隧道施工煤与瓦斯突出防治措施

面规划，合理安排，规范指挥和作业行为，改造施工现场生产设施，实行标准化管理，确保施工安全生产可控，从而为类似工 程提《鉴。［关键词］隧道施工；煤与瓦斯突出；防治措施［中图分类号］TU74 ； TD713 ［文献标志码］B ［文章编号］1001-523X (2019) 11-0140-02Prevention Measures for Coal and Gas Outburst inTunnel ConstructionLi Jin-cheng［Abstract ］ As a high-risk construction project in the construction industry, gas tunnel construction is the key to the safety standard

construction of chemical sites. The safety implementation plan should be carefully prepared, comprehensively planned, rationally arranged, standardized command and operation behavior, transformation of production site production facilities, and standardization. Management to ensure that construction safety production is controllable, to provide a reference for similar projects.［Keywords ］ tunnel construction ； coal and gas outburst ； prevention measures1工程概况和特点

1.1地貌新建宜毕高速公路扎西隧道位于云南省威信县境内。隧 道最大埋深约470m,属构造剥蚀中低山丘陵地貌，地形起伏 较大，局部地段地形陡峭，进出口与山间沟谷相连，切割深 达15~30m,隧道进口处于近北东向的山坡地带，隧址区内覆 盖薄层残坡积含砾粘性土或碎石土，沿山坡及隧道洞身表层 分布。1.2地层隧址区属构造剥蚀中低山、丘陵地貌区，隧址区岩性极 其复杂，穿越多达10个地层年代，隧道围岩以灰岩、砂岩、 砂岩夹页岩为主，夹杂炭质页岩及煤层，基本呈东西走向。J 3'隧址内含煤地层为上二迭统龙潭组，含煤5~7层，自上而

煤样干煤样湿煤样表1工作面预测指标临界值钻屑指标临界值&指标 临界值/[ml/ (g-min172)]钻屑量SI (kg/m)0.50.46下编号为C” C5, C6, C9, Cw,其中C5和Q煤层全区可采。2隧道总体规划及设计根据以上地勘资料，扎西隧道进口段为煤与瓦斯突出段 落，左线桩号ZK22+960~ZK23+440,右线桩号K22+960- K23+440为瓦斯突出工区。其中G煤层煤尘有爆炸危险性, C,煤层自燃倾向为III类不自燃煤层。3隧道掌子面瓦斯突出预测3.1测试方法隧道过煤层期间，工作面突出危险性预测方法釆用钻屑 指标法，经检验，3个检验孔中，任何一个检验孔的一个测定 深度的单项参数超过或等于临界值时，判定为有突出危险性 工作面；如果所测参数均小于临界值时，判定为无突出危险 性工作面，当预测为无突出工作面时，每循环应留不小于2m 预测超前距(表1)。3.2预测要求扎西隧道进口侧隧道揭露G煤层，属于反向揭煤，首先 揭开煤层顶板，过煤门期间，煤层暴露于掌子面下部。由于 自重作用，掌子面底板下方煤体的突出危险程度小于掌子面收稿日期：2019-03-27作者简介：李金成(1975-),男，辽宁辽阳人，工程师，主要研究方向

为工程建筑管理。底板上方的煤体。因此，工作面突出危险性预测钻孔应尽量布置在掌子面底 板以上软分层部分。此时在掌子面布置4个8~10m直径42mm 的工作面突出危险性预测钻孔，分别控制掌子面前方煤体的 左右和中部，其中中部2个钻孔，左右帮各1个钻孔，左右帮 控制隧道轮廓线外2~4m范围。当煤层倾角较小时，需要进行多循环工作面突出危险性 预测，但每个循环之间必须最少保留2m的垂直于隧道开挖方 向的超前距，直到隧道掌子面见不到煤层为止。3.3工作面防突措施揭开煤层后，在执行过煤门工作面突出危险性预测时, 只要有一个预测钻孔预测指标超限，则视整个迎头前方预测 钻孔控制范围内煤体均具有突出危险性，要立即釆取相应的 防突措施。当预测突出危险程度较高，突出危险区域较大时，可采 用抽放瓦斯的补充防突措施。当煤层赋存条件、巷道层位或 遇到地质构造时，排放孔布置孔数等参数，应作相应调整, 经专业负责人批准后执行。3.4瓦斯抽采方法扎西隧道进口端在该段穿越煤系地层时瓦斯涌出全部来 源于石门揭煤区域，隧道穿越煤层后，直接将隧道周边煤壁 衬砌密闭，因此只需要对隧道揭煤区域进行预抽。根据《防治煤与瓦斯突出规定》第45条和49条，石门揭 煤区域的预抽方法应采用穿层钻孔布置，并在掌子面距煤层 法距7 m以前实施。石门揭煤预抽煤层瓦斯区域防突措施钻孔布置示意图如 图1所示，具体布置情况应以探明煤层赋存后揭煤专项设计中 施工方案为准。4加强技术管控(1)严格执行四位一体综合防突措施要求，做好工作面• 140 •建筑技术开发Building Technology Development安全质量Safety and Quality第46卷第11期2019年6月(b)图1石门揭煤预抽煤层瓦斯区域防突措施钻扎布置示意(a)揭煤钻孔纵剖面示意；(b)钻孔位置平面布置示意揭煤前2m预测、消突、效检工作。进入煤层后顺煤层施工沿 隧道掘进方向钻进3个直径42mm、投影距离10m的预测钻孔, 测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量S,在K1值指标满足规定的 前提下，保留5m超前投影距离掘进，如指标超出防突规定要 求，则根据现场情况补充工作面顺层排放钻孔。(2) 隧道揭煤过程中，严格执行“边探边掘”的安全防 护措施。每个班施工炮眼前,用施工炮眼的风锤施工前探钻孔。 前探钻孔至少布置4个(其中垂直于煤层方向及隧道掘进正前 方至少各1个，左右两帮至少各1个)，孔深不小于5m,并保 留探孔超前距不小于2m (沿隧道掘进方向投影距离)。(3) 揭开煤层当班，隧道技术负责人和监测技术服务人 员在隧道检测监控室指挥，放炮完成30min后由2名瓦斯检测 员带自救器前后间隔10m进入隧道勘查情况，煤层揭开后16 小时，由相关的技术负责人一起去现场复查，制订过煤门的 安全技术措施，并确定下一步的具体工作。(4) 在揭煤施工中，应釆取“弱爆破、短进尺、勤预测、 快支护”原则，且每次放炮开挖进尺控制在1.0-2.0m以内， 并在炮后尽快完成支护。(5) 加强工作面瓦斯检测。揭煤期间，瓦斯检测员每班 不少于4次检查该区域的瓦斯浓度，当施工地点风流中瓦斯浓 度达到0.5%时，必须停止钻孔施工；当施工地点风流瓦斯浓 度达到1%或回风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须将所有施 工人员撤出洞外、关闭电源，向调度室汇报，请示处理。5完善施工管理(1) 揭煤前，由工区总工程师牵头，对所有进洞施工和 管理人员要进行1次的防突培训教育，做好培训记录。(2) 加强放炮的管理，严格执行“一炮三检”“三人连锁 放炮”“放炮请示汇报”制度。爆破前，瓦斯检查员经检查爆 破地点20m内风流中瓦斯浓度在0.5%以下，“放炮请示汇报” 放炮前向隧道当班负责人汇报现场瓦斯情况、撤人站岗情况、 人员清点情况，经负责人同意方可放炮。(3) 加强通风管理，确保风机运行可靠，备用主风机及 二路电源应保持待启动状态；禁止随意停风，禁止无风、微 风作业，风筒出风口至掌子面距离应符合要求，完善测风报表， 隧道内最低风速不小于0.25 m/s o(4) 放炮揭煤使用不得低于三级的煤矿许用含水炸药， 使用煤矿许用毫秒延期电雷管。(5) 远距离撤人断电放炮的安全防护措施。隧道揭煤期间， 必须采取地面远距离放炮措施，放炮位置为隧道外10m位置，

且不能正对隧道口，爆破期间施工班长安排人员由掌子面同 时出发，分别撤出隧道左右洞内的所有人员，并关闭隧道内 的一切动力电源，派人在隧道口站岗并设置栅栏、揭示警标, 站岗人员不得正对隧道口。(6) 揭煤期间，隧道内严禁任何无关人员进入，隧道口 20m范围内严禁烟火，停止一切隧道内动火施工，修改施工 工艺，严格杜绝火源。(7) 揭煤期间，每班由隧道工区及技术监控单位各安排 一名技术管理人员跟班，揭煤区域必须加强支护，严禁空帮、 空顶和假顶，永久支护必须跟进掌子面，隧道煤层段釆用最 高五级围岩支护要求，实施金属骨架孔，保证不应冒顶引发 瓦斯突出事故。6安全保证措施(1) 揭煤期间，救护人员准备好呼吸机在隧道值班室待

机值班。(2) 揭煤期间，隧道内施工人员必须携带好防爆对讲机， 现场负责人对揭煤过程重点关注，随时掌握收集现场的施工 动态。(3) 揭煤期间，加强工作面瓦斯监测系统的管理维护， 每3天至少对该区域的瓦斯监测探头调校一次，确保系统稳定， 报警断电可靠。(4) 管道逃生系统，在隧道掌子面至二衬台车直接设置 逃生管道，并在逃生管道内铺设压风管，保证逃生管内空气 供给满足当班最多人数使用。(5) 进入该区域的所有人员，必须随身携带压缩氧自救器， 并且会使用。(6) 洞内电气设备必须有专人负责检查维护，约每10d 检查1次防爆性能，同时，揭开煤层前，必须检查一次防爆性 能，严禁使用防爆性能不合格的电气设备。(7) 隧道现场负责人放炮揭煤前必须到位，督促各项措 施严格执行。(8) 出渣时应做好防尘洒水工作，防止碰撞引起火花， 防止煤尘爆炸。(9) 若发生火、瓦斯事故的避灾路线：工作面-逃生管 道一人行横洞一未发生事故隧道一隧道口。7结束语综上，对于瓦斯隧道施工防突、防爆施工，最关键是要提 前做好地质预报，加强洞内的通风设施投入，所有施工机械 及用电设备均要进行防露电、防爆改造，尽量避免火花的产生, 杜绝明火，且要经常检测洞内空气中瓦斯含量，减小开挖进尺， 同时瓦斯隧道中可能会遇到强压地下水，要做好预防准备。另外，在推测煤层要加强探测工作，采取有效措施进行 处置，同时加强穿越管理，严防瓦斯、有毒有害气体、顶板、 水害等灾害，确保安全穿越煤区。参考文献[1] GB/T 7714安监管技装字.国家安全生产监督管理局[J].劳动保护， 2003 (3) : 78.[2] 安监管技装字.国家安全生产监督管理局[J].劳动保护，2003 (3) : 7&[3] 中国能源化学地质工会.敢啃'‘硬骨头”的煤矿安全科技排头兵—— 记中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯研究分院副院长孙东玲[J].当 代矿工，2017 ( 25).[4] 刘军，王利民，薛洪松，等.矿山法隧道机械开挖工艺及工程应用研究 [JJ.建筑技术，2018 , 49 (11) : 1194-1197.[5] 周咏渠，彭飞.盾构扩挖隧道洞内始挖及爆破开挖施工技术[J].建筑技 术，201& 49 (11) : 1177-1179.[6] 周运华.临河隧道基坑开挖对地层沉降的影响与控制研究[J].建筑技术， 2018, 49 ⑻:813-815.[7] 游涛，张涛，李树生，等.杨给隧道地表开裂及洞内初期支护下沉开裂 处治技术[JJ.建筑技术，2018, 49 (8) : 832-835.• 141 •