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隧道工程施工安全技术要点岩石隧道施工方法概述1.新奥法坑道开挖后,在岩体松散破坏之前,及时修筑一层柔性薄壁衬砌(第一次衬砌);通过施工中的量测监视,确定围岩变形稳定之后,修筑防水层及第二次衬砌,此即为复合衬砌施工方法(新奥法)。该法的特点是:(1)支护为联合型复合衬砌,支护作业分两步进行,坑道开挖后迅速修筑早期柔性支护,用以支护岩体初期变形。由于变形在初期发展较快,经量测确定围岩充分稳定后,可修筑防水层及第二次衬砌。(2)第一次柔性支护与围岩共同工作,并允许有限制的变形,防止产生强大的松散土压,第二次衬砌基本上是不承载的。(3)如设锚杆则可提高原岩体的岩体强度。(4)以施工量测信息控制施工程序,并根据量测信息检验、修改和完善支护体系的设计。2.矿山法(1)漏斗棚架法该施工方法也称为下导坑先墙后拱法或称六部开挖法:开挖下导坑;拉槽;挑顶开挖;两侧扩大开挖;向下刷帮;刷帮至底面水平。该法常用于围岩较稳定的坑道施工,一般适用于Ⅵ~Ⅳ类围岩石质隧道。该法将断面分成若干部分进行开挖,工作面拉开,可容纳较多人员同时施工,适合于工作面小和空间窄小的地下施工且无大型机具的情况。该法衬砌施工是先墙后拱,因此衬砌质量较好。施工中对于个别岩块松动,因有棚架,可便于架设临时支护。但该法由于每个开挖口需要60—70延米的漏斗棚架,需有大量木材、钢轨,棚架也易因爆破而损坏,刷帮至底面水平易损坏风水管设备,工作面拉开距离长,虽对配备劳力有利,但围岩暴露时间过长,对施工安全不利。(2)反台阶法该法由棚架漏斗法发展而来。当坑道开挖后,围岩稳定,不需要临时支护且无大型装渣等施工机具时,可采用该法。因道路隧道跨度较大,漏斗棚架需大量木材、钢材。该法施工既能使工序减少、施工干扰少,下部断面可一次挖至设计宽度,空间大、便于出渣运输和布置管线,又能节省大量材料。(3)正台阶法当围岩稳定性较好,开挖后不需或仅需局部临时支护的坑道,且有能力较强的装渣、出渣机具设备,可使用正台阶法施工。该法施工顺序为先挖上部弧形断面(高一般为2.0-4.0m),然后开挖下部分,下部分亦分若干台阶。装渣机械有足够能力时,应尽量减少分层,以一次开挖为宜,这样可使开挖面平整,便于爆破,减少翻渣工作量。该法工序少,干扰少,爆破效果好。但在围岩条件变化太大而需变换为其他施工方法时,则比较困难。(4)全断面开挖法在围岩稳定、完整,开挖后不需要有临时支护,施工有大型机具设备的情况下,可采用全断面开挖法。该法的特点是:工序简单,断面一次挖成,能够较好地发挥深眼爆破的优越性,提高钻爆效果;各工序干扰少,空间大,便于大型机具设备的应用;各种管线铺设便利并较少被爆破损坏,运输、通风、排水等条件均较有利;便于施工组织和施工管理。但是由于运用大型机具,需要相应的施工便道、组装场地、检修设备、足够的能源,因此该法的应用往往受到条件限制。而且隧道较长、地质情况多变时,交换施工方法需要较长时间。
(5)上下导坑先拱后墙法该法有两个导坑,先挖上部断面,然后把拱圈修筑好,在拱圈保护之下开挖下部断面,然后再修筑边墙等。该法最大的优点是施工安全。设两个导坑,运输、通风、排水、管线路布置都易解决,能拉开工作面,便于使用小型机具。遇地质条件变化,变换施工方法较易。但马口开挖会影响进度,并使衬砌质量低,整体性差,边墙与拱脚处封口不易密实。该法工序多、干扰大、施工管理不便,两个导坑也增加开挖费用。(6)下导坑先导后墙法该法以下导坑领先,然后类似漏斗棚架法,又称为蘑菇开挖法。后面步骤与上下导坑先拱后墙法相同。由于介于漏斗棚架法和上下导坑先拱后墙法之间,故有漏斗棚架法出渣的优点,也具有上下导坑先拱后墙法安全的优点。不过该法消耗木材钢轨较多,棚架易爆破受损,挖马口还影响施工进度,衬砌的整体性也差。(7)晶字形导坑先拱后墙法在下部两侧开挖下导坑,顶部布置上导坑,呈品字形。上导坑沿两帮扩大,挖完拱部围岩后即砌拱圈,然后向下挖出拱圈部分,修筑边墙衬砌,最后开挖核心,在开挖之前,它可作为临时支护的基础。该法工作面较多,施工干扰少,保留核心有利于支撑和施工安全,进度也较快。但有三个导坑,造价较高,衬砌整体性能也差,变换施工方法较难。(8)侧壁导坑法断面下部两侧开挖导坑,挖后即灌注边墙下部,达到强度要求后再开挖上面第二层导坑,接着灌注边墙上部。待两侧边墙修筑好后,再开挖上导坑,并沿两帮扩大,核心部分暂时保留,待砌筑拱圈之后,最后挖除核心,并砌筑仰拱。此法安全可靠,坑道暴露时间短,开挖面小,对围岩扰动少,留核心土能使支撑材料节省并较可靠。衬砌先墙后拱,质量较好。但施工进度慢,导坑多、造价高,通风排水困难。隧道工程施工一般安全措施1.隧道施工应做好施工前期准备工作,正确选用施工方法,并结合地形、地质等实际情况,编制施工组织设计。隧道长度大于1000m时,应制订地质超前预报方案和实施细则,并向施工人员进行技术交底,合理安排施工。2.隧道施工各班组间,应建立完善的交接班制度。在交接班时,交班人应将本班组的施工情况及有关安全事宜及措施向接班人详细交待,并记载于交接班记录本上,工地值班负责人、领工员应认真检查交接班情况。每班开工前未认真检查工作面安全状况,不得施工。3.在软岩或不良地质的隧道中,施工前必须制订切实可行的施工安全措施,如设计文件指明有不良地质情况时,应对指定范围进行超前探测,并遵守弱爆破、短开挖、强支护、早衬砌、先护顶等小循环的施工原则。4.施工中应加强对围岩及支护的检查和量测,掌握围岩及支护的变形位移情况。如发现隧道内有险情,必须在危险地段设置明显标志或派专人看守,并迅速报告施工现场负责人,及时采取措施处理,情况危险时,应将工作人员全部撤离危险区,并立即向上级报告。5.所有进入隧道工地的人员,必须按规定配带好安全防护用品,遵章守纪,听从指挥。6.进洞前应先做好边仰坡防护和排水设施。临时及辅助设施安全要求1.临时设施平面布置应满足消防安全要求,布置科学,间距合理,交通便利,施工、生活区域明显分开,配备常规的消防器材,在适当位置设消防栓,在容易发生火灾的地方设置适用足够的灭火器材。场内临时道路布置须满足消防车的行驶要求。2.临时道路的弃渣应运至指定地点或弃土场,临时道路在险峻处应设立防护墩和安全标志。
3.临时供电设施及线路应满足用电规范要求,主线、支线走向流畅,电线接头、闸刀应安装牢固,禁止使用裸线和裸露开关,动力机械应设安全防护,电动工具应加强检查,彻底杜绝非电工私拉接电线、电器现象。4.锅炉等压力容器的安装和使用应符合国家有关规定。消防安全措施1.同当地消防部门联系,报告施工现场位置及平面布置,征求对施工现场防火设备布置的意见,保证现场布置满足消防安全要求。2.成立消防安全小组,负责施工区域内的消防安全设施布置、消防安全检查及消防救护指挥工作。3.对易燃易爆物品的运输、储存和使用制订严格的规章制度和安全防范措施,非专职人员不得接触此类物品,防止发生人为事故。4.生活区及工地机电设施,应设置接地避雷击装置,每年雷雨季节来临前进行接地检查。5.定期由安全部门对职工进行防火教育,杜绝职工使用电炉、乱扔烟头等不良习惯。6.安全部门会同消防小组定期组织消防安全检查,及时更换消防器材,消除火灾隐患。7.禁止职工上山打猎、捕蛇、烧蜂、野炊等。8.井下不得存放汽油、柴油及其他易燃品。洞口工程安全控制要点1.洞口路基及边、仰坡断面应自上而下开挖,一次将土石方工程做完,开挖人员不得上下重叠作业。在高于2m的边坡上作业时应制定专门的安全技术措施。2.边、仰坡以上山坡松动危石应在开工前清除干净;施工中应经常检查,特别是在雨雪之后,发现松动危石必须立即清除。3.爆破后应清除边、仰坡上松动石块后,方可继续施工。地质不良时,边、仰坡应采取加固措施。4.端墙处的土石方开挖后,对松动岩层进行支护。5.隧道门及端墙工程施工应符合下列规定:砌体工程脚手架、工作平台应搭设牢固,并应设有扶手、栏杆。肢手架不得妨碍车辆通行;起拱线以上的端墙施工时应设安全网,防止人员、工具和材料坠落;起吊作业时机下严禁车辆和行人通行。开挖、凿孔安全控制要点1.开挖人员到达工作地点时,应首先检查工作面是否处于安全状态。详细检查支护是否牢固,顶板和两帮是否稳定,如有松动的石、土块或裂缝应予以清除或支护。2.机械凿岩时,宜采用湿式凿岩机或带有捕尘器的干式凿岩机。3.采用风钻钻眼,应先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常完好,管子接头是否牢固,有无漏风,钻杆有无不直、带伤以及钻孔堵塞现象,湿式凿岩机的供水是否正常,干式凿岩机的捕尘设施是否良好,不符合要求者应予修理或更换。使用带支架的风钻钻眼时,必须将支架安置稳妥。风钻卡钻时,应用板钳松动拔出,不可敲打。未关风前不得拆除钻杆。采用电钻钻眼,应检查把手胶套的绝缘和防止电缆脱落的装置是否良好。电钻钻工必须手戴绝缘手套,脚穿绝缘胶鞋。电气线路上要安装漏电保护器。电钻钻工不得用手导引回转钢钎,不应用电钻处理被夹住的钎子。4.钻孔台车进洞时要有专人指挥,认真检查道路状况和安全界限,其行走速度不得超过25m/min。台车在行走或暂停时,应将钻架和机具都收拢到放置位置,就位后不得倾斜,并应制动车轮,放下支柱,防止移动。爆破安全控制要点1.洞内爆破必须统一指挥,并由经过专业培训且持有爆破操作合格证之专业爆破人员进行作业。2.爆破器材加工房应设在洞口以外的至少50m
远的安全地点,严禁在加工房以外旷地点改制和加工爆破器材。长隧道施工必须洞内加工爆破器材时,其加工室的设置应符合国家现行的爆破安全规程的有关规定。3.爆破作业和爆破器材加工人员,严禁穿着化纤衣物。4.进行爆破时,所有人员应撤离现场,其安全距离为:(1)独头巷道不少于200m;(2)相邻的上下坑道内不少于100m;(3)相邻的平行道、横通道及洞间不少于50m;(4)单线上半断面不少于300m,单线全断面与双线上半断面不少于400m;(5)双线全断面开挖进行深孔爆破(孔深3—5m)时,不少于500m;5.洞内每天放炮次数应有明确的规定,装药离放炮时间不得过久。6.装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固。炮眼内的泥浆、石粉应吹洗干净。刚打好的炮眼热度过高,不得立即装药。如遇有照明不足,发现流砂、泥流未经妥善处理,或可能有大量溶洞水涌出时,严禁装药爆破。7.火花起爆时,严禁明火点炮,其导火索的长度应保证点完导火索后,人员能撤至安全地点,但不得短于1.2m。一个爆破工一次点燃的根数不宜超过5根。如一人点炮超过5根或多人点炮时,应先燃计时导火线,计时导火索的长度不得超过该次被点导火索中最短导火索的1/3。当计时导火索燃烧完毕,无论导火索点完与否,所有爆破人员必须撤离工作面。8.为防止点炮时发生照明中断,爆破工应随身携带手电筒。严禁用明火照明。9.采用电雷管爆破时,必须按照国家现行的《爆破安全规程》的有关规定进行,并应加强洞内电源的管理,防止漏电引爆。装药时,可用投光灯、矿灯或风灯照明。起爆主导线宜悬空架设,距各种导电体的间距必须大于1m。10.爆破后必须经过通风排烟。相距15min以后,才准许检查人员进入工作面.检查有无盲炮及可疑现象;有无残余炸药或雷管;顶板两帮有无松动石块;支护有无损坏与变形。在妥善处理并确认无误后,其他工作人员才准进人工作面。11.当发现盲炮时,必须由原爆破人员按规定处理;装炮时应使用木质炮棍装药.严禁火种。无关人员与机具等均应撤至安全地点。12.两工作面接近贯通时,两端应加强联系与统一指挥。岩石隧道两工作面距离接近余留8倍循环进尺时,应停止另一端工作,将人员及机具撤走,并在安全距离处设置警示标志。洞内运输中的安全控制要点1.各类进洞车辆必须处于完好状态,制动有效,严禁人料混载。2.进洞的各类机械与车辆,宜选用带净化装置的柴油机动力,燃烧汽油的车辆和机械不得进洞。3.所有运载车辆不准超载、超宽、超高运输。装运大体积或超长料具时,应有专人指挥、专车运输,并设置示界限的红灯,物件应捆扎牢固。4.进出隧道的人员应走人行道,不得与机械或车辆抢道,严禁扒车,追车或搭车。5.人工装渣时,应将车辆停稳并制动。漏斗装渣时,应有联络信号。装满渣时应发出停漏信号,并及时盖好漏渣口。接渣时,漏斗口下不得有人通过。人力卸渣时,应将车辆停稳并制动,严禁站在斗车内扒渣。机械装渣时,坑道断面应能满足装载机械的安全运转,装渣机上的电缆或高压胶管应有专人收放,装渣机操作时,其回转范围内不得有人通过。6.洞内采取有轨运输时,应做到:(1)洞内平曲线半径不应小于车轴距的7倍,洞外不应小于10倍。(2)双线运输时,其车辆错车净距应大于0.4m,车辆跨坑壁或支撑边缘的净距不应小于0.2m。(3)单线运输时,在——侧应设宽度不小于0.7m的人行道,并在适当地点设错车道,错车道的长度应满足最长列车运行的需要。
(4)洞内轨道坡度宜与隧道纵坡一致,卸渣地段应设不小于I%的上坡道。(5)在线路尽头应设置挡车装置和标志以及足够宽的卸车平台。(6)运输线路应有专人维修、养护,线路两侧的废渣和余料应随时清理。7.动力牵引的有轨运输作业,可参照《煤矿安全规程》的有关规定办理。8.洞内采取无轨运输时,应做到:(1)洞内运输的车速不得超过:人力车5KM/M;机动车在施工作业地段单车10km/h;有牵引车会车时5KM/h;机动车的非作业地段单车20km/h,会车时10km/h。(2)车辆行驶中严禁超车。(3)在洞口、平交道口及施工狭窄地段应设置“缓行”标志,并设专人指挥交通。(4)凡停放在接近车辆运行界限处的施工设备与机械应在其外缘设置低压红色闪光灯,组成显示界限,以防止运输车辆碰撞。(5)在洞内倒车与转向必须时,应开灯鸣号,有专人指挥。(6)洞内卸渣场地应保持一段的上坡段,并在堆渣边缘内0.8m处设置挡木:(7)路面应有一定的平整度,并设专人养护。(8)洞内车辆相遇或有行人通行时,应关闭大灯光,改用近光或小灯光。9.在隧道工程外部运输爆破器材时,必须遵守国家现行的民用爆炸物品管理条例。在城市运送物品时,必须经当地公安部门批准。(1)在任何情况下,雷管与炸药必须放置在带盖的容器内分别运送。当人力运送时,雷管与炸药必须分别运送,不得由一人同时运送。汽车运输时,雷管与炸药必须分别装在两辆车内运输,其间距应相距5m以上。有轨机动车运输时,不宜在同一列车上运送,如必须用同一列车运输时,装雷管与炸药的车辆必须用三个空车箱隔开。(2)用人力运送爆破器材时,必须有专人护送,并应直接送到工地,不得在中途停留。一人一次运送的炸药量不得超过20kg或原包装一箱。(3)用汽车运送爆破器材时,汽车排气口应加装防火罩,运行中应显示红灯。器材必须由爆破工专人护送,其他人员严禁搭乘。爆破器材的装载高度不得超过车厢边缘,雷管或硝化甘油类炸药的装载不得超过两层。(4)用有轨机动车运送爆破器材时,其行驶速度不得超过2m/s,护送人员与装卸人员只准乘在尾车内,其他人员严禁乘车。硝化甘油类炸药或雷管必须在专用、带盖的木质车厢内,车内应铺有胶皮或麻袋并只准对方一层。(5)在井内运送爆破器材时,必须做到:①必须事先通知卷扬机驾驶员和井口上下联络人员。②除爆破工和护送人员外,其他人员不得同罐乘坐。③运送硝化甘油类炸药或雷管时,只准堆放一层,且不得滑动。运送其他炸药时。装载高度不得超过罐笼高度的2/3,并不高于1.2m。④用罐笼运输硝化甘油类炸药或雷管时,其升降速度不得超过2m/s,运送其他炸药不得超过4m/s,用吊桶运送爆破器材时,其升降速度不得超过lm/s。⑤驾驶员在操纵卷扬机时,不得使罐笼或吊桶发生振动。⑥运送电雷管时,应装人绝缘箱内,切断洞内所有电源,并检查钢丝绳是否带电。⑦严禁爆破器材在井口房、井底车场或在巷道内停放。⑧在上、下班或人员集中的时间内,严禁运输爆破器材。(6)严禁用翻斗、自卸汽车、拖车、拖拉机、机动三轮车、人力三轮车、自行车、摩托车和皮带运输机运送爆破器材。支护的安全控制要点
1.隧道各部(包括竖井、斜井、横洞及平等导洞)开挖后,除围岩完整坚硬、设计文件中规定不需支护者外,都必须根据围岩情况、施工方法选用有效的支护。2.施工期间,现场施工负责人应会同有关人员对支护各部定期进行检查。在不良地质地段每班应设专人随时检查,当发现支护变形或损坏时,应立即整修加固,变形或损坏情况严重时,应先将施工人员撤离现场,再行加固。3.洞口地段和洞内水平坑道与辅助坑道(横洞、平行导坑等)的连接处,应加强支护或及早永久衬砌。4.洞内支护,应随挖随支护,支护至开挖面的距离一般不得超过4m。如遇石质破碎、风化严重和土质隧道时,应尽量缩短支护至工作面的距离。施工短期停工时,应将支撑直5.不得将支撑立柱置于废渣或活动的石头上。软弱围岩地段的立柱应加设垫板或垫梁,并加木楔塞紧。6.开挖漏斗孔应加强支护,并加设盖板。供人上、下孔道应设置牢固的扶梯;7.安装钢支架,应遵守有关起重和高处作业等安全规则,选用适宜的小型机具进行吊装。8.爆破作业宜采用光面爆破或预裂爆破,爆破后应清除危石,喷锚支护的脚手架应牢固可靠,喷射手应佩戴必要的防护用品。机械各部应完好正常,压力应保持在0.2Mpa左右。注浆管喷嘴严禁对人放置。9.当发现已喷锚区段的围岩有较大变形或锚杆失效时,应立即在该区段增设加强锚杆,其长度不小于原锚杆长度的1。5倍。如喷锚后发现围岩突变或围岩变形量超过设计允许值时,宜用钢支架支护。10.当发现量测数据有不正常变化或突变,洞内或地表位移值大于允许位移值,洞内或地面出现裂缝以及喷层出现异常裂缝时,均应视为危险信号,必要时须立即报告上级和组织作业人员撤离现场,待制订处理措施后才能继续施工。对衬砌的安全控制要点1.随着隧道各部开挖工作的前进,应及时进行衬砌与注浆,洞门的衬砌须尽早施工,不良地质地段的洞口必须先完成。2.衬砌使用的脚手架、工作平台、跳板、梯子等应安装牢固,不得有露头的钉子和突出的尖角。靠近通道的一侧应有足够的净空,以保证车辆、行人的安全通过。3.脚手架及工作平台上的脚手板应满铺。木板之端头,必须搭于支点上。高于2m的工作平台上应设置不低于1.2m的双道护身栏杆,跳板应设防滑条。4。脚手架及工作平台上所站人数及堆置的建筑材料,不得超过其计算载质量。5.在2m以上高处作业时,应符合国家高处作业的有关规定。6.机械转动部分应设有防护罩,使用电动机必须有接地装置,移动和修理机器及管线路时,应先停电,并切断电源、风源。7.安装、拆除模板、拱架时,工作地段应有专人监护。拆下的模板不得堆放在通道上。8.衬砌用的石料及砌块,应采用车辆运送,装卸车或安装砌块时,宜使用小型机械提升。当砌筑高度在1.5m以下时,允许使用跳板抬运,但跳板应架到与隧道衬砌工作面水平的位置。9.用石料砌筑边墙时,应间歇进行。当砌筑高度到2—3m时,应停止4h后,方能继续砌筑。若墙后超挖过大,回填层应逐层用干(浆)砌料填塞,以免坍塌。10.压浆机在使用前应进行检查并试运转,管路连接要完好,压力要正常,操纵压浆喷嘴人员应佩戴护目镜及胶皮手套。喷浆嘴应用支架支撑牢固,压浆时,掌握喷嘴的人员必须注意喷嘴的脱落,并设法躲避。拔取喷嘴时必须在撤除压力后进行。检修和清洗压浆机时,应在停止运行、切断电路、关闭风门后,方准进行。11.采用模板台车进行全断面衬砌时,台车距开挖面的距离不得小于260m
,台车下的净空应能保证运输车车辆的顺利通行。?昆凝土浇筑时,必须两侧对称进行。台车上不得堆放料具,工作台应满铺底板,并设安全栏杆。拆混凝土输送软管时,必须停止混凝土泵的运转。竖井与斜井安全控制要点1.竖井与斜井的井口附近,应在施工前做好修整,周围应修好排水沟、截水沟,防止地面水侵入井中,发生坍塌。竖井井口平台,应比地面至少高出0.5m,井口应有严密的井盖。只有当吊笼罐升降时,才准许打开井盖。2.装配起爆药卷,应在距井口50m以外的加工房内进行。起爆药卷应由爆破工携送下井,除起爆药卷外,不得携带其他炸药。3.每次爆破之后均应有专人清除危石和掉落在井圈上的石渣,并应修整被打坏的支撑,待清修完毕后,才能进行正常工作。4.当工作面附近或井筒未衬砌部分发现有落石,支撑发响或大量涌水时,工作面施工人员应立即循安全梯或使用提升设备撤出井外,并报告上级处理。5.在吊盘上工作人员的工具,应妥善地放在工具袋内,使用时应牢固地拴在身上或其他固定物上,不得将不使用的零星工具放置在附近的支撑上。6.在井口明显部位应设置醒目的安全标志及有关施工技术安全规则,井口及井底应悬挂有关信号。7.竖井提升作业中的安全控制要点:(1)井口应设防雨设施,接罐地点应设置牢固的活动栅门,由专人掌管启闭。接罐人员均应佩戴安全带,上下井的人员应服从接罐人员的指挥。通向井口的轨道应设阻止器。(2)施工期间采用吊桶升降人员与物料时:①吊桶必须沿钢丝绳轨道升降,保证吊桶不碰撞岩壁。在施工初期尚未设罐道时,吊桶升降距离不得超过40m;施工时吊盘下面不装罐道的部分也不得超过40m。②运送人员的速度不得超过5m/s,无稳绳地段不得超过Im/s;运送石渣及其他的材料时不得超过8m/s,无稳绳地段不得超过2m/s;运送爆破器材时,不得超过lm/s。③提升钢丝绳应用钩头与吊桶连接牢固,保证在升降时不致脱钩。④吊桶上方必须设置保护伞。⑤不得在吊桶边缘上坐立,乘坐人员的身体任部位不得超出桶沿。⑥用自动翻转式吊桶升降人员时,必须有防止吊桶翻转的安全装置。严禁用底开式吊桶升降人员。⑦吊桶提升到地面时,人员必须从地面出车平台进出吊桶,并应在吊桶停稳和井盖门关闭以后进出吊桶,双吊桶提升时,井盖门不得同时打开。⑧装有物料的吊桶不得乘人。⑨吊桶载质量应有规定,不得超载。(3)施工期间采用罐笼升降人员与物料时:①灌顶应设置可以打开的铁盖或铁门。②罐底必须满铺钢板,并不得有孔。如果罐底下面有阻车器的连接杆将置时,必须设牢固的检查门。③两侧用钢板挡严,内装扶手,靠近罐道部分不得装带孔钢板。④进出口两头必须装设罐门或罐帘横杆的间隙不得大于0.2m,罐门不得向外开。⑤进出装渣车的罐笼内必须装有阻车器。⑥载人的罐笼净空高度不得小于1.8m,罐笼内每人应有0.18m2的有效面积,罐笼的一次容纳人数和最大载质量应明确规定,并在井口分布。⑦提渣、升降人员和下放物料的速度不得超过3m/s,加速度不得超过0.25m/s2。⑧罐笼、钢丝绳、卷扬机各部及连接处,必须设专人检查,如发现钢丝绳有损,罐道和罐耳间磨损度超过规定等,必须立即更换。
⑨升降人员与物料的单绳提升罐笼必须设置可靠的防坠器,建井期间使用无防坠器的临时罐笼升降人员时,必须有安全措施。⑩罐笼升降作业时,下面不得停留人员。(4)检修井筒或处理事故的人员,如果需要站在罐笼或箕斗顶上工作时①罐笼或箕斗顶上,必须装设保护伞和栏杆;②佩戴保险绳;③提升容器的速度一般为0.3-0.5m/s,最大不得超过2m/s。(5)每一提升装置,必须装有从井底接罐员给井口接罐员和井口接罐员发给卷扬机驾驶员的信号装置,井口信号装置必须同卷扬机的控制回路闭锁。只有井口接罐员发出信号后,卷扬机才能起动。除常用的信号装置外,还必须有备用信号装置。井底车场和井口之间、井口和卷扬机之间,除上述信号装置外,还必须装设直通电话或对讲机。(6)一套提升装置供给几个洞室使用时,各洞室都必须设有信号装置和闭锁,所发出的信号必须有区别。(7)井底车场的信号必须经由井口接罐员发出,井底车场不得直接向卷扬机发信号。只有在发送紧急停车信号时,才可直接向卷扬机驾驶员发出信号。8.斜井运输中的安全控制要点:(1)斜井的牵引运输速度不得超过3.5m/s;接近洞口与井底时,不得超过2m/s;升降加速度不得超过0.5m/s。(2)斜井的垂直深度超过50m时应配备运送人员的车辆,使用时应做到:①运送人员的车辆必须有顶盖,车辆上必须装有可靠的防坠器,当断绳时能自动起作用,同时也能用手操纵。②运送人员的列车必须设车长跟随,车长坐在行车前方的第一辆车第一排座位上。手动放溜装置也必须在车长座位处。③每班运送人员前,必须检查车辆的连接装置、保险链及防坠器,运送人员前,先放一次空车,检查斜井和轨道的安全状况。④乘人车辆不得超过定员,乘员携带的工具不得超出车厢。(3)斜井口必须设置挡车器,并设专人管理。挡车器必须经常处于关闭状态,放车时,方可打开。车辆在井内行驶或停留期间,井内严禁人员通过和作业。(4)斜井长度超过100m时,应在井口下20m和接近井底60m左右设置第二道挡车器。(5)井口、井下及卷扬机间应有联系信号。提升、下放与停留应各有明确的色灯和音响等信号规定。(6)主、副井应设专职信号员,负责接发车工作。卷扬机驾驶员未得到井口信号发出的信号,不得开动。(7)运送人员的车辆中必须装有向卷扬机驾驶员发送紧急信号的装置。(8)斜井底停车场,应设避车洞,斜井底附近的固定机械电器设备与操作人员,均应设置在专用洞室内。(9)车辆连挂提升时,应有可靠的连接装置和断绳保险器,挂钩均应加保险拴。(10)车与车之间应增加连接保险钢丝绳,提升钢丝绳应有地滚承托。9.对钢丝绳和提升装置的安全要求(1)提升用的钢丝绳必须每天检查一次,每隔6个月试验一次。其安全系数规定为:升降人员的安全系数必须大于7,升降物料的安全系数必须大于6。其断丝面积与钢丝总面积之比,升降物料的必须小于10%,升降人员用的不得有断丝。钢丝绳直径减小百分数:提升及制动钢丝绳不得大于10%,其他钢丝绳不得大于15%。超过上述规定时,必须更换。(2)钢丝绳的安全系数和检验要求参见《煤矿安全规程》。
(3)钢丝绳的钢丝有变黑、锈皮、点蚀麻坑形成沟纹,外层钢丝绳松动时,必须更换。(4)有接头的钢丝绳只允许在水平坑道和300[~2下的斜井中运输物料使用。(5)提升装置必须设下列保险装置:①防止过卷装置,当提升容器超过正常终端停止位置0.5m时,必须能自动断电,并能使保险闸起作用。②防止过速装置,当提升容器超过最大速度15%时,必须能自动断电,并能使保险闸起作用。③过负荷和欠电压保护装置。④当最大提升速度超过3m/s,必须安装速度限制器,保证提升容器到达终端停止位置前的速度不超过2m/s。如速度限制器为凸轮板时,其旋转角不应小于270°。⑤防止闸瓦过渡磨损时的报警和自动断电的保护装置。⑥缠绕式提升装置,必须设松绳保护并接人安全回路。⑦使用箕斗提升时,必须采用定量控制,井口渣台应装设满仓信号,渣仓装满时,能报警或自动断电。(6)提升卷扬机必须装设深度示器、开始减速时能自动示警的警铃及驾驶员不需离座即能操纵的常用闸和保险闸。(7)常用闸和保险闸共同使用一套闸瓦时,操纵部分必须分开。双滚筒提升卷扬机的两套闸瓦的传动装置必须分开。(8)驾驶员不准离开工作岗位,也不能擅自调节制动闸。(9)升降人员前,应先开一次空车,以检查卷扬机的动作情况,但连续运转时,可不受此限。(10)主要提升装置必须配有正、副驾驶员,在交、接班人上下井的时间内,必须由正驾驶员开车,副驾驶员在旁监护。隧道作业的环境标准1.粉尘允许浓度:每立方米空气中,含有10%以上游离二氧化硅的粉尘必须在2mg以下;2.氧气不得低于20%(按体积计,下同);3.瓦斯(沼气)或二氧化碳不得超过0.5%;4.一氧化碳浓度不得超过30rog/m3;5.氮氧化物(换算成二氧化碳)浓度应在5mg/m3以下;6.二氧化硫浓度不得超过15mg/m3;7.硫化氢浓度不得超过10mg/m3;8.氨的浓度不得超过30mg/m3;9.隧道内的气温不宜超过28~C;10.隧道内的噪声不得超过90dB。隧道作业中的有关通风及防尘要求1.隧道内空气成分每月至少取样分析一次;风速、含尘量每月至少检测一次。2.隧道施工时的通风,应设专人管理,应保证每人每分钟得到4m3的新鲜空气。3.无论通风机运转是否,严禁人员有风管的进出口附近停留,通风机停止动转时,任何人员不得靠近通风软管行走和软管旁停留,不得将任何物品放在通风管或管口上。4.施工时宜采用湿式凿岩机钻孔,用水炮泥进行水封爆破以及湿喷混凝土等有利于减少粉尘浓度的施工工艺。5.在凿岩和装渣工作面上应做好防尘工作。放炮前后应进行喷雾与洒水,出渣前应用水淋透渣堆和喷湿岩壁。在吹人式的出风口,宜放置喷雾器。6.防尘用水的固体质含量不应超过50mg/L,大肠杆菌不得超过3个几。水池应保持清洁,并有沉淀或过滤设施。有关照明的规定和要求
1.隧道内的照明灯光应保证亮度充足、均匀、不闪烁。隧道施工应使用独立的供电线路,在设有斜井、竖井的隧道施工中应有两路电源供电,当一路电源停电时,另一路电源应保证全部负荷的供电。照明灯的高度、功率,应根据开挖断面的大小、施工工作面的位置选用,可参照表7—1。各工作面照明度选用表表7—1编号工作面名称灯头间距(m)悬挂高度(m)灯泡功率(w)1隧道断面在30m2以下84602隧道断面在70m2以下64~6603隧道断面在10m2以下62604导洞断面在15m2以下42~3605正洞附近工作面2~34~5606井下车场2~33~5607竖井内3608运输巷道6~104~640~609水平导坑工作面每平方米工作面15W10垂直和斜坑道工作面每平方米工作面25W11洞内装缺场地每平方米工作面15W2.隧道内用电线路,均应使用防潮绝缘导线,并按规定的高度有瓷瓶悬挂牢固。不得将电线挂在铁钉和其他铁杆上,或捆扎在一起。开关外应加木箱盖,采用封闭式熔断器。如使用电缆亦应牢固地悬挂在高处,不得放在地上。3.隧道内各部照明电压应为:(1)开挖、支撑及衬砌作业地段为12—36V;(2)成洞地段为110~220V;(3)手提作业灯为12-36V;(4)隧道内的用电线路和照明设备必须设专人负责检查修管理,检修电器与照明设备时应切断电源;(5)在潮湿及漏水隧道中的电灯应使用防水灯口。有关排水的规定和要求1.在有地下水排出的隧道,必须挖凿排水沟,当下坡开挖时应根据涌水量的大小,设置大于20%涌水量的抽水机具予以排出。抽水机械的安装地点应在导坑的一侧或另开偏洞安装,并用栅栏与隧道隔离。2.抽水机械宜采用电力机械,不得在隧道内使用内燃抽水机。抽水机械应有一定的备用台数。3.隧道开挖中如预计要穿过涌水地层,且采用超前钻孔探水,查清含水层厚度、岩性、水量、水压等,为防治涌水提供依据。4.如发现工作面有大量涌水时,应即令工人停止工作,撤至安全地点。有关防火的规定和要求1.各洞、井口施工区,洞内机电洞室、料室、皮带运输机等处均应设置有效而数量足够的消防器材,并设明显标志,定期检查、补充和更换。不得挪作它用。
2.洞口20m范围内的杂草必须清除。火源应距洞口至少30m以外,库房20m范围内严禁烟火,洞内严禁明火作业与取暖。3.洞内及各洞室不得存放汽油、煤油、变压器油和其他易燃物品。清洗风动工具应在专用洞室内,并设置向外开的防火门。隧道通过突水、突泥地段的施工安全措施一、概述利用红外探水、地质雷达、超前水平钻探等方法,查明施工掌子面前方10~40m范围内是否有潜伏水、水源补给、水质、涌水量大小、突水突泥压力、围岩情况等资料,以便针对实际情况做好防御措施,正确制订通过突水、突泥地段的施工方案。二、通过突水、突泥地段的施工原则突水、突泥地段施工方案制定原则:以堵为主、限量排放、排堵结合、综合治理。具体方法是:采用超前导管、管棚、正面深孔压浆,堵塞渗水通道,结合管道排水。将绝大部分地下水尽可能封堵在围岩外,少量水由隧道排放,避免洞内出现大量水而影响施。对于间隙性涌水采用泄水孔进行排水。配足抽水设备,以备施工段发生突水时急用。三、地质预报方法1.超前地质预报利用地震波反射法(TSP202、TSP203)、水平声波剖面法(11SP)、红外探水、地质雷达、超前水平钻探、数峭成像、超前平导、常规地质法等方法,对施工掌子面前方10~40m范围内的山体进行探测,结合各种探测资料分析前方围岩情况、是否有潜水、水源补给、水质、涌水量大小、突水突泥压力等情况。2.相似比拟法相似比拟法建立在岩层裂隙较均匀,比拟段的水文地质条件相似,涌水量与坑道体积成正比的基础上。相似比拟法是通过导坑开挖时的实测涌水量来推算正洞涌水量,或用正洞已开挖地段实测涌水量来推断未开挖地段的涌水量。3.超前水平钻孔探水分析法施工中最直观的是超前水平钻孔探水法,利用钻孔台车钻孔,探水孔直径一般为50-120em,钻孔外插角为10~,每次钻进10—20m,保留5m止浆盘岩,开始下一次探水。分析方法:暂时封闭水量较小的探孔,只留一个喷距最大的探孔,量测出它的喷出距离,换算成标准条件下的喷距(即高出水平面1m,丁二1时的喷距)。(1)喷距小于5m、流量小于100~400M3/h的为小型突水。(2)喷距9~12m、流量大于400m3/h的为中型突水。(3)喷距大于12m的大型突水:四、突水处理如果仅仅是岩溶裂隙或砂岩裂隙面状出水,可采用“围截注浆法”止水,先在出水点周围适当的范围内布孔注浆,以形成封闭式止水帷幕,浆液填充于大裂隙连通的小裂隙,这样由远至近、由外到里,层层缩小包围圈,在注浆深度范围内使岩溶裂隙水和砂岩裂隙面状水成为管道型涌水,最后在集中出水口逆流注浆,这样浆液扩散更有方向性,沿大裂隙逆流而上到达更深远的部位,把水堵到更深层。如果遇岩溶管道涌水,一般在出水口附近钻一些分流孔,以减小流量和水压。分流孔的个数视具体情况而定,分流孔深度要与溶隙交汇。在出水口及分流孔安设孔口管,并对孔口管与孔壁之间用堵水材料有效封堵,最后进行注浆止水。如果涌水范围较大(如整个掌子面),则可以采用超前深孔、长管棚、超前小导管等方法预注浆封堵。预注浆各种参数选择如表7—2所示。预注浆参数选择表7—2
方案参数名称参数范围适用地层、围岩、突水量方案一注浆长度30m适用于一般高压水和小、中型突水地段开挖长度25m止浆盘岩长度5m单孔有效扩散半径2.5m终孔间距2.75m预注浆范围(隧道开挖轮廓线以外)5m注浆终止压力2—3倍静水压注浆孔直径>90m方案二注浆长度30m适用于地层破碎地段及静水压较高的岩层接触带、断层带处,适用于大型突水地段开挖长度22m止浆盘岩长度8m单孔有效扩散半径2.5m终孔间距3~75m预注浆范围(隧道开挖轮廓线以外)8m注浆终止压力2-3倍静水压注浆孔直径>90m1.注浆步骤(1)用水泥→水玻璃双液注浆→封堵岩石裂隙,堵塞渗水通道。(2)用水泥单液注浆→进行围岩永久性堵水加固。(3)注入超细水泥浆→加强堵水效果。在开挖轮廓线外40cm范围内注入超细水泥浆。注浆材料:水泥:32.5级以上普通硅酸盐水泥。水玻璃:模数2.1—2.8,浓度51Be’。超细水泥:最大粒径20μm促凝剂:三乙醇胺、NCl、水玻璃。缓凝剂:磷酸氢二钠。注浆配比:单液水泥浆:水灰比1:1-1:0.6;超细水泥浆:水灰比1.5:1-1:1;水泥一水玻璃:水灰比1.5:1—1:l,水玻璃浓度30-35Be’,胶凝时间30-120s。2.预注浆注意事项(1)除出水量很大的孔外,注浆前应进行压水试验,据试验结果修正注浆参数。(2)每环注浆孔应留出2—3个注浆检查孔。(3)单孔注浆量,以注浆过程中满足注浆压力达到设计值为准。(4)注浆方式可根据钻孔深度及成孔情况决定采用孔口一次性注浆或前进式注浆。五、突泥处理
突泥地段施工可根据围岩实际情况采用高压劈裂注浆、挤压注浆或渗透注浆,必要时可以超前抽排水或设止浆墙的施工方法相结合。注浆的目的是固结围岩,使围岩形成强度较高的结石体。隧道通过岩溶地段的施工安全措施溶洞是岩溶水在可溶岩体内溶蚀、侵蚀的遗迹,不同的岩溶水发育成不同形态的溶洞,垂直渗流带发育成竖井状溶洞;季节变动带发育成水平溶洞、斜井状溶洞及竖井状溶洞;水平流动带发育成大型水平溶洞、廊道状溶洞和暗河;深部缓流带发育成溶孔及溶隙。同时溶洞还受地质构造、岩石性质、气候条件、岩溶水动力条件等因素影响。一、隧道通过岩溶地段的施工原则隧道通过岩溶地段本着“稳妥可靠、保证工期、经济合理、不留后患’’的目标,坚持“以堵为主、限量排放、排堵结合、综合治理”的原则治理岩溶水,按照“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的施工方法通过岩溶地区。二、岩溶地质预报岩溶段首先采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法进行定性预测,再结合地表钻孔探测、超前导坑预报、洞内超前钻孔预探、隧道岩溶预探等方法,进一步查明溶洞的分布范围、类型、规模、发育程度、填充物、相对隧道位置及地下水等情况,为正确制订通过岩容地段的施工方案提供资料。施工中应坚持将超前地质预报纳入施工动态管理工作中,根据地质预报资料制订施工方案,在施工中根据开挖后的实际情况不断调整施工方法和各类参数,并与地质预报资料相对比,不断提高地质预报的准确性。三、岩溶水处理客观条件限制不能采用排水方案,或因溶洞规模为大型、特大型充填溶洞并有丰富地下水时,采用注浆堵水:隧道遇到较大岩溶积水和暗河时,排水不致引起地表下沉和影响当地居民生产生活用水时。采用排水方法:复杂情况下采用截、堵、排综合治水措施。1.注浆堵水,加固围岩洞内断裂、岩溶富水带采用渗透注浆,岩溶软塑状充填淤泥采用高压劈裂注浆,地表采用深孔填充注浆。劈裂注浆分三阶段进行:第一阶段为渗透注浆,注浆压力保持正常工作压力,用双液浆填充围岩间隙,堵塞渗水通道;第二阶段为劈裂注浆,压力保持在正常工作压力到终止压力间,进行围岩永久性堵水加固;第三阶段为用超细水泥浆填补空隙,增强堵水效果。各种参数选择见表7—3。注浆参数选择表表7,3施工方法参数选择及计算断裂岩溶富水地带渗透注浆(1)浆液扩散半径R,根据堵水加固半径而定。(2)注浆压力P(MPa)=(0.02—0.05)HK。(3)注浆量Q(m3):JIR2βhn;(4)注浆材料为水泥、水玻璃双液浆;注浆方式为前进式多次钻注法。(5)结束标准多孔注浆:最后一孔末次注浆压力达设计值,且该区段总注浆量接近设计量。单孔注浆:注浆终压达到设计。止水注浆:涌水量小于20m3/h软塑状充填淤泥带高压劈裂注浆(1)劈裂注浆起始压力P。≥12γH+S;(2)劈裂注浆终止压力P(kPa)≥3.5×13×H;(3)注浆量Q=Vm(1+β);(4)注浆材料为水泥、水玻璃为主,适当加入外加剂;凝时间为3~5min。
(5)注浆方式:封闭分段前时式注浆,每次钻注长度3~5m。(6)结束标准:注浆压力达到设计终压值,稳定20~30min。(7)质量检查:每注浆工作面抽取2~3个岩芯,拱部达0.2~0.25MPa,隧道底达0.1MPa深孔注浆(1)注浆工作压力P(1.2—1.5)Hγ/10;注浆终止压力P=(1.2~1.5)Hγ/10;(2)注浆量Q=λJIR2Hnβ/m;(3)注浆材料为水泥、水玻璃为主,适当加入外加剂;胶凝时间为3~5min(4)结束标准:注浆压力达到设计终压值,稳定20~30min。(5)质量检查:每注浆工作面抽取岩芯,观察裂隙饱满程度注浆结束后,对注浆效果进行检查。在注浆范围内按规定选取2~3条钻孔,取岩芯检查,通过对岩芯强度、密实度等鉴定,判定注浆质量,制定进一步施工方案。2.引排水根据岩溶形态、相对隧道位置、岩溶水流量大小分别采用暗沟排水、涵洞及泄水洞排水、渗沟及铺砌排水,保证溶洞排水顺畅,不致因隧道修建破坏原有排水体系。3.暗沟排水溶洞位于隧道底部,溶洞无填充,岩溶水由逍水洞自然排出;4.涵洞和泄水洞排水溶洞自行排水顺畅,地下水很发育,暗沟不能满足排水要求,在洞底设置涵洞和泄水洞排水系统,进行引水汇排。5.渗沟及铺砌排水隧道横穿多支溶洞,且岩溶仍在发育中。6.综合治理复杂岩溶水地段岩溶水采用注浆堵水与暗沟、渗沟及铺砌排水、涵洞及泄水洞引排水相结合的方法对岩溶水进行截、堵、排,综合治理,以达到理想的治水效果。四、溶洞处理溶洞根据几何形状可分为大厅式、管道式、蜂窝式三种。通过溶洞地段的手段有封堵、填充、支撑加固、跨越等。施工方法根据溶洞的分布范围、类型、规模、发育程度、填充物、相对隧道位置、地下水等情况确定。1、小型溶洞处理跨度小于3m的小型溶洞采用填充法处理,区分不同情况分别采取浆砌封闭、回填压实,隧底回填、拱顶防护,换填片石、加强衬砌,隧道底板梁处理以及条形基础等措施进行处理。(1)浆砌封闭、回填压实当溶洞地下水涌量较小时,隧底采用C15片石混凝土回填,边墙部位1-1.5m范围内用浆砌片石回填,其余用弃渣、空隙吹砂填满,压注水泥浆胶结。当隧底出现突水溶槽时,采用钢筋混凝土封填,铺设钢筋混凝土仰拱,预埋出水管,注浆封堵。(2)隧底回填、拱顶防护当隧道穿过垂直发育、无填充、干燥溶洞时,隧底可用块石、碎石回填密实,距隧底1~1.5m范围内,用M7.5号浆砌片石回填。如果溶洞顶距拱顶高度小于5m,可在拱部填塞干砌片石,压浆挤满片石空隙。如果溶洞顶距拱顶高度超过5m,可在拱顶砌筑1m厚M7.5号浆砌片石护拱,护拱上回填2~5m厚干码片石缓冲层,起缓冲作用,防止溶洞石块掉落砸坏衬砌。
(3)换填片石,加强衬砌当通过裂隙发育的槽状溶洞,岩洞有充填物且岩溶水较发育时,宜采用:①支撑墙当溶洞深度小于5m,填充物较少,可以清理出坚硬基础时,采用支撑墙。清除填充物,用浆砌片石墙支撑加固溶洞顶板,底部水流通路处设置涵洞,排泄岩溶水。②支撑柱溶洞深度在5~10rn时,溶洞填充物较多,无法清理出坚硬基础,且岩溶水流量大。采用支承柱减小顶板悬空跨度,回填空隙并压浆加固溶洞底。柱间距根据项板厚度、节理、溶缝发育情况,并考虑稳定性确定。③支撑拱溶洞顶板破碎、节理发育,洞内充填松散,无法采用柱、墙支顶,回填加固不牢靠。在溶洞内隧道通过范围修筑钢筋混凝土拱桥,拱桥与溶洞顶板间空隙用C15混凝土或片石混凝土填塞。④挖孔桩溶洞深度大于l0m,支撑柱、墙稳定性无法达到要求。溶洞中设置挖孔桩,边墙底设置托梁,隧底设置地基梁。桩底嵌入稳定基岩内,桩顶钢筋伸人混凝土底板梁内。与底板联成一体共同形成钢筋混凝土板梁。⑤嵌补法溶洞顶板内小型溶穴,采用浆砌片石填塞或干砌片石压浆填塞密实。2.跨越法隧道通过较大溶洞,填塞或加固施工困难;或溶洞虽小,但流水量大,不宜堵塞;或溶洞填充物松软,不宜建造基础,可采用跨越法通过。(1)简支跨越隧道衬砌采用拉杆拱、边墙梁结构,底部采用简支结构跨越通过。(2)栈桥跨越边墙基底一侧遇到岩溶时,可按一定间距设置支墩和悬臂横梁,悬臂横梁用锚杆锚固于基岩中,将隧道仰拱变为钢筋混凝土板梁,支承于支墩或悬臂横梁上,支承边墙。(3)拱桥跨越利用拱桥跨越溶洞,并承托道床及墙拱衬砌。(4)边墙拱跨越隧道一侧边墙穿过溶洞,溶洞填充物松软且深,不宜施工边墙基础或换填基础通过,可采用边墙拱跨越。(5)整体浮放、支托跨越如溶洞断面下部收缩,溶洞堆积体较厚,且稳固可靠,具有相当承载能力,可采用封闭式钢筋混凝土整体衬砌直接浮放于堆积体上。衬砌可分节整体浇筑,节间预留沉降缝。堆积体大孔洞用混凝土填充,并压浆加固,同时加大衬砌断面,净空加高50~l00cm,加宽40cm。3.大型充填式溶洞处理对裂隙发育的岩溶地段、大型充填式溶洞,施工时除采用预注浆堵水加固外,还可按常规锚喷构筑法,即采用“管棚、小导管、超前锚杆、钢架支撑、挂钢筋网、喷射混凝土强支护”方法通过。(1)长管棚隧道通过大型填充溶洞时,可在隧道开挖轮廓线以外打人超前长管棚,再压注双液浆的方式通过。管棚施工速度慢、施工复杂、费用高,一般用于双线或多线大断面铁路隧道的岩溶处理。①管棚支护位置及主要技术参数管棚一般支护于隧道拱部,钢管中心设置在隧道开挖轮廓线以外约60cm
外,管棚不许侵入隧道开挖线以内,以免开挖线与钢管相互干扰。钢管长度一般为10~30,钢管终端必须穿越岩溶嵌入岩体内2m,岩溶地段长度大于30m时,两组纵向钢管见水平搭接长度不小于1.5m。如果钢管直径大于100mm,钢管内应加设三角形钢筋笼,以提高钢管弯曲、抗剪性能,其余技术要求如表7-4所示。管棚主要技术参数表7-4序号名称允许偏差1钢管孔位相邻钢管方向<10cm2竖向下垂<30mm3钢管直径70mm4钢管间距30~60mm②工作室工作室选在岩石完整的玄武岩稳定地段,工作室边缘至岩溶的纵向稳定层厚度不小于4m,工作室大小要满足施钻要求、钢管定位及外插角要求。③钻孔钻孔可选用钻速快、外插角大、移位方便的液压钻孔台车,可缩式易退钻头,注浆孔深10—15m。④注浆参数选择超前预注浆应以劈裂注浆为主,渗透注浆为辅。注浆的各类参数如:扩散半径、注浆速度、注浆终压、注浆段长、单孔注浆量等,可根据注浆目的、围岩特性、注浆设备等因素。⑤注浆材料的选择注浆材料一般选用水泥、水玻璃混合液。溶洞内堆积物较多无法全部清理时,可采用长、中、短注浆管反复注浆,在浆液中渗入膨胀剂,加固掌子面和基底。掌子面开挖采用双侧壁导坑法,尽量减小对围岩的扰动。(2)超前小导管、锚杆采用小导管、锚杆超前注浆施工,锚杆一般采用中空注浆锚杆。该方法可单独应用于围岩破碎地段,也可用作为一种辅助手段应用于长管棚施工完成后仍需加固的围岩段。该方法同时起到注浆加固、超前支护作用。小导管、锚杆主要技术参数:导管直径40~60mm,锚杆直径22~28mm,长度2~6m,外插角8°~16°,环向间距20~40cm,搭接长度1~2m。单液浆:水玻璃单液浆.用硫酸调节咬凝时间,硫酸掺量为水玻璃的45%~55%。pH=3.1~3.5。双液浆:水泥一水玻遭双液浆。五、地表处理隧道施工中可采用以下方法对地表陷坑进行处理。在坑口修筑截、排水沟、挡水坝,使能流入陷坑的地表水顺利远引,防止地表水流人陷坑。采用垂直注浆对溶洞顶部的陷坑进行注浆加固,并用钢筋混凝土封闭陷坑口,改移河道。隧道穿过陷坑部位时,可采用长管棚劈裂配合超前小导管注浆,加固陷坑底部。六、开挖及支护岩溶地段隧道开挖采用新奥法原理,加强支护和衬砌,遵循“弱爆破、短进尺、快循环、强支护、勤量测、勤观察”的原则,即:一是尽早施作喷锚支护,二是喷锚支护应尽快受力,三是增加钢筋网和钢架支撑,四是衬砌加厚或加钢筋、增大混凝土等级。岩溶地段在对溶洞进行上述技术处理后方可进行,开挖宜采用正台阶法,开挖前先检测围岩类别,
Ⅱ~Ⅳ地质条件下,且溶洞仅穿过隧道底部一小部分断面时,可采用全断面法开挖。Ⅳ~V级围岩可采用短台阶法开挖;台阶长度不得大于隧道开挖宽度的1—2倍,如发现围岩稳固情况较差可以用超前小导管或超前锚杆补注浆液和加固,每循环进尺1~2.5m。V—Ⅵ可选用环形法开挖。环形开挖每循环进尺0.5~1m。核心土面积不得小于全断面的50%。当隧道只有一侧遇到溶洞时,应先开挖该侧,待支护完成后再开挖另一侧。开挖完成后要立即进行?昆凝土初喷和初期支护,即安装钢支撑、挂网、喷射混凝土,初喷混凝土厚度不得小于20em,每榀钢支撑间距不得大于75~m。如拱顶围岩软弱,可能造成大型漏斗形塌陷,或管棚支撑力不一定能满足承压要求时,可采用超前锚杆或加密钢支撑补强,以改善支护受力条件。七、监控量测监控量测的主要目的:了解围岩稳定状态和支护、衬砌的可靠程度,直接为设计和施工决策服务,为工程提供安全信息。隧道开挖过程中应及时、连续地监测“洞内、外观察、净空变化、拱顶下沉、地表下沉、钢架受力、喷射混凝土受力、锚杆体应力”等项目,并及时对监测资料进行分析整理,掌握围岩变形情况,以便能及时、正确地制订下一步施工方案。1.洞内外观察洞内观察——每次升挖完成后进行,主观察岩层变化情况;喷射混凝土、锚杆及钢架工作状态。观察后及时绘制开挖工作面地质素描、填写地质状态记录表、围岩类别判定卡。发现围岩条件恶化应立即采取处理措施。洞外观察——观察洞口段、洞身埋轩深度较浅地段,是否有地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。2.净空变化、拱顶下沉、地表下沉——测点位置必须在同一断面上,量测断面间距、测点数量据围岩级别、隧道埋深、开挖方法而定。根据量测数据及时整理并绘制时态曲线及距开挖面关系图,对初期的时态曲线进行回归分析,预测可能出现的最大值和变化速度。数据异常时应据具体情况采取相应措施。3.钢架受力、喷射混凝土受力、锚杆体应力——其测点应与必测项目设置在同一断面上,以便相互进行补充和验证。八、衬砌与防排水岩溶地段衬砌防排水应坚持“截、堵、排、防全面治理”的原则。防排水措施可采用“结构自防水、防水层、疏导排水设施相结合”的方法。1.结构自防水衬砌采用防水混凝土,防水混凝土从材料、配比、施工工艺三方面控制。施工缝可采用凹凸缝、止水带措施。2.防水层防水板采用聚氯乙烯或聚乙烯。防水板安装后应做到:拼焊缝严密无空缝;挂板施工前必须先做好防治水;必须先注浆达到止水目的后才能进行挂板施工。3.疏导排水主要是在拱墙背后设置管或筑槽,将水引走。方法有四种:衬砌背后设置矿渣棉弹簧管;防水砂浆预制块砌筑引水槽引水;小竹束外包塑料布作竖向盲沟;拱背后每隔10~20m做一个环向盲沟。引水沟槽应集中在渗水位置。衬砌应尽量紧跟开挖面,坚硬围岩地段可适当延后,但滞后距离不得超过200m。衬砌宜采用全断面一次浇筑,不能采用全断面一次衬砌时,可采用与开挖方法相适应的形式进行。九、特殊情况的处理方法隧道通过异常特殊的大溶洞群,施工难度很大无法处理,或虽能处理但其所需耗时耗费太大而明显不经济时,隧道可改线,绕行通过溶洞地区。
隧道通过顺层、滑坡地段的施工安全措施滑坡是由于地壳运动产生的破碎薄弱带(如断层、褶曲等),经水流长期侵蚀冲刷作用而形成,加之重力作用,而形成滑坡。顺层是岩体层理方向与线路方向平行,且岩层层面较光滑,层间结合力差,或受节理相交的影响.岩体相对破碎,故一旦坡角遭到破坏,岩体会顺层塌滑现象。顺层塌滑是滑坡的一种。隧道通过顺层、滑坡地段的处理方法:(1)加强排水工作,将地表水远引,地下水引排或堵截,使滑坡体始终保持无水干燥。(2)刷方卸载:(3)加固坡面岩体,提高其整体强度和稳定性:(4)挡护坡脚。顺层塌滑、滑坡的防治方案:利用地质观察、超前地质预报等手段,探明滑坡的范围、地表水系流量及流向、地下水活动范围及流量、岩层地质状况等资料,根据这些情况制订顺层及滑坡治理方案。一、中小型滑坡治理对于中、小型滑坡,可将滑坡体全部清理运走,并对坡面进行必要的防护,如设置截水沟或排水沟、浆砌片石防护、挂网喷锚;种草植被,保持滑坡体干燥。二、大型、特大型滑坡对于大型、特大滑坡,无法将滑动部分全部清理远运,可采用以下方法处理。1.引排地表、地下水建立截水沟、排水沟将可能流入滑坡范围的地表水远引,防止水下渗;截、排水一般采用M7.5浆砌片石;对于滑坡体范围内的裂隙、洼地可填表压实;如果岩体内有地下水活动时可采用管、槽引到排水沟,无法引排时可采用深孔注浆堵塞地下水流动通道。2.刷方卸载刷坡可采用台阶形式自上而下进行部分刷坡清除。3.坡面加固刷坡完成后,应立即对坡面进行加固处理。根据滑坡体厚度、岩体情况可采用挂网喷锚、导管注浆、预应力锚索一钢筋混凝土格构梁等方法。(1)锚喷挂网支护法:滑坡体厚3m时可采用锚喷挂网支护的方法加固岩体。①刷方卸载坡度按1:0.3—1:0.4放坡,要求坡面大致平整,以适应喷锚施工操作。②视滑坡体厚度确定锚杆长度,锚杆嵌入稳定山体的长度不得小于锚杆长度的长度不得小于1/2~2/3。③锚杆纵横间距1~2m,采用φ25mm钢筋或φ25mm中空锚杆;钢筋网格(20~30)cmX(20-30)mm,选用φ6.5—8线材:网片交点连接及网与锚杆的固定要求牢固结实;④喷射混凝土强度C20设计平均厚度10~20em;⑤坡面设泄水孔。(2)导管注浆如果岩体破碎程度较大,必须注浆稳固岩体,这时可用小导管代替锚杆,导管直径一般为50—70mm,注浆量、注浆压力可视岩体岩质、裂隙而定,一般情况下注浆压力为l~3MPa。其余参数选择可参考锚喷挂网支护。(3)预应力锚索——钢筋混凝土格构梁滑坡体厚度大于3m,岩体为结构破碎松散、易风化的软质岩,可采用预应力锚索一钢筋混凝土格构梁加固方案,依靠强劲的预应力锚索将坡面崩塌体牢牢地同稳定的基岩相连,格构梁使锚索群体受力,控制边坡变形,充分调动岩土体自稳能力,从而达到加固边坡之目的。
计算参数选择:根据地质调查确定岩体容重度r,内摩擦角ψ为安全计粘聚力一般取c=0,据传递系数法据实测断面推算每延米滑坡推力N、水平分力Nx、垂直分力Ny。①锚索长度:锚索穿过松散残坡积层后锚固于稳定基岩之内,锚索长度据滑坡体厚度确定,锚索锚人稳定岩层的长度不小于滑坡层厚度2倍。②沿滑坡面布置钢筋混凝土格构梁;格构竖梁间距2m,格构横梁分上、下横梁和中横梁,问距4-6m,格构梁之问设钢筋混凝土挡板,厚度20cm。③钢筋混凝土格构梁节点(9p竖梁与横梁交叉处)布置预应力锚索,锚固张拉力不小于该点水平推力N、水平分力Nx、垂直分力Ny。4.挡护坡脚进行坡面加固防护的同时必须对坡脚进行支挡、防护,如坡脚挡护不利可形成“滑动——清理——再滑动——再清理”的恶性循环,使滑坡范围不断扩大。坡脚挡护可采用预应力锚索抗滑桩、树根桩挡墙;重力式浆砌片石挡墙等方法进行坡面岩体加固。坡脚支挡原则:自上而下、分级支挡,坡水兼治、先支挡后整坡治水。(1)预应力锚索抗滑桩计算参数选择:根据地质调查确定岩体容重度/,内摩擦角甲,为安全计粘聚力一般取c=0,据传递系数法据实测断面推算每延米滑坡推力N、水平分力Nx、垂直分力NY。桩基采和钢筋混凝土钻孔灌注桩,桩长据滑坡层厚度确定,桩底嵌入稳定基岩的长度不小于4m,直径不小于50em,间距2m,桩顶设预应力锚索,张拉力不小于滑坡水平分力N,锚索锚固段嵌入基岩长度为8~15m;地上桩(柱)之间设挡土板,厚20cra,桩顶设钢筋混凝土系梁,高1.5~2m、宽30~50cm。平整、夯实滑体表面,设浆砌片石菱形网格护坡,沿滑坡主轴线设排水沟,滑坡后缘设截水沟,该种施工方法施工难点在钻孔,技术关键在预应力锚索,无论是灌注成孔,还是锚索钻孔,因滑体内有大量的孤石,给钻孑L带来极大困难,施工可采加设护壁筒,用钢粒研磨钻进等一系列有效措施成孔:另外.从每级滑坡主滑地段调配一定数量的土石方加在抗滑地段,实施“减载、反压”措施.促使滑体稳定:将滑坡体地表整平夯实,再设菱形网格稳固坡面土体;局部易产生坍塌的地方设浆砌片石墩柱:采取在滑坡后缘设截水沟,沿滑坡轴线做排水沟,滑体上的泉水出露地带布设引水明沟等技术排除地面水和地下水。(2)树根桩挡墙树根桩通常用于基础托换加固.当采用常规桩型施工困难或不经济时,树根桩也可用作承受垂直荷载支承桩、侧向支护桩和抗渗堵漏:如滑坡是因切除坡脚面失稳所致,再深挖,推力将增大.重力式挡墙基础难以形成.此时可选用小桩径树根桩挡墙,施工中采用小型成孔机械(XY-100型钻机).能避免人工挖深基础的困难,缩短工期,节省投资。嵌岩要求:主滑段嵌人基岩不小于6m:次滑段桩间距2-4m;孔深全长配置钢筋笼,清孔后由孔底三二逐步注浆.并按一定比例加入碎石;钢筋混凝土挡墙施工按相应施工验收规范的要求进行。5.滑坡监控测量滑坡治理完成后应在适当位置埋设监控测测桩,定期量测,观察其变化。隧道通过煤层、瓦斯、采空区的施工安全措施一、瓦斯隧道的界定与分级隧道施工过程中,通过施工检测,只要隧道中存在瓦斯,通过瓦斯层之前l0rn开始一直到通过瓦斯层之后l0rn的影响范围内,按照瓦斯隧道进行施工。
根据瓦斯隧道不同地段的瓦斯涌出量和压力情况,施工中对非瓦斯工区、一般瓦斯工区、严重瓦斯工区、有煤与瓦斯突出危险工区进行合理划分(划分标准参见表7-5)。在施工方法和施工机械上区别对待,简化施工和降低造价,如一般瓦斯工区除加强通风和瓦斯监测外,可采用普通的非防爆施工机械和电气设备;严重瓦斯工区则采用防爆设备;有煤与瓦斯突出危险工区除采用防爆设备外,还应有防突措施和相应装备。瓦斯施工工区类型表7—5工区类型全区瓦斯逸出量(m3/rain)瓦斯压力(MPa)非瓦斯工区00瓦斯工区一般<0.5<0.74严重>0.5<0.74突出>0.74注:需同时满足瓦斯逸出量和瓦斯压力两项指标。同一施工工区中既右含煤地层,也有不含煤地层,不同的地段对封闭瓦斯的要求不同,有可划分为非瓦斯地段、I级(有煤与瓦斯突出)、Ⅱ级(严重瓦斯)、Ⅲ级(一般瓦斯)瓦斯地段,参见图7-i和表7-6所示。含瓦斯地段类型表表7-6地段类型吨煤瓦斯含~(in3/t)瓦斯压力(MPa)m级<5.0<0.15Ⅱ级>5.00.15—0.741级>0.74注:吨煤瓦斯含量及瓦斯压力只需满足一项即可。防瓦斯突出领导小组施工总调度联合卫生监测站施工队、班组监测员 瓦斯浓度监测 H2S及可燃气体监测 通风效果监测 煤及瓦斯突出危险预测 供电系统 指令 供风系统 施工队 救护队图7—1隧道施工瓦斯监测体系图
隧道根据瓦斯的严重情况可分为一般瓦斯隧道、严重瓦斯隧道和煤与瓦斯突出危险隧道。二、瓦斯预测预报(1)使用ZY--150型全液压钻机进行水平超前钻探,超前钻探分两次进行。第一次距煤层30-50m,打2-3个钻孔,确定煤层位置,并测试瓦斯压力和浓度。第二次(近煤层测压孔)距煤层10~15m,打2~3个钻孔,穿透煤层,测出瓦斯浓度、瓦斯压力,采集煤样测定煤的坚固系数和瓦斯放散初速度。(2)瓦斯预测预报根据实测资料采用综合指标法进行判断,并根据预测结果指导施工。三、开挖及支护瓦斯隧道的开挖以有利于通风、有利于防治瓦斯为前提,除考虑施工进度、岩层条件、施工机械、掘进断面因素外,还需考虑爆破作业对围岩的影响及爆破效果等因素。(1)瓦斯隧道的开挖采用正台阶法,台阶长度根据地质和施工条件而定,一般以长台阶较好,能够尽早形成上部巷道式通风。瓦斯比空气轻,聚集在隧道顶部,隧道开挖爆破必须使用煤矿安全炸药和瞬发电雷管,使用毫秒电雷管时,最后一段的延期时间不得超过130ms。(2)采取光面爆破,开挖周边力求圆顺,尽量避免尤其是顶部出现凹穴、空洞、死角形成瓦斯积聚;(3)开挖后及时进行喷锚支护,封闭围岩、堵塞岩隙,防止瓦斯继续溢出。(4)采用带仰拱或加厚铺底的封闭式复合衬砌,初期支护厚度不宜小于15cm,二次衬砌厚度不宜小于40cm,采用气密性混凝土就地灌注,加强捣固,不仅有利于施工安全,也有利于隧道竣工后运营期间的安全。四、瓦斯监测1.采用方法实验室分析:从坑道中取空气试样,送实验室用气体分析器、气相色谱仪进行成分分析。这种方法测定精度高,但所需时间长。现场检查:用携带式仪器在现场直接测定空气中某一种气体或几种气体的浓度。瓦斯遥测:用自动化遥测或监测系统远距离、定点、长期连续、自动记录显示其瓦斯浓度,如果某种气体超过规定时,可报警或自动断电。2.隧道施工中的瓦斯监测(1)建立健全专职的瓦斯监测管理机构,以确保施工安全,其体系见图7-1。瓦斯监测管理机构的作用是:主管各项管理制度的贯彻实施;了解和控制全隧道的瓦斯状况,指挥安全生产;负责揭煤防突方案的制订,并指挥实施;负责全隧道通风状态的现场量测,并进行评估和提出改进意见;检查和校正各种瓦检设备;瓦斯工作的上岗培训;管理各种通风设备;隧道瓦斯及防突工作报表填写。(2)瓦斯允许浓度标准根据《铁路施工安全技术规则》规定采用下列标准参见表7-7。瓦斯允许浓度标准表7—7部位总回风巷道(平导)工作面风流工作面回风流风扇及开关地点附近CH允许浓度(%)0.751.01.00.5(3)建立遥控自动化系统与人工现场监测相结合的“双保险”监测制度。
遥控自动化监测系统由洞口监测中心(配置主控计算机)和洞内控制分站以及洞内各工作面、各巷道、塌方空洞、巷道转角等处的瓦斯浓度探头、风速探头、自动报警器、远程断电仪组成。通过各种探头,洞口的监测中心能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。仅设置自动监控系统是不够的,探头不可能太靠近开挖面(放炮时会损坏),所以配合人工检查:,实行“一炮三检”制,即装药前、放炮前、放炮后进行人工检查制度。五、施工通风瓦斯隧道的防爆工作极为重要,而防爆的关键,除了诸如火源不得进洞、采用防爆机械外,主要还是依靠施工通风。通风有两个目的,一是冲淡和稀释瓦斯;二是防止瓦斯在角隅和洞项滞留。前者主要与风量有关,而后者与风速有关。1.施工通风原则(1)采用压入式或巷道式机械通风,严重、有突出危险的工区必须巷道式通风。(2)主扇的能力应满足全工区通风的需要;局部扇的能力应满足局部的独头巷道通风。(3)局部扇和主扇的通风应达到下列目的:①洞内工作人员最多时能保证每人每分钟有4m3新鲜空气供应。②洞内各开挖面同时放炮,应能保证在30min内通风完毕,使炮烟浓度稀释到规定要求;③施工通风的风量应能保证洞内各部位的瓦斯浓度不超过规定浓度。④施工通风系统应能每天24h不停地连续运转,在正常运转时,洞内各部位的风速不应小于最小允许风速。(4)主扇应有同等能力的备用风机。(5)每个工区的局部扇应有一定数量的备用量,局部扇应安装风电闭锁装置,通风管应具备阻燃和抗静电性能。2.防止瓦斯局部聚积措施在施工过程中,尽管已规定了最小风速的限值,在巷道的转角处、断面形状突变处、较大的超挖或坍方处、洞室内以及洞壁很不平齐部位,仍不可避免的有瓦斯聚积,防止措施如下:(1)提高光面爆破效果,使巷道壁面尽量平整,达到通风气流顺畅。(2)及时喷混凝土封堵煤(岩)壁面的裂隙和残存的炮眼,减少瓦斯渗人巷道。(3)向瓦斯聚积部位送风驱散瓦斯,一般采用:由高压风管引出高压风驱散局部积聚的瓦斯;增设康达型风管驱散瓦斯;用气动局部扇驱散瓦斯;用压气引射器驱散瓦斯。六、施工机械与供配电1.施工机械及电气设备为解决防爆问题,采用以电力为动力的有轨运输及与其配套的施工机械;进入隧道的施工机械及电气设备应具有防爆或隔爆性能,机具外表应有明显的隔爆检验认可标记,对于普通常用的非隔爆机电设备,则一律严格禁止进入瓦斯隧道内安装使用。2.供配电要求电源:瓦斯隧道施工用电设备应设有两条回路,当一电源发生故障停止供电时,另一回路仍能担负隧道施工用电的全部负荷。也可建设自备发电站作为备用电源。电压:高压不大于1000V,低压大于380V,电压波动范围:高压为额定值的土5%,低压为额定值的±10%。照明供电:为保证正常工作照明及险情时人员的安全撤出和险情处理,采用单独照明系统,除常规保护外,设高灵敏度可调漏电保护装置,保证防爆要求和人身安全。供电系统的“三专”“两闭锁”:瓦斯隧道内供电系统,做到“三专…‘两闭锁”,保证施工安全。“三专”即专用变压器、专用开关、专用供电线路;“两闭锁”即瓦斯浓度超标时与供电的闭锁、局部通风与供电的闭锁。其他安全措施:洞外电力变压器由Rw4--10跌落式熔断器作常规保护;洞内开关柜对电缆作漏电时的断电保护;洞内移动式变电站为中性不接地矿用专变,设有高灵敏度漏电保护,并实施“
瓦电”“风电”闭锁;所有供电装置均为中性不接地供电,能将漏电电流限制为最小引燃电流,消除跨步电压及杂散电流;设置独立的接地保护网,所有机电设备外壳与保护网采用软铜线连接;为防止洞外杂散电流经钢轨进入洞内,洞口位置的钢轨连接外设置绝缘接头,并将洞外轨端接地。七、揭煤施工隧道掘进穿过有突出危险的煤层时,如处理不当,很可能发生突出事故。在高压瓦斯的作用下,大量的煤块煤粉与瓦斯气体会突然喷出及侵出,并且往往同时发生瓦斯爆炸,造成严重的灾害。过煤段的支护技术程序为锚(管)超前、注浆、开挖(揭煤)、初喷混凝土、挂钢筋网、架刚支撑、设定位锚杆、复喷混凝土、围岩监控量测。1.煤层超前探测由于地质构造的复杂性和多变性,隧道的设计只能根据地质勘察资料和附近煤田的地质资料推算隧道穿过煤层的大致位置。对于有突出危险的煤层,必须掌握煤层的准确位置和参数,才能不至于误穿煤层造成突出事故。因此准确掌握煤层和参数是十分必要的,同时进行预探也可以了解煤层及瓦斯动力现象,给突出危险预测打下基础。探测孔设置在石门工作面位置,距煤层l0rn处(垂距,岩层破碎时为20m),不少于3个,直径为75mm,长度要穿透煤层,进入岩层50em以上(取芯)。煤层平面方程的建立:煤层在大范围中是任意不规则的曲面,但在隧道附近的小范围内可假定是平面,可利用三个探孔坐标建立平面方程。由此推算的巷道见煤点往往有相当大的误差。为准确确定煤层厚度和位置,除探测孔外,还利用瓦斯预测、排(抽)放孔的参数,共同确定煤层的平面方程。煤层参数计算:计算出真倾角、视倾角、煤层走向与隧道中线夹角、煤层厚度。利用不同探孔数量进行精度比较。2.煤与瓦斯突出危险的预测及判别标准对煤与瓦斯突出预测方法主要有:钻屑指标法、钻孔涌出初速度法、综合指标R法、声发射预测、红外测温预测、氦、氩同位素预测等。依据《防突细则》有关规定,按实测煤层瓦斯压力、瓦斯含量、煤层瓦斯可解吸量、突出煤层所需最小瓦斯压力、地质因素、煤结构、煤的赋存(产状)等因素进行综合分析,判断出其煤层的突出危险程度。3.防突措施及支护采用钻孔排放、真空抽放、水力冲孔、煤层注水、深孔松动爆破、金属骨架等措施,主要目的在于降低煤层中的瓦斯含量。排放瓦斯:瓦斯含量不大时,使其自然排放,亦可用风筒或风管将瓦斯引至回风流或距工作面20m以外的坑道中,以保证工作面开挖放炮的安全。当瓦斯量大、喷出强度大、持续时间长时,则可插管排放。钻孔排放:在开挖工作面前方接近煤层2m左右,向煤层打若干超前钻孔排放瓦斯。钻孔周围形成卸压带,使集中应力移向煤体深部,达到防止突出的目的。真空抽放:当开挖面瓦斯含量较大,而且裂隙多、分布广时,可暂停开挖,封闭坑道抽放瓦斯。水力冲孔:在进行开挖之前,使用高压水射流,在突出危险煤层中,冲出若干直径较大的孔洞,使瓦斯解吸和排放,降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力。煤层注水:通过钻孔将压力水注入煤层,使煤体湿润以改变煤的物理机械性质,减小或消除突出的危险性。深孔松动爆破:在开挖工作面向煤体深部的应力集中带内布置几个长炮眼进行爆破,其目的在于利用炸药的能量破坏媒体前方的应力集中带,在工作面前方造成较长的卸压带,从而预防突出的发生。振动性放炮诱导爆破:在工作面布置较多的炮眼并装较多的炸药,撤出人员后远距离起爆,利用爆破时强大的振动力一次揭开具有突出性危险的煤层。
4.煤层防突处理后的检验方法和标准防突措施的效果检验在整个揭煤防突工作中是最重要的关键环节,石门揭煤工作面的效果检验采用“石门钻屑指标法”,煤巷掘进工作面的效果检验是用“钻孔瓦斯涌出初速度法”、“K指标法”及”掘进钻屑指标法”三种之一。检验指标见表7-8所示。煤层突出临界指标表表7—8项目解析指标(ml/g.minl/2)瞬间解析压力(MPa)初速度(L/min)瓦斯压力(Wa)钻孔动力现象突出危险性临界指标>0.4>5>6喷孔顶水顶钻卡钻属于突出危险工作面编制:审核:签收:2011年3月1日