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1、不良地质段隧道施工方案冒天山隧道主要不良地质有：滑坡、冲沟浅埋段、红粘土及砂质 黄土、膨胀性岩土、夹煤层、采空区、涌水。一、冲沟浅埋段施工隧道在D3K448+860D3K449+000段下穿刘胜沟、在 D3K441+120D3K441+180段下穿流泪坡沟，隧道埋深2m,在 D3K441+100D3K441+250段下穿栾家沟，隧道埋深缺乏2%沟呈“V” 型，两侧坡面较陡。(1)各冲沟在雨季均有水流，其施工须安排在旱季施工，对沟两 侧的土层必须先期夯填密实，同时采用锚喷支护加固沟两侧的边坡。(2)雨季施工时各冲沟段隧道洞身附近可能会出现地表水临时富 集，成富水沟谷。为此采用以下措施：施工前必须
2、做好沟底的排水系统，以便雨水及时排走。修整施 工便道时也必须做好防护措施，防止雨季边坡坍塌而影响施工。沟心浅埋段正洞施工必须在旱季，弃磴回填逐步完成，作好雨 季的临时过渡工程，确保隧道不受地表水的影响。(3)沟心浅埋段施工方案：先将洞顶上方的冲沟明挖至隧道顶部, 并对冲沟两侧边坡进行喷锚加固，然后沿隧道轴线分别向起终点施作 超前管棚，并在隧道开挖轮廓线外(明挖位置底部)施作护拱，最后 在护拱顶部回填夯实至原地面，并铺砌30cm厚的浆砌片石，正洞暗 挖通过。详细见“图5-2-15冲沟沟心浅埋施工方案横断面图”和“图 5-2-16冲沟沟心浅埋施工方案纵断面图”。具体施工工序如下：第1页共19页五、
3、煤层地段施工隧道通过的砂岩夹页岩段局部夹薄层煤层，施工中要加强瓦斯监 测，重视施工通风，确保施工平安，假设瓦斯浓度较大，需按瓦斯隧道 进行施工。(1)瓦斯的防爆限值及处理瓦斯浓度防爆限值标准如下：瓦斯浓度到达1.5%时一一开挖面自动发出报警，撤出人员，停止一 切作业，加速通风，同时翻开高压风。瓦斯浓度1.0%时一一为警戒预防，指挥员、平安员随时监测，禁 止放炮，切断掌子面电源，加速通风。瓦斯浓度0.5%时一一采用矿用防爆型设备，发出第一次报警，加 强监测，通风。瓦斯浓度0.25%时一一停止洞内焊接作业。瓦斯浓度V0. 25%时一一正常作业，采用通用设备。(2)揭煤段长度与开挖断面选择揭煤段长度
4、根据其它瓦斯隧道施工经验，选择在遇到煤层前10m到揭开煤层后 10m为揭煤段长度，按照揭煤方案进行施工。揭煤段的开挖断面瓦斯超限积聚的地点一般为隧道拱顶、掌子面、开挖周边凹陷处、 侧洞等。因此在施工中，拱顶必须采用光面爆破技术。规范规定，在有瓦斯和煤尘爆炸危险的隧道所使用的雷管为煤矿许第10页共19页 用毫秒延期电雷管，总延期时间不得超过130ms。由此限定了爆破雷管 段数。这也限定了隧道开挖断面，为此施工中采用台阶法。隧道瓦斯煤 层地带施工中考虑采用中长台阶法施工，即在隧道距煤层至少20m时分 为上、下断面开挖，待上半断面穿过煤层底板10田以上时，下半断面再 揭开煤层。（3）揭煤作业流程工艺
5、流程第一步：超前探测。探测煤层厚度，走向，倾角；探测瓦斯、煤突 出危险程度；探测是否涌突水；第二步：上半断面瓦斯排放。排放范围为上部7m,左右两侧各5m, 下部3m；孔径0.75叱 排放时间715d。第三步：超前支护。超前自进式锚杆（排距1m）；超前小导管双液 注浆。第四步：上半断面开挖。采用中长台阶法施工，严格揭煤爆破工艺。 预留变形量。第五步：初期支护。喷舲厚度10cm,格栅（钢架）支撑，间距0.5m, 临时模注舲封闭厚度0. 25m。第六步：下半断面瓦斯排放。排放范围为左右两侧各5m。孔径0. 75m； 排放时间57do第七步：下半断面分步开挖。分步开挖、分步接长格栅，支护封闭。第八步：
6、下半断面支护。格栅接长，喷碎或模注球封闭，厚0.3m。 下部临时就封闭，包括仰拱封闭。第11页共19页工艺要点第一条：超前钻孔探测进入煤层前10m要进行超前钻孔预测。如遇地质岩性明显变黑或随 着掘进瓦斯浓度呈高梯度变大时，不管设计是否为煤层段，均应加强超 前钻孔探测。利用超前钻孔确切了解煤层层位、厚度、煤质、顶底板岩性，在钻 孔没有探测到煤层时，应确保工作面到钻孔探测范围边缘的距离20% 否那么，应停止开挖，再打一次钻孔探测煤层。在掘进工作面距煤层顶板 垂距10m以远处，打一组3个穿透煤层全厚的超前钻孔（巾75）,详细记 录岩芯资料，在距煤层顶板垂距5m以远处，打3个穿透煤层全厚的预 测孔（6
7、50）,见煤后，改用电煤钻，同时实施监测预报，判定突出危险 程度、瓦斯溢出浓度等。在距煤层顶板垂距5m以远处，打3个超前钻 孔，探清距煤层2. 5m岩柱准确位置，防止误穿煤层。第二条：上半断面瓦斯排放采用钻孔排放作为防突的主要手段，在施工中，选择瓦斯排放参数 为：排放瓦斯工作面与煤层之间必须有一个平安岩柱，煤炭部门防突细 节规定，对于坚硬岩层其厚度43. 5m,松软岩层45. 0m。排放范围为开挖线上方7m,两侧5m,上半断面开挖时其底部以下 为3m,下半断面开挖时其底部以下为2m。单孔排放半径及孔间距应根据煤的透气性、允许排放时间等因素确 定，钻孔和半径取0.51.0m,孔距不大于排放半径的
8、2倍。第12页共19页瓦斯排放可根据煤层的不同特点，采取相应的排放方法，缩短排放 时间，节省工期。瓦斯排放基本完成后应打一个检测孔（孔径4）50）,通过瓦斯监测确 定瓦斯排放是否结束，假设瓦斯压力VIMpa,且煤层不具有突出危险性, 那么结束排放，否那么视排放效果应继续排放。第三条：超前支护为防止煤层坍塌、岩体变形，结合防突需要，经过瓦斯排放，施做 超前自进式锚杆及超前小导管，向岩体压注水泥一水玻璃双液浆，加固 岩体并封闭煤层裂隙，减少瓦斯溢出。超前自进式杆与超前小导管相间 布置，前者采用R25自进式锚杆，长10m,排距1m,每2m设一环；后 者采用642小导管,长5m,环向间距0.5m。第四
9、条：上半断面开挖上半断面开挖的技术要求为：“勤检验、短进尺、弱爆破勤检验：开挖前，应检验工作面前方10m的上中下左右部位的突出 危险性。短进尺：每次爆破掘进1长度，一般为0.60.8m。预留变形量 设计为15cm,主要是为防止大变形。弱爆破：一是周边眼不装药；二是加密炮眼，减少单孔装药量；三 是煤层在导坑上部时，只打岩石眼，在煤层中不打眼、不装药；四是采 用矿用平安炸药及五段电雷管。第五条：初期支护由于煤层位于上方，支护强度缺乏易引起巷道变形或者坍塌，因此第13页共19页 应加强支护。开挖后及时喷硅10cm,用R25N自进式锚杆和622药包锚 杆作为初期支护，采用格栅（钢架）作为支撑临时模注硅
10、封闭，厚度0. 25m, 加固围岩（煤层），防止冒顶。施工中，要特别注意拱部变形，防止大的坍塌及采空区，因采空区 域赋存老窑水及瓦斯，如果击穿，灾害巨大。揭煤段支护技术要求：“快封闭、强支护工第六条：下半断面瓦斯排放采用钻孔排放作为防突的主要手段。根据设计资料提供的煤层走向, 由于在揭煤施工中先遇到煤层顶板，所以可以利用上、下半断面开挖的 时间差，提前施工下半断面的排放钻孔既可保证施工平安，又可节约工 期。瓦斯排放主要参数：排放范围：左右两侧各5m,底部2m。排放半径：0.5m。布孔方式：梅花型。一般排放时间：57d,继续施工时，应预先测试；排放时间可根 据现场实际加以调整。钻孔倾角B：尽量与
11、煤层视倾角相等但670 ,以免排喳困难。排放孔设计：钻孔连线应与煤层走向平行。第七条：下半断面开挖下半断面分为三步开挖，先开挖一侧边墙，开挖1.5m后，格栅接 长做好支撑，再开挖另一侧，最后开挖中间岩层（煤层），如此循环往复。第14页共19页第八条：下半断面支护下半断面开挖后应及时将格栅接长做好支撑，喷硅或模注硅封闭边 墙和仰拱，厚度0.3m。(4)揭煤段爆破技术爆破器材的选择规定矿用平安电雷管延期时间限制在130nls以内，使用毫秒延期电雷管, 不会引爆瓦斯煤尘。不准使用秒或半秒延期电雷管。由于秒延期雷管或 半秒延期雷管各段的间隔时间，长达1秒和半秒，容易引爆瓦斯煤尘。煤矿平安炸药不得使用硬
12、化或水份超过0. 5%的铁梯炸药。硬化的钱 梯炸药，在使用前应用手揉松，使其不能成块，但不能将药包纸损坏。 严禁使用硬化到不能用手揉松的铁梯炸药。起爆器材在有瓦斯煤尘爆炸危险的矿井，应采用防爆型的电容放炮 器。这种放炮器有高强度的防爆外壳，电能输出有时间限制，在6毫秒 之内能将足够电流输送到爆破网路后面自动停止供电，防止网路炸开瞬 间产生的电火花放电，使平安得到保证。放炮母线必须用紫铜或铝制的电阻小的导线，并有良好的绝缘层。 使用时必须悬空。悬挂，不得同任何导体相接触和靠近。炮泥应用水炮泥，水炮泥外剩余炮眼的局部，应用粘土填满封实, 也可使用不燃性、可塑性松散材料，如沙子、粘土和砂子的混和物等
13、制 成粘土炮泥。采用水炮泥比单纯使用粘土炮泥时，可减少放炮产生的有 害气体，使煤层浓度降低2050%,并能产生水雾，防止放炮引爆瓦斯 煤尘。严禁使用煤粉、块状材料等其它可燃性材料作炮泥。要杜绝用纸第15页共19页等可燃性材料作为堵塞材料。炮眼深度VO. 6m时，不得装药，放炮；炮眼深度为0. 6m1. 0m时， 炮泥长度市炮眼深度的二分之一；炮眼长度为1.0m时，炮泥长度都不得 2,5m时，炮泥41长度m；光面爆破时，周边光爆 破眼应用炮泥封实，且封泥长度40.3%爆破方式必须采用正向爆破，严禁反向爆破。施工中采用串联网络。因为采用非串联网络时，由于雷管电流分配 不均，毫秒电雷管的秒量就会发生
14、混乱。装炮前，在洞外最好对每发电 雷管进行检查。起爆方式将起爆线引至掌子面外500m处，在此处开挖一避人洞，同时设一 高压风阀，起爆前，翻开高压风风阀，冲淡此处瓦斯浓度，然后起爆。合理设计炮眼炮眼深浅、抵抗线太小、间距大小、装药量多少、封堵质量好坏等， 都要适中，并且不与煤岩裂缝或其它眼打通。规程规定，炮眼深度40. 6m, 工作面有两个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线40. 5m,在岩层中4 0. 3m,浅孔崩大岩块时,也40. 3m。炮眼间距40. 4m。禁止放“连珠炮”用四芯电缆联两组炮眼，第一组炮眼放后，紧接着放第二组炮眼。 在两次放炮间隙中，既不能检查瓦斯，又不能洒水防尘。由于第一次
15、放 炮后，涌出的大量瓦斯和飞扬起的大量煤尘，往往都能到达爆炸下限浓第16页共19页 度，在第二次放炮时，就会造成瓦斯煤尘爆炸。所以，在有瓦斯煤尘爆 炸的采掘面，进行爆破作业时，绝对禁止放“连珠炮”，也不允许一次 装药分次放炮。严防放炮器和放炮母线发生短路火花检查放炮母线是否断通，要用导通表测量。如果两根母线联起来, 用放炮器做电源，来检查母线是否断通，极易在放炮器接线柱处或在母 线上产生火花；放炮母线或辅助母线有破皮、裸露接头，必须作绝缘处 理，否那么，放炮时或意外导入杂散电流时，也往往会产生短路火花，这 些在有瓦斯煤尘爆炸危险的环境中，是很不平安的，必须严格防止。(5)揭煤段通风技术揭煤施工时，由于此时是洞内瓦斯浓度瞬间最高时间，除启动常规 的通风系统外，在揭煤地段施炮前，应及时翻开高压风，增加新鲜风量， 提高洞内风速。(6)揭煤段施工监测监测的内容与目的防止在施工过程中，有害气体浓度超限造成灾害，以确保施工平安 和施工的正常进行；根据监测的洞内有害气体的浓度大小，及时采取相应的技术措施。检验排瓦斯技术措施效果，正确指导隧道施工，为科学组织施工提 供依据。瓦斯检测程序工程指挥机构成立专门的瓦斯平安检查机构，负责对隧道瓦斯进行第17页共19页 检查和监督安检员的工作，巡回检查隧道内的瓦斯情况，并
