地铁工程高瓦斯隧道施工工艺要点分析

韩永祯

摘 要：近年来，伴随着我国城市化建设进程的不断加快，为了方便城市居民的日常出行，提高出行效率，城市政府部门逐渐加强了对地铁工程的关注程度。由于地铁工程施工阶段容易产生诸多安全隐患问题，对于地铁工程的施工建设的稳定运行造成一定影响。本论文通过对瓦斯隧道施工工艺的原理的进行论述，分析了地铁工程高瓦斯隧道施工工艺的特征，而后就具体施工施工方法以及工艺流程阐述，最后分析了地铁工程高瓦斯隧道施工工艺的要点。

关键词：高瓦斯隧道；施工工艺；要点

1 瓦斯隧道施工工艺的原理

对于地铁工程的瓦斯隧道施工建设而言，通常需要在施工阶段遵循相关原则，确保高瓦斯隧道施工能够稳定化、高效化进行。例如，做好预报工作、控制瓦斯排放、定期执行检测工作、注重火源的有效管理、提高工程通风的频率、对于瓦斯浓度进行实时控制。可以利用超前地址预测预报对地铁工程将要施工的区域进行检测，明确瓦斯存储的数量，于工程开挖准备阶段，对内部的瓦斯进行合理的抽排操作，保证工程开挖阶段以及开挖完成阶段的各项工作能够正常进行。为提高工程的施工效率，可以利用多项技术以及科学化、合理化的管理方案，最大限度的将瓦斯的浓度控制在0.3%以下，同时，将一氧化碳的浓度控制在24ppm范围内，回风风速应当低于0.5m/s，降低地铁工程高瓦斯隧道施工阶段的安全隐患。

2 地铁工程高瓦斯隧道施工工艺特征

首先，施工单位为了制定高瓦斯隧道施工的具体施工规划，应当基于地铁工程施工现场的地质环境以及地下所存储的瓦斯含量。对地质条件进行有级别的划分，促使施工单位能够了解各个施工区域中瓦斯含量的浓度值，进而根据不同级别的瓦斯施工区域设计出对应的工程施工方案内容，在保证工程施工质量的基础之上，降低工程的施工成本。

其次，为保证工程施工阶段的安全性，需要保证施工现场中的通风系统处于24小时不间断工作，施工单位为了加强对通风系统的控制力度，可以利用风电闭锁装置实现对系统的实时控制。

再者，施工单位为了避免工程施工阶段，地下瓦斯各项参数出现较大程度的变化而产生一定的安全风险，需要根据地铁工程的施工特点，建立远程自动检测系统，实现对洞内瓦斯浓度、回风风速、一氧化碳浓度等相关参数的监测，另外，施工单位可以将远程监测系统以及风机系统之间建立一定联系，实现对地铁工程高瓦斯隧道施工的全面控制。假设施工阶段，监测系统所监测的数据超过安全范围时，可以借助于监测系统向通风系统传递指令，提高洞内的通风程度，保证高瓦斯隧道施工的有效进行。

接着，施工单位应当增设出入隧道的两级安全检查门岗，同时建立完善的高瓦斯隧道管理制度，通过对每一位工作人员发放智能感应式的身份卡，实现对进入施工现场工作人员的实名管理，最大限度加强对火源的控制力度，严禁火源进入到施工现场当中。另外，对于施工现场中的人员以及施工设备的数量进行严格把控。

最后，针对于高瓦斯隧道工程所运用的施工机械设备应当预先进行防爆或者隔爆处理，而就通风系统来说，应当运用阻燃或者抗静电等特殊材料所构成的产品进行安装。与其他类型的通风系统进行比较，此类系统的安装成本相对较高。

3 具体施工方法以及工艺流程

在隧道开挖准备阶段，可以利用超前预测相关方式对地铁工程的瓦斯浓度、压力等基本信息进行预测，常见的方式有物探或者钻探，明确隧道是否属于高瓦斯工程区域。针对于高瓦斯隧道工程而言，应当预先对隧道内部预先安装相应的供电系统、通风系统以及地铁工程施工建设阶段所运用的施工机械设备进行防爆或者隔爆改装。与此同时，应当制定对洞内瓦斯含量的检测标准，加强对洞内通风、人员、设备的安全管理。

4 操作要点

4.1 开挖

（1）采用台阶法开挖，台阶长度控制在5m以内，当瓦斯溢出量≥时0.5m3/min，开挖进尺控制在1m以内。

（2）采用3#煤矿许用炸药，煤矿许用5段电雷管，电力起爆。严禁使用秒或半秒级电雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得大于130ms。

（3）采用電雷管起爆时，严禁反向装药；采用正向连续装药结构时，雷管以外不得装药卷。在岩层内爆破，炮眼深度不足0.9m时，装药长度不得大于炮眼深度的1/2；炮眼深度为0.9m以上时，装药长度不得大于炮眼深度的2/3。在煤层中爆破，装药长度不得大于炮眼深度的1/2。

（4）爆破网络和连线，必须符合下列要求： 第一，必须采用串联连接方式，检查散杂电流，散杂电流不超标时，爆破人员方可工作，除瓦检人员外的其他人员均撤离工作面，设立警戒人员。线路所有连接接头应相互扭紧，明线部分应包覆绝缘层并悬空。 第二，母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧，若必须在同一侧时，母线必须挂在电缆下方，并应保持0.3m以上的间距。 第三，母线应采用具有良好绝缘性和柔软性的铜芯电缆，并随用随挂，严禁将其固定。母线长度必须大于规定的爆破安全距离。

（5）严格执行“一炮三检制”、“三人连锁爆破制”。

4.2 探测瓦斯

（1）成立超前地质预测预报小组。当瓦斯隧道比较集中或一座瓦斯隧道分别由进出口相向掘进时，宜成立一个超前地质预报小组，小组至少配置1名熟悉物探和钻探的地质工程师，1名钻机熟练操作工。

（2）根据瓦斯隧道地质分级表，开挖前以每100m/次的频率采用TSP203长距离预报开挖掌子面前方地质状况，前后两次搭接10m，探测后结合工程地质法对前方地质情况进行判释；再采用超前深孔钻孔每30m/次，布置3孔，探测并验证前方地质状况，每次搭接5m，每孔探测时应测量钻孔瓦斯每分钟涌出量，瓦斯压力。

4.3 瓦斯判定

施工单位进行高瓦斯隧道开挖阶段，应当预先对超前预测预报的各项资料深入分析，而后对工程施工阶段执行相应的风险评估工作。通过对瓦斯的涌出量、瓦斯浓度以及所产生的压力，判断当前施工区域是否满足高瓦斯隧道施工的特带你。一般来说，假设每分钟瓦斯的涌出量大于0.5立方米，则可以将其判断为高瓦斯隧道施工区域，反之为低瓦斯隧道施工区域。

4.4 安装防爆电器设施

（1）通常情况下，高瓦斯隧道施工过程中所运用的电源是以公共电网以及自备发电站共同结合的形式进行。假设施工过程公用电网出现停电问题时，则自动转换为自备发电机供电，进而保证洞内通风系统、监测系统以及照明系统的正常运行，确保高瓦斯隧道施工能够在预期完成。

（2）施工单位应当设置专用防爆变压器、专用开关以及专用的供电线路，有助于应对各种复杂问题。

（3）为保证工程施工建设的正常进行，洞内的照明系统以及相关设备影响提前进行防爆处理，对于低压配电箱来说，则需要对容易出现的各种问题提前做好预防措施。

4.5 机械设备防爆改装

（1）针对于施工阶段所运用的柴油机设备来说，其在防爆改装的过程中应当注重设备的冷却以及启动模式，避免受到外界因素影响而出现设备运行故障问题。

（2）由于防爆柴油机运行期间容易受到撞击，所以，应当预先对容易受到撞击的区域进行提前处理，并且在整个柴油机的外部喷涂保护层。

参考文献：

[1] 白兆明.地铁工程施工质量控制中防水技术的作用与实践[J].山东工业技术，2018（4）：132.

[2] 于洋.地铁工程施工质量控制中防水技术的作用与实践[J].四川建材，2017（11）：134～135.