集义隧道：蒙华铁路第一长高瓦斯隧道的“地下炸弹排雷”

 2018年9月28日上午11时，随着工人在隧道交汇点成功汇合，蒙华铁路全线最长的高瓦斯隧道——集义隧道顺利贯通。这座全长15.412公里的单洞双线Ⅰ级高瓦斯风险隧道，位于陕西韩城北部深山之中，施工过程中需要穿过深层煤气层和11条断裂带。隧道内瓦斯气体区域段最大浓度为1.53%，施工风险巨大，堪称在“地下炸弹”上作业。作为蒙华铁路蒙陕段最后一个贯通的隧道，它的贯通标志着蒙华铁路内蒙古至陕西境内54座隧道全部贯通，为这条世界上一次建成最长的重载铁路运煤专线的按期通车扫清了最大障碍。

一、基本概况与工程数据

集义隧道位于陕西省韩城市北部深山之中，是蒙华铁路全线最长的高瓦斯隧道，也是蒙陕段最后一个贯通的隧道。以下是该隧道的主要技术参数：

集义隧道坐落于陕西东部黄河西岸韩城，当地西部深山多为梁状山岭，一般海拔900米以上，境内山原川滩等地貌类型兼有，其中深山和浅山丘陵占总面积的69%。蒙华铁路是我国规划建设的“北煤南运”铁路新通道，北起内蒙古的浩勒报吉，南至江西省境内的吉安市，全长1814.5公里，是我国一次建设最长的重载铁路运煤专线，于2019年建成通车，年运输能力将超过两亿吨。

二、建设历程：蒙陕段“最后一个隧道的攻坚战”

蒙华铁路蒙陕段建设过程中共有54座隧道，集义隧道是蒙陕段最后一个贯通的隧道，也是最长、施工难度最大的一条。2018年9月28日上午10时许，中铁一局五公司的建设者们欢呼雀跃，庆祝这条全线最长高瓦斯隧道的顺利贯通。在此之前的34个月零2天中，建设者们在深山峡谷中打了一场艰苦卓绝的“攻坚战”。

蒙华公司蒙陕指挥部指挥长陈伟表示：“蒙陕段一共54个隧道，今天贯通的是最后一个隧道，也是最长的一个隧道，下一步，我们将继续努力完成剩余工程的建设任务，为早日开通蒙华铁路做出贡献。”集义隧道出口与3号斜井承担着集义隧道长4115米的施工任务，埋深大，地质条件复杂，风险等级高，施工难度大。

三、攻坚难点：高瓦斯与断裂带的致命组合

集义隧道的建设面临两项致命挑战的高度叠加。

在最高浓度1.53%的高瓦斯风险方面，隧道施工中瓦斯浓度超过0.5%时就要采取措施甚至停工，而集义隧道瓦斯气体区域段最大浓度为1.53%，施工风险巨大。瓦斯是地下工程施工中的“隐形杀手”，一旦积聚到爆炸极限并遇火源，将引发灾难性的瓦斯爆炸事故。隧道内瓦斯浓度最高达1.53%，意味着施工中的任何疏忽都可能酿成灾难。

在11条断裂带穿越方面，隧道需穿越11条断裂带，断裂破碎带内围岩极为破碎，稳定性极差，施工中塌方、涌水风险极高。断层破碎带与高瓦斯地层的叠加，使得施工难度和风险呈几何级数增加。

在物流组织方面，隧道地处深山，交通不便，施工材料和设备运输极为困难，给施工组织带来了极大的挑战。

面对高瓦斯的致命威胁，建设者围绕高瓦斯隧道安全施工，根据施工进度分为两个阶段进行不同形式的通风，有效稀释了隧道内的瓦斯浓度，并通过设置风电和瓦电闭锁系统——即当通风系统故障时自动切断电源、当瓦斯浓度超标时自动断电——有效降低了高瓦斯隧道施工风险，从而保证了施工人员的人身安全。此项技术成果已申报国家级专利。

四、技术突破与安全管控

集义隧道的安全贯通，得益于建设团队在瓦斯管控方面的一系列创新举措。

在通风系统方面，根据施工进度分为两个阶段采取不同形式的通风方案：在初期掘进阶段采用压入式通风，在隧道长度增加后转为巷道式与压入式相结合的混合通风模式。两阶段通风策略有效保证了洞内空气的持续流通，将瓦斯浓度始终控制在安全阈值以下。

在电气防爆方面，设置了风电闭锁和瓦电闭锁双重安全系统，确保在通风故障或瓦斯超标时所有非本质安全型电气设备自动断电。

在瓦斯监测方面，采用自动监测与人工巡检相结合的监测体系，实现了对隧道内瓦斯浓度的全天候、全方位监控。

在断层破碎带穿越方面，采取超前地质预报技术精准掌握断层位置和走向，采用“短进尺、弱爆破、强支护”的原则稳步推进，在必要段落实施超前预注浆加固围岩，安全穿越11条断裂带。

五、蒙华铁路（浩吉铁路）的整体意义

蒙华铁路（后更名为浩吉铁路）是世界上一次建成最长的重载铁路运煤专线，全长1814.5公里，跨越内蒙古、陕西、山西、河南、湖北、湖南、江西7省区，连接蒙陕甘宁能源“金三角”地区，贯穿长江中游城市群，衔接多条煤炭集疏运线路，是点网结合、铁水联运的大能力、高效煤炭运输系统，是国家“北煤南运”新的战略运输通道。浩吉铁路于2019年9月28日正式开通运营，为新中国成立70周年献上了一份厚礼。集义隧道作为蒙华铁路全线最长的高瓦斯隧道和蒙陕段最后贯通的隧道，它的安全顺利贯通为浩吉铁路全线如期建成通车提供了坚实保障。