黄茅坝隧道穿越煤层地段施工技术分析

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
根据设计地质情况于黄茅坝隧道进口设 KJ90 自动监测系统 ,瓦斯传感器分别布置在隧道掌子面 拱顶下 1m(两台) ,分站及风速传感器布置在拱顶下 2m(瓦斯监测仪 1 台 、风速传感器 1 台) ,随着隧道不 断掘进 ,分站和隧道掌子面两台传感器同时前移 ,保 持距离在 200m 左右 。
瓦斯监控系统布置如图 1 所示 :
〔中图分类号〕TU99 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1674 - 3229 (2009) 05 - 0064 - 02
1 工程概况
金沙江溪洛渡水电站对外交通专用公路黄茅坝 隧道范围内出露地层主要为第四系全新统崩积 、坡 积角砾土 、碎石土 、块石土 ;基岩为二叠系上统玄武 岩 、二叠系下统石灰岩 、志留系下统泥岩 。隧道含泥 岩 ,泥岩为灰 、灰黑色 ,泥质结构 ,含少量碳质 ,岩质 较软 ,暴露后易风化分解为碎块状 、角砾状 ,层理发 育 ,节理发育 。隧道有煤系地层 ,施工中应注意检测 瓦斯等有害气体的含量 。
2 瓦斯监测
根据地质构造情况 ,针对黄茅坝隧道的施工作 业中黄茅坝隧道的煤系地层分布情况作好瓦斯的预 防和监测工作 。 2. 1 人工监测
现场各作业面工班长 、当班领工员 、专职瓦斯监 测员配备 JCB - CMK1 型便携式瓦斯监测仪及 AZD - 1 智能多参数检测报警仪进行现场日常施工监
测。 2. 2 KJ 90 自动监测系统
随着水平超前孔的钻进 ,瓦斯也随之涌出或喷 出 ,使含瓦斯地层内的瓦斯释放并逐步减少 ,从而使 导坑开挖时瓦斯涌出量减少至安全量 ,确保施工安 全 。为使钻孔安全释放瓦斯 ,不致酿成灾害 ,必须具 备三个条件 :钻孔掌子面至瓦斯涌出带间的岩盘应 稳固并保证一定厚度 (取 10m) ,在布置钻机前应对 掌子面及附近围岩进行必要的加强支护 ;钻机直径 不大于 130mm ;从钻孔释放出的瓦斯进入工作面空 间时 ,必须有足够的新鲜风将瓦斯稀释至安全浓度 ; 应使释放瓦斯在进入全断面后不致造成局部聚集 。
初期支护稳定后 ,采用 C25 气密性混凝土进行 衬砌 ,透气系数 1. 0 ×10 - 11 cmΠs ,防止运营时瓦斯泄 漏。
(2) 为了防止瓦斯的渗漏 ,煤系地层 K24 + 612 ~K25 + 950 段采用 R25 自进行式锚杆全断面注浆 封闭 ,本段二衬砼换用气密性混凝土 。
(3) 施工缝 。对模筑砼衬砌施工缝进行气密处 理 ,其封闭瓦斯性能不小于衬砌本体 。施工缝处理 可在先后浇注砼界面掺界面剂 ,拆模后在衬砌内表 面骑缝涂刷专用涂料 ,瓦斯压力大时可预埋止水带 。
具备了上述三上条件 ,还应采取应急措施 ,如配 救护队和自救设备等 ,避免出现事故 。
采用钻孔释放瓦斯 ,既能保证以后坑道掘进的 安全 ,又不致延长较多的工期 ,是一种经济 、有效的 方法 ,释放瓦斯在煤层段更为实用 。 4. 3 超前探测及防突措施
(1) 在距初探煤层位置 10m (垂距) 处的开挖工 作面 ,打三个检查孔 ,并取煤芯测试其主要物理性质 和指标 ,分别探测开挖工作面前方煤层位置 。检查 孔布置如图 2 所示 。
大体积混凝土浇筑完毕后 ,混凝土温度一般要 经过升温 、降温两个阶段 。为此 ,对不同龄期 、不同 部位的温度测控 ,是控制混凝土内外温差变化 ,及时 了解混凝土温度变化规律的重要依据 。为较准确地 测量出砼内部温度 ,本工程在砼中合理布置测温管 测温 ,将上下层温差控制在 15 ℃~20 ℃之内 ,大体
[ 参考文献 ] [1 ]宋凯涛. 施工阶段混凝土裂缝原因分析及控制 [J ] . 交通
科技与经济 ,2009 , (1) . [2 ]陈丽. 浅 论 大 体 积 混 凝 土 裂 缝 的 控 制 [J ] . 四 川 建 材 ,
2008 , (5) . [3 ]唐壮丽. 工程混凝土开裂原因的分析方法 [J ] . 混凝土 ,
根据预测结果和通风效果分析 ,采用底部超前 微导全断面跟进的开挖方法 ,该开挖方法的好处有 :
(1) 底部超前微导可以提前揭煤 ,并能根据揭煤 情况确定出煤层厚度 、倾角 、走向及与隧道的关系 , 以便提前制定相应的施工方案 ,确保施工安全 。
(2) 全断面跟进工序简单 、开挖面积大 、通风好 , 随掘进随衬砌 ,能缩短煤层的瓦斯排放时间和缩小 围岩的暴露面 ,有利于排除瓦斯 。
3 通风方案
为保证瓦斯地段的通风正常 ,保证施工人员的 身体健康 ,将瓦斯含量降低到 1. 0 %以下 ,需要进行
[ 收稿日期 ] 2009 - 08 - 21 [ 作者简介 ] 祁洪 (1975 - ) ,男 ,中交集团隧道公司 ,工程师 。
·64 ·
第 9 卷·第 5 期
祁洪等 :黄茅坝隧道穿越煤层地段施工技术分析
·65 ·
2009 年 10 月
廊坊师范学院学报 (自然科学版)
第 9 卷·第 5 期
经综合分析 ,本工程保温保湿养护措施采用混 凝土表面贮水蓄热方法 ,即在混凝土终凝开始时 ,在 混凝土表面用砖砌筑贮水池 ,分格贮水 。贮水的目 的是利用水对混凝土进行养护和蓄热 ,在混凝土表 面形 成 一 道 保 温 屏 障 , 再 在 贮 水 池 上 覆 盖 一 层 0. 05m厚的塑料薄膜 ,塑料薄膜 —方面防止水分蒸 发和热量散失 ,另一方面利用贮水池水面与塑料薄 膜之间架空层 (0. 02m 厚) 的空气保温 ,并且隔离了 外界雨水和大气温度的变化对贮水池水温的直接影 响 。最后养护 14 天 ,14 天后 ,继续保持混凝土表面 湿润 。经测温结果分析 ,该措施有效地控制了混凝 土内外温差不超过规定值 ,防止了裂缝的产生 。 3. 7 测温控制
Tunnel Through the Coal Seam Huangmaoba Construction Technology
QI Hong ZHANG Hong2zhou CAI Hong2jun
【Abstract】 In the light of conditions of gas stratum of Huangmaoba tunnel ,the paper is briefly on the features for gas tunnel building in coal measures stratum and on the taken effective measures for prevention - treatment of gas in construction. 【 Key words】 gas ;monitoring ;construction ; geological forecast
非煤层段所含瓦斯 ,采用 MK - 5 全液压水平地质钻 机 ,在 含 瓦 斯 非 煤 层 地 质 段 进 行 钻 探 , 探 孔 深 度 30m ,以提前进行煤系地层地段瓦斯监控 。钻孔过 程中出现顶钻 、夹钻 、喷孔等动力现象时 ,视该开挖 工作面为突出危险工作面 。每次施工 20m ,再进行 下一次超前钻孔 ,每次施工的安全距离为 10m。 4. 2 释放瓦斯
选用 。电缆与电气设备的连接 ,采用同电气设备性 能相符的防爆型接线盒 ,电缆之间连接必须采用防 爆型接线盒 。
经过两个多月的紧张施工 ,隧道顺利通过含煤 层地段 ,施工期间未发生任何安全事故 ,工程质量良 好。
[ 参考文献 ] [1 ]关宝树. 隧道工程施工要点集 [M] . 北京 : 人民交通出版
(2) 按各孔见煤情况确定出煤层厚度 、倾角 、走 向及与隧道的关系 。
(3) 在距煤层 5m 处的开挖工作面打瓦斯泄压 孔 ,对瓦斯压力进行测试 ,预测煤层突出的危险性 。 4. 4 突出危险性预测及评价
(1) 钻孔观察 。在检查钻孔时观察是否有卡钻 、 喷孔现象 ,作为突出危险性的特征 。
(2) 数理分析 。钻孔现象测试孔中瓦斯含量 ,释 放初速度 (Δp) 、测定压力 (p) ,取样品在试验室分析 煤的岩固性系数 (f) 、瓦斯释放指标 (Δh2 或 k1 值) , 瓦斯释放速度 (qm) ,经测试应使 : Q释 < [Q释 ] = 9m3Πt ,k1 < [ K1 ] = 0. 4 (m1Πg. min) Π2 f < [f ] = 0. 5 p > [p ] = 10 4. 5 开挖方法
2009 年 10 月 第 9 卷第 5 期
廊坊师范学院学报 (自然科学版) Journal of Langfang Teachers College(Naturnal Science Edition)
Oct. 2009 Vol. 9 No. 5
黄茅坝隧道穿越煤层地段施工技术分析
祁 洪1 张宏洲2 蔡红军3
(1. 中交集团隧道公司 ,北京 100030 ;2. 廊坊师范学院 ,河北 廊坊 065000 ; 3. 浙江省隧道工程公司 ,浙江 杭州 310005)
【摘 要】 结合黄茅坝隧道的瓦斯地层情况 ,简要论述了煤系地层中瓦斯隧道修筑的特点和施工中防治瓦斯采用 的一些有效措施 。 【关键词】 瓦斯 ;监测 ;修筑技术 ;超前地质预报
积混凝土就不容易开裂 。其次应控制好测温时间 , 混凝土浇筑开始后第 1~4 天要求每 2h 测温 1 次 , 第 5~10 天每 4h 测温 1 次 ,根据测温结果 ,做好温 控措施 ,使大体积混凝土内外温差 、降温速率均满足 裂缝控制要求 。
4 结束语
经过上述施工技术综合措施处理后 ,浇筑混凝 土 ,连续 7 天完成筏基混凝土施工 。完工至今混凝 土表面光滑平整 ,未发现任何裂缝 。施工实践表明 : 选择混凝土表面贮水蓄热保温保湿养护方式 ,同时 采用综合的施工技术措施 ,非常成功 。
社 ,2003. [2 ]卿志银 ,王强 ,蔡磊. 瓦斯隧道施工中的四个关键要素
[J ] . 公路交通科技 (应用技术版) ,2009 , (3) :148 - 151. [3 ]申家喜. 隧道瓦斯灾害的特征及防治实践 [J ] . 国土资源
情报 ,2008 , (7) .
·68 ·
(4) 防排水 。因纵向透水盲沟每隔 20m ,将衬砌
背后积水排向水沟电缆槽 ,若电缆出现破损可能由 于瓦斯聚积在沟槽内而发生事故 ,所以积水在排出 之前先通过气水分离装置 ,分离出的瓦斯气体用管 道引出洞外在高处排放 。为了防止雷击 ,引向洞外 排放的管道还应妥善接地 。
(5) 预埋管线 。各种高压动力 、低压动力 、照明 、 通信 、信号和控制用的电缆参照《煤规》的有关要求
2005 , (10) .
(上接 65 页)
全封闭堵截瓦斯的帷幕 ,防止煤层瓦斯突出和掘进 时坍塌 。第一层外插角 3°~5°,第二层外插角 12°~ 15°;第三层外插角 15°~18°,注入水泥 ———水玻璃双 液浆加固煤层 。
掘进后 ,采用格栅钢架支撑 ,间距 0. 5mΠ榀 ,喷 C20 气密性混凝土 27cm 厚 , R25 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ进式系统锚杆 , 间距 0. 8m(环向) ×0. 5 (纵向) ,喷混凝土内设 <8 钢 筋网形成初期支护 。
2009 年 10 月
通风管风量的验算 。根据通风量的计算 ,并考虑后 续施工的需要 ,采用 75 KW ×2 和 110 KW ×2 两台变 级多速轴流通风机以及局扇 ,根据不同情况对隧道 进行通风 。
4 含瓦斯非煤层地段施工方案
4. 1 超前地质预测 为了掌握含瓦斯非煤层段地质状况并及时释放
具体开挖方法及顺序如图 3 所示 。
4. 4. 1 施工顺序 如图 3 所示采用底部超前微导全断面跟进的开
挖方法 ,施工顺序为 Ⅰ(超前导坑探煤) →Ⅱ(全断面 跟进) →Ⅲ(及时完成初期支护) 。 4. 4. 2 后续设置
(1) 支护方式 。采用华蓉山瓦斯隧道支护方案 : R32 自进式锚杆 + 注浆小导管 + R32 自进式锚杆 , 形成周边超前全封闭预注浆 ,形成一个 (下转 68 页)
相关文档
最新文档