瓦斯地层隧道施工

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1、一、瓦斯地层的施工猫鲁寺隧道在D1K215+100～D1K216+900段（对应平导里程PD1K215+000～PD1K216+910段）穿越含煤或炭质页岩地层，为高瓦斯地段，瓦斯涌出量为0.68m3/min、隧道所有施工机电设备均采用防爆型，爆破材料采用煤矿专用炸药及电雷管起爆，按瓦斯隧道相关要求组织施工，并建立健全安检制度，制定各种应急预案。（一）煤层探测及煤与瓦斯突出预测煤层探测及煤与瓦斯突出的研究表明，煤层畸变、分岔、煤厚突变处是最易发生突出现象的部位，而施工中若误揭煤层则会诱发灾难性事故。因此，了解煤层的

2、赋存形态，通过标志层判定煤层就尤为重要。在掌子面距预测煤层位置10m以外，于上部导坑打3孔超前钻孔，详细记录岩芯，寻找标志层，确定煤层编号，及记录煤层空间位置及煤层厚度。根据煤炭行业规范规定，超前钻孔必须穿透煤层全厚并进入底板岩层（底板标志层）不小于0.5m，其终孔位置应控制在开挖轮廓外5m左右。为掌握煤层变化情况，隧道下部导坑也需打1～2孔超前钻孔，与上部导坑之钻孔相互印证。开挖面掘进至已定位煤层净距为5m时，首次揭煤前作2个预测孔，对煤与瓦斯赋存条件、突出程度进行预测，以确定防突措施。通常首次预测确定煤层具有突

3、出性后，该层煤即为突出煤层。由于煤与瓦斯突出的机理十分复杂，因此，在其它部位施工时，仍应进行检验性预测孔预测。常用的是钻屑指标法，钻屑指标法临界值见表6-2-2-10。此外，在钻孔时利用所测瓦斯涌出初速度gh·k及利用每米钻孔最大钻屑量、最大瓦斯涌出初速度确定的R值，也可作为预测突出的指标。表6-2-2-10钻屑指标法临界值表最大钻屑量SK钻屑解析指标突出危险性Kg/mL/m△hzk（Pa）CkK1.K(Ml/g·min1/2)f>0.35f<0.35>6>5.4>200>2.3>0.8>0.6突出危险<6<5.4

4、<200<2.3<0.8<0.6突出威胁（二）防止煤与瓦斯突出的措施1.瓦斯排放-13-排放范围为隧道开挖轮廓以外5m。排放步骤与隧道开挖步骤相适应，由距煤层净距5m处掌子面施作排放钻孔，排放钻孔的数量跟据检测瓦斯数量，施工通风情况进行设置。实际上，若考虑先揭煤之施工部分开挖面的排放钻孔，则排放钻孔可减少10%以上。排放至瓦斯压力小于本矿区最小突出瓦斯压力值后，即可采取揭煤措施。1.瓦斯揭煤工程措施揭煤采用金属骨架支护，震动放炮揭开石门，争取一次揭开煤层。首次揭煤应引起高度重视。而在煤层中掘进，煤与瓦斯的动力现象多

5、为小型突出或压出、倾出为主。由于掘进过程中破坏了原有应力场，二次应力的产生及集中作用，岩体受爆破影响后的弱化作用，都为煤层弹性储能的释放提供了条件，煤与瓦斯的突出多发生于开挖爆破后。因此，安全揭煤首先要对周边煤体进行适当加固，限制开挖后应力场的变化范围，结合防突采用的金属骨架，采用不同外插角的自进式锚杆。其中，大外插角者，以超前加固岩（煤）体、封闭开挖范围以外煤体裂隙，以缩小岩体松弛区，防止大变形的发生，减少瓦斯涌入坑道的数量。小外插角者，作为揭煤之金属骨架防止煤与瓦斯的突出，同时也是作为保证施工安全的超前小管棚。

6、首次揭煤作业流程见图6-2-2-7扩大揭煤作业流程见图6-2-2-8。2.防止煤与瓦斯突出的备用措施布设较密集的排放钻孔本已起到了煤体的卸压作用，若排放效果不理想时，还可利用这些排放孔进行水力冲孔，诱导煤层喷孔现象。形成有控制的连续的小型突出，通过煤与瓦斯的大量喷出，使排放范围内具有突出危险性的煤体失去突出能力，同时水能加强煤体的可塑性，降低其弹性储能，减缓释放速度，达到防止突出的目的。3.加强隧道通风按照隧道通风设计方案加强通风，实时监测通风质量，为保证施工安全，施工通风十分重要，要求洞内风速要保证不小于0.25

7、m/s，风流中瓦斯浓度不得超过1%。通风供电为双回路制，保证通风不中断。进口工区由于瓦斯含量低采用压入式通风，-13-出口（平导）工区在第一个横通道贯通前，采用压入式通风，第一个横通道贯通后至正洞贯通前利用平导采用巷道式通风。具体分四个阶段，第一、二阶段出口及出口平导均采用压入式通风；第三、四阶段均采用巷道式通风，为避免污风回流，平导中部横通道临时封闭。具体见出口（平导）通风阶段图6-2-2-3～6。静态验收图6-2-2-3隧道出口工区施工通风第一阶段（高瓦斯阶段）静态验收图6-2-2-4隧道出口工区施工通风第二阶

8、段（高瓦斯阶段）静态验收图6-2-2-5隧道出口工区施工通风第三阶段（高瓦斯阶段）-13-静态验收图6-2-2-6隧道出口工区施工通风第四阶段（高瓦斯阶段）注意事项a、巷道式通风时，正洞风机随正洞开挖前移，尽量缩短通风长度，满足通风要求。根据施工现场机械、施工组织等综合考虑正洞风机位置。不用的横通道均设置临时封闭，防止回流。b、出口正洞和平导进入高瓦斯地段后