家竹箐隧道

位于南昆铁路威红段鲁番与上西铺站间的隧道

家竹箐隧道全长4990m，隧道穿过煤矿系地层长度1157m，其中厚度0.5m以上的煤层有26层，煤层厚度一般为1.0～4.0m，最厚者10.7m，煤层瓦斯含量高，最高者27m3/t，瓦斯压力大，最大达1.585MPa，由于该隧道的高瓦斯条件投入运营后为电力牵引，给隧道运营防灾带来极大的困难。

简介

家竹箐隧道是中国铁路瓦斯含量最高的长大隧道，位于南昆铁路威（舍）红（果）段的鲁番站与上西铺站之间。隧道全长4975米。隧道洞身有1085米是煤系地层，主要煤层共14层，各煤层瓦斯压力测算值大多超过0.6Mpa，最高的达到1.34Mpa。煤炭部门《防治煤与瓦斯突出细则》指出，当煤层瓦斯压力超过0.6Mpa时，已存在煤与瓦斯发生“突出”的危险。据测算，隧道施工通过煤层时，瓦斯涌出量最多达到每小时349立方米。因此，家竹箐隧道属高瓦斯有突出危险的隧道，其施工难度和危险性，在我国铁路隧道建设史中还没有先例。

家竹箐隧道设有瓦斯通风机房，瓦斯通风机房藏在隧道上方无人知晓的大山深处，这里有全路唯一的特殊岗位 —— 隧道通风工。这是一个看不见铁路与火车的岗位，却关系千万旅客的生命安全，容不得半点马虎。工人时刻需要对配电室内设备运转情况进行全面检查，观察通风机电压电流数值变化情况。有时候，一天需要启动7至8次通风按钮。47岁的陈德芬和她的丈夫朗懿参与修建了该隧道后，又在这里已经坚守了19年，每天负责给家竹菁隧道通风，为一列列火车提供安全的运行环境。

主要特点

家竹箐隧道在设计中，采取了预抽预排、封闭坑壁、加强通风、杜绝火源、喷洒清扫、降低煤尘等一系列安全防范措施。为降低通风阻力，使尽可能多的新鲜空气进入洞内，以降低瓦斯浓度，隧道的进口工区和斜井工区设置一个平行导坑和两座斜井，通过大型通风机抽吸作用形成强大的巷道式通风。使施工中掘进工作面的瓦斯浓度在通风以后不大于1%，回风道（平行导坑）瓦斯浓度不大于0.75%，洞内任何地点风速不小于0.5m/s。为防止瓦斯在坑道角隅聚集停留，掘进工作面配置风水喷雾器，驱散瓦斯并降低煤尘。家竹箐隧道在施工中，采用了“一探二测三排四验，震动放炮，安全避难。” 的防突措施。

应用实例

南昆铁路采用电力机车牵引，机车受电弓与接触网之间经常产生高压电弧火花，另外列车制动闸瓦产生摩擦火花、客车餐车所产生的明火，对瓦斯而言都是危险的火源。对于家竹箐这样的高瓦斯隧道，尽管在衬砌结构上巳采取了一系列的封闭措施，但考虑到设计施工很可能存在一些不完善之处，仍然会有一些瓦斯气体渗漏到隧道中来，并逐步积累。又由于家竹箐隧道长度近5公里，自然通风作用不足以冲淡和带出洞内瓦斯，天长日久，积累的瓦斯浓度如超过0.5%，对行车安全将构成威胁。因此，利用隧道中部的斜井进行抽出式机械通风，隧道内每隔一定距离，拱顶部位设置瓦斯探头，当中央控制室发现洞内瓦斯浓度上升到危险数值时，开动斜井风机进行通风。隧道1993年开工，1996年5月11日铺轨通过。

名词解释

小词典——瓦斯。地层中的瓦斯，是古代地下有机物分解而产生的气体。瓦斯的主要成分是甲烷，它是一种无色无味无嗅的可燃气体。在标准状态下，1立方米瓦斯重0.716公斤，由于比空气轻，常聚集于坑道顶部。一般情况下，空气中的瓦斯浓度在5～16%时，如遇明火，即可引起爆炸。瓦斯浓度在9.5%时，爆炸威力最大，浓度超过16%时，反而失去爆炸性，但遇火仍可燃烧。值得注意的是，空气中含有煤尘时，瓦斯浓度3%即可爆炸。由于瓦斯是以一定压力存在于煤层中的，开挖隧道时，骤然减压，在很短时间内(几秒)，大量的瓦斯连同煤粉岩块突然喷出，数量可达数十上百吨，致使坑道坍塌淹没，造成人身伤亡，此即所谓煤与瓦斯的“突出”。由此可见，瓦斯是隧道施工中最危险的“敌人”。

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