隧道穿越煤层与采空区施工探讨

四川宜叙高速公路都良隧道须穿越煤层与采空区,采用超前地质预报等方法,介绍隧道施工穿越煤层与采空区瓦斯段施工工艺及相应的预防与处置措施,提出对不同地质施工情况的处理方案。     

煤系地层不良地质条件下公路隧道支护设计方法

贵州盘兴高速全长88公里,沿线共设置上下行分离式隧道(含小净距)14座,占路线长度的26%,其中2座隧道需要穿过煤系地层。煤系地层带来的瓦斯突出和采空区已严重威胁到隧道施工安全。本文分析了隧道穿过区域的煤层及采空区分布情况,针对该区域潜在的瓦斯突出问题和采空区的坍塌问题提出了一种新的隧道设计和施工方法。煤系底层段隧道衬砌断面采用曲墙带仰拱全封闭衬砌,厚度不小于40 cm并提高钢筋混凝土抗渗性。并在初期支护喷混凝土和二衬中均掺入气密剂,沉降缝,抗震缝和伸缩缝用微膨胀水泥砂浆充填密实并进行气密性处理,全环采用闭孔型泡沫塑料垫层和瓦斯隔离板的复合防水构造,隧道拱顶设置纵向排气管,瓦斯气体由拱顶排气管排出洞外。对于采空区根据采空区大小和距离隧道的距离远近进行了相应的设计。此外本文对隧道穿越煤层及附近采空区的预测预报及瓦斯排放方案进行了阐述,对其施工效果进行了分析。通过以上设计贵州盘兴高速隧道施工进展良好,尚未发生重大灾害事故,此外该设计理念也已应用于重庆忠万高速龙井隧道,也取得了良好的效果。     

穿越煤系地层及采空区瓦斯隧道施工安全风险的控制研究进展

穿越煤系地层及采空区瓦斯隧道施工安全风险控制一直是地下工程中研究的一个热点问题,文章从瓦斯隧道施工过程中的瓦斯监测与预测、采空区处治工艺、施工通风及照明、防坍防突、钻爆作业等方面对目前研究现状进行了总结,并指出了今后瓦斯隧道施工风险控制研究的方向。     

三联隧道瓦斯段揭煤施工技术探讨

针对改建铁路贵阳至昆明线六盘水至沾益段隧道工程途经煤层瓦斯的地质问题,采用超前钻孔探测技术,预测了煤与瓦斯突出危险性,并介绍了掌子面揭煤施工技术,为隧道安全揭煤和防止煤层采空区坍塌提供技术参考。     

成贵铁路瓦斯隧道施工的建设管理

成贵铁路隧道穿越油气田区、煤层、煤系地层、煤矿采空区,瓦斯隧道多,施工安全风险高。建设单位以"设备高配、通风加倍、管理到位"的理念为实施施工管理,采用有效的瓦斯检测方法和设备;高瓦斯隧道采用双风机双风管的通风方式,确保了良好的通风效果和施工安全。成贵铁路公司构建了比较完整的瓦斯隧道施工管理制度和模式,可为其它铁路瓦斯隧道的建设安全管理提供借鉴。     

隧道过煤巷采空区施工方法

以四川省万源市郑家坪隧道工程为例，结合该工程地质条件，采用综合地质超前预报，瓦斯监控量测，隧道施工监控量测等多种方法初步确定采空区位置，并阐述了煤层采空区处理方案，为类似工程施工积累了经验。     

赣龙复线梓山隧道出口煤层采空区处理方法

针对梓山隧道出口工程及煤层采空区工程地质的特点,探讨了隧道工程在煤层采空区地段的治理方法,并在此基础上提出了适合于隧道工程在煤层采空区地段治理的方法与对策,以期为类似工程地质条件下的隧道施工提供借鉴。     

公路低瓦斯隧道穿越薄煤层施工技术研究

公路工程中,薄煤层地质条件复杂,且大多含有瓦斯,给实际施工带来较多困难。对此,文中提出公路低瓦斯隧道穿越薄煤层施工技术研究：首先,采用物探与超前钻孔对煤层瓦斯进行勘察;其次,对穿越薄煤层的隧道进行衬砌施工,确保稳定安全,进行揭煤、防突施工,了解煤层的分布,做好风险规避;最后,对煤层段进行隧道掘进施工。根据工程概况,文中确定了施工工艺流程,对隧道内瓦斯工区进行瓦斯监测,监测结果表明,选取的1至6瓦斯工区检测点24 h平均瓦斯浓度均低于0.3%,平均瓦斯涌出量均低于0.5 m³/min,说明该项目施工没有造成隧道内瓦斯浓度增加,施工效果良好。     

煤层采空区隧道的勘察设计

分析了煤层采空区的变形机理及特征,从支护结构变形、失稳、开裂、涌水、坍方等方面阐述了煤层采空区对隧道工程的危害,并对其危害作了评价,对采空区隧道勘察设计的设计原则、施工工法等进行了探讨,从而提高隧道工程在采空区中的适应性。     

三角函数在瓦斯隧道施工中的运用

对瓦斯隧道煤层建立了三维空间坐标，根据超前探测或预测孔，运用三角函数计算，确定了实际煤层的空间位置，并与试验情况和施工揭示情况进行对比，发现三角函数在确定瓦斯隧道煤层空间位置有较好的适用性。     

U+L型通风系统采空区瓦斯运移规律数值模拟

文章采用FLUENT软件对高瓦斯煤层"U+L"型通风系统采空区气体渗流进行数值模拟,得出采空区瓦斯浓度分布状况及其运移规律。对于高瓦斯矿井"U+L"型通风系统瓦斯综合治理与利用具有显著的实践指导意义。     

新建玉磨铁路巴罗二号隧道瓦斯防爆技术研究

隧道施工不可避免地要穿越煤层,根据新建玉溪至磨憨铁路中巴罗二号隧道施工的具体实际情况,通过对瓦斯特性和瓦斯隧道施工的危险性分析,提出了瓦斯隧道施工过程中的防治措施:应加强超前地质预报和瓦斯检测工作;及时上报检测结果并调整施工方案;根据施工进度严格划分通风阶段;加强施工通风管理及建立防爆安全管理体系。严格落实各项措施从而保证巴罗二号隧道在穿越煤层时施工安全顺利的进行。     

高瓦斯公路隧道穿越薄煤层群安全施工技术研究

以兰海高速重庆至遵义段某高瓦斯公路隧道为工程背景,针对该高瓦斯公路隧道穿越薄煤层群的特殊工况,结合实际煤层群分布特征及煤层瓦斯参数,提出了一套完善的安全施工技术并进行了工程实践,确保该隧道安全施工穿越了煤系地层,该技术可为同类型瓦斯隧道施工提供一定的佐证.     

高瓦斯隧道揭煤及防突施工研究

为保证高瓦斯隧道穿越含煤地层段揭煤、施工安全等问题,通过隧道超前探测钻孔、预测钻孔,准确掌握了隧道穿越煤层、瓦斯的赋存情况。用长距离预报指导中短距离预报,微观预报验证宏观预报、中短距离预报验证长距离预报的工作思路,来对煤层及瓦斯突出做出预判,防止瓦斯突出、瓦斯爆炸、瓦斯燃烧、坍塌等安全事故发生,确保庙埂隧道横洞工区煤层高瓦斯段落安全、高效的揭煤施工。     

铁峰山隧道不良地质路段评价与施工处理

铁峰山2号隧道是重庆万(州)-开(县)高速公路控制性工程之一,隧道左右线长度均超过6 000m,隧道穿越的地层复杂,存在突水、煤层瓦斯、煤巷采空区、石膏岩地层、软岩变形、岩爆等不良地质现象,工程地质条件极为复杂,施工难度大,施工防护要求高。本文就此隧道施工中顺利通过以上复杂路段的工程措施进行了研究。     

公路隧道大角度穿越急倾斜型煤层采空区关键施工技术研究

以南大梁高速铜锣山隧道为工程背景,通过数值模拟分析急倾斜煤层采空区变形带、裂隙带、冒落带的分布方式和破坏特点。在此基础上,结合铜锣山隧道右洞K136+886~+929倾斜型煤层采空区的处治实例,从超前地质预报技术、采空区隧道处治对策两个方面,详细地阐述了隧道穿越倾斜型煤层采空区的关键施工技术,对类似隧道的设计和施工具有现实意义和参考价值。     

煤与瓦斯防突预测技术在白杨林隧道的应用

高瓦斯隧道在修建过程中经常遇到瓦斯穿越煤层的情况,为保证隧道施工安全,隧道在穿越煤层前需要对煤层进行防突预测,以明确掌子面前方煤层中的瓦斯赋含量,从而制定相应的防突措施。文章结合成贵客运专线白杨林高瓦斯隧道的施工,主要介绍了瓦斯压力法与钻屑指标法在高瓦斯隧道防突预测中的应用,对煤层是否可能发生突出危险做出准确判断,对于高瓦斯隧道的揭煤施工具有一定的参考意义。     

高浓瓦斯隧道超前探测与瓦斯监控方法研究

高速公路穿越煤系地层时存在极大可能有煤与瓦斯突出的危险,然而国家目前尚未出台相关的技术标准和管控细则。为了防止瓦斯事故的发生,加强对高速公路穿越煤系地层中煤层的探测与瓦斯的实时监测至关重要。以黄家嘴大断面隧道穿越煤系地层为工程实例,参照煤矿区与铁路隧道的相关瓦斯技术规范,结合高速公路隧道煤系地层贮存与施工工艺等特点,制定了适合高速公路的地质编录与超前钻孔相结合的方法,准确测探出黄家嘴隧道内煤系地层的分布特点及高浓瓦斯里程段。基于此,构建了适用于煤系地层大断面隧道施工时的瓦斯自动化与人工监测相结合的有害气体监测体系,可通过掌握时间范围内气体浓度波动来了解隧道内气体运移机制。研究成果可为高速公路穿越煤系地层的施工控制与有害气体监测提供可靠的施工和管理经验。     

公路隧道下穿煤层采空区开挖过程相似模型试验

隧道下穿煤层采空区施工将不可避免地对采空区地层产生扰动,破坏其原有的平衡状态,使既有采空区"活化",进而影响隧道围岩及初期支护的稳定性。开展隧道下穿煤层采空区开挖的室内相似模型试验分析,考虑隧道与采空区不同间距的影响。通过埋设位移计、土压力计及电阻应变计,研究隧道开挖过程中采空区及洞周地层的移动和初期支护的内力特征。测试结果表明,隧道开挖引起的采空区地层移动受采空区与隧道间距的影响显著,间距越小,采空区地层沉降越大、沉降槽曲线越窄、越陡,上台阶开挖引起的地层沉降占总沉降的比例越高,而初支闭合后收敛越快。当间距小于1D时,采空区地层大致处于隧道开挖引起的松动范围以内,并使松动范围进一步扩大,从而增大初期支护上的荷载。钢拱架最大弯矩主要发生在拱脚处,当间距很小时,钢拱架拱脚处弯矩显著增大,同时轴力水平降低、偏心距增大,大大增加了初期支护的失稳风险。试验揭示了隧道下穿煤层采空区开挖过程中地层的移动规律和初期支护受力特征,对指导类似工程施工具有积极意义。     

煤层高瓦斯隧道安全施工要点探讨

根据笔者从事煤层高瓦斯隧道安全施工的经验,对在煤层高瓦斯隧道施工中存在的问题进行了概述及分析,针对所存在的问题,从材料及特殊专业设备方面出发,提出解决问题的措施,指出了瓦斯隧道施工过程中应注意的安全问题;同时以乌蒙山高瓦斯隧道为实例,结合其特点提出具体的防范要求,以提高施工的安全性.