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.     

水盘高速公路发耳隧道防治煤与瓦斯突出措施研究

发耳隧道为贵州省六盘水至盘县高速公路的重点控制性工程,其贯穿于整个发耳矿区煤系地层,为高瓦斯隧道.由于隧道所处发耳矿区为煤与瓦斯突出矿区,因此隧道施工防治开挖工作面煤与瓦斯突出是隧道安全管理的重点.结合煤矿、铁路与公路施工的特点及相关行业规程、规范,提出了发耳隧道“四位一体”综合防突措施.     

大断面公路隧道穿越构造煤层瓦斯抽放技术研究

为有效降低隧道煤层的瓦斯含量，消除隧道揭煤施工的突出危险，以兰海国家高速公路重庆至遵义段某公路隧道为工程依托，采用超前钻探的方法准确探测煤层的赋存情况与隧道揭煤掌子面前方的局部地质构造特征； 在此基础上确定钻孔的有效抽放半径与瓦斯抽放控制范围，并对局部构造煤层抽放钻孔进行加密布置； 最后采用顶板穿层钻孔预抽煤层瓦斯技术进行瓦斯抽放，并对抽放效果和区域防突措施进行检验。结果表明： 该隧道瓦斯抽放效果良好，区域防突措施效果显著。     

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。     

公路隧道穿越软弱破碎煤系地层及采空区施工安全控制技术

郭家川Ⅱ号隧道属典型煤系地层隧道,该隧道穿越软弱破碎煤系地层,围岩内富存采空区.首先对其施工过程中面临的各种风险进行了综合分析,包括揭煤施工风险、瓦斯突出风险、采空区施工风险、围岩大变形风险、塌方风险,以及边仰坡失稳风险等.进而有针对性地提出了风险规避措施,包括安全教育、揭煤防突措施、瓦斯防治措施、边坡卸载、现场监控,及地质超前预报等.依据与隧道结构之间的空间关系,将采空区分为了上位式、侧位式、交叉式、重叠式,以及下位式等类别,并在对现有采空区处治措施全面分析的基础上,将采空区处治措施归纳为"探"、"钻"、"喷"、"填"、"撑"、"注"、"灌"等方面.     

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。     

贵州某铁路瓦斯突出隧道区域防突技术探讨

结合贵州某铁路瓦斯突出隧道工程及地质情况，开展瓦斯突出隧道区域防突技术探讨。基于“四位一体”防治体系，建立瓦斯突出隧道防突技术方案，并给出了各方案的技术参数。同时，引入多层次区域防突理念，优化区域防突技术方案，利用平导区域防突成果指导正洞区域防突工作。     

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。     

华蓥山隧道穿煤段施工监测

华蓥山隧道穿过具有瓦斯突出威胁的煤层及煤层采空区，为了保证施工安全，防突、防坍，在施工过程中采用多种手段进行监控量测，取得了满意的施工效果。     

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。     

华蓥山瓦斯隧道东口工区右线穿过煤层地段施工技术

论述了华蓥山瓦斯隧道东口工区右线采用全断面（开挖）整体揭煤，内燃机械无轨出碴，安全揭穿和通过K1突出危险煤层的施工技术。     

华蓥山隧道东口工区揭煤施工通风技术

华蓥山隧道以无轨出碴运输方式安全通过了煤层地段，本文重点介绍了揭煤施工中的通风技术和消除瓦斯积聚的措施。     

特长隧道横穿古煤窑及煤层采空区安全施工技术

结合襄渝线安康至重庆段增建二线第一长隧新大巴山隧道施工实际,总结了隧道开挖安全快速通过煤层瓦斯及旧煤窑采空区的施工方法。在制定合理的施工方案后,施工过程中主要采用了超前地质预报、通风、瓦斯检测、超前支护、周壁注浆、实施揭煤工艺等措施,使隧道施工快速安全通过了煤层瓦斯及旧煤窑采空区,达到了预期的目的,为类似的工程积累了经验。     

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。     

隧道洞口设计原则探讨——施工便道引入对隧道洞口设计的影响

目前隧道洞口设计时常常强调贯彻“不破坏或少破坏原始地貌”的原则,很少提到“结合施工条件确定洞口设计方案”的原则,在一些特殊条件下隧道施工需要扩大洞口开挖范围从而造成洞口原始地貌的改变。为了解决目前铁路隧道洞口设计理念与实际施工脱节的问题,对几条铁路隧道洞口设计及实际施工进行了对比分析,提出了为确保铁路施工及运营安全,当隧道洞口地形陡峻且需要开辟洞口工区时应该结合施工便道引入确定洞口的开挖及支挡结构,强调隧道洞口设计不但要贯彻“不破坏或少破坏原始地貌”的原则,在地形陡峻时也要贯彻“结合施工条件确定洞口设计方案”的原则。     

发耳高瓦斯公路隧道开挖爆破技术

贵州水盘高速公路发耳隧道为煤与瓦斯突出隧道,高瓦斯工区瓦斯涌出量大,施工必须采取爆破开挖。通过总结非电(导爆管)爆破与电雷管爆破的区别,分析导爆管爆破和电雷管爆破在大断面隧道爆破中的适用性。依据发耳隧道现场爆破实践,从隧道成形、超/欠挖现象、堆碴抛投情况、循环周期和安全系数等方面对比高段别毫秒导管爆破和煤矿许用毫秒延期电雷管爆破的效果。结果表明:高段别毫秒导爆管爆破方式明显优越于煤矿许用毫秒延期电雷管爆破方式。为大断面隧道爆破开挖提供了理论参考,对提高施工安全以及取得较好的社会效益和经济效益有所裨益。     

施工隧道瓦斯突出安全风险分析及预警

该文系统总结了隧道穿越煤系地层施工中瓦斯突出灾害的发生规律,确定了瓦斯突出的主要影响因素,基于模糊理论建立了瓦斯突出灾害的概率及规模综合评价模型,并将其应用到发耳隧道中,验证了多级模糊综合评价模型在瓦斯突出安全预警中的有效性。     

隧道超欠挖对隧道成本的影响及控制途径

阐述了钻爆法隧道开挖时超欠挖产生的原因,分析了超欠挖对隧道施工成本的提高产生的重要影响,以此期望能够引起足够重视。最后提出控制隧道超欠挖的三条主要途径：①强化现场施工管理,这是减少超欠挖的根本措施;②实施“新奥法”技术,这是减少超、欠挖的有效技术措施;③改变“宁超勿欠”的传统观点,树立“少超少欠”的观点。     

既有铁路隧道衬砌钢拱架安装槽快速开槽技术综述

采用人工手持混凝土切割机、凿毛机等通用机具进行既有铁路隧道衬砌钢拱架安装槽开槽施工,存在机械化程度低、开槽速度慢、难以满足隧道病害快速整治要求且施工安全难以保证等问题。在调研国内外隧道病害整治开槽方法和设备现状的基础上,基于金刚石锯片切削混凝土属于脆性破坏机制,提出“组合式刀具一次切削成槽”的隧道衬砌钢拱架安装槽开槽方法及施工工艺; 针对水射流切割技术,提出隧道衬砌钢拱架安装槽“水射流切槽”施工工艺; 针对切割轮和环形轨道开槽机,提出“多次切削成槽”方法及施工工艺。基于“组合式刀具一次切削成槽”、“水射流切槽”和“多次切削成槽”3种开槽施工技术,提出既有铁路隧道衬砌钢拱架安装槽开槽设备的研制建议。