某隧道瓦斯段施工方案.docVIP

PAGE PAGE 1 某隧道瓦斯段施工方案 一、工程地质概况 某隧道通过二叠系上统龙潭组，由炭值页岩，粘土岩及薄煤层组成。揭露煤层垂直厚度0.20-0.30m，为薄煤层，分部于龙潭炭质页岩顶部及粘土岩中，含黄铁矿。煤层呈似状一层状，局部可见亮梅团块，为暗型煤，煤质差，为中一中高灰低硫煤烟，属劣质煤。隧道区煤层含煤少，层数仅一层，厚度小且变化大，属不稳定煤层，煤变质阶段属烟煤阶段，煤系中夹炭质页岩，煤层及煤系地层有一定的生燼能力，但煤层薄，层数少，瓦斯生成总量有限。煤系地层处于某背斜两翼，地表有露头出露，无厚度大的灰岩封闭层和隆起构造圈闭，隧道两端煤层埋深不大，不利于瓦斯的富集储藏，地表有露头有利于部分瓦斯溢出。但背斜北翼局部存在小褶皱和构造挤压带，有局部瓦斯富集的条件。 通过对ZK24+760R15.3钻孔168.20m的煤层瓦斯压力检测，其压力值为0.9Mpa。说明隧道区煤层瓦斯气体具备一定压力。 出口端由于覆盖层薄，埋深浅，瓦斯溢出地表散失较多。通过对煤样瓦斯气体进行分析，主要成分为甲烷、二氧化碳、氮气、含量分别为55.9~70.47%、13.41~22.99%、1.47~25.48%。瓦斯在煤层中以吸附和游离态赋存，煤层处于氮气-沼气带内，属瓦斯逸散带。隧道区煤层中瓦斯突出危险性小。属低瓦斯隧道。 某隧道出口端预测如下表： 里程桩号 含瓦斯预测 ZK26+556~ZK26+600 K26+570~K26+612 隧道穿越煤系地层上覆燧石灰岩地层，岩层产状都倾，裂隙较发育并有岩溶通道存在，煤系地层中的瓦斯上溢散失在空洞中，构成游离状的瓦斯。 ZK26+448~ZK26+556 ZK+525~K26+570 隧道穿越煤系地层，煤层薄，有瓦斯聚集和涌出可能，属瓦斯重点防护段，为低瓦斯工区。 二、 施工方案设计 1、施工方法及施工工艺 1.1施工原则 隧道通过煤层瓦斯的原则:短进尺,弱爆破、强支护，勤监测，加强通风，快喷锚。 1.1.1短进尺,隧道通过煤层地区,因煤层有沼气溢出,围岩软弱,应力较大。每次开挖进尺控制在2m以内，采用上导坑开挖方案或长台阶开挖，台阶长度300m。保持每次开挖面积小，瓦斯溢量不大，开挖轮廓能够迅速得到支护。 1.1.2强支护:V级围岩段超前支护采用采用φ42小导管注浆，长4.5m，环向间距40cm，系统锚杆采用φ25中空注浆锚杆,长度为3.5m。开挖后采用I18工字钢钢架，采用防腐蚀气密性喷射砼24cm。二次衬砌采用C25防腐蚀气密性砼，厚度45cm；IV级围岩段超前支护采用采用φ22药卷锚杆，长4.5m，环向间距40cm，系统锚杆采用φ25中空注浆锚杆,长度为3.5m。开挖后采用格栅钢架，防腐蚀气密性喷射砼20cm。二次衬砌采用C25防腐蚀气密性砼，厚度40cm；及时施作仰拱支护，仰拱砼与拱墙闭合，形成“加固围岩，改善变形，先柔后刚，先放后抗，变形留够，底部加强”的支护原则。 1.1.3勤监测:采用“双保险”监测措施。即建立遥控自动化监测系统与人工现场监测相结合。遥控自动化系统由洞口监测中心（配置主控计算机）和洞内的控制分站以及在洞内各工作面，各巷道、塌方空洞，巷道转角等处瓦斯浓度设探头，风速探头，自动报警器，远程断电仪组组成。通过各探头，洞口和监测中心随时了解洞内各处瓦斯浓度和风速情况，如有超标立即报警并通过断电器关闭洞内电器电源。各工作面和瓦斯情况可及时地被监控人员掌握，提高对事故的应变能力，特别是揭煤放炮期间，监测人员能立即观察到炮后瓦斯浓度变化曲线和涌出量，节省施工间隙。但设置自动监测系统的探头须离开挖面有一定的距离，还要人工配合检查，实行装药前，放炮前，爆破后人工进行瓦斯检查（即一炮三检查）。使得开挖过程中监测瓦斯浓度做到不间断。 2.1.4弱爆破:采用低爆力部份露煤震动放炮方案。即采用低爆力的矿用安全炸药（目前大量生产和使用的2号和3号煤矿许用炸药以及相应的抗水型，其对瓦斯的安全性随号数递增，威力则随号数递减）与安全雷管（煤矿许用毫秒电雷管最后一段延期小于130ms），装药系数与普通掘进爆破相同，只在岩石段装药，煤段不装药，在揭开煤层前的安全岩柱开始，进入煤巷及半煤半岩巷，直到进入全岩巷2m时的全过程，均须采取以下安全措施。 2.1.4.1预探(通过煤层之前先通过打探孔探测煤层位置); 2.1.4.2预测(施钻预测孔,取样试验确定是否有突出危险); 2.1.4.3预排(对有突出危险的煤层预先排放瓦斯); 2.1.4.4检验(打孔取样检验预排效果); 2.1.4.5震动放炮揭石门(用震动放炮把煤层之前的岩柱揭开); 2.1.4.6超前支护下掘进煤巷及半煤巷; 2.1.