华蓥山隧道:突破20米高瓦斯“雷区”

2024-03-12 11:03:09 - 媒体滚动

转自:中国交通新闻网

“等基底注浆作业一结束,标志着我们正式完成采空区治理,隧道掘进更有底气了!”四川广安华蓥山腹地乍暖还寒,复工复产工作会上,中交一公局五公司华蓥山隧道项目经理韩文抢的一番话,透露着铆足劲、向前冲的豪情。

华蓥山隧道:突破20米高瓦斯“雷区”

广安至邻水快速通道采用双向4车道高速公路标准建设,设计时速100公里。关键控制性工程华蓥山隧道全长6.5公里,是四川省在建最长、地质最复杂的煤(岩)与瓦斯突出隧道,也是我国第一条正穿煤矿采空区的公路瓦斯隧道。五公司承建的隧道进口段长3.3公里,需穿越煤矿采空区和断层岩溶地质等复杂地带,探明的瓦斯、硫化氢等多种有毒有害气体段落占隧道比例约38%。其中监测的可溶岩段落占隧道比例约80%,隧道施工安全风险系数极高,施工组织难度极大,被业内专家称为“五毒俱全”的隧道,堪称“隧道不良地质博物馆”。

开工两年来,项目团队上下就一直把安全当作头等大事抓紧抓实,坚持“管超前、短进尺,弱爆破、强支护,严注浆、早成环、勤量测”生产导向。尤其是过程中“严控火源、不探不进、不明不掘、勤测瓦斯、加强通风”的施工铁律,成为全程严阵以待,谁也不能触碰的红线、底线。正是有着如履薄冰、如临深渊的高度敬畏感危机感,方才小心翼翼地相继穿越暗河、引水洞和巷道等复杂地段。

在隧道施工中,遇有煤矿采空区,通常采取绕行躲避。而在华蓥山隧道,韩文抢和项目团队不得不正面“硬刚”。正穿的高顶山煤矿采空区,属于深层采空区、急倾煤层采空区、老采空区,关闭已达20年有余,具有众多极端性施工难题和无处不在的安全风险。

知己知彼,方能百战百胜。通过查阅当地煤管局尘封已久的档案资料,经过多次有煤矿专家、隧道专家参加的技术咨询论证会系统分析,韩文抢越来越感到“压力山大”。虽然正穿采空区长度只有20米高瓦斯“雷区”,可左右洞加起来的影响区域长达740米左右,加之已探明的采空区瓦斯浓度高达70%,都是隧道施工中难度“天花板”级别的存在。

华蓥山隧道:突破20米高瓦斯“雷区”

在对采空区稳定性系统监测分析的基础上,掌握它的形态特征和空间结构,才能做到精准施策。一连两个月,韩文抢带领人员坚守在幽暗的隧道深处,采取物探和钻探勘察相结合的方式,先给采空区做个全身“CT”,最终将整个采空区划分为ABCD四个区。其中B区为20米冒落带,也就是前面提到的高瓦斯“雷区”,A、C、D分别为34米过渡带、56米裂隙带、260米弯曲带。每一段落的专项方案执行都不尽相同,但都时刻保持着严阵以待的高度警惕性。

治理步步为营,过程“惊心动魄”,突破采空区的战斗正式打响了。韩文抢带领人员以量离子遥感技术为“千里眼”探路,摸清前方山体岩层地质种类以及活动范围。发挥水泥浆流动性好的特点,将小导管深度嵌入山体30米处,实施呈伞状、发散式全断面帷幕注浆的先进工艺,对山体空隙进行“堵气式”封孔。

足足达到8个兆帕强度的水泥浆,在采空区断面很快形成5米厚的“保护墙”,从根本上治理溶腔裂隙,成为有效防止高瓦斯等有毒气体泄露的关键一招。前后几个月,韩文抢每天都要在工地上盯着。“每一处全断面注浆都达8环,累计148孔,实现环环相扣、孔孔定位,如同为采空区织起一张密不透风的防护网。”韩文抢说。

点面结合趁热打铁,一鼓作气整体推进。紧接着,强度达到枪管、炮管标准的“无缝钢管管棚工艺”,成为重点加固围岩、有效突破采空区的重要一环,搭建起“四梁八柱”。随后,内嵌式钢筋笼在钢管内构建起劲性骨架,形成整体式的钢管拱,为采空区注入“强筋壮骨”,构筑起一道坚不可摧的内部堡垒。

春节期间,吹砂、混凝土填筑等重要工序相继展开,竖向基底注浆也同步跟进。经过一段时间治理,原本高瓦斯密集、四处坍塌的采空区,逐步变得严严实实,固若金汤,既有效“屏蔽”了高瓦斯,也让隧道掘进路上的“拦路虎”没了踪影。

过程全管控、安全零伤亡,项目顺利穿越采空区。采空区与隧道‘纵向+横向’距离同步检测法,受到有关专家的高度认可,为下一步煤层断层施工积累了经验、增强了底气,对我国相似地质条件下煤矿采空区高瓦斯隧道施工,同样具有重要的借鉴意义和推广价值。

目前,项目采空区基底治理已完成总量的75%左右。

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