揭煤施工技術(shù)

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1、隧道穿越煤系地層時揭煤施工技術(shù)綜述1研究背景與發(fā)達(dá)國家相比，我國高速公路建設(shè)起步較晚。自從第一條高速公路一一京津唐高速公路建成通車以來，我國高速公路建設(shè)進(jìn)入了一個新的階段。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，特別是國家對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的加大和西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，高等級公路己從沿海地區(qū)向西南、西北山嶺區(qū)延伸，在這些地區(qū)修建高速公路有一個顯著的特點(diǎn)，即是公路隧道和橋梁的建設(shè)多，且由于工程本身的性質(zhì)決定了隧道工程往往是整條高速公路建設(shè)的控制性工程，公路隧道建筑規(guī)模將越來越大。許多公路隧道由于采用隧道方案，改善了路線技術(shù)指標(biāo)，縮短了路程和行車時間，提高了運(yùn)營效益

2、。隨著公路隧道開挖長度不斷增長，深度不斷加大，加之隧道造價較高，施工技術(shù)復(fù)雜，各地對隧道建設(shè)都十分重視。施工新技術(shù)的不斷應(yīng)用，也使設(shè)計、施工和管理難度不斷加大。因此，加強(qiáng)科研投入和開展理論研究，對高速公路隧道工程建設(shè)有著十分重要的意義。隧道工程建設(shè)方興未艾，穿越巖性較軟的煤系地層和賦存高壓力的煤層瓦斯隧道也越來越長見。鐵路隧道有株六鐵路復(fù)線的新腳巖隧道、南昆鐵路的天生橋隧道和家竹箐隧道、內(nèi)昆鐵路的朱嘎隧道和青山隧道、水柏鐵路的發(fā)耳隧道。而成渝高速公路中梁山隧道、廣(廣安)鄰(鄰水)高速公路的華鎣山隧道等，則是近幾年建設(shè)的高速公路穿煤隧道。公路隧道

3、穿過煤層的主要問題是穿煤防突問題，特別是穿越具有煤與瓦斯突出危險的煤層時，更是整個穿煤施工中的關(guān)鍵。如果對穿煤時的煤與瓦斯突出沒有充分地認(rèn)識和準(zhǔn)備，不僅會發(fā)生嚴(yán)重的生產(chǎn)事故，還會增加隧道建設(shè)費(fèi)用，耽誤隧道的建設(shè)工期。所以，隧道穿煤防突一直是隧道穿煤施工中的重點(diǎn)。國內(nèi)外穿煤隧道施工的實(shí)踐證明，突出只發(fā)生在局部地區(qū)。因此，人們進(jìn)行突出危險性預(yù)測，通過預(yù)測區(qū)分突出危險區(qū)、突出威脅區(qū)和無突出危險煤層區(qū)。在突出危險區(qū)內(nèi)采取防突措施，而在無突出危險性地區(qū)只采取安全防護(hù)措施，這樣可以大量地節(jié)約隧道揭煤防突工作量，減少防突工作的盲目性。因此，準(zhǔn)確預(yù)測穿煤地段的煤

4、與瓦斯突出的危險性，對安全、快速、經(jīng)濟(jì)地穿越煤層具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。修建穿煤公路隧道還是鐵路隧道，揭煤技術(shù)的設(shè)計和施工經(jīng)驗(yàn)均較少，目前亦無比較完善的適合公路、鐵路隧道揭煤施工的技術(shù)規(guī)范。穿煤隧道(特別是穿煤區(qū)段)施工技術(shù)目前仍處于探索階段，穿煤隧道的煤層瓦斯及由此引起的相關(guān)的設(shè)計施工技術(shù)和工藝問題都需深入研究。[1]黃成光.公路隧道施工[M].北京：科學(xué)出版社，2002,1-5.[2]王夢恕.隧道工程近期需要研究的問題[J].隧道建設(shè)，2000，（2）：1-5.[3]雷進(jìn)生.高速公路穿煤隧道變形及穩(wěn)定性研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2002.2

5、研究現(xiàn)狀王渝培、李勇針對北碚隧道穿越煤礦系地層的具體特點(diǎn)，介紹了較厚、較薄兩種情況下煤層防突施工的開挖方法：煤層較厚，采用中隔墻法分部開挖，以減少揭煤中一次落煤量，緩解施工通風(fēng)壓力；煤層較薄時，采用震動性放炮一次揭煤，以利瓦斯排放，增大稀釋空間。施工方法根據(jù)圍巖狀態(tài)及煤層情況選用半斷面或臺階法施工；震動性放炮采用光面爆破、弱爆破施工；瓦斯排放采用鉆孔排放，效果不佳時，可改為抽放或水力沖孔；隧道首期將排風(fēng)管置于洞頂，采用混合式通風(fēng)，開挖大于1000m后利用車行、人行橫通道作回風(fēng)與運(yùn)輸通道增設(shè)局扇。[4]王渝培，李勇.北碚隧道煤系地層施工技術(shù).地下空

6、間，2003年03期.劉齊山、盧立波針對內(nèi)昆鐵路昭通至梅花山段的高瓦斯長大隧道——朱嘎隧道具體特點(diǎn)，用超前探測對煤層進(jìn)行了準(zhǔn)確的定位；對有瓦斯突出危險性的地段，利用鉆孔抽放瓦斯直到效果檢驗(yàn)合格；采用低爆破力震動炮進(jìn)行爆破作業(yè)；及時施作金屬骨架法防突出，架設(shè)管棚防坍塌，壓注水泥——水玻璃雙液漿加固巖體或封閉煤層裂隙法防水；采用防爆型壓入式風(fēng)機(jī)對正洞、正洞小導(dǎo)坑和平導(dǎo)供風(fēng)。[5]劉齊山，盧立波.高瓦斯長大隧道揭煤施工安全技術(shù).建筑安全，2003年08期.姜德義等針對華鎣山隧道在施工中遇到巖溶、斷層、突涌水、煤層段和瓦斯等復(fù)雜地質(zhì)情況，采用底部小導(dǎo)坑微

7、超前后全斷面分段（上下）揭煤的開挖方式；在揭煤及過煤地段，采用控制爆破，淺眼多循環(huán)，強(qiáng)支護(hù)，對防突、防坍、防圍巖移動起到了良好的作用；隧道施工通風(fēng)采用了射流通風(fēng)技術(shù)以及低噪、節(jié)能、變極多速風(fēng)機(jī)和多功能空氣引射器等新設(shè)備；隧道石門揭穿突出煤層及過煤地段過程中支護(hù)方式采用“格柵與小管棚”和“錨超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、早成環(huán)”的綜合支護(hù)體系，對于安全揭煤及過煤地段的安全能夠起到良好的保證作用。[6]姜德義，劉春，張廣洋，鄭金龍.公路隧道全斷面揭煤防突技術(shù).巖土力學(xué)，2005年6月第6期第26卷.陳炳祥結(jié)合渝懷鐵路金洞隧道進(jìn)口瓦斯煤系地層的

8、特點(diǎn)，由于金洞隧道煤層較?。ㄐ∮?.0m），平導(dǎo)和正洞施工均采用了全斷面法揭煤施工的開挖方式；并利用鉆孔排放瓦斯，施工時采用巷道式通風(fēng)方