立井煤矿硬岩TBM施工巷道支护设计技术

针对高瓦斯煤矿瓦斯治理巷道掘进效率低下、劳动强度大、严重影响采场接替的问题,提出了使用TBM施工立井煤矿瓦斯治理巷道的技术方案。以巷道围岩物性参数和现场实测应力场数据为基础,综合理论计算和数值模拟的手段,确定了巷道的支护形式和设计方法。揭示了TBM施工立井煤矿硬岩巷道特殊的地质条件和应力场条件下,巷道围岩应力及位移的分布规律。根据淮南煤矿立井提升的特点研制了适用于立井煤矿的全断面硬岩掘进机(TBM),并配套相应的排矸、支护和运输系统。巷道掘进平均日进尺13.5m,最高日进尺30.7m。掘进效率为炮掘工艺的5~10倍。现场监测结果表明,支护结构可靠,巷道稳定,围岩位移小,安全性高。     

桐木寨二号隧道常规机械设备快速施工技术探讨

结合株六复线桐木寨二号隧道出口Ⅲ、Ⅳ类围岩的有轨运输施工，阐述钻爆法全断面施工中的掘进、喷锚、衬砌三道工序的相应常规机械配套施工技术，为单线电化铁路中长隧道快速施工做进一步探讨。     

复杂条件下隧道揭煤前段爆破施工工艺

桃子垭隧道是目前我国已知地质条件最复杂的公路隧道,工区前方即将穿越第1层煤,且穿煤隧道最大有900 m的埋深,开挖前进行高地应力、高瓦斯压力、围岩等情况勘察,并制定上下台阶爆破设计方案,通过现场试验和计算分析确定二号乳化炸药进行爆破,确定光面爆破参数的排距、角度、深度、装药量等,施工监测得最大爆破振速、拱顶沉降值、水平收敛值均在规范允许变化范围内,为类似工程提供技术施工参考。     

成贵铁路高瓦斯隧道瓦斯防治技术

成贵铁路沿线穿越多个煤系地层、煤层及煤矿采空区以及油气田瓦斯地层,高瓦斯隧道数量多,而且还有瓦斯突出风险的隧道,隧道施工风险高。施工过程采用了有效的施工措施和瓦斯防治技术,以加强隧道通风为主要手段,强化瓦斯检测,提高电气设备和机械设备的防爆配置,落实现场的制度执行及监督检查,确保了高瓦斯隧道的施工安全,可为其它高瓦斯隧道的安全施工提供借鉴。     

综合物探方法在天然气高瓦斯隧道超前地质预报中的应用

天然气高瓦斯隧道中的瓦斯不可预见性很大。施工过程中,在遇到隧道洞身段局部岩体节理裂隙发育、围岩破损带、断层处,均可能发生瓦斯逸出甚至瓦斯突涌现象,现场存在很大的瓦斯安全隐患。主要研究了TSP探测、地质雷达、超前钻探等方法在瓦斯隧道施工中的应用情况,多种物探手段与钻探相结合对不良地质体进行综合预测,取得了较好的预报效果,有力保障了现场施工安全。     

公路隧道穿越瓦斯地段的施工控制技术研究

在我国西南地区广泛分布大量的小煤窑,因此在公路隧道施工中经常需要穿越瓦斯地带。隧道在穿越瓦斯地带组织施工时,一旦施工操作不当,很容易引发瓦斯爆炸事故。结合穿越瓦斯地带的公路隧道施工案例,对高瓦斯地带的成因进行了分析,并介绍了高瓦斯地段的施工处理措施。     

高瓦斯矿井厚煤层大断面巷道快速掘进技术

以高瓦斯矿井王坡煤矿大断面厚煤层巷道3205回风巷道为研究对象,分析了高瓦斯和大断面煤巷围岩稳定性对巷道安全高效掘进的影响,采取了巷道走向超前钻孔和瓦斯释放孔协同作用的边掘边抽瓦斯防治措施以及高预应力高强度锚杆索支护技术。现场实践表明:该技术有效杜绝了巷道掘进面和回风流瓦斯浓度超限现象,保证了巷道围岩的稳定性,实现了高瓦斯大断面煤巷的安全快速掘进。     

高瓦斯长大隧道施工通风模拟研究

根据不同隧道施工实际,长大隧道的通风通常选择压入式通风或者成本较高通风效果好的巷道式通风,二者有各自的优缺点。高效、经济的通风是保障高瓦斯隧道安全施工的关键因素之一,通风方式的选择至关重要,合理的通风方式能有效稀释瓦斯浓度,并能够节约施工成本。结合高瓦斯长大隧道工程实际,完成了该隧道施工通风参数计算,采用计算流体动力学软件Fluent构建了不同通风方式下瓦斯隧道施工通风数值分析模型。通过数值模拟,得到了隧道内风流流场分布规律及瓦斯浓度分布规律,为瓦斯隧道容易产生瓦斯积聚的地点并需重点检查的部位提供了指导依据,也为通风方式的选择提供了一定的理论基础。     

八盘岭公路隧道口部软弱围岩施工技术

八盘岭公路隧道全长1600m，掘进断面66m~2。本文根据隧道工程口部地质条件，整个隧道围岩稳定性差和施工难度大的特点，提出了口部掘进施工方法，地面和硐内加固支护方案、光面爆破设计，围岩监控测量技术等，以及突破口部难关后，采用的全断面一次掘进施工方法，均取得了良好效果，为保证按期完成施工任务打下了良好的基础。     

采空区瓦斯体积分数区域分布三维实测装置研制与应用

为掌握采空区高瓦斯体积分数区域空间分布范围,自主研发了一种采空区瓦斯体积分数区域分布三维实测装置,其主要由采气头、采气管、瓦斯流量监测装置、集气装置和瓦斯体积分数检测仪组成,可实现对采空区不同空间区域内瓦斯体积分数的三维实测,并成功将该装置运用于现场,对Y型通风靠近留巷侧采空区瓦斯空间分布进行了三维实测。现场实测结果表明:分段留巷Y型通风条件下,近留巷侧采空区在一定空间范围内出现瓦斯集聚现象,其空间范围为沿工作面倾斜方向距沿空留巷30~45 m,沿留巷延伸方向距工作面35~55 m,垂直煤层底板方向距煤层底板15~30 m,瓦斯体积分数最高处可达0.9%;不同工况条件下,近留巷侧采空区高瓦斯区域空间范围基本相同;近留巷侧采空区形成的高瓦斯集聚区域具有严重的瓦斯爆炸威胁,需采取有效措施加强对近留巷侧采空区高瓦斯集聚区域进行监测和治理。     

大东沟铁路瓦斯隧道设计等级的判定研究

隧道在掘进过程中,由于瓦斯赋存的不确定性,若不能及时按照隧道瓦斯等级制定相应的施工措施,一旦发生瓦斯事故,将会对施工带来严重影响。为确保大东沟铁路隧道的施工安全,对掘进过程揭露的煤层进行煤层瓦斯参数测定,计算出煤层瓦斯含量及掘进工作面瓦斯涌出量。根据TB10120-2002《铁路瓦斯隧道技术规范》的相关规定,判定隧道里程DK5+074.1~DK5+104.1工区为低瓦斯隧道工区。并根据隧道瓦斯等级制定了相应的瓦斯防治措施,为隧道的安全施工提供了保障。     

城市轻轨地下车站大断面隧道施工工法研究

重庆市轨道交通六号线红旗河沟车站车站主体隧道断面开挖宽度19.921m,高度20.04m,开挖断面面积约为353.36m2。拱顶埋深17.9~20.0m,属于浅埋暗挖单跨大断面隧道。隧道周边环境复杂,施工难度大,风险系数较高。施工时采用复合式衬砌结构,双侧壁导坑法施工。以该工程设计和施工方案为依托,详细介绍了复杂地质条件、结构形式、施工概况等。     

发耳隧道防治煤与瓦斯突出措施

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,所处发耳矿区为煤与瓦斯突出矿区。因此,发耳隧道施工与其它隧道不同,施工过程中必须防治煤与瓦斯突出。目前,公路瓦斯隧道未制定相关技术规范,依据煤矿和铁路的行业规程、规范,结合公路施工断面大、作业机器不防爆等特点制定了发耳隧道"四位一体"的综合和局部防突措施,并将在煤矿防突中使用的锚索及注浆加固措施应用到发耳隧道防突措施中来。     

华蓥山瓦斯隧道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突然危险煤层的施工技术。在国内尚属首次。     

下部硬质围岩条件下双侧壁导坑法的工法优化及监控量测

结合兴泉铁路七里径隧道大断面施工实例,就下部硬质围岩条件下如何优化双侧壁导坑法施工工序进行了阐述,并结合围岩监控量测及地表沉降观测数据,分析了不同开挖阶段、距洞口不同距离、不同偏压等情况下围岩沉降及收敛情况,总结了这种开挖方法的施工注意事项。结果表明,该方法是一种安全高效的大断面隧道开挖方法。     

隧道瓦斯等级鉴定的应用

隧道施工中瓦斯等级直接影响施工工艺、设备防爆等级、工期、安全措施、管理制度和经济投入,故准确、科学、合理地划分工区的瓦斯等级对隧道施工尤为重要。依据相关标准要求,结合黄草二线隧道施工工艺、地质情况、瓦斯来源及涌出方式的不同特点,选择合适的鉴定方法,通过计算瓦斯绝对涌出量,确定隧道瓦斯等级,可指导隧道合理、科学、有效地进行瓦斯治理与管理,保障隧道施工安全。     

高瓦斯矿井用ZY2000/08/16型液压先导阀支架

针对贵州绿塘矿支护高度在0.8～1.6m煤层高瓦斯环境下使用的薄煤层液压支架,研究如何合理加大薄煤层支架断面,实现高瓦斯薄煤层综采机械化高效开采。本项目的研究对于预防、控制瓦斯爆炸事故,实现煤矿安全生产,有效防治煤矿重特大瓦斯事故的发生具有重要意义。     

两种光爆法在施工大断面隧道中的应用

在浅埋、特浅埋、软质围岩条件下,施工大断面隧道工程,常存在由于爆破方法不当使围岩破坏特别是拱部围岩遭到破坏的问题.为解决这个问题,将爆     

高瓦斯隧道过煤段安全爆破技术研究

爆破掘进是我国隧道施工中普遍采用的技术,在隧道建设中发挥着不可替代的作用,当隧道穿越煤系地层过煤段时,由于地质条件复杂,瓦斯涌出量大,采用不合理的爆破技术易产生安全事故或延误工期,如何安全快速有效地实现爆破掘进,是隧道安全施工和缓解施工工期压力的前提。基于水菁沟高瓦斯大断面隧道过煤段进行爆破试验,通过采用五段式毫秒电雷管二次起爆技术,提高了爆破的安全性和可靠性,实现了零瓦斯燃烧和零瓦斯爆炸等事故,并达到预期爆破效果。为科学有效地制定安全技术措施提供依据,对相似条件下高瓦斯大断面隧道爆破技术具有借鉴意义。     

隧道揭煤区域预测钻孔控制范围研究及应用

隧道穿越煤系地层时,将面临煤与瓦斯突出危险。准确测定煤层突出参数是确保隧道安全、经济生产的重要因素。在隧道大断面开挖应力扰动情况下,研究分析揭煤区域预测钻孔控制范围,确保隧道安全施工具有重要的意义。以宝鼎2号隧道为工程实例,运用理论分析、数值模拟的方法对隧道大断面开挖过程中前方垂距10 m的煤层应力变化规律进行研究,得出煤岩应力场分布特征。推导出隧道揭煤区域预测钻孔竖直方向控制范围距隧道上轮廓线应至少为12 m,距下轮廓线应至少为8 m;水平方向控制范围距左、右轮廓线均应至少为8.5 m。同时,通过对K15+836煤层现场应用,测得原始应力区瓦斯含量远大于应力扰动区,说明原始应力区瓦斯参数指标才能真实准确反映煤层突出危险性。