突出风险隧道安全避险措施应用效果分析研究

以新建叙毕铁路(川滇段)重要节点工程欧家湾隧道进口工区煤与瓦斯突出风险段穿越C1煤层施工过程为背景,利用现场应用对比、数据收集与趋势分析等手段,通过对原有施工技术措施进行不动火工艺改进,并编制石门揭煤专项技术方案,把煤矿井下六大避险系统应用到突出风险段隧道施工中,将现场实时检测的钻屑瓦斯解吸指标K_1和钻孔瓦斯浓度变化趋势作为措施应用效果的分析指标,达到检验防突措施应用效果的目的。实践证明,煤矿安全避险措施在煤与瓦斯突出风险隧道中切实可行且效果显著,能够保障施工安全快速进行,可为类似铁路隧道施工提供借鉴。     

台阶式瓦斯排放技术在C1煤层中的应用

近年来,在我国铁路修建过程中瓦斯隧道所占比例越来越高,对于瓦斯隧道施工技术的要求也日趋增高。而煤层瓦斯是隧道建设中的极高风险源之一,易引发瓦斯燃烧、瓦斯爆炸等事故。在穿越煤层时需根据煤层情况选取合适的抽排瓦斯措施和揭煤方案,抽排瓦斯成为揭煤前的关键环节。本文依托欧家湾典型高瓦斯隧道C1煤层自身特点,提出了台阶式多孔排放的思路,并结合工程实际总结了瓦斯隧道施工控制要点,可供有害气体隧道施工参考。     

BP神经网络法预测隧道瓦斯突出的模型与实例

研究目的:目前隧道煤与瓦斯突出预测主要采用煤炭的常规接触式预测方法,如综合指标法、钻屑指标法等,但隧道与煤巷在断面大小、施工支护等方面有诸多不同,照搬煤炭预测方法并不一定能取得预期效果。本文根据煤与瓦斯突出综合作用假说,借鉴BP神经网络原理,对隧道瓦斯突出的多指标神经网络综合预测进行探讨,确定突出的评价指标,构建神经网络预测模型,通过神经网络模型的训练和回判,综合评价预测煤与瓦斯突出危险性。研究结论:(1)在综合分析突出影响因素基础上,基于瓦斯突出综合作用假说机理,提出了BP神经网络预测隧道煤与瓦斯突出危险性的方法;(2)选取瓦斯压力、地质构造、隧道埋深、煤的坚固系数、煤体结构类型及瓦斯放散初速度作为突出评价指标;(3)采集矿井突出样本进行神经网络模型的训练及回判,通过对已建成瓦斯隧道进行判别,判别结果与实际相符,验证了矿井突出样本应用到瓦斯隧道的突出预测可行性;(4)通过BP神经网络对成贵高铁7座高瓦斯隧道进行预测判别,表明玉京山隧道C5、C6煤层具有突出危险性,其他6座隧道无突出危险性;(5)本研究成果可为瓦斯隧道设计与施工提供借鉴。     

复杂隧道煤层瓦斯探测与施工技术

结合沪昆客专贵州段斗磨隧道平导煤层施工工程实例,提出了隧道施工煤层瓦斯段探测及施工方法,并详细介绍了该方法操作要点,判定依据和参数,实践中该方法准确判定煤层位置,瓦斯情况,为瓦斯隧道施工提供了充分的地质依据,对确定开发支护方案起到至关重要的作用,保证瓦斯隧道安全施工,对类似工程具有一定的借鉴作用。     

高瓦斯隧道塌方段综合治理技术

研究目的:瓦斯是隧道及地下工程施工的一个重要地质灾害,因瓦斯异常涌出发生瓦斯爆炸事故而造成隧道塌方事故也是时有发生,因此,对含有高瓦斯的隧道塌方进行综合治理,确保后期施工顺利进行就显得尤为重要。本文结合都汶高速公路紫坪铺隧道塌方段的施工,对高瓦斯隧道塌方段综合治理的关键技术进行探讨分析。研究结论:高瓦斯隧道塌方段综合治理成败的关键在于选择合理的治理方案。本工程实施三阶段治理方案:(1)地质探测预报初步确定坍塌段的长度、高度及围岩情况;(2)进行坍塌范围内的瓦斯治理;(3)进行初期支护拆换及塌方处理。采用超前钻孔探测裂隙瓦斯情况进行瓦斯治理、75+51长短自进式锚杆(注浆)进行超前支护、预注浆稳固塌体、台阶分部法开挖塌体,短进尺掘进、喷射混凝土封闭新开挖面、初期支护和二次衬砌紧跟的处理方法,使塌方段得到了有效控制和处理,保证了隧道安全顺利通过塌方段。     

浅析瓦斯隧道瓦斯异常涌出特点及其对策

贵昆复线六（盘水）至沾（益）段乌蒙山一号高瓦斯隧道穿越煤系地层,掘进施工中遇到瓦斯异常涌出。结合多年在其他瓦斯隧道施工经验,阐述在该瓦斯隧道施工中几种瓦斯异常涌出形式、特点及所应采取的对策,对类似高瓦斯隧道施工具有一定的指导意义。     

铁路特长高瓦斯隧道施工通风技术

良好的通风系统是保证隧道施工顺利进展的关键,特别是在高瓦斯隧道施工中,加强施工通风是稀释和排出瓦斯的主要手段,是防止瓦斯事故发生和保护施工人员身心健康的重要工序。以兰渝铁路特长高瓦斯梅岭关隧道为例,详细介绍了其施工通风技术和经验,为以后同类工程施工提供借鉴。     

天生桥隧道瓦斯检测技术

天生桥隧道瓦斯检测技术铁道部第二十工程局（７１２０００）田荣，严卫东，戴瑞臣，王仓洲南昆线天生桥隧道（ＤＫ６５５＋７４５～ＤＫ６５８＋１９５）全长２４５０ｍ，是我局施工的一条高瓦斯兼煤与瓦斯突出的隧道。隧道中部穿过了二迭系龙潭组煤系地层，煤层富含瓦斯...     

缙云山隧道穿越含瓦斯和采空区煤层施工技术研究

针对隧道通过煤层中可能出现的瓦斯突出施工难点,采用排堵相结合方法,对瓦斯涌量超过警戒值,设计了通过富含瓦斯地层过程中瓦斯排放施工方案和参数,解决了缙云山隧道穿越煤层过程中瓦斯突出的施工问题;同时隧道开挖通过煤层采空区时,提出了隧道边墙两侧、拱部以上的采空区采用回填,仰拱以下采空区采用钻孔压住水泥砂浆充填处理,并给出了钻孔布置、压浆等工艺的施工参数,有效地解决了隧道通过富含瓦斯和采空区煤层施工难题,为类似工程提供经验。     

长距离穿越顺煤层瓦斯隧道卸压消突方法研究

长距离穿煤隧道通常具有围岩破碎程度高、揭煤断面大、时间和空间紧张等特点,如何对此类隧道快速消突是隧道施工中面临的重大难点。以祁连山2#隧道为例,通过分析长距离穿越顺煤层瓦斯隧道的工程特点,对隧道瓦斯泄压增透抽采方法进行分析比选,最终选择水力割缝快速卸压消突方法,并建立了相应数值仿真模型,通过数值优化得到最优的钻孔布置间距和割缝布置间距。并通过现场试验,发现水力割缝快速卸压消突方法相对于传统钻孔抽采瓦斯法可以大量缩短抽采时间,验证了该方法的可行性及数值模拟结果的可靠性。本研究成果可为高瓦斯隧道水力割缝实际应用提供有效借鉴。     

渝怀二线新白沙沱隧道瓦斯突出及工区判定

研究目的:渝怀铁路增建二线新白沙沱隧道四次穿过二叠系上统吴家坪组煤系地层，煤层层厚0.35～0.81 m不等，隧道设计和施工均需要确定瓦斯突出危险性及瓦斯工区类型。本文在调查、收集临近既有煤矿、铁路隧道煤层瓦斯资料的基础上，采用瓦斯压力梯度法计算并判定瓦斯突出危险性，采用绝对瓦斯涌出量公式计算并判定瓦斯工区类型，旨在为隧道结构设防、风险管理、施工组织等提供依据。研究结论:(1)新白沙沱隧道埋深位于瓦斯风化带以下，场区瓦斯压力梯度约为4.5×10^-3～5.1×10^-3 MPa/m;(2)隧道揭煤处开挖工作面瓦斯初始压力超过了0.74 MPa的临界值，为瓦斯突出危险工作面；(3)隧道穿煤系地层段绝对瓦斯涌出量约为2.0～2.2 m³/min,为高瓦斯工区；(4)本研究成果可作为瓦斯隧道设计和施工依据，研究方法可为临近矿井和既有铁路的瓦斯隧道工区及突出判定提供参考。     

玉京山隧道“四位一体”揭煤防突施工技术

研究目的:成贵高速铁路玉京山隧道为煤与瓦斯突出隧道,为防止出现煤与瓦斯突出、爆炸的安全事故,在前期地质勘察及施工揭示地质情况的基础上,需要对所经10层煤开展揭煤防突专项设计,并在实施过程中予以调整。C5煤层为玉京山隧道进口工区最先遇见的煤层,为突出煤层。对C5煤层揭煤防突的研究可指导其余煤层的施工。研究结论:(1)按照"四位一体"防突体系,制定的先区域防突后局部防突的施工措施是可行的;(2)高速铁路双线隧道开挖断面约140 m2,远大于一般煤矿巷道的20 m2,"四位一体"防突体系运用于铁路双线隧道,应做相应研究调整;(3)防突措施的选择需根据煤层参数、地质特征、工期进度、安全性、经济性等因素综合确定;(4)C5煤层研究结果不仅可对其余9层煤揭煤提供技术指引,也可供其他铁路隧道揭煤防突设计及施工借鉴。     

乌蒙山一号隧道高瓦斯施工关键技术

通过对乌蒙山一号隧道高压力瓦斯下施工技术研究,介绍了高瓦斯、瓦斯突出隧道施工中的瓦斯监测技术、通风技术、石门揭煤施工关键技术及瓦斯施工安全管理措施等内容,可为同类型隧道施工提供借鉴。     

分水铁路隧道施工中的瓦斯综合防治

本文介绍了分水铁路隧道施工中的瓦斯防治。涉及：瓦斯检测、建立有效的通风系统、隧道穿越煤层时的超前探测及煤与瓦斯空出危险性的预测、瓦斯隧道的开挖、支护和加强隧道的施工管理等。实践证明，以上防治措施在施工中是行之有效的。     

湘桂铁路复线石山岭隧道抗瓦斯设计

为确保隧道施工及运营安全，针对湘桂铁路复线石山岭隧道出口段穿越含煤地层，属低瓦斯工区二级瓦斯地段的情况，提出了特殊的抗瓦斯衬砌、超前支护、气水并防并排设计和工程安全措施。     

新凉风垭隧道煤系地层段施工关键技术研究

穿越煤系地层隧道建设的主要地质灾害有瓦斯窒息、燃烧、爆炸和瓦斯突出等。目前,无论是铁路隧道还是公路隧道,揭煤技术的设计和施工都还处于探索阶段。渝黔铁路新凉风垭隧道煤系地层段施工的关键技术是解决煤系地层中有毒有害气体,煤与瓦斯突出、瓦斯及煤尘爆炸等可能出现的严重灾害,揭煤施工过程中通过水力压裂增透、抽排孔设计等措施以及瓦斯抽排方案的合理选择,安全、高效地完成煤系地层段的隧道施工,对提高我国瓦斯隧道的建设水平具有实用意义和理论价值。     

保康隧道穿越断层破碎带施工控制技术

隧道掘进穿越断层和节理裂隙破碎带施工过程中易发生塌方、涌水突泥等灾害事故。为保证隧道穿越多裂隙带的施工安全,降低施工灾害发生的概率,施工前有必要选择合适的施工方法。保康隧道在穿越断层破碎带选择了CRD法施工技术,并且通过优化爆破参数,减弱隧道爆破振动对断层破碎带的扰动,使其安全通过多条破碎带,其控制技术可供类似工程借鉴。     

鹞子岩瓦斯突出隧道揭煤工程防突设计

鹞子岩隧道于背斜核部、大断层附近连续六次穿过突出煤层,煤层厚度大、间距小,瓦斯压力大,兼有地下水影响,工程地质条件极其复杂,且为穿越中梁山脉的第一座瓦斯突出隧道,相关设计施工经验欠缺.本文以鹞子岩隧道为工程背景,本着"区域防突措施先行、局部防突措施补充"的指导思想,在充分探明煤层地质特征的基础上,系统制定了极复杂地质条...     

金洞隧道瓦斯煤系地层施工技术

结合渝怀铁路金洞隧道进口瓦斯煤系地层施工技术,着重介绍隧道瓦斯工区设置及等级确定、煤层位置的确定、瓦斯突出危险性预测及判别准则、防突技术与措施、石门揭煤施工要点、施工安全技术措施、工程效果及体会。     

齐岳山隧道穿越高压富水宽张裂隙注浆堵水施工技术

齐岳山隧道是我国在建的宜昌至万州铁路线的关键性控制工程之一,隧道的主要工程地质问题有暗河、断层、宽张裂隙及伴随的高压涌(突)水、岩溶涌(突)水、高应力及煤层瓦斯等,所以隧道在修建过程中需采用多种辅助工法穿越众多的不良地质段。主要介绍和探讨该隧道穿越富含高压水的宽张裂隙时所采用的超前帷幕注浆堵水施工技术,为今后在类似工程中施工提供借鉴。