玉京山隧道中厚煤层瓦斯抽放技术

成贵高铁玉京山隧道进口工区C5煤层为瓦斯突出煤层,为保证隧道施工安全,避免发生瓦斯事故,确定采用穿层网格预抽法进行消突。通过方案比选,确定在平行导坑轮廓线左侧设置钻场,平行导坑与正洞整体一次抽放,并确定瓦斯抽放控制范围、开孔间距及终孔间距。防突流程分为区域防突、局部防突和石门防突3个过程,利用瓦斯解吸指标K1值和瓦斯含量来验证消突效果。根据KJ83N安全监控系统对瓦斯体积分数、风速等的实时监测结果可知,采用双风机独头压入式通风可以满足通风要求。玉京山瓦斯突出隧道通过采用系统的瓦斯抽放技术,消突效果显著,为揭煤和穿越煤系地层施工提供了安全保障。     

天坪铁路隧道瓦斯抽放防突技术

渝黔铁路天坪隧道横洞工区为瓦斯突出工区,施工中为防治瓦斯突出必须进行瓦斯抽放,分析瓦斯抽放已有经验,确定了采用穿层网格预抽煤层瓦斯施工技术;结合隧道大断面及天坪隧道煤层赋存条件,确定了该技术的瓦斯抽放参数,在材料设备选型、钻孔布设、封孔施工、管路连接和瓦斯抽放监测等关键环节严格把关,并对抽放效果进行了检验。总结采用该项技术在经济、技术和安全生产等方面所取得的主要成果,以期为该项技术在类似隧道施工中的推广应用提供参考。     

发耳隧道揭煤防突技术

为确保贵州水盘高速公路发耳隧道的施工安全,通过引入煤炭系统《防治煤与瓦斯突出规定》中2个“四位一体”的措施体系,按照“区域措施先行,局部措施补充”的指导思想,制定发耳隧道揭煤防突措施,把区域综合防突措施摆在优先的位置,安全穿越突出煤层,摸索出一套适合公路瓦斯突出隧道的揭煤防突施工技术,取得较好的社会效益和经济效益。     

发耳隧道揭煤防突技术

为确保贵州水盘高速公路发耳隧道的施工安全,通过引入煤炭系统《防治煤与瓦斯突出规定》中2个“四位一体”的措施体系,按照“区域措施先行,局部措施补充”的指导思想,制定发耳隧道揭煤防突措施,把区域综合防突措施摆在优先的位置,安全穿越突出煤层,摸索出一套适合公路瓦斯突出隧道的揭煤防突施工技术,取得较好的社会效益和经济效益.     

区域防突措施在瓦斯突出隧道施工中的应用

瓦斯突出隧道安全风险极高,是工程项目建设的重点和难点工程。结合渝黔铁路天坪隧道施工实践,介绍区域防突措施,即在平行导洞内采用穿层网格式钻孔集中抽排技术,以实现平行导洞和正洞2条隧道前方煤层瓦斯抽排。天坪隧道区域防突措施实施效果表明:煤样的残余瓦斯含量均小于8 m~3/t,钻孔期间无瓦斯动力现象,从而达到了消除瓦斯突出风险,成功安全揭煤,缩短防突工期的目标。     

瓦斯抽放在渝广高速公路华蓥山隧道施工中的应用

渝广高速公路华蓥山隧道需穿越观音峡背斜两翼的三叠系须家河组和背斜核部二叠系龙潭组2套煤系地层。结合该隧道出口端左线穿越Z2K26+250突出煤层段的施工情况,介绍复杂地质条件下长大隧道揭煤预抽防突措施,阐述瓦斯抽放方案、系统设计以及工艺参数控制等,为类似工程施工提供参考。     

铁路隧道穿越瓦斯煤系地层的旋喷围桩防突工法探析

为确保铁路隧道能够快速安全地穿越瓦斯突出煤系地层，依据《铁路瓦斯隧道技术规范》的防突规定及旋喷桩工艺特点，从“堵”“排”结合的角度，提出一种旋喷围桩快速防突的新型施工方法。首先，依据防突原理，针对超前综合防突和工作面综合防突，开展了“堵”“排”结合的旋喷围桩防突工艺研究； 然后，以叙毕铁路欧家湾高瓦斯隧道防突为例，进行了旋喷围桩防突工法中关于围桩桩径与瓦斯释放孔数量的多方案设计；最后，依据施工定额，结合工程量统计数据，从施工成本和施工时间方面将旋喷围桩防突工法与传统抽排防突措施进行比较。研究结果表明： 1)封闭的高强度旋喷桩加固了防突区域轮廓周线上煤层的地质结构，隔离了围桩内外的煤体，截断了煤与瓦斯突出向围桩外扩展的途径； 2)仅对围桩内突出煤层实施地质钻钻孔和瓦斯排放，使消突范围大大减小； 3)与传统抽排消突方案相比，旋喷围桩防突工法桩内释放孔数量减少为原设计的1/5～1/3时，地质钻钻孔总工程量可减少13%～22%，施工成本按基价计仅增加1.7%～10.5%，既安全高效，又简单易行。     

瓦斯突出隧道掘进工作面瓦斯涌出强度影响因素分析及控制措施研究

为掌握和控制瓦斯涌出的危险性,结合煤层瓦斯流动理论,分析隧道掘进时瓦斯涌出的规律,提出瓦斯突出隧道瓦斯涌出强度的计算方法及控制措施,并指出瓦斯抽放是控制瓦斯突出隧道瓦斯涌出强度的重要措施。研究结果表明:采取合理有效的瓦斯涌出强度控制措施后,掘进工作面瓦斯涌出强度可以控制在0.5 m~3/min以内,可以极大地提高瓦斯突出隧道的施工安全性。     

坪子上隧道工程瓦斯突出防治技术

瓦斯突出是一种复杂的瓦斯动力现象,具有突发性和变化性,破坏性极大,是严重的隧道地质灾害之一,在施工过程中,必须有效防突,确保施工安全。瓦斯突出防治遵循"区域防突措施先行、局部防突措施补充"原则,采用瓦斯抽排和瓦斯排放相结合的方式。林织铁路坪子上隧道选用ZDY3200SX型矿用钻机,并改进封孔设计及封孔材料,成功解决了瓦斯突出的防治难题,为正洞顺利掘进创造了良好的工作条件。     

基于Matlab的隧道煤层超前探测技术研究

为精确预测隧道掌子面前方的煤层赋存情况，实现煤层的三维可视化显示与动态测量，以兰海高速扩容工程黄家沟高瓦斯隧道为工程背景展开研究。首先，在瓦斯抽放掌子面进行超前钻孔施工并详细记录钻孔参数； 然后，采用Matlab软件编制程序对所获钻孔参数进行数据处理，获取煤层顶板与底板的空间三维坐标； 最后，在此基础上，构建三维可视化煤层赋存模型并进行煤层产状分析。研究结果表明： 黄家沟隧道所穿越煤层的平均真厚度约为3.35 m，煤层的倾角约为33°，煤层走向与隧道轴向的夹角约为64°。研究结果与工程实际探测出的煤层产状几近一致，表明了所建模型的正确性，同时为瓦斯隧道超前探测煤层提供了一种合适的手段。     

白杨林隧道瓦斯突出预测与过煤层施工技术研究

白杨林隧道工程为煤系地层高瓦斯隧道，设计图提示隧道穿越两道50 cm以上厚度煤层与煤线，施工安全风险等级Ⅰ级。为此，对煤层结构特性及其与隧道空间位置开展了探测研究，对煤与瓦斯的突出风险进行了预测，并制定了防突措施与效果验证，在工作面煤层突出危险解除后，根据煤层与隧道空间关系，结合隧道施工安全步距要求，制定了石门局部揭穿煤层，半煤半岩过煤层采用管棚超前支护等技术措施。结合该项目的工程实践，对《铁路瓦斯隧道技术规范》、《煤矿安全规范》规定进行了讨论。     

坪子上隧道瓦斯特征分析

隧道瓦斯突出风险是瓦斯隧道勘察的一个关键问题。针对坪子上瓦斯隧道勘察阶段与施工阶段对瓦斯特征测试的差异，从地层岩性、地质构造和煤层分布等方面对其差异性进行综合分析，得到以下结论:①隧道开挖后地层与勘察资料基本相符，勘察阶段对坪子上隧道瓦斯储藏特征进行的分析基本有效。②由于隧址区地质条件复杂，导致煤层推算位置与实际位置有差异。③瓦斯隧道施工过程中定期验证地质资料，实施动态施工，结合超前地质预报可有效规避隧道瓦斯突出风险。     

倾斜突出煤层排放设计方法优选

为选择安全有效的瓦斯排放措施,降低瓦斯压力对瓦斯突出隧道的影响,针对隧道穿越多层距离较近的倾斜突出煤层,以改建铁路重庆至贵阳扩能改造工程新凉风垭隧道为背景,采用对比分析法,研究分析了3种瓦斯排放设计。综合考虑施工便利程度、通风及隧道衬砌结构稳定性等因素,确定了新凉风垭隧道在穿越煤系地层地段距离较近的K7,K8和K9 3层煤时,采用排放方式1（即在垂直掌子面上打排放孔的方式进行排放, K8,K9 2层煤1次排放,再单独排放K7煤层,排放孔布置形式为矩形行列结构）,此方式适合穿越多层距离较近的倾斜突出煤层的瓦斯排放。     

含煤公路隧道施工瓦斯突出安全风险评估

针对隧道施工中瓦斯突出安全风险评估模糊性与随机性并存的特点，基于云模型理论，选取煤的坚固系数、煤层的厚度等8项主要影响因素构成评估指标体系，并将每项评估指标具体量化为4个风险等级，分别计算各评估指标隶属于不同风险等级的云模型数字特征值，通过层次分析法确定指标权重，结合正向正态云发生器，计算综合确定度并确定施工安全风险等级。采用该评估模型对工程实例进行分析，结果表明该模型是合理可行的。