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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(dòng)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(dòng)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(dòng)，施工動(dòng)力設(shè)備等全部瞬間自動(dòng)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(dòng)，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(dòng)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(dòng)降低瓦斯?jié)舛�，局扇隨之啟動(dòng)。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�，另一方面從鄰近既有鐵路引入備用電源，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(dòng)作用。
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