隧道通过煤层等地貌施工技术和质量要求

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1、隧道通过煤层等地貌施工技术和质量要求　　摘要：煤系地层中修建隧道存在3个技术困难：一是煤系地层多数含有瓦斯，有瓦斯爆炸危险；二是瓦斯压力高的地层，存在着煤与瓦斯突出的可能，在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤和瓦斯突然喷出，造成灾害；三是煤系地层一般为软弱围岩，尤其是煤层中的软分层，用手可捻成粉碎状。巷道地层压力大，稳定性差，支护施工要求高。因此，施工中需解决3个问题：一是瓦斯隧道的防爆；二是瓦斯隧道的防突；三是瓦斯隧道的开挖及支护。关键词：隧道煤层地貌施工质量中图分类号：U45文献标识码：A（一）瓦斯隧道的界定与分级隧道施工过程中，通过施工检测，只要隧道中存在瓦斯，通过瓦斯层之前10

2、m开始一直到通过瓦斯层之后10m的影响荡范围内，按照瓦斯隧道进行施工。7根据瓦斯隧道不同地段的瓦斯涌出量和压力情况，施工中对非瓦斯工区、一般瓦斯工区、严重瓦斯工区、有煤与瓦斯突出危险工区进行合理划分，在施工方法和施工机械上区别对待，简化施工和降低造价，如一般瓦斯工区除加强通风和瓦斯监测外，可采用普通的非防爆施工机械和电气设备；严重瓦斯工区则采用防爆设备；有煤与瓦斯突出危险工区除采用防爆设备外，还应有防突措施和相应装备。同一施工工区中既有含煤地层，也有不含煤地层，不同的地段对封闭瓦斯的要求不同，又可划分为非瓦斯地段、Ⅰ级（有煤与瓦斯突出）瓦斯地段、Ⅱ级（严重瓦斯）瓦斯地段、Ⅲ级（一般瓦斯

3、）瓦斯地段。隧道根据瓦斯的严重情况可分为一般瓦斯隧道、严重瓦斯隧道和煤与瓦斯突出危险隧道。（二）瓦斯预测预报（1）使用ZY-150型全液压钻机进行水平超前钻探，超前钻探分两次进行。第一次距煤层30~50m，打2~3个钻孔，确定煤层位置，并测试瓦斯压力和浓度。第二次（近煤层测压孔）距煤层10~15m，打2~3个钻孔，穿透煤层，测出瓦斯浓度、瓦斯压力，采集煤样测定煤的坚固系数和瓦斯放散初速度。（2）瓦斯预测预报根据实测资料采用综合指标法进行判断，并根据预测结果指导施工。（三）开挖及支护瓦斯隧道的开挖以有利于通风、有利于防治瓦斯为前提，除考虑施工进度、岩层条件、施工机械、掘进断面因素外，还需

4、考虑爆破作业对围岩的影响及爆破效果等因素。7（1）瓦斯隧道的开挖采用正台阶法，台阶长度根据地质和施工条件而定，一般以长台阶较好，能够尽早形成上部巷道式通风。瓦斯比空气轻，聚集在隧道顶部，隧道开挖爆破必须使用煤矿安全炸药和瞬发电雷管，使用毫秒电雷管时，最后一段的延期时间不得超过130ms。（2）采取光面爆破，开挖周边力求圆顺，尽量避免尤其是顶部出现凹穴、空洞、死角形成瓦斯积聚。（3）开挖后及时进行喷锚支护，封闭围岩、堵塞岩隙，防止瓦斯继续溢出。（4）采用带仰拱或加厚铺底的封闭式复合衬砌，初期支护厚度不宜小于15cm，二次衬砌厚度不宜小于40cm，采用气密性混凝土就地灌注，加强捣固，不仅有

5、利于施工安全，也有利于隧道竣工后运营期间的安全。（四）瓦斯监测1.瓦斯检测的方法实验室分析：从坑道中取空气试样，送实验室用气体分析器、气相色谱仪进行成分分析。这种方法测定精度高，但需要时间长。现场检查：用携带式仪器在现场直接测定空气中某一种气体或几种气体的浓度。瓦斯遥测：用自动化遥测或监测系统远距离、定点、长期连续、自动记录显示其瓦斯浓度，当某种气体超过规定时，可报警或自动断电。2.隧道施工中的瓦斯监测7（1）建立健全专职的瓦斯监测管理机构，以确保施工安全。瓦斯监测管理机构的作用是：主管各项管理制度的贯彻实施；了解和控制全隧道的瓦斯状况，指挥安全生产；负责揭煤防突方案的制定，并指挥实施

6、；负责全隧道通风状态的现场量测，并进行评估和提出改进意见；检查和校正各种瓦检设备；瓦斯工作的上岗培训；管理各种通风设备；隧道瓦斯及防突工作报表填写。（2）建立遥控自动化系统与人工现场监测相结合的“双保险”监测制度。遥控自动化监测系统由洞口监测中心（配置主控计算机）和洞内控制分站以及洞内各工作面、各巷道、塌方空洞、巷道转角等处的瓦斯浓度探头、风速探头、自动报警器、远程断电仪组成。通过各种探头，洞口的监测中心能随时了解洞内各处瓦斯浓度和风速情况，如有超标立即报警并通过断电器关闭洞内电器电源。仅设置自动监控系统是不够的，探头不可能太靠近开挖面（放炮时会损坏），所以应配合人工检查，实行“一炮三

7、检”制，即装药前、放炮前、放炮后进行人工检查制度。（五）施工通风7瓦斯隧道的防爆工作极为重要，而防爆的关键，除了诸如火源不得进洞、采用防爆机械等措施外，主要还是依靠施工通风。通风有两个目的：一是冲淡和稀释瓦斯；二是防止瓦斯在角隅和洞顶滞留。前者主要与风量有关，而后者则与风速有关。1.施工通风原则（1）采用压入式或巷道式机械通风，严重、有突出危险的工区必须采用巷道式通风。（2）主扇的能力应满足全工区通风的需要；局扇的能力应满足局部的独头巷道通风需