瓦斯隧道施工方法

4.2.2.4.瓦斯地段施工技术

4.2.2.4.1.地质概况

松林堡隧道在DK106＋580～＋620及DK106＋960～DK＋020段有煤巷，于隧道下方8～11米处通过，隧道出口段为低瓦斯工区，瓦斯等级为Ⅲ级。

的规定。

4.2.2.4.4.瓦斯隧道爆破施工技术

隧道施工时，应加强超前地质预报工作，及时发现煤层瓦斯区，检测瓦斯浓度，为采取正确的施工方法及施工设备提供依据。

瓦斯超限积聚的地点一般为：隧道拱顶、掌子面、开挖周边凹陷处、岩缝等部位，钻爆施工时必须采用光面爆破技术。

隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施表4-2-17

通过施工检测，当瓦斯浓度小于0.3m/s时，在煤系地层采用塑料导爆管非电起爆，瓦斯浓度大于0.3m/s以及揭煤施工时，应遵循下述爆破方案。

一、安全电雷管

电雷管最后一段的延期时间不得超过130ms。

二、煤矿安全炸药

通过煤层瓦斯区时，需采用煤矿安全炸药。不得使用硬化或

水份超过0.5%的铵梯炸药。

三、起爆器材

通过煤层瓦斯爆炸危险区，应采用防爆型的电容放炮器。选用MFB-100电容式起爆器，性能见表4-2-18。

防爆型晶体管电容式起爆器性能表表4-2-18

四、母线：放炮母线采用紫铜或铝制电阻小的导线，因其有良好的绝缘层。使用时悬空、悬挂，不得同任何导体相接触或靠近。

五、炮泥：炮泥采用水炮泥，炮泥外剩余炮眼部分，用粘土填满封实。炮泥也可使用不燃、可塑性松散材料，如砂子或砂子与粘土的混和物等。炮眼深度为0.6～1.0m时，炮泥长度不得小于炮眼深度的二分之一；炮眼长度不超过1.0m。

六、正向爆破

采用正向爆破法施工，严禁反向爆破。

七、爆破网络

爆破网络采用串联式。

八、爆破设计应注意的问题

（一）合理选定爆破作业参数。炮眼深度不得小于0.6m，工作面有两个或两个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m，在岩层中不得小于0.3m。炮眼间距不应小于0.4m。

（二）禁止放“连珠炮”，也不能一次装药分次放炮。

（三）严防放炮器和放炮母线发生短路火花，检查母线是否接通，应用导通表测量，防止产生电火花引起瓦斯爆炸。

4.2.2.4.

5.施工通风设计

施工通风是防瓦斯的重要技术环节。

一、需风量计算

风量计算应考虑隧道瓦斯涌出量、洞内需要的最小风速（避免产生瓦斯积聚）、无规运输时洞各种机械需要的新鲜风量等。

按瓦斯涌出量计算：Q=A1NK

式中：A1——每昼夜开挖量： A1=SLr

S——隧道断面积；

L——昼夜隧道进尺；

R——岩石容重；

N——风量定额；

K——备用系数

按洞内最小风速计算：

按一般经验与要求，单线铁路隧道施工，洞内最小风速为0.15m/s，而瓦斯隧道则要求尽快排出瓦斯，及时降低浓度。洞内空气如果流动慢，出现空气相对静止区，会产生瓦斯积聚。根据多座隧道工程实践，风量应不小于：Vmin=0.8m/s。通过以上风量计算，考虑一定系数后确定安全风量。

二、风压计算

P=Pv×L/D×K

K──阻力系数

D──风管直径

L──供风长度

Pv=1/2 V2

三、通风管

风管选用高性能防爆塑性软管，由于气锤效应的影响，距风机口100m范围内选用刚性风管，风管悬挂在隧道拱部。

四、揭煤段通风

揭煤施工时，洞内瓦斯浓度瞬间最高，除采用上述通风系统外，在揭煤地段爆破前，应及时打开高压风，增加新鲜风量，提高洞内风速。

揭煤时，洞内加一台防爆风机，向洞外抽出瓦斯，以加快其排放速度。

4.2.2.4.6.揭煤段施工方法

一、超前钻孔探测

在隧道施工过程中，加强地质预测及瓦斯监测，进入煤层前50m要进行超前钻孔预测。如遇地质岩性明显变黑，或随着向前掘进瓦斯浓度升高梯度变大时，不论是否为设计煤层段，均加强超前钻孔探测。超前钻孔机械选用TUX-75A型液压钻机，一次最大钻深可达75m，钻孔孔径采用Ф75。利用超前钻孔确切了解煤层层位、走向、倾角、厚度、煤质、顶底板岩性。在钻孔没有探测到煤层时，应确保工作面到钻孔控制范围边缘的距离大于20m，否则，应停止开挖，再打一次钻孔探测煤层。揭煤时，打一组3个超前钻孔，详细记录岩芯资料，同时利用超前孔实施监测预报，判定突出危险程

度、瓦斯溢出浓度等。超前钻孔工艺参见图4-2-33。

二.瓦斯排放

采用钻孔排放作为防突的主要手段。

排放瓦斯工作面与煤层之间必须有一个安全岩柱，煤炭部门

排放范围为开挖线上方7m，两侧5m，单孔排放半径及孔间距应根据煤的透气性、允许排放时间等因素确定，孔距不大于排放半径的二倍；

瓦斯排放可根据煤层的不同特点，采取相应的排放方法，缩短排放时间。

三、揭煤施工

施工方法为在距煤层底板垂距20m处开始采用上下台阶法，在距煤层底板垂距10m处改为四步开挖。

（一）石门坎掘进

位的突出危险性，如指标合格方可继续掘进5m，然后再检验10m，进5m，如此循环。指标不合格，则停工一个班或进行钻孔排放。掘进中如遇其它动力现象（如煤壁颤动、掉煤块、有煤炮声等）也

应进行效果检验，由效果检验决定开挖进度。

短进尺：掘进石门坎，每次爆破掘进长度不大于1m，一般为0.6～0.8m，目的是减小爆破振动，防止上方煤层掉块冒顶。

弱爆破：一是加密炮眼，单孔少装药；二是煤层在导坑上部时，只打岩石眼，在煤层中不打眼、不装药；三是煤层中打眼不使用风动凿岩机而改用电煤钻，可减少卡钻事故；四是采用矿用安全炸药及五段电雷管。

强支护：超前支护采用自进式锚杆注浆或超前小导管注浆。支护根据实际需要进行。

快喷锚：即及时施做初期支护，尽快封闭围岩。

2、煤层掘进

钻眼放炮：如煤层坚硬需爆破开挖，使用电煤钻，炮眼数量应较岩石爆破增多一倍，单位药量0.5～0.8kg/m3，使用矿用安全炸药及五段电雷管。

3、支护要求：同石门坎地段。

4、爆破：按揭煤爆破技术实施。

四、揭煤防突注意事项

揭煤前，工作面与煤层之间要留有足够的安全距离，煤矿部门规定其最小垂直距离不小于2m，当围岩较为松散破碎时，其距离再适当增加。

尽量一次揭开煤层，不能一次揭开煤层时，对施工的剩余部分采取防突措施和安全措施。

揭煤施工中及时施做金属骨架做支护，以防止冒顶事故的发