瓦斯隧道采空区的施工方法.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CN106968675A(43)申请公布日2017.07.21(21)申请号201710166466.2(22)申请日2017.03.20(71)申请人中铁十五局集团有限公司地址200070上海市闸北区共和新路666号6楼申请人中铁十五局集团第五工程有限公司(72)发明人张永昌万述兵吴鸿胜马辉杰王小豹(74)专利代理机构北京维正专利代理有限公司11508代理人郑兴旺(51)Int.Cl.E21D9/00(2006.01)E21D11/10(2006.01)权利要求书2页说明书8页(54)发明名称瓦斯隧道采空区的施工方法(57)摘要本发明公开了一种瓦斯隧道采空区施工方法，其技术方案要点是包括如下步骤：S1、通过采用TSP方法对地质进行长距离探测，判断隧道工作面前方地质性质；S2、短距离钻探，钻孔探，确定采空区所处位置；S3、瓦斯检测，确定瓦斯级数；S4、巷道洞探，确定采空区与隧道的绝对位置；S5、采用钻孔探测，确定采空区的距隧道轮廓线的位置、附近岩层状况分布情况；S6、施工通风；S7、选择正台阶法开挖；S8、初期支护；S9、二次衬砌施工。本发明具有顺利快速安全高效穿越采空区、工程质量优良的优点。CN106968675ACN106968675A权利要求书1/2页1.一种瓦斯隧道采空区施工方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、通过采用TSP方法对地质进行长距离探测，判断隧道工作面前方地质性质，软弱岩带、破碎带、断层、含水岩层和位置及规模；S2、短距离钻探，钻孔探，在隧道接近采空区50m以内用1～6m钻杆进行逐施工循环勘探，设置3个钻孔，拱顶一个，拱肩两个，确定采空区所处位置；S3、瓦斯检测，依据瓦斯燃烧、爆炸浓度限定确定瓦斯级数；S4、巷道洞探，进入巷道实地勘测，对影响隧道段的采空区岩体性质、走向、积水、煤柱支护、煤层回采率进行高程坐标与洞外联测，确定采空区与隧道的绝对位置；S5、在距采空区5~6m附近采用钻孔探测，确定采空区的距隧道轮廓线的位置、附近岩层状况分布情况；S6、施工通风，隧道采用独立通风，局部扇风机压入式通风；S7、开挖，开挖方法选择全断面法、正台阶法、侧壁导坑法、CD法、CRD法的一种；S8、初期支护；S9、二次衬砌施工。2.根据权利要求1所述的瓦斯隧道采空区施工方法，其特征在于：初期支护包括以下步骤封填石渣，沿隧道轮廓及采空区进行堆砌石渣，石渣采用隧道开挖后的弃渣，台阶式堆砌，在挖掘机与装载机难以施工的位置配合轮式输送带进行多方位送渣堆砌，堆砌石渣超过拱顶1.5m高度，然后进行吹砂；超前钻孔，将上台阶堆砌的石渣进行喷浆封闭，然后按设计隧道轮廓线放样定位，钻孔，套管式注浆，沿隧道轮廓按3°钻入，用升降式钻孔台架进行固定钻机和定位；注浆，将注浆泵的管路安装、调试完备，按终压2MPa，稳压10分钟以上，结束时进浆量小于2L/min的标注完成单孔注浆。3.根据权利要求1所述的瓦斯隧道采空区施工方法，其特征在于：S6通风施工中，按Q=7.8(AS2L2)1/3/t，其中，Q为开挖工作面需风量，m3/min；A为开挖工作面一次爆破的最大炸药量，㎏；S为开挖工作面开挖面积，m2；L为开挖工作面最长通风距离，m；T为爆破后的通风时间，取30min。4.根据权利要求1所述的瓦斯隧道采空区施工方法，其特征在于：S7开挖方法选取正台阶法施工。5.根据权利要求1所述的瓦斯隧道采空区施工方法，其特征在于：所述的初期支护包括以下步骤：瓦斯监测，爆破开挖之后，进行初期支护工作，架设钢架和喷混凝土支护，检测拱顶、超挖处及台2CN106968675A权利要求书2/2页架的瓦斯浓度；锚喷，初喷砼，出碴完成后，推进开挖台架时，应对开挖掌子面进行充分撬邦找顶，清除危石；封闭围岩，进行初喷气密性砼，初喷砼厚度约4cm，对凹凸不平处应找平，支护采用Φ22药卷式锚杆、Φ8钢筋网片、格栅钢拱架、Φ25超前注浆锚杆；爆破出渣完成后，打设Φ25超前注浆锚杆、设钢筋网片；格栅钢拱架直径20cm，由Ф22、Ф25、Ф12钢筋加工而成，间距100；Φ22药卷式锚杆，长度3m，按100×100cm布置；复喷砼，喷射砼时应由下至上，呈“S”型分段喷射，喷浆口距喷射面位置保持在1.2m。6.根据权利要求1所述的瓦斯隧道采空区施工方法，其特征在于：所述二次衬砌施工包括以下步骤：第一步，安装环形及纵向盲管，环形盲管水量小的部位按设计每10m一道，每1m用射钉固定，底脚处用四通管与纵向盲管连接固定，纵向盲管每2m固定一道，纵环盲管与四通管连接横向PVC管，将水排向两侧水沟；第二步，EVA复合防水板，无钉铺设方法施工；第三步，钢筋安装；第四步，止水带安装，止水带安装利用堵头板将其卡在中间，堵头板厚度15cm，靠近