页岩气地段隧道施工预报及监控检测技术浅析.pdf

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1、２０１５年第２０期（总第１７３期）江西建材交通工程页岩气地段隧道施工预报及监控检测技术浅析■李艳玲，王飞龙■陕西工业职业技术学院土木学院，陕西咸阳７１２０００摘要：本文主要研究页岩气地段在施工过程中根据页岩气地段隧道的工程特素描和影像资料。通过地质分析，为后续提供施工对策。点，等可采用地质预报，地质分析、ＴＧＰ地震波、超前水平钻孔等预报方（２）ＴＧＰ地震波法。利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波法，对隧道前方围岩情况进行预测，及应用超前钻孔实测、页岩气突出判来预报隧道掘进面前方的地质状况。现场采集信号时要求没有其它震别、页岩气排放等页岩气监控监测

2、技术，通过排放效果检验，对页岩气的源。采用ＴＧＰ对隧道前方的地质特性进行预测预报，每次预测距离为监测及浓度进行控制检测，为确保施工安全提供一些参考意见。１００ｍ～１５０ｍ，根据预测的结果分析围岩的地质情况，对ＴＧＰ探测断层、关键词：隧道预报与检测超前预报页岩气监控检测裂隙发育的地段可采用超前钻孔进行重点探测。同时每个开挖循环根据地质素描对前方围岩进行判断。ＴＧＰ测量装置与炮孔布置示意图１１页岩气地段隧道预报及检测方案所示。１．１隧道施工气体预报及监控检测技术的发展页岩气内在机理极为复杂，基于经验的传统预测技术和数学建模的统计预测方法的应用取得了一定

3、的成果但也受到了很大的限制。传统的页岩气突出预测方法是静态的不连续预测。目前，日益引起人们重视的突出连续动态预测的方法主要有３条途径：ＡＥ（ＡｃｏｕｓｔｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎ）监测技术；利用环境监测系统连续监测工作面的页岩气涌出动态从而预测突出；电磁辐射监测技术。１．２页岩气地段隧道预报及监控检测方案图１Ｔ－Ｐ隧道地质超前预报测量装置与炮孔布置图为保证页岩气地段隧道能够顺利施工，建议成立专门页岩气检测、２．３地质预报信息反馈监测机构。通过加大隧道页岩气监控以保证隧道在持续通风下，页岩地质预报方法就是建立一个地质信息系统，通过收集地质信息，输气浓度控

4、制在允许范围内。入信息处理系统，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工现场，根据规范要求，并结合南方震旦地区页岩气地质特点，建议采用自及时调整施工方法和参数。然后从施工过程中取得新的地质信息，更动监控系统与人工监控相结合的方法。在掌子面、模板台车顶部及相新系统，处理后，再一次反馈给施工现场，如此往复。通过地质信息系关辅助洞室设置ＫＪ１０１－４５Ｂ型甲烷传感器。同时设ＧＦＷ１５型风速风统的及时、准确预报，为信息化施工提供决策依据。量传感器，对于回风处风速小于１ｍ／ｓ时停止作业并检查原因。对需人２．４地质预报成果的采用工检测的部位，保证每１２０ｍｉ

5、ｎ检测一次，遇突出或异常情况需随时监检测预报单位提交成果报告后，施工单位要认真参考其结论建议，测。在洞口测风站配备手动式测风仪，定期测定回风巷的风流速度。当风流速度变化时，及时找出原因，采取措施。测点布设在地质不良的地段加强工作面上的浅孔钻探工作，注意预报成果与施一般每断面至少检查５个点，即拱顶、两侧拱脚、两侧墙脚各距坑工现场实际情况相比较。道周边２０ｃｍ处，在该５点对坑道风流中页岩气和一氧化碳均应检查；３页岩气地段隧道施工监控检测技术节理发育裂隙处检查可沿裂隙布设测点；隅角、塌腔等处检测按其断面３．１页岩气隧道施工监控检测项目大小参考隧道断面布设

6、点位，但顶部测点不能减少。根据有关规程规定，结合页岩气隧道地质情况及页岩气涌出情况，页岩气监控机构设立：结合页岩气地段隧道的特点，成立由经理部隧道出口段监控项目主要有：工作面甲烷浓度、工作面氧气浓度、回风安全总监担任组长、工程部、安质部部长及分部经理、施工队队长为副甲烷浓度、洞外压入式风机开停状况。组长，分部技术员、安全员等为组员的页岩气地段隧道页岩气监控小３．２监控检测设备选型组，对隧道施工页岩气浓度进行全程监控，以确保现场不会出现“漏（１）自动监控系统。页岩气自动监控系统可使用ＫＪ１０１Ｎ矿用安检”、“假检”和“少检”。全自动监控系统，其传感器

7、悬挂位置应能反映隧道风流中页岩气，一氧２页岩气地段隧道施工预测技术化碳的最高浓度及隧道内的风速。在检测到页岩气浓度≥０４％时报根据页岩气隧道的工程特点，可设置专业地质预报法，以地质分析警，页岩气浓度≥０５％时切断电源实施瓦电闭锁。根据技术要求在距方法、ＴＧＰ地震波法、超前水平钻孔相结合的综合手段对前方围岩情况洞口处拱顶设置ＧＴＨ５００型电化学式一氧化碳传感器，ＫＪ１０１－４５Ｂ型进行预测。对异常地质情况认真分析，及时采取相应的防治手段，避免甲烷传感器及ＧＦＷ１５型风速风量传感器；地质灾害所带来的损失和负面影响，确保施工安全。（２）人工检测系统。

8、现场瓦检员、进洞工班长按每次上下班和工作２．１超前地质预报内容期间１次／ｈ用ＣＪＧ１０型光干涉页岩气检测仪检测；管理人员按