，保持良好的使用狀態。(4)對于瓦斯容易積累的崩潰室、模板臺車附近、斷面變化的空間、模板臺車附近的區域，配置防爆型空氣風扇和局部風扇等設備，實施局部換氣的方法，消除瓦斯的積累。

4.3加強通風管理

加強通風管理在防范燃氣事故中具有重要作用，通過規范通風檢測和管理工作，通過通風速度、燃氣濃度兩個指標進行雙控管理，使掌面具有足夠的供風量，盡快稀釋溢出燃氣，降低燃氣濃度，保證施工安全。(1)從管道口挖掘工作面的距離<5m，管道應立即安裝，保證直接和接頭密封，損壞的管道應立即更換、修理，管道100米的漏風率≤2%。(2)全斷面挖掘時風速≥0.15m/s，分部挖掘風速≥0.25m/s；采用提高風速法消除氣體積聚時，風速應保證≥0.5m/s。(3)瓦斯隧道應保證連續通風。沒有特別的理由，不能停止風。如果氣體濃度在規定的限制值以內，就不能恢復正常作業。

4.4燃氣檢測與監測

加強燃氣檢測、防火工作。隧道開挖過程中，設立專職瓦斯檢查人員(必須持證上崗)，配備便攜式瓦斯報警器、微型瓦斯檢查報警器等專業瓦斯檢查設備，不定期隨時檢查隧道各危險點和風流中的瓦斯濃度，瓦斯濃度超過1%時或瓦電閉鎖系統停電時，必須立即停止隧道施工，作業人員必須立即撤離隧道，查明原因后采取措施隧道內所有作業人員嚴禁吸煙飲酒，禁止攜帶所有明火和火花，爆破器材必須采用安全炸藥和雷管，使用毫秒雷管時總延遲不得超過130ms，不得跳躍使用。

4.5機電防爆配置

關于防爆設備的問題，《鐵路燃氣隧道技術規范》(TB10120-2021)中低燃氣隧道可以使用非防爆電氣設備，但實際上只要是燃氣隧道，燃氣就有局部流出和聚集的問題(1)對于低氣隧道，采用非防爆機電設備配置方案，加強通風檢測和管理，避免氣體積聚，將洞內各處氣體濃度控制在0.5%以下。(2)對于高氣隧道，采用半防爆機電設備配置方案，在孔內固定鋪設的電纜、照明、通信、信號、變壓器、局部風扇、電機、配電箱、開關等采用防爆型，加強通風，將孔內各地氣濃度降低到0.5%以下，移動機械和電氣設備采用非防爆型

5結語

煤層煤氣隧道揭開煤炭的關鍵是降低煤層煤氣濃度，隧道受空間制約布置排放孔時掌面的鉆孔間隔接近，容易堵塞掌面附近的孔，或者受煤層和隧道角的影響鉆孔長，增加施工成本，分階段排放