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。     

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。     

蛟岭瓦斯隧道塌方处理方案及效果评价研究

瓦斯隧道修建过程中的煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤尘爆炸以及煤层坍塌,不仅危及施工及结构安全,而且影响隧道施工进度。文章以蛟岭瓦斯隧道为例,针对蛟岭瓦斯隧道塌方的特点,制定实施了蛟岭隧道瓦斯塌方区前区加固方案和塌方体处理方案,并制定实施煤和瓦斯突出危险性预测,根据加固后塌方地段的监控量测结果和有限元计算结果,所选处理方案取得很好的成效。     

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。     

煤系地层软弱围岩隧道大变形施工控制技术

煤系地层属隧道施工中的不良地质,施工过程中除面临瓦斯燃烧或瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等高风险外,其围岩大变形问题也极为突出。通过地质调查和监控量测数据的综合分析,探讨地下水对煤系地层围岩的弱化效应,分析煤层隧道大变形出现的原因和发生机理。针对煤层隧道地质体工程特性和变形特点,提出相应的隧道大变形控制方法和技术措施,总结大变形侵限段换拱的施工方法,以有效控制围岩变形。     

四官寨隧道围岩与支护结构变形与受力特征现场试验

煤系地层属隧道施工中的不良地质,施工过程中除面临瓦斯燃烧、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等高风险外,其围岩大变形问题也极为突出。通过对晴兴高速公路工程典型煤系软弱地层隧道—四官寨隧道围岩变形与支护受力进行现场测试,进而在实测数据基础上,系统分析了煤系地层隧道支护结构体系的稳定性,探讨了应对围岩大变形的措施,总结了典型煤系地层软弱围岩及支护结构的受力与变形特点,为今后类似工程提供有益的参考。     

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。     

高速公路瓦斯隧道煤层超前探测与瓦斯检测方法

高速公路瓦斯隧道揭煤时有较大煤与瓦斯突出危险,然而国家目前未出台相关技术标准。为了防止瓦斯事故的发生,加强对高速公路瓦斯隧道煤层的探测和瓦斯的检测是至关重要的。以鱼塘梁子隧道为工程实例,参照煤矿和铁路隧道的相关瓦斯技术规范,结合高速公路隧道煤岩层赋存与施工工艺等特点,制定了地质编录与超前钻孔相结合的煤层探测方法,并准确探测出了鱼塘梁子隧道内的煤层分布状况;采用瓦检仪现场测试与实验室色谱分析测定相结合的方法来检测隧道瓦斯浓度,现场测试获得隧道回风流中CH_4浓度为0%,实验室色谱分析结果获得CO_2浓度为0. 080 4%～0. 118 1%,CH_4浓度为0. 004 7%～0. 035 8%,有害气体CO浓度为0. 000 3%～0. 000 7%,现场测试与实验室测定的结果表明:CH_4成分远小于报警浓度1%,且CO_2和CO浓度远小于规程的最高允许浓度,表明这些少量的气体对隧道的施工安全不影响。     

复杂煤系地层隧道超前地质钻探法应用研究

超前地质钻探法在复杂煤系地层隧道施工中发挥着重要作用,能直接、有效、快速地探明掌子面前方煤层赋存情况和瓦斯基本参数。文中以天城坝隧道为工程实例,参照公路、铁路隧道有关瓦斯技术规范,制定了地质调查与超前地质钻探相结合的复杂煤系地层探测方法,总结了钻探流程、钻孔设计、施工技术及安全防护等系统的超前地质钻探工艺,分析了隧道瓦斯基本参数的检测方法和评价指标。结果表明:所有煤层真厚除C_8-2煤层达到11.2m,与前期地勘有较大出入外,其他煤层真厚与前期地勘的结果接近;C₇煤层瓦斯压力为7.49 MPa,C₈煤层瓦斯压力为7.35MPa,瓦斯放散初速度大于14,煤的坚固性系数为0.4～0.5,煤的破坏类型为Ⅳ类,有突出危险。该方法有效探测了天城坝隧道复杂煤系地层情况,为隧道揭煤防突提供了基础参数。     

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。     

高速公路隧道施工阶段瓦斯工区等级划分的探讨

瓦斯隧道施工过程中工区瓦斯等级直接影响施工的工序、工期、设备材料及措施。准确、科学,合理的划分瓦斯等级对隧道施工安全非常重要。本文按照瓦斯工区划分原则,通过实验测定隧道瓦斯浓度突出指标参数等对贵州某高速公路隧道施工过程中瓦斯工区进行划分,旨在为高速公路隧道施工方提供参考。     

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。     

含煤岩公路隧道瓦斯预测及施工技术

瓦斯隧道施工中如何预测隧道瓦斯及其施工技术是隧道施工的重要保证,本文主要对瓦斯隧道的瓦斯预测方法进行具体介绍,并对冷沙地隧道中的瓦斯含量进行测试,得出冷沙地隧道现阶段属于无突出危险性,为项目正常施工提供保证,另外,对瓦斯隧道研制了专项施工技术,其保证了隧道的安全顺利施工,对以后的瓦斯隧道施工具有参考意义。     

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。     

肖家坡高瓦斯隧道施工安全技术探讨

结合肖家坡隧道工程的具体情况,介绍了瓦斯隧道的界定与分级、瓦斯突出性预测与防治、瓦斯监测、施工通风、钻爆施工和开挖与支护等高瓦斯隧道施工安全技术要点,提出了相应的包括施工安全保证体系、施工安全责任制度、施工人员安全教育与培训和施工设备安全检查等在内的施工安全管理制度,保证了高瓦斯隧道施工的安全。     

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。     

公路隧道施工过程瓦斯安全控制技术研究

在公路隧道工程施工过程中,由于瓦斯具有不可视性和隐蔽性,在施工时很容易出现瓦斯突出、瓦斯爆炸等灾害,因此做好公路隧道瓦斯安全控制至关重要。以实际工程为例,对隧道工程中存在的瓦斯安全风险进行了分析,然后提出了瓦斯安全控制措施,保证了隧道施工安全。     

公路隧道瓦斯运移及通风防灾研究

为掌握隧道建设中瓦斯运移规律及通风防灾技术,以实际隧道为工程背景,运用Ansys Fluent建立三维通风物理模型进行瞬态分析,并结合现场监测数据,研究通风对隧道瓦斯浓度的影响。研究表明：瓦斯及风流扩散不均衡性突出,随着通风时间增加,瓦斯浓度及风速在距离掌子面120 m处达到稳定;瓦斯监控及防治过程中,重点关注隧道掌子面至二衬台车区间瓦斯是否超限;放炮后掌子面瓦斯浓度不断升高,通风15 min左右,掌子面瓦斯浓度达到峰值,通风30 min后瓦斯浓度趋于稳定,且位于施工允许瓦斯浓度范围内。合理控制通风时间及通风量并加强隧道拱脚、底板等区域的通风,能够保证隧道施工的安全。