高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111779463A(43)申请公布日2020.10.16(21)申请号202010832467.8E21F7/00(2006.01)(22)申请日2020.08.18(71)申请人中国建筑第四工程局有限公司地址510665广东省广州市天河区科韵路16号自编B栋5楼(72)发明人康卫于海平魏东杨凯刘闯孙文书黄志良郝雪斌蒋蕤王敏杨洋樊则华(74)专利代理机构成都熠邦鼎立专利代理有限公司51263代理人李晓英(51)Int.Cl.E21B33/13(2006.01)E21B43/26(2006.01)E21B43/00(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图9页(54)发明名称高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法(57)摘要本发明涉及高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法，首先对煤层进行区域预测，若有突出危险则实施区域防突措施，区域防突措施包括水力压裂增透、水力割缝泄压增透和煤层瓦斯抽采；并在揭煤前对隧道轮廓线周边进行帷幕注浆加固并施工金属骨架。本发明压裂完成后远方操作先将其卸压，再安排人员进入检查，可解决带压进人的安全隐患；水力压裂增透和水力割缝增透，可提高瓦斯排放和瓦斯抽采效果，可加快瓦斯抽采达标进程；本发明将帷幕注浆与超前大管棚有效结合，对隧道轮廓线周边进行注浆加固，达到隔离外部瓦斯的作用，提高煤层的稳定系数，在施工金属骨架时，有效防止塌孔，保证施工安全，极大提高作业效率。CN111779463ACN111779463A权利要求书1/2页1.高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法，首先对煤层进行区域预测，若有突出危险则实施区域防突措施，所述区域防突措施包括增透措施和煤层瓦斯抽采，其特征在于：所述增透措施包括水力压裂增透，在隧道的左洞与右洞之间设横通道，水力压裂增透时将压裂泵组置于其中一个洞中，通过压裂泵组对另一个洞的煤层进行压裂；压裂结束后，远程操控压裂泵组进行泄压。2.根据权利要求1所述的高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法，其特征在于：所述增透措施还包括水力割缝泄压增透，在水力压裂结束后，施工抽采钻孔期间，在煤层抽采钻孔中选取部分钻孔采取水力割缝。3.根据权利要求1所述的高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法，其特征在于：区域防突措施后，进行区域防突措施效果检验，区域防突措施效果检验合格后施工至煤层5m垂距进行区域验证；若区域验证指标不超标，则施工至煤层2m垂距再次进行区域验证；若区域验证指标超标则执行局部综合防突措施。4.根据权利要求1或3所述的高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法，其特征在于：若区域预测无突出危险，则施工至煤层2m垂距进行区域验证，若区域验证指标超标则执行局部综合防突措施；若2m区域验证指标不超标，则对隧道轮廓线周边进行帷幕注浆加固，然后采用渐进式揭煤方式揭开煤层。5.根据权利要求1或3所述的高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法，其特征在于：若区域预测无突出危险，则施工至煤层2m垂距进行区域验证，若2m区域验证指标超标则执行局部综合防突措施；若2m区域验证指标不超标，则沿隧道开挖轮廓线左帮、上部和右帮的外围钻多个穿过煤层的骨架钻孔，向骨架钻孔内均插入无缝钢管，通过无缝钢管向孔内注浆；金属骨架施工完成并凝固后，采用渐进式揭煤方式揭开煤层。6.根据权利要求1或3所述的高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法，其特征在于：若区域预测无突出危险，则施工至煤层2m垂距进行区域验证，若2m区域验证指标超标则执行局部综合防突措施；若2m区域验证指标不超标，则对隧道轮廓线周边进行帷幕注浆加固并施工金属骨架；所述帷幕注浆加固的施工步骤包括：隧道轮廓线的周边围岩上从内到外同心钻多组穿过煤层的帷幕注浆钻孔，向帷幕注浆钻孔内均插入无缝钢管，通过无缝钢管向孔内注浆；所述金属骨架施工步骤包括：沿隧道开挖轮廓线左帮、上部和右帮的外围钻多个穿过煤层的骨架钻孔，向骨架钻孔内均插入无缝钢管，通过无缝钢管向孔内注浆；帷幕注浆加固和金属骨架施工完成并凝固后，采用渐进式揭煤方式揭开煤层。7.根据权利要求5或6所述的高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法，其特征在于：骨架钻孔由内而外有两排，两排骨架钻孔在径向方向错开。8.根据权利要求4、5或6所述的高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法，其特征在于：无缝钢管的插入深度至少超过煤层底板5m。9.根据权利要求5或6所述的高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法，其特征在于：沿隧道开挖轮廓线左帮、上部和右帮的内围设有锚梁。2CN111779463A权利要求书2/2页10.根据权利要求9所述的高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突施工工法，其特征在于