化险为夷保天坪

——中铁隧道集团成功穿越中国首条高铁高瓦斯隧道煤层段纪实

《工人日报》(2015年05月14日 02版)■杨小明 张永超 白家友
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黔北,尧龙山,诸峰突起,沟壑纵横。

山谷中人来车往,机声隆隆,一片热火朝天的沸腾景象,中铁隧道集团的建设者正在这里进行艰苦的鏖战。

2015年5月8日,备受各界关注的“中国首条高铁高瓦斯突出隧道”渝黔高铁天坪隧道成功穿越,这一重大危险源的成功解除,终于让悬在建设者心中安全与进度的“天坪”得以平衡。

敢为人先,中隧人挑战天坪

渝黔高铁,即渝黔铁路新线,北起重庆市,经遵义市后向南到达贵阳市,线路全长345公里,是西北、西南至华南地区快速铁路通道的重要组成部分。天坪隧道位于贵州省桐梓县境内,全长13978米,为渝黔铁路控制性Ⅰ级高风险隧道,地质条件复杂,区域内穿越高瓦斯、高地应力、高地温、断层破碎带、岩溶突水突泥、膨胀性岩土等多种不良地质于一体,属于三高多变的高风险隧道,可谓“五毒俱全”。

被《人民日报》誉为“新时代义勇军”的中铁隧道集团举臂请缨,作为国内隧道与地下工程施工的领导者,凭借其强大的专业优势,赢得了渝黔铁路公司的高度信任。项目最终确定由其王牌子公司中铁隧道一处负责施工,可谓全力以赴、志存高远。

沉着应对,中隧人直面天坪

天坪隧道项目分进口、出口、斜井和横洞4个作业面同时施工,横洞位于悬崖和峡谷处,高差达130米,进场便道线路长,挖方和支护量巨大,最艰难的地段还担负着揭煤的主要任务。为了缩短临建施工时间,尽快进入主体工程施工,项目部经过反复论证后对洞口位置进行优化,全体员工历经6个月的“愚公移山”,在悬崖峭壁上成功开凿道路,并修建完成了拌合站、工地试验室、加工场、材料库等施工场地。

遵循科技是第一生产力的原则,中铁隧道集团聘请了中南大学、北京交大、重庆煤科院等单位的专家协助项目技术人员进行专项方案编制,同时邀请史玉新、何振宁等10余名行业知名大师对煤层段专项施工方案进行评审。针对天坪隧道的运输方式和抽排方案,项目部多次组织专家进行了方案的优化和比选,最终采用了移动设备防爆改装加瓦车闭锁装置和防爆型固定设备的运输方式,以及通过平导对煤层段瓦斯进行综合抽排的区域防突总体方案,两个关键方案也得到工管中心和铁路总公司的认可和批复,为安全揭煤奠定了坚实的基础。

整章建制,中隧人把脉天坪

面对天坪隧道这样的“疑难杂症”,中铁隧道集团在对天坪隧道慎重“把脉”后,首先对设备进行防爆改装,对防爆性能进行严格检测,并经地方安监部门验收及备案。按照瓦斯隧道管理要求,建立“双电源、双回路”供电和“三专两闭锁”供电系统。成功引入煤矿施工较为成熟的安全保证6大系统:一是安全监控系统,采用人工检测配合KJ70自动监控系统对作业面、回风巷道、洞口、硐室等部位实施不间断全覆盖监测;二是人员定位系统,设计选用KJ251A型人员管理系统,可实现对进洞人员的实时监测、跟踪定位、轨迹回放、考勤管理、紧急搜救、生产调度等功能;三是紧急避险系统,该设施对外能够抵御高温烟气,隔绝有毒有害气体,对内提供氧气、食物,去除有毒有害气体,创造生存基本条件,为应急救援赢得时间;四是压风自救系统,在主井洞口附近设置空压机房,安设两台空气压缩机,压风自救管路同压风管路共用,向隧道内提供风压;五是供水施救系统,在洞口建设有效容积为200立方米的水池,水净化处理后向地面、隧道供水;六是通信联络系统,在隧道内安装KT1017型本安电话话机,在地面调度室、值班室、压风机房、主要通风机房安装普通话机,保持24小时通讯畅通。

依靠科技,中隧人征服天坪

在天坪隧道煤层段掘进的过程中,始终有一种精神支撑着中铁隧道集团的建设者们,那就是依靠科技征服自然、超越自我的精神。

2013年12月中旬,横洞副井到达井底,意味着抽排瓦斯、穿越煤层进入紧张的实施阶段。项目部通过“四位一体”和“渐进式”组织石门揭煤施工,作业面每50米、20米、10米、7米、5米及2米分别进行瓦斯突出危险性预测及消突验证,平导煤系地层累计钻孔395个,长23344米,其中瓦斯抽排孔214个,长15819米,累计抽排瓦斯152063方,混合气体2436456方;各种验证孔、密集排放孔131个,长5730米;管棚孔50个,长1795米。冗长的数据背后是建设者艰辛的付出,在长达两个月的瓦斯抽排效果验证后,按照“边探边掘”原则于2015年1月中旬顺利完成平导煤层段施工,同时在11个月的瓦斯抽排验证中,仅揭煤专项措施费就耗费近亿元,但在安全和进度的“天坪”上,高风险下的安全更有说服力。

正洞C3煤层是天坪隧道横洞工区煤系地层瓦斯压力最大,距离最远的煤层,也是抽采难度最大的煤层,在距离C3煤层5米左右进行瓦斯突出危险性预测检验时,曾多次出现检测指标超标。为安全顺利通过C3煤层,经项目揭煤领导小组认真讨论,果断增设密集排放孔进行局部瓦斯消突,在瓦斯排放后及时进行了二次验证工作,为攻克最后一道难关提供了安全技术保障。每一个探测孔的钻取,每一组数据的叠加,对建设者来说是煎熬也是考验,只有等到最后一炮成功的引爆,大家心中那个安全的“天坪”才会回归零位。

天坪隧道的揭煤施工从一开始便得到了中国铁路总公司副总经理卢春房、副总工程师赵国堂、工管中心副主任何志军等领导的高度重视,多次亲临现场督导指挥;渝黔铁路公司总经理王明慧更是将天坪隧道的施工方案列为公司的头等大事亲自抓,主动管,所有工序实行首件评估,确保方案万无一失;中铁隧道集团董事长丁荣富、总经理唐忠、党委书记于保林、总工程师洪开荣等领导更是通过生产调度与渝黔项目建立直通车,随时掌握和了解一线的施工情况;一处有限公司总经理尤显明、党委书记包秀峰等领导自项目开工以来他们便成为渝黔高速的常客,经常工作之余连夜赶往工地解决施工中的问题。在重重压力面前,中铁隧道集团的建设者沉着冷静,科学应对,特长高风险铁路隧道瓦斯抽排、大断面风门的使用、常规设备防爆改装应用等新技术的成功运用,在国内同类隧道施工中开创了先河,积累了宝贵的施工经验。

奉献渝黔,中隧人情系天坪

中铁隧道集团渝黔铁路项目部自进场以来也与地方建立良好的路地关系,项目部积极主动与所在地政府及群众进行沟通联系,两次组织300多人次参加森林山火的扑灭工作;积极发动党员开展“爱心助学”,为桐梓县黄连乡春森小学捐款购置体育器材和学习用品,组织团员青年多次上山支教。在天坪隧道进口分部,为缓解当地50年一遇的旱灾,项目部主动帮助村组抗旱自救,利用工地洒水车辆往返上百公里为村民送水。

在渝黔铁路天坪隧道工地,火热的施工现场有着一群爱岗敬业、勇于奉献的员工身影。项目指挥长张忠爱作为本标段的领军人物,自进场以来便全身心投入到渝黔铁路的建设之中,成天奔波于3个工区之间,远在深圳的老婆孩子半年也见不到他一面;比如项目安全总监,全国铁路火车头奖章获得者祁西元,为保障高风险隧道施工安全,日夜奔波在施工最前沿,哪里风险大,哪里就有他的身影,沙哑的吼声成为隧道工人耳边“最美的声音”。

心若有了方向,理想便插上了翅膀。虽然面临的困难还有很多,虽然距全隧贯通还有相当一段的时日,但是以“开路先锋”精神为激励的“中铁隧道一处人”,始终斗志高扬,在渝黔高铁工程项目上,他们的理想就是将“鲁班奖小金人”揽入怀中,他们还在继续战斗……