高瓦斯多煤层隧道揭煤防突技术研究

为实现高瓦斯多煤层隧道安全高效揭煤防突施工,文章结合天城坝隧道地质条件及煤层穿越情况,提出采用基于高压水力割缝-压裂增透的揭煤防突技术.该技术包括高压水力割缝、水力压裂、瓦斯抽排及强化支护等.研究结果表明:在高瓦斯多煤层隧道揭煤防突施工中,采用以高压水力割缝-压裂增透技术为核心的揭煤防突措施后,通过综合指标法和钻屑瓦斯...     

基于非线性支持向量机的隧道煤与瓦斯突出危险性预测

为了有效地预测桃子垭隧道揭煤段是否存在煤与瓦斯突出危险性,文章根据煤与瓦斯突出综合假说及《防治煤与瓦斯突出规定》,确定了影响煤与瓦斯突出的9个关键因素。由于评价因子与突出危险程度之间存在着复杂的非线性映射关系,因此选择了非线性支持向量机(SVM)方法对隧道煤与瓦斯突出危险性进行预测研究。结合项目实际情况确定了各训练样本的具体参数,采用单项指标法、最优分类决策函数及MATLAB SVM Toolbox软件对选定的训练样本进行了煤与瓦斯突出危险性预测对比。通过N7和N8两个测点的预测结果表明,桃子垭隧道揭煤段存在煤与瓦斯突出危险性,必须做好相应的揭煤防突工作。     

含瓦斯突出隧道破坏机理及其控制探讨

瓦斯是隧道施工地质灾害之一,瓦斯突出给工程施工造成的危害性极大。文章结合某铁路瓦斯高风险隧道工程施工实例,对隧道瓦斯突出的破坏机理进行了研究,从超前地质预测预报、瓦斯监测、施工通风、揭煤方式等方面探讨了隧道施工瓦斯突出的预防、控制和安全措施。结果表明:(1)瓦斯突出是一种复杂的动力现象,是突出的煤体、岩石、瓦斯和应力场等多种因素作用的结果,煤岩体所积存的弹性应变能和瓦斯内能是瓦斯突出发生的能量,地应力突变和掘进施工的扰动是激发瓦斯突出的诱因;(2)铁路隧道瓦斯突出主要是掌子面存在薄弱点或面,在掘进施工的扰动下,如果预防措施不到位,容易产生瓦斯突出;(3)以超前水平钻孔、加深炮孔探测和瓦斯测定技术为主,各种物探方法相结合的综合超前地质预测预报系统,是预防瓦斯突出的重要手段;(4)采用瓦斯排放、揭煤、通风、结构处理等技术措施,结合安全标准化管理系统,能够有效规避施工安全风险。     

隧道穿越煤系地层施工技术

明月山隧道地质条件复杂，隧道所通过的地层富含地下水、岩溶水，软岩、挤压破碎段所占比例较大，同时伴有煤层瓦斯及采空区等不良地质。如何采取科学的施工方案和有效的管理措施，对隧道安全施工和顺利通过煤层瓦斯等有害气体段具有重要意义。本工程通过超前地质钻孔和设立瓦斯监控预警系统等手段，有效掌握瓦斯及有害气体的具体情况，施工过程中加强通风，采用全自动瓦斯监控与人工监测相结合的施工方案，同时采取钻孔排放和注浆止气等技术措施，有效防止了瓦斯及有害气体突出的危险，确保工程施工安全。     

兰渝铁路熊洞湾隧道煤矿采空区施工安全控制技术

新建兰渝铁路熊洞湾隧道属极高风险隧道,隧道穿越软弱破碎煤系地层,围岩内富存采空区,主要存在煤窑采空区及瓦斯问题,属典型煤系地层隧道.文章首先针对该隧道穿越采空区施工过程中面临的各种风险(包括采空区施工风险、瓦斯突出风险、突泥与突水风险、围岩大变形风险及塌方风险等)进行了综合分析；进而从施工监理角度有针对性地提出了风险规避措施,包括重大危险源方案审查、综合超前地质预报技术、施工资源控制,以及对施工单位施工过程的管理、行为控制等.     

图山寺高瓦斯隧道安全设防综合技术研究

文章针对图山寺瓦斯隧道的特点及瓦斯的危害，介绍了图山寺高瓦斯隧道施工中采取的瓦斯防治措施，提出了隧道结构的瓦斯安全设防技术，并指出在高瓦斯隧道施工中瓦斯防治的关键是利用合理的通风方式，瓦斯堵排的主要措施是隧道结构设置瓦斯隔离层和排气管，为其他类似高瓦斯隧道工程施工提供了借鉴。     

隧道特殊不良地质钻探法超前地质预报

对于一些重大、长大隧道的特殊不良地质地段(如岩溶、瓦斯等),应特别加强超前钻探预报工作.文章在对超前钻探技术特点分析基础上,主要对岩溶和瓦斯两种特殊不良地质隧道超前地质钻探技术进行深入探讨.对岩溶隧道,介绍了超前钻探施工工序、钻孔布置、钻机准备、施钻、钻探记录及描述、分析判断及成果报告等.对瓦斯隧道,从瓦斯隧道施工特点出发,提出"以地质法为基础,以物探为主要手段,结合超前钻探和瓦斯浓度监测的综合方法"的预报技术,并对钻孔布置、参数测定等进行了详细介绍.超前钻探预报技术具有更直接和更准确的特点,它必将在特殊不良地质隧道施工中发挥更重要的作用.     

蒙华铁路阳山隧道瓦斯危害性评估研究

蒙华铁路阳山隧道部分地段仰拱开挖后坑槽积水处多次发现瓦斯气体溢出现象,很大程度上给隧道施工带来了威胁。为确定阳山隧道瓦斯等级,文章在研究分析隧道工区煤系地层和浅层油气储层瓦斯赋存规律的基础上,利用突出危险性鉴定方法和基于钻孔瓦斯流量建立的涌出数学模型法分别对煤层和油气储层的瓦斯危害性进行了评估。结果表明,隧道工区揭露煤层位于瓦斯风化带,无突出危险性;隧道瓦斯的主要来源为隧道下部的长1油气储层,瓦斯通过构造破碎带或节理裂隙带涌出,隧道掌子面最大瓦斯涌出量为0.23 m3/min,属低瓦斯隧道。     

超前钻探法在瓦斯隧道施工中的应用

文章根据成都至自贡至泸州高速公路马鞍山隧道所处的煤层瓦斯地质状况,利用超前钻探法对隧道围岩的掌子面和钻孔瓦斯浓度进行了测试,测试结果能有效判定前方岩层的瓦斯赋存和涌出情况。     

却勒塔格二号隧道瓦斯综合治理技术

库俄铁路却勒塔格二号隧道施工过程中出现了瓦斯溢出现象,通过对瓦斯溢出原因、瓦斯气体成分及瓦斯浓度变化进行分析研究,采取了有针对性的超前探孔、施工监测、加强施工通风、隧道结构处理等综合治理措施,保证了隧道的施工和运营安全.     

基于双剪强度理论的岩溶隧道掌子面防突厚度分析

为了解决岩溶隧道在富水溶腔压力作用下的掌子面的防突厚度问题,文章采用双剪强度理论与极限分析上限法,考虑中主应力对掌子面防突厚度的影响,建立了掌子面受力屈服破坏的理论分析模型,对隧道掌子面的极限承载力和防突厚度进行了理论计算,并结合工程实例验证了该理论分析方法的合理性与适用性。     

油储层天然气及煤层甲烷影响作用下的隧道瓦斯涌出量预测

为了准确掌握阳山隧道掘进期间的瓦斯涌出量并确定其瓦斯等级,文章在分析隧道工区煤系地层瓦斯和油气储层天然气赋存规律的基础上,通过现场基础参数实测,利用分源预测法及钻孔流量法分别对煤层瓦斯及油储层天然气最大涌出量进行了预测,并建立了该类型隧道瓦斯涌出量预测数学模型。研究结果表明:该隧道穿过的煤层处于瓦斯风化带的氮气带,不具有突出危险性,隧道掘进期间煤层的最大瓦斯涌出量为0.037 m~3/min;含油砂岩储层的最大天然气涌出量为0.234 m~3/min;两种瓦斯源涌出最大总量为0.271 m~3/min,远小于0.5 m~3/min,该隧道可判定为低瓦斯隧道。     

钻爆法海底隧道防排水技术探讨

钻爆法海底隧道环境和地质条件差,隧道通过的风化槽、断层破碎带等软弱破碎围岩含水丰富、水头高,施工中极易发生坍塌和涌水突泥,运营中二次衬砌结构容易出现开裂和渗漏水。结合厦门轨道交通3号线过海段隧道钻爆法防排水设计和施工情况,阐述和分析了隧道防排水的主要方法及技术措施,提出了提高海底隧道防排水质量的建议,可供类似工程参考。     

"矿研"多功能钻机的特点及应用

近几年来,"矿研"多功能快速钻机在国内多个工程中得到应用,通过长距离超前地质预报、防突、注浆止水以及管棚、锚索等方法保障了隧道等工程的安全施工.此钻机设备动力强劲、钻速快、操作简单,钻孔方位范围大、可靠性高,配件坚固耐用,能适应各种工况,尤其适用于长大隧道的施工.文章介绍了"矿研"RPD多功能钻机的功能和特点以及在我国的使用情况.     

熊洞湾隧道平导揭C5煤层施工技术

熊洞湾隧道出口段揭煤施工,是本隧道的重大危险源之一,共包括5个煤层共8条煤线,其中C5煤层是几个煤层中危险性最大的煤层.结合前几个煤层的施工经验,运用超前钻孔探测对熊洞湾隧道出口煤层危险性进行了预测,同时严格按照相关技术方案进行揭煤施工,最终顺利通过了C5煤层,为今后揭煤施工奠定了良好基础.     

汶马高速米亚罗3号隧道瓦斯涌（突）出机理研究分析

变质砂板岩及千枚岩等非煤系地层瓦斯涌出具有随机性、分布不均匀等特点。文章以汶马高速公路米亚罗3号隧道为工程背景,通过对该隧道地质背景、瓦斯地质特征和实测瓦斯数据的分析,研究该类地层瓦斯涌突机理及防治措施。研究表明:砂板岩类地层中的碳质成分具有一定的生烃能力;长大贯通裂隙及断层破碎带将深层的瓦斯气体导至浅层;瓦斯储存于节理密集发育带、次级褶曲转折部位及次级断层破碎带内,呈透镜状、串珠状气囊分布。施工揭穿透镜状储气蓄水构造体周围的封闭盖层,构造体内的破碎岩体、水、气就会在水压、气压作用下突然涌出,形成突出灾害。该类瓦斯成因机制复杂、预测困难,应采取超前排放、稀释、监控等综合处治措施。     

RPD-150C多功能钻机在齐岳山隧道中的应用

齐岳山特长隧道为宜万铁路的控制性工程,在溶岩地段施工中,最大的危险就是岩溶高压突水、突泥,为了保证施工安全必须严格地进行超前地质预报。超前地质钻探作为一种简便、直观的物探方法有着其它物探手段无法比拟的优越性。由中铁十二局首家引进的RPD-150C多功能钻机是目前世界上比较先进的钻孔设备,在齐岳山隧道工程中的应用实践表明,这种钻机能有效地克服目前国内超前地质钻探中数据记录自动化程度低、钻探深度浅和钻孔速度慢等不利因素。     

成都地铁龙泉山隧道瓦斯赋存特征分析与预测评价

针对隧道施工安全及瓦斯设防需要,文章首先从宏观上考察了四川盆地龙泉山区域地质背景及天然气构造,结合隧址区地质构造发育分布情况,认定成都地铁龙泉山隧道属非煤系地层瓦斯隧道,并指出其瓦斯构造的宏观特性。其次,结合钻孔天然气检测、物探测试及室内试验等详细勘察成果进一步进行细化,指出了龙泉山隧道瓦斯赋存的埋深、高程、地层、围岩等细观(工程)特性。最后,与即将贯通的龙泉山水工隧洞进行工程类比,并利用其瓦斯监测成果对以上特性进行校验,进行了针对成都地铁龙泉山隧道瓦斯赋存与设防等级的预测评价,为瓦斯灾害预测预防提供决策依据。     

梅岭关瓦斯隧道爆破施工安全措施

兰渝铁路梅岭关隧道DK607+800～DK6l0+050、DK613+350～DK614+950段按高瓦斯设计,但瓦斯爆炸的机理较为复杂,爆破时产生的冲击波、气体产物、炽热的同体颗粒都可能参与瓦斯的发火反应.文章针对梅岭关隧道瓦斯地层的特点和危害,主要论述了在隧道爆破施工中瓦斯隧道的安全问题及其处理措施.     

长大隧道突水突泥灾害的地质构造量化评价与监测预警

针对国内长大隧道施工过程中频繁遇到的突发性突水、突泥地质灾害对工程造成重大损失和人员伤亡的现状,在调研国内外隧道突发性灾害发生现状的基础上,重点对长大隧道突发性突水、突泥地质灾害发生的地质构造因素进行综合量化评价,提出了对主要风险源进行监控预警的监控标准,研究开发了隧道突发性突水、突泥地质灾害预警系统,并在浏阳河隧道过河段现场试用,效果良好.