公路隧道揭煤防突技术及实践

针对以往公路瓦斯隧道揭煤依据已过时的现状,为提高公路瓦斯隧道的揭煤安全性,本文介绍了一套基于新的《防治煤与瓦斯突出规定》的隧道揭煤防突技术体系,该体系以“区域防突措施先行,局部防突措施补充”为总体原则,将整个揭煤过程分为区域综合防突措施阶段、局部综合防突措施阶段和过煤门阶段,并介绍了每个阶段的具体工艺方法和操作要领,最后以发耳隧道M4煤层揭煤为例,详细地介绍了隧道揭煤的全过程的探煤、瓦斯预抽、效果评价、安全防护及通风监控等过程,对今后大断面公路隧道揭煤工作具有一定的借鉴意义。     

复杂地质构造条件下多煤层区域联合揭煤防突施工技术

为有效降低复杂地质构造条件下突出煤层的瓦斯含量,减小突出煤层揭煤施工的危险性,解决复杂地质构造条件下区域防突施工带来的工期影响,以重庆铁路枢纽东环线鹞子岩隧道为背景,对多煤层区域联合揭煤防突施工技术进行研究。在该项目中,由平导工作面向平导及正洞前方施作超前长钻孔,探测平导及正洞前方的构造情况、煤层分部情况及煤层瓦斯相关参数。根据煤层分布位置,利用平导超前正洞施工的条件,在平导洞内向正洞方向开设抽采硐室,采用多煤层平导与正洞区域联合揭煤防突施工技术。通过现场应用,并对平导与正洞区域联合揭煤防突实施效果进行了检验。实施结果表明:该技术措施的实施能够缩短工期,且为复杂地质构造条件下突出煤层段的安全施工提供了技术保障。     

隧道揭煤水力割缝卸压增透技术数值模拟研究及应用

隧道穿越突出煤层相较于煤矿井工开采,具有开挖断面大、施工作业人员密集、工期压力大等特点,发生煤与瓦斯突出、瓦斯燃烧甚至爆炸的危害程度也更高。本文采用理论分析结合数值模拟的方法对隧道穿越突出煤层过程中应力-渗流演化规律进行了研究,同时对比采用水力割缝措施和未采用防突措施情况下煤体抽采效果,并在四川攀大高速宝鼎2号隧道开展现场试验。数值模拟和现场试验结果表明,采用水力割缝技术措施后,割缝钻孔的单孔有效抽采距离是普通钻孔的4.75倍,割缝钻孔瓦斯抽采纯流量是普通钻孔的4倍;煤层的瓦斯含量W值和钻屑解吸指标K_1值均降低至临界值以下,有效地起到防治煤与瓦斯突出的作用。     

高瓦斯隧道监控与预防

结合龙溪隧道工程概况及围岩情况,确定了隧道开挖及揭煤方案,从瓦斯释放、通风、瓦斯监控三方面介绍了高瓦斯情况下,隧道施工采取的防瓦斯突出措施,并提出了施工注意事项,以有效防止瓦斯事故的发生。     

浅谈瓦斯隧道揭煤防突的措施

介绍了隧道瓦斯的性质与放出形式,并对目前瓦斯隧道施工揭煤防突的主要措施做了简单概述,分析了其适用条件.     

瓦斯隧道煤系地层揭煤施工技术探讨

在通过隧道瓦斯地段时,如何安全地进行揭煤施工已成为一项关键技术。本文从煤层瓦斯的特性入手,较为详细地介绍了揭煤防突的施工技术,可为瓦斯隧道煤系地层的揭煤施工提供参考。     

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。     

瓦斯隧道在不同开挖方式下通风效果研究

为了对比瓦斯隧道在不同开挖方式下施工通风的通风效果,文章通过数值模拟对比分析瓦斯隧道在全断面开挖和台阶法开挖两种开挖方式下的通风效果及瓦斯稀释效果。模拟计算结果表明,对于台阶法开挖方式施工,掌子面瓦斯浓度能在更短时间内达到稳定状态且稳定值保持较低水平;瓦斯浓度沿隧道轴向分布亦能在距离掌子面更短距离(20 m)内达到稳定并保持较低水平。在施工条件允许的前提下,台阶法开挖的施工方式更有利于瓦斯隧道的通风及瓦斯稀释。     

发耳隧道防治煤与瓦斯突出施工技术论述

发耳隧道位于贵州省水城县发耳乡境内,隧道进口位于发耳乡营昌村,出口位于新联村,是水盘高速公路的关键控制性工程,瓦斯浓度和穿越煤层数在国内已建公路瓦斯隧道中极为罕见属高瓦斯隧道.该隧道是一座上下行分离式四车道高速公路长隧道,隧道左线长2064m,右线长2099m,隧道最大埋深206.10m.隧道共穿越14层煤,煤层最厚4.80m,已揭煤层最大瓦斯含量为12.95m3/t,超过突出临界值临界值8m3/t,瓦斯压力大部分在1.5～3.12MPa之间,远超出瓦斯突出临界值0.74MPa:同时该隧道整个洞身穿越煤系地层、所处地理位置又为煤与瓦斯突出矿区,在整个隧道建设过程中受到了施工各方的特别关注与重视.从这一角度上来说,发耳隧道工程施工作业普通隧道施工工程作业最显著的差异在于其在施工过程当中必须兼顾煤与瓦斯突出问题的处理.基于此,本文从发耳隧道工程基本情况分析、区域“四位一体”综合防突措施分析以及局部“四位一体”综合防突措施分析这三个方面入手,围绕发耳隧道防治煤与瓦斯突出的施工技术这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述,并据此论证了以上施工技术在防治煤与瓦斯突出问题中的有效性,在确保整个发耳隧道工程建设项目安全运行过程中的重要意义.     

单线铁路隧道Ⅳ级围岩段全断面工法施工技术研究

在常规施工及规范推荐设计中,Ⅳ级围岩下隧道多采用台阶法开挖。但许多情况下台阶法施工无法发挥现场设备的最大功效,存在较大的资源浪费。全断面法在较好的岩土体条件下是首选开挖工法,若能研究扩大法的使用范围,可大幅提高不良复杂地质条件下的施工效率实现快速施工。本文中老尖山隧道工程Ⅳ级围岩段,在完善的超前地质预报指导下采用全断面法开挖,对施工流程各步进行准确控制,监控数据显示在保证安全稳定的前提下,实现了软弱围岩下的全断面法快速施工。     

谈沪昆高铁大茶山瓦斯突出隧道的设计

根据沪昆高铁大茶山瓦斯突出隧道煤系地层的特性,从全封闭衬砌结构、揭煤防突、施工通风、施工组织、盲沟排水与瓦斯排放、运营通风等方面,介绍了大茶山隧道施工期间及运营期间的系统设计情况,为类似工程设计提供了思路。     

大断面瓦斯隧道“五步法”预测揭煤技术应用研究

为确保大断面瓦斯隧道揭煤施工的进度和安全,针对大断面隧道揭煤施工存在的瓦斯安全问题,提出了“五步法”预测揭煤新技术。研究表明:(1)以“分步集中实施区域措施、分层预测检验揭煤”为核心的“五步法”预测揭煤新技术,是视多层突出煤层群的邻近层为一层进行区域措施瓦斯治理,减少了逐层处理的重复环节,缩短了瓦斯治理时间;(2)区域措施中增加了对煤层群分组水力压裂的增透方法,与相似区域相比抽采达标时间缩短了35 d,缩短47%;(3)利用“五步法”预测揭煤技术和煤层群分组水力压裂增透技术后,该瓦斯隧道揭煤时间比预期节省200多天。     

防治煤与瓦斯突出的综合治理技术在高突煤层石门揭煤中的应用

本文阐述了金佳矿在1745石门后延石门揭煤中采取的防治煤与瓦斯突出的综合技术措施,根据现场实施的情况,采用综合防突治理技术后,1745石门后延安全快速的通过了17号煤层,防突效果显著,为高瓦斯低透气性煤层石门揭煤提供了值得借鉴的经验.     

偏压双连拱隧道信息化施工与仿真分析

针对湖南一高速公路偏压双连拱隧道进口段埋深浅、地质条件复杂以及隧道结构受力复杂等情况，对隧道典型断面的拱顶下沉量、中墙顶部位移和收敛位移进行现场监控量测，结合隧道开挖情况和工程地质条件分析其发展规律和产生原因，给设计和施工反馈围岩变形信息，指导现场施工。同时，对隧道的施工全过程进行有限元仿真模拟分析，把有限元计算结果与现场监测数据进行比较，结果表明二者反映围岩位移的变化规律是一致的，能够动态地指导偏压双连拱隧道全过程施工，确保施工安全。     

大断面浅埋隧道开挖施工技术及其数值模拟

京新高速苏木山隧道进洞浅埋段,开挖断面大,围岩软弱破碎,为V级围岩。为确保隧道开挖施工安全性和稳定性,选择合理的工法施工显得很有必要。针对该隧道的工程地质条件,提出采用双侧壁导坑法开挖施工,并基于三维有限元Plaxis-3D程序,对大断面浅埋隧道开挖施工进行数值模拟。研究结果表明:从隧道周围变形的情况来看,采用双侧壁导坑法开挖修建V级围岩条件下的三车道大跨度隧道是安全的;同时,数值模拟计算结果与现场实测结果是吻合一致的。     

基于属性数学理论的隧道瓦斯突出危险性评价

以贵州山区某过煤层瓦斯隧道为例,根据影响隧道瓦斯突出的关键地质因素,选取瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数、煤体结构类型等参数作为隧道瓦斯突出评价的关键指标,采用属性数学理论建立隧道瓦斯突出危险性预测模型,对隧道瓦斯突出危险性进行了评价。在模型构建过程中,首先依据隧道瓦斯突出危险性分级标准,构建各评价指标的属性测度函数,进而结合隧道施工现场实测的相关指标参数,计算各煤层的单指标属性测度及综合属性测度,建立起评价指标测度与属性之间的关系,最后利用置信度对多因素影响下瓦斯隧道的综合属性进行判识,进而实现对隧道瓦斯突出危险性的评价。评价结果显示:过煤层隧道穿越M₅、M₉煤层时,隧道具有强突出危险性,穿越M₄煤层时隧道突出危险性相对较小,隧道施工过程中应加强M₅、M₉煤层的消突和防突措施,以防灾害事故的发生;评价结果与工程现场显示的瓦斯动力现象相一致,具有较高可信度。     

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。     

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。     

巷道式加强通风在新凉风垭瓦斯突出隧道施工中的应用

高瓦斯隧道或瓦斯突出隧道施工中要求防止瓦斯集聚的风速不小于1 m/s,风管口到开挖面的距离小于5 m,风管百米漏风率不大于2%。根据以上瓦斯隧道施工要求,结合新凉风垭隧道的煤系地层施工的特点,结合巷道式通风在长大隧道施工中的应用经验,在新凉风垭隧道煤系地层施工中成功运用巷道式通风组织施工,取得了良好的效果。     

截面尺寸对瓦斯隧道的施工影响分析

穿越煤层的隧道往往含有高压力瓦斯,行业内称之为瓦斯隧道。为探究隧道截面对瓦斯隧道围岩稳定性的影响,采用Midas GTS NX数值软件进行模拟和分析,主要按隧道截面尺寸划分为3种工况,并对比3种工况下的沉降和应力大小。由分析可知:随着隧道开挖断面尺寸的增大,隧道衬砌的拱顶沉降越大,锚杆应力也随之增大,掌子面围岩应力也逐渐发生变化。该结论可为类似工程和瓦斯隧道防突提供参考。