高瓦斯长大隧道揭煤施工安全技术.docx

1、欢迎光临安全人之家https:/高瓦斯长大隧道揭煤施工安全技术内昆铁路昭通至梅花山段的朱嘎隧道全长 5194m，国家 1 级电化单线铁路隧道。位于贵州省威宁县境内，云贵高原之中，山构造侵蚀，溶蚀地型地貌。最高海拔 2546.8m，最大埋深 370m。我集团公司担负进口正洞 2597m 和平导长 2462m 的施工任务，设有十个横通道。洞身在 DK444+140KD444+210 段露出 P（梁山组）煤系地层，共计 6 层煤，最大埋深 335m，瓦斯压力为 1.341.7MPa，厚度为 0.22.1m，含量为 11.512.7m3/t。从煤层埋深、地质构造、瓦斯压力、瓦斯含量等参数指标综合分析，

2、煤与瓦斯有突出危险，区内煤尘均有爆炸危险。1、施工方案的选择按照隧道的围岩类别、瓦斯的含量、压力、机械设备及施工的安全要求，朱嘎隧道采用平导先揭煤，然后利用平导层位来控制正洞的揭煤位置。即平导施工至 DK444+165 时（设计煤层里程为DK444+195，实际提前了 55m 进入煤层），开始长探短掘接近煤层，正洞掘进至 4#横通道向前即进入第 2 层的探煤、测压、排放瓦斯等系列工作，同时做正洞揭第 1 层煤的准备工作，距正洞第 1 分层 10m时，采取正台阶法作业，距正洞第 1 分层 10m 时，采取正台阶法作业，进行揭煤。2 揭煤方案的设计2.1 揭煤施工的原则是“勤检验，短掘进，弱爆破，

3、强支护，快喷锚”揭煤防突出施工程序图见图 1。欢迎光临安全人之家https:/图 1 揭煤防突出施工程序图2.2 超前探测揭煤由于我们较早地采用地质预测预报系统 TSP202 对地质进行超前擦测，发现有可能煤层比设计提前出现，因此当平导施工至DK444+110 发现返水夹带煤粉，风流中瓦斯含量变化异常，揭煤领导小组紧急决定提前进入揭煤施工。用 TUX75A 型液压钻机于掌子面打不小于 15m 的地质超前探孔，中线位置顶部打一个，两帮中部各打一个，每组 3 个。规格为?75mm，每掘进 5m 进入煤层，由于超前探测，隧道施工仍顺利地通过了煤层。2.3 控制煤层的产状及瓦斯压力的钻孔布置掘进工作面

4、距煤层垂距 10m 处，打 3 个穿透煤层全厚并进入顶底板岩层不小于 0.5m 的超前钻孔，以探明煤层贮存情况，并详细记录岩芯资料。掘进工作面距煤层 5m 时，打 2 个穿透煤层的预测孔，见煤后改用电煤钻（钻头?75mm）打穿煤层，收集全部钻屑，按照煤炭工业部防治煤与瓦斯突出细则规定检测有关指标，结合铁道部铁路瓦斯隧道技术暂行规定判断其突出危险性。如实钻煤层较厚则每进 1m 考察 1 次，煤层较薄时每穿透 1 个分层即拔出钻头考察 1次，必须按规定在 2min 内做完，如指标中有 1 项达到或超过表 1 中数据，则视为有突出危险性煤层，在揭煤前需要打瓦斯截排钻孔。预测煤层瓦斯突出危险性指标临界

5、值见表 1。预测煤层瓦斯突出危险性指标临界值 表 1见表欢迎光临安全人之家https:/2.4 瓦斯排放钻孔排放不象负压抽放那样造成周围瓦斯的压力、浓度局部骤然变化，且抽放要进行管路铺设、洞外抽放站建设和仪表的安装，费工、费时且管理难度大。所以朱嘎隧道采用既经济又简单的钻孔排放。该隧道煤层产状近 90，且地质条件差，所以预留 5m 的安全岩拄。排放孔参数为：图 2 控制产状靠查瓦斯及测压图（单位：m）排放孔直径为?108mm，要求穿过煤层顶板不小于 0.5m，单孔排放半径为 1m，排放范围顶部不少于 7m，两帮不少于 6m，底部不少于 3m，排放完成后进行瓦斯排效果检验，如有 1 项指标不能满

6、足要求，则需要采取强制性措施负压抽放或水力冲孔，直到效果检验合格为止。2.5 爆破作业本隧道瓦斯最小压力为 1.34MPa，根据地质条件，结合瓦斯压力含量等因素，为防止隧道坍塌，煤与瓦斯突出，决定采用低爆破力震动炮爆破的方式。采用正向连续装药结构，大并联电力起爆，使用专用放炮母线，且爆破网络总电流大于起爆电流的 2 倍以上，炮眼的煤层段不装药。使用合格的煤矿安全炸药和安全电雷管，毫秒延期电雷管最后一段不超过 130ms。2.6 支护根据煤层的地质和放震动炮震动大以及隧道雨季最大涌水量 Q75566m3/d 的特点。揭煤时支护分为三步进行。一是及时施作金属欢迎光临安全人之家https:/骨架法防突出；二是管棚防坍塌；三是向岩体压注水泥水玻璃双液浆加固岩体或封闭煤层裂隙法防水。具体做法：相间施作超前注浆锚杆及外层浆锚杆，前者采用 WTD25 中空注浆锚杆，外垂角 30，长 5m，每 2m 一循环。后者采用 G38N 自进式锚杆，外插角 2，长 5m，每 4m 一循环。采用水泥一水玻璃双液