对蛟岭隧道含瓦斯煤系地段揭煤防突施工技术

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1、蛟岭隧道含瓦斯煤系地段揭煤防突施工技术郭捷菲1黄以鸿2孙宏２（1.江西省交通工程质量监督站南昌330008）（2.江西交通工程咨询监理中心南昌330008）摘要：本文通过总结蛟岭隧道含瓦斯煤系地质地段揭煤防突的成功经验，为公路隧道安全揭煤和煤与瓦斯突出的防治提供技术参考。关键词：隧道工程；蛟岭隧道；煤与瓦斯突出；揭煤；防突0前言蛟岭隧道是景婺黄（常）高速公路Ｂ６合同段的主要控制性工程，位于婺源县与景德镇交界处，塔岭端洞口位于婺源县镇头镇立新煤矿工区3号井南侧约100m，景德镇端洞口位于景德镇市浮梁县湘湖镇东流村狮山自然村南东约100m，为一分离式上下行隧道，右洞起讫里程桩号为K82+

2、300-K83+955，走向近东西，坡度-1.6‰,隧道长1655m；左洞起讫里程桩号为ZK82+420-ZK83+951.2，走向近东西，-1.773‰，隧道长1531.2m，属长隧道。左线塔岭端位于R=4775.798m的右偏缓和曲线上，景德镇端位于R=5500m的左偏园曲线上，洞内为反向拉手曲线；右线塔岭端位于右偏缓和曲线上，景德镇端位于R=5500m的左偏园曲线上，洞内为直线与曲线。蛟岭隧道地质情况复杂，瓦斯、有毒有害气体、煤层采空区、断层及溶洞等不良地质情况均有不同程度的体现，尤其是隧道煤与瓦斯突出成为蛟岭隧道施工中的一大技术难题。1隧道煤与瓦斯简介根据地质勘测报告，隧道穿

3、过ZK83+048-ZK83+400、YK83+010-YK83+250段为煤层和高碳质板岩互层，煤层属乐平系B4组，瓦斯含量高、气体压力大；板岩碳质含量高，性脆，易断裂。岩层受构造运动影响严重，受扭曲、压扭、张扭等多种复杂的外力作用，节理裂隙发育，积蓄有相当大的内应力，同时还附加以较大的瓦斯气体压力。因此在隧道上半断面开挖形成空面后，积蓄的地应力迅速释放，松动范围逐渐扩大。当拱部松散高度达到一定程度，压力增大，松散体下坠，又出于煤系地层内应力和瓦斯气体压力的合力作用，2005年5月10日当隧道左线塔岭端掘进到ZK83+062附近，遂发生掌子面煤层外突、流坍和顶部塌方。塌方高度在拱顶

4、以上约5m~7m、宽12m左右，沿隧道纵向长度约8m-9m（ZK83+059-ZK83+067）。坍塌物为煤和灰黑色高碳质板岩块体、碎块、碎片，呈松散状，岩块表面光滑，基本无胶结，无地下水出露。塌方碴体将工作面的工作台近于全部淹埋，锥体坡度约1：1.1。后经勘测，隧道左线从ZK83+059至ZK83+400段,全长341m和右线从YK83+044至YK83+250，全长260m，共计547m为含瓦斯煤系地质地段。经检测左线煤系地层的瓦斯涌出量达到4.93m3/min,右线煤系地层的瓦斯涌出量达到3.27m3/min，均远远>0.5m3/min，隧道定性为高瓦斯隧道。针对以上特点，蛟岭

5、隧道含瓦斯煤系地质地段在施工中采取了预防煤与瓦斯突出的施工技术。2对隧道左线塌方段的处理措施1、根据现场实际情况，利用被埋的工作平台制作成支撑排架，形成临时支撑，保障施工和初支的安全。同时在ZK83+057、ZK83+057.5、ZK83+58、ZK83+058.5、ZK83+59桩号附近架设5榀I20a钢拱架形成双层钢拱架支护，以加强该段的超前支护和初期支护，防止再次塌方对端头部位的拱架造成毁坏。2、开挖清理瓦斯煤层突出的松散煤体，为了防止在开挖清理松散煤体时，对垮区下松散煤体的扰动，造成再次垮顶。故对突出的松散煤体和垮区下松散煤体进行注浆加固。首先挂网喷砼不小于20cm，然后注浆

6、固结形成止浆面，注浆采用全断面注浆均匀布设￠50注浆小导管，管长5.0m，注浆材料为单液浆，其作用是便于保留核心岩体，有利于短开挖、强支护，有利于垮区内施工安全。3、对掌子面前方一定范围的围岩进行注浆，把稳定性较差的围岩固结成较密实稳固的围岩，挤出或封锁瓦斯气体，以保开挖面作业安全。采取水泥水玻璃双浆液后退式注浆，一次完成塌落体地段的加固，确保加固质量。在ZK83+059断面位置，沿隧道断面轮廓环向向外侧与隧道轮廓形成300～350夹角，布设￠50注浆小导管，环距为30cm，管长为5.0m，进行注浆加固，注浆材料为双液浆。4、在ZK83+059断面处支立导向钢拱架，沿隧道环向1200

7、布设长管棚与小导管错位布设、环距60cm，管壁上布设梅花型40mm×40mm孔径为￠16注浆孔。钢管轴线与隧道轴线之间的空间夹角为150～200，注浆材料为双液浆，注浆压力为0.5MPa～1.5MPa，并根据现场施工情况再作适当调整。长管棚的作用是将垮区内松散体一分为二，长管棚上方垮区松散体注浆固结形成隧道顶部较稳定岩体，对塌方空腔顶进行锚喷支护，并架设钢拱架，钢拱架与初衬钢拱架对应，钢拱架顶部与塌方不规则部分进行支撑连接。垮区空腔用砼或注浆充填密实。3通