高瓦斯專用扒渣機

大坡度斜井高瓦斯隧道快速機械化作業(yè)線，隧道全長7.3公里，是全線的重難點控制性工程，也是目前云南省最長的雙線隧道。隧道橫跨龍泉山斷層，地質(zhì)相當(dāng)復(fù)雜，其中Ⅳ級圍巖4.7公里，Ⅴ級圍巖1.1公里。隧道穿越淺層天然氣、斷層破碎段、節(jié)理裂隙密集帶等不良地質(zhì)地段，其中高瓦斯區(qū)段接近2.7公里。1號斜井坡度達32度傾角，2號斜井坡度達28度傾角，在國內(nèi)同類隧道中亦屬罕見。開挖過程中還有突水突泥、反坡排水等難題，掌子面單位時間最大涌水量為2.2立方米/分鐘。由于地質(zhì)情況惡劣，隧道被中國鐵路總公司評估為極高風(fēng)險的高瓦斯隧道，是成渝客專全線最難啃的一塊“硬骨頭”。

高瓦斯隧道施工的安全是重中之重，項目部建立并嚴(yán)格實施了崗前安全培訓(xùn)制度、超前地質(zhì)預(yù)報制度、瓦斯監(jiān)控制度、圍巖量測制度等，做好隧道通風(fēng)，完善應(yīng)急預(yù)案體系，以確保施工安全萬無一失。同時，要求現(xiàn)場嚴(yán)格落實工序?qū)嵜啤⑷龁T帶班制、封閉管理制、進出洞實名制等。

施工初期，由于地質(zhì)松軟、高瓦斯、高危巖、大跨度、大變形、淺埋深等復(fù)雜地質(zhì)條件，施工一度受困，特別是在地質(zhì)條件最惡劣的近80米的斷層破碎帶，支護過后不斷產(chǎn)生變形，項目部多次組織專家和設(shè)計單位對施工方案進行研究，提出采用“三臺階，七步開挖”的方法，按照“短開挖、強支護、早封閉”的原則，快速安全地通過復(fù)雜地質(zhì)段。在進口的掘進過程中，采用CRD法、加大拱腳法、側(cè)向大管棚加固、地表注漿夯填等進行處理和嘗試，采用多種加固措施，終于穩(wěn)定了圍巖。

隧道內(nèi)的瓦斯蘊含在巖石縫隙中，施工時瓦斯在隧道內(nèi)聚集，如果瓦斯?jié)舛瘸^一定閾值就會造成燃燒、曝炸或致人窒息，后果不堪設(shè)想。為確保安全，項目部委托專業(yè)機構(gòu)負責(zé)施工期間的瓦斯防治技術(shù)，并形成了由瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、專職瓦檢員檢測、管理人員及其他特殊工種人員檢查三部分組成的瓦斯檢測體系。同時將整個隧道劃分為4個區(qū)域，每區(qū)安裝1套瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，同時裝備“風(fēng)電閉鎖、瓦電閉鎖”功能，并根據(jù)規(guī)范設(shè)置瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的報警、斷電、復(fù)電門限瓦斯?jié)舛龋诿總€洞口配3名瓦斯監(jiān)測工，采取三班作業(yè)，實行24小時值班維護制度。

施工人員進入隧道前都要通過安檢門，確保沒有帶打火機、手機或其他電子設(shè)備，杜絕一切火源；進入隧道的人員也不得穿化纖衣物，因為化纖衣物易摩擦產(chǎn)生靜電，靜電則可能引發(fā)瓦斯爆炸。

渣料有軌運輸，由于是瓦斯隧道，坡度太大，空間狹小，無法采用常規(guī)的無軌運輸，近40萬立方米的棄渣和近11萬立方米的混凝土運輸成為一個令人頭疼的難題。項目部利用現(xiàn)代化互聯(lián)網(wǎng)時代和微信時代在網(wǎng)絡(luò)上微信圈內(nèi)廣泛咨詢交流群發(fā)，在朋友圈轉(zhuǎn)發(fā)中看到我公司在隧洞快速掘進機械化公眾平臺了解到，最終決定引進斜井專用液壓掘進鑿巖鉆車打眼，ZWY-150/55L型大坡度瓦斯隧洞專用裝巖機（高瓦斯專用扒渣機）裝運渣到大型臨時轉(zhuǎn)載儲存矸石倉將全斷面炮渣一次性移出工作面15米，好進行下一循環(huán)掘進作業(yè)，再用KC-6/9型曲軌側(cè)卸式礦車由大型變頻雙筒礦用提升機進行有軌運輸，用TSB-6/9防爆型斜井軌道式混凝土攪拌運輸罐車2臺輸送混凝土進行支護襯砌，解決了大坡度斜井瓦斯隧道不能機械化裝渣排矸和無軌運輸?shù)碾y題。

大坡度瓦斯隧洞專用裝巖機進入正洞和平導(dǎo)施工后，出渣和進料都需要經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)換、三次運輸。以運渣為例，要先通過大型臨時轉(zhuǎn)載儲存矸石倉將掌子面的渣料運送到斜井井底，卸渣后裝入曲軌側(cè)翻式礦車，再通過大型變頻雙筒礦用提升機有軌運輸傳送到斜井井口自動翻渣，最后通過重型自卸卡車無軌運輸送到棄渣場。為了提高工效、降低成本，項目部把工序銜接作為重點，在1號斜井井底設(shè)置井底翻渣平臺，提高儲渣能力，合理布置有軌運輸軌道，合理配置側(cè)卸式礦車數(shù)量，縮短工序循環(huán)時間，加快施工進度。同時，設(shè)置專人每天對大型變頻雙筒礦用提升機系統(tǒng)和運輸軌道進行檢查、維修和保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，以保證設(shè)備性能、軌距、線型、道岔、枕木、連接位置正常。每次循環(huán)作業(yè)時，專業(yè)鋪軌人員在開挖完成后，還要及時接長鋼軌和移動仰拱棧橋，快速保質(zhì)保量打通運輸通道。

在格柵鋼架加工過程中，由于當(dāng)時市面上無四肢格柵鋼架加工設(shè)備，原有自制加工設(shè)備無技術(shù)突破，多數(shù)施工單位一直沿襲傳統(tǒng)加工方法，只能制作“八”字筋，不能按照設(shè)計圖紙要求制作“8”字筋，既造成了焊材浪費，也滿足不了圖紙設(shè)計要求。按設(shè)計“8”字筋尺寸下料，然后采用彎曲機按尺寸制作成“回形針”形，并按設(shè)計要求焊接在模具中的主筋上。這種加工方法制作步驟操作簡單，不但提高了加工速度，加工質(zhì)量也更容易控制，在節(jié)約焊材的同時，鋼架整體性比原來更好，強度更高。

大坡度斜井高瓦斯隧道快速機械化作業(yè)線施工過程中，項目部先后成立了多個現(xiàn)場科技攻關(guān)組，分別對大型臨時轉(zhuǎn)載儲存矸石倉優(yōu)化、大坡度瓦斯隧洞專用裝巖機操作人員強力培訓(xùn)，KC-6/9型曲軌側(cè)卸式礦車大角度相交軌道運輸安全、通風(fēng)方案調(diào)整、仰拱移動模架澆筑仰拱混凝土、斜井專用液壓掘進鑿巖鉆車作業(yè)等進行措施攻關(guān)，不但解決了實際問題，提高了生產(chǎn)效率，而且提高了項目管理人員的創(chuàng)新意識和技術(shù)水平。