新春伊始，四川廣安華鎣山腹地乍暖還寒。“等基底注漿作業(yè)一結束，采空區治理就完成了，接下來(lái)的隧道掘進(jìn)將更有底氣!”中交一公局集團五公司華鎣山隧道項目經(jīng)理韓文搶說(shuō)。
廣安至鄰水快速通道關(guān)鍵控制性工程華鎣山隧道全長(cháng)6.5公里，是四川省在建最長(cháng)、地質(zhì)最復雜的煤(巖)與瓦斯突出隧道，也是我國第一條正穿煤礦采空區的公路瓦斯隧道。中交一公局集團五公司承建隧道進(jìn)口段長(cháng)3.3公里，需穿越煤礦采空區和斷層巖溶地質(zhì)等復雜地帶，探明的瓦斯、硫化氫等多種有毒有害氣體段落占隧道比例約38%。據監測，進(jìn)口段可溶巖段落占隧道比例約80%，施工安全風(fēng)險系數極高，施工組織難度極大，被業(yè)內專(zhuān)家稱(chēng)為“五毒俱全”的隧道，堪稱(chēng)“隧道不良地質(zhì)博物館”。
開(kāi)工兩年來(lái)，項目團隊就一直把安全當作頭等大事。“有時(shí)候大伙連做的夢(mèng)都與高瓦斯、采空區等有關(guān)。”韓文搶說(shuō)，并多次用“如履薄冰”“如臨深淵”來(lái)形容團隊的敬畏感、敏銳性。在這樣的高強度緊張狀態(tài)下，“管超前、短進(jìn)尺，弱爆破、強支護，嚴注漿、早成環(huán)、勤量測”的生產(chǎn)導向，成為了日常執行方案和誰(shuí)也不能違反的施工準則。尤其是過(guò)程中“嚴控火源、不探不進(jìn)、不明不掘、勤測瓦斯、加強通風(fēng)”的施工鐵律，成為安全生產(chǎn)的紅線(xiàn)、底線(xiàn)。項目團隊小心翼翼地相繼穿越暗河、引水洞和巷道等復雜地段。
在隧道施工中，遇有煤礦采空區，通常采取繞行躲避。而在華鎣山隧道，正穿的高頂山煤礦采空區，屬于深層采空區、急傾煤層采空區、老采空區，關(guān)閉已達20年有余，具有眾多極端性施工難題和無(wú)處不在的安全風(fēng)險，但華鎣山隧道不能繞行，項目團隊不得不選擇正面“硬剛”。
為此，項目團隊查閱了當地煤管局塵封已久的檔案資料，多次與煤礦專(zhuān)家、隧道專(zhuān)家開(kāi)展技術(shù)咨詢(xún)論證會(huì )。多次研討分析下來(lái)，大家越來(lái)越感到“壓力山大”。雖然正穿采空區長(cháng)度只有20米高瓦斯“雷區”，可左右洞加起來(lái)的影響區域長(cháng)達740米左右，加之已探明的采空區瓦斯濃度高達70%，都是隧道施工中難度“天花板”級別的存在。
為確保安全，項目團隊需要在對采空區穩定性系統監測分析的基礎上，掌握它的形態(tài)特征和空間結構。一連兩個(gè)月，項目團隊堅守在幽暗的隧道深處，采取物探和鉆探勘察相結合的方式，給采空區做個(gè)全身“CT”，將整個(gè)采空區劃分為ABCD共4個(gè)區。其中B區為20米冒落帶，也就是高瓦斯“雷區”，A、C、D分別為34米過(guò)渡帶、56米裂隙帶、260米彎曲帶。
治理步步為營(yíng)，過(guò)程“驚心動(dòng)魄”，突破采空區的戰斗正式打響了。項目團隊以量離子遙感技術(shù)為“千里眼”探路，摸清前方山體巖層地質(zhì)種類(lèi)以及活動(dòng)范圍。他們發(fā)現，可以利用水泥漿流動(dòng)性好的特點(diǎn)，采用呈傘狀、發(fā)散式全斷面帷幕注漿的先進(jìn)工藝，將小導管深度嵌入山體30米處，對山體空隙進(jìn)行“堵氣式”封孔。
在注入了足足8個(gè)兆帕強度的水泥漿后，采空區斷面很快形成了5米厚的“保護墻”，成為了治理溶腔裂隙、有效防止高瓦斯等有毒氣體泄露的“關(guān)鍵一招”。前后幾個(gè)月，韓文搶每天都在工地上盯著(zhù)，“每一處全斷面注漿都達8環(huán)，累計148孔，實(shí)現了環(huán)環(huán)相扣、孔孔定位，如同為采空區織起一張密不透風(fēng)的防護網(wǎng)。”
有了階段性進(jìn)展，項目團隊趁熱打鐵，加快推進(jìn)。強度達到槍管、炮管標準的“無(wú)縫鋼管管棚工藝”搭建起“四梁八柱”，成為重點(diǎn)加固圍巖、有效突破采空區的重要一環(huán)。內嵌式鋼筋籠在鋼管內構建起勁性骨架，形成整體式的鋼管拱，為采空區“強筋壯骨”，構筑起一道堅不可摧的內部堡壘。
春節期間，大家幾乎沒(méi)休幾天假，吹砂、混凝土填筑等重要工序相繼展開(kāi)，豎向基底注漿也同步跟進(jìn)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間治理，原本高瓦斯密集、四處坍塌的采空區，逐步變得嚴嚴實(shí)實(shí)、固若金湯，有效“屏蔽”了有毒氣體，讓隧道掘進(jìn)路上的“攔路虎”沒(méi)了蹤影。
終于，2023年11月1日，項目團隊順利穿越采空區施工任務(wù)，過(guò)程全管控、安全零傷亡，大家如釋重負。過(guò)程中采用的采空區與隧道‘縱向+橫向’距離同步檢測法，受到了有關(guān)專(zhuān)家的高度認可。這項凝聚了項目團隊智慧和心血的新工藝，為下一步煤層斷層施工積累了經(jīng)驗、增強了底氣，也將對我國相似地質(zhì)條件下煤礦采空區高瓦斯隧道施工提供有益的借鑒價(jià)值。(郭明強)
