CN106968675A - 瓦斯隧道采空区的施工方法 - Google Patents

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CN106968675A CN201710166466.2A CN201710166466A CN106968675A CN 106968675 A CN106968675 A CN 106968675A CN 201710166466 A CN201710166466 A CN 201710166466A CN 106968675 A CN106968675 A CN 106968675A
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张永昌
万述兵
吴鸿胜
马辉杰
王小豹
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5TH CONSTRUCTION Co Ltd OF CHINA 15TH CORPERATION
China Railway 15th Bureau Group Co Ltd
Fifth Engineering Co Ltd of China Railway 15th Bureau Group Co Ltd
Original Assignee
5TH CONSTRUCTION Co Ltd OF CHINA 15TH CORPERATION
China Railway 15th Bureau Group Co Ltd
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
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    • E21D11/10Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries

Abstract

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。

Description

瓦斯隧道采空区的施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种隧道施工技术,更具体的说,它涉及一种瓦斯隧道采空区施工方 法。
背景技术
[0002] 在当前金融危机的影响下,国家出台了一系列刺激内需的经济政策,特别是基础 设施建设的投资,达到了前所未有的新高。中国是个多山多矿产的国家,尤其是煤碳的开采 过后未经治理,留下了众多采空区。全国地形自东往西由逐渐抬升的3区台地组成,约75%的 国土处在山岭、重丘区。对于建设要求线性更高的高等级公路,特别是高速公路,势必要建 更多、更长的隧道。而隧道也在所难免的穿越采空区。
[0003] 以云台山隧道,是阳翼高速公路全线最长的一条隧道,左线长3374m,右线长 3259m。该隧道穿越煤层与采空区,在K60+646揭露关门煤矿15#主煤层采空区。坍塌面范围 K60+646〜+651,位于隧中,宽5m,塌腔高度6m,为15#主煤层回采区,其横穿隧道拱顶,左高 右低,倾斜角5°,灰岩顶板冒落。经隧道开挖,顶板岩块及回填弃渣堆积体自然垮落形成塌 腔。裂隙发育,自稳性差;掌子面向前可视煤层已采,纵向下坡角度5°,其下依次为煤矸石、 弱风化泥砂岩互层,无渗水,稳定性较好;隧道拱顶两侧回采范围较大,可见坍塌巷道及矿 渣堆积体。
[0004] 在这种地质条件下修建隧道时不能采用全填充压力注浆、超前帷幕注浆等常规方 式进行采空区回填作业,一般采空区回填注浆需要较长的时间后才能进行隧道开挖施工, 靠覆岩层承担围岩荷载时间较长对于煤矿采空区地层在这段时间里极易发生坍塌、突水涌 泥事故,使隧道开挖不能正常进行,威胁到施工作业人员的安全,拖延整体工期,加大工程 投资费用。
发明内容
[0005] 针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种瓦斯隧道采空区施工方 法,其具有顺利快速安全高效穿越采空区、工程质量优良的优点。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种瓦斯隧道采空区施工方法,其 特征在于:包括如下步骤: 51、 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; 52、 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; 53、 瓦斯检测,依据瓦斯燃烧、爆炸浓度限定确定瓦斯级数; 54、 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; 55、 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; 56、 施工通风,險道米用独立通风,局部扇风机压入式通风; 57、 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; 58、 初期支护; 59、 二次衬砌施工。
[0007] 本发明进一步设置为: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 尚度,然后进彳丁吹砂; 超如钻孔, 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, 将注浆栗的管路安装、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。
[0008] 本发明进一步设置为:S6通风施工中,按Q=7.8(AS2L2) l/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,kg 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。
[0009] 本发明进一步设置为:S7开挖方法选取正台阶法施工。
[0010] 本发明进一步设置为: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 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、Φ 8钢筋网片、格栅钢拱架、Φ 25超前注浆锚杆; 爆破出渣完成后,打设Φ 25超前注浆锚杆、设钢筋网片;格栅钢拱架直径20cm,由Φ 22、 Φ25、Φ12钢筋加工而成,间距100; Φ 22药卷式锚杆,长度3m,按100 X IOOcm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。
[0011] 本发明进一步设置为: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IOm—道,每Im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,靠近混 凝土侧沿环向每0.5m用U型卡固定在堵头板处; 第五步,衬砌混凝土浇筑,灌注时从上而下、从未灌注段向灌注段施工,分层浇注。
[0012] 综上所述,本发明相比于现有技术具有以下有益效果:本发明具有: 1、对于采空区瓦斯聚集、积水地带、岩层破碎带、原始地层被破坏成洞条件困难等特点 采用物探、超前钻孔、TSP地质超前预报、巷道采空区洞探与测量、地质素描等预报预测技 术。围岩监控量测与瓦斯监控等相结合,动态施工,其具有顺利快速安全高效穿越采空区、 工程质量优良的优点。
[0013] 、开挖施工按照拱脚注浆加固,采空区填渣后帷幕注浆,洞体上方采空区进行喷砼 封闭裂隙水和裂隙周围破碎块。
[0014] 、采用无接触隧道位移量测,让围岩变化及时快速的掌握,更有效的增大施工安全 比例。
[0015] 、采空区回填,选用旋转大倾角皮带式输送机回填石渣,避免人工进入采空区携带 的安全风险。
[0016] 、局部采用扇风机,吹散瓦斯死角聚集。保证洞内正常施工,以提高安全性。
具体实施方式
[0017] 下面对本发明作进一步详细说明。
[0018] 实施例:一种瓦斯隧道采空区施工方法,具体方式:超前地质预报选用国际上最先 进的瑞士Amberg (安伯格)测量技术公司自主研发的新一代TSP-203plus超前地质预报系 统,该系统采用地震波反射原理,能长距离地预报隧道施工前方的地质变化,如断层破碎带 和其它不良地质带,其有效解译距离为掌子面前方100-200m,最高分辩率可达1.0m,具有探 测、解译距离远,分辩率高的优点,最适合作长期超前地质预报。
[0019] (Tunnel Seismic Prediction ahead)方法属于多波多分量高分辨率地震反射 法。地震波在设计的震源点(24个炮点,通常布置在隧道轴向与构造走向相交为锐角的隧道 边墙,)用小当量炸药激发产生。当地震波遇到岩石波阻抗差异界面(如断层、破碎带和岩性 变化等)时,一部分地震信号反射回来一部分信号透射进入前方介质。反射的地震信号将被 高灵敏度的地震检波器接收。数据通过TSPwin软件处理,了解掌握隧道工作面前方地质体 的性质(软弱岩带、破碎带、断层、含水岩层等)和位置及规模。
[0020] 、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。
[0021] 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,提前直观了解采空区所处位置。
[0022] 另外为更好的施工可以进行洞探,以下面为例说明,洞探、了解煤矿采空区概况: 关门煤矿采空区位于沁水县关门村(K60+300~K60+700),隶属于沁水县煤炭局,采空区平均 埋深60m,顶板管理方式为木头支柱,采后撤出,任其自然垮落。影响拟建高速公路中线长度 340m,采空区下为我单位承建的云台山隧道。该采空区由关门煤矿开采形成。关门煤矿为乡 办联营煤矿,1996年开采至今,年生产能力5~6万吨,开采15#煤层,顶板为灰岩、底板为泥 岩,开采煤层厚度2.5m,平均埋深60m,巷道式开采,煤柱支撑,矿井回采率约25%,煤矿已经 关闭。
[0023] 进入巷道进行实际勘察,确定坐标方位、高程,与隧道实际施工相比对,结合钻孔 探深度,当低于5m时,及时调整施工方案,防止顶板过薄冒落。
[0024] 隧道路段采空区冒落带体积估算按下面公式计算: Q=S-Iii-K- AV Q—采空区冒落带体积 m—米空区面积 K一采空区回采率 A V—采空区发生变形量总量占采空区塌陷区30% S3、进行瓦斯检测,加大监测频率,依据瓦斯燃烧、爆炸浓度界限,确定下一步施工方 案。
[0025] 瓦斯燃烧、爆炸浓度界限
Figure CN106968675AD00071
瓦斯浓度说明 体积浓度重量浓度 % ppm mg/m3 <5 <50000 <35714遇火能燃烧 5〜16 50000〜60000 35714〜42857 遇火能爆炸 7〜8 70000〜80000 50000〜57143 最易燃烧 9.5 95000 67857 爆炸力最限 >16 >16000 >114286为燃烧不爆炸 在一般的低瓦斯开挖段,按软弱岩层进行开挖支护,仰拱与二次衬砌紧跟全圆封闭。
[0026] 进入采空区范围,结合采空区实况与综合地质探测,与工期、技术,经济的可行性 确定采取石渣充填、帷幕注浆等辅助施工措施,进行开挖支护与后序施工。
[0027] 结合TSP方法掌握采空区岩层岩性、构造发育情况、地表水系情况、采空区所处隧 道位置,给确定预报方案提供前提条件。
[0028] 根据区域资料分析结果,制定超前地质预报方案,当隧道接近采空区,结构受力异 常复杂,应做好地质素描、TSP超前地质宏观性预报,通过综合分析做出预报结果。
[0029] 、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 层回采率与设计资料相对比。进行高程坐标与洞外联测,确定采空区与隧道的绝对位置。
[0030] 、根据地质素描与TSP地质超前预报,结合巷道洞探的实测数据,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;及时调整 支护参数。积水情况;如有积水,进行引排。瓦斯浓度;进行监测通风和抽放工作。
[0031] 确保以后隧道运营安全可以增加地质雷达探 在施工好的初期支护面上采用意大利产RIS-2KA型探地雷达,天线选择了 80MHz低频屏 蔽天线,有效探测深度可以达到10〜15m。对支护好的隧道断面进行雷达检测,如有空洞,采 用小导管进行注浆加固措施。
[0032] 辅助施工 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(做减震和止浆用)。
[0033] 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。
[0034] 将注浆栗的管路安装、调试完备,由现场地质工程师和试验工程师针对该注浆段 的水文地质情况确定好要注的浆液材料配比做出单浆液和双浆液注浆的决定,实施注浆作 业。如有富水情况采用双浆液注浆,无水地段采用单浆液灌注。并根据水的情况控制注浆量 的大小,根据出水压力调整注浆栗的压力值,保证注浆效果。调配胶凝时间和流经长度、管 路直径之间的关系。按照石渣的堆积密度确定浆液的扩散半径,注浆压力按终压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。
[0035] 、施工通风,隧道采用独立通风,两台风机,局部扇风机压入式通风。
[0036] 其中,供风量计算根据煤矿的规定,矿井风量的计算,应按不同要求计算,并取其 中最大的,以确定通风系统的总进风量。但考虑到隧道开挖是大断面不同于煤矿的井巷,因 此,总结出如下技术公式,并按瓦斯隧道施工中防止瓦斯积聚风速计算。
[0037] 根据我国煤矿的有关规定,并参照国内外规定的标准,对瓦斯隧道施工中防止瓦 斯积聚的风速不得小于lm/s,并按下式计算: Q=60SV 式中Q—开挖工作面需风量,m3/min S—隧道净断面面积,m2 V—防止瓦斯积聚风速,m/s 开挖工作面一次爆破的最大炸药量计算 按煤矿采用的修正公式计算开挖工作面爆破时的需风量: Q=7.8(AS2L2) l/3/t 式中Q—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,kg 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 隧道通过瓦斯地区,尽可能的增大开挖断面,这样开挖工序少、面积大,有利于通风,随 挖随衬砌。可供选择的开挖方法有全断面法、正台阶法、侧壁导坑法、CD法、CRD法。根据该工 法的评测,最终筛选正台阶法施工。
[0038] 增加安全性,瓦斯防突排放;钻孔排放首先查看煤层赋存情况,预测煤层参数等各 项指标,排放范围、半径、时间,钻孔数量、深度、角度。在煤层厚度1/2处的孔距不大于2倍排 放半径,一般孔底间距不大于2m,钻孔排放参数参考表 钻孔排放参数参考表1
Figure CN106968675AD00091
排放范围,m排放半径m 左右上下 彡5 彡5 彡5〜7 彡3 0.3〜1.0 钻孔排放位置在距煤层不小于3m的开挖面。钻孔穿透煤层,并进入顶板或底板岩层不 小于0.5m,当煤层倾角小、厚度大时,一次排放钻孔过长,俯角过大,可采用分段分部多次排 放,但首次排放钻孔的穿煤深度不得小于1.0m。
[0039] 增加排放前加强排放面和开挖段的支护,防止坍塌造成瓦斯突出。
[0040] 钻爆参数的设计: 1.打眼时,必须使用水风钻,严禁干式凿岩。
[0041] 炮眼方向、间距、深度及数量,炮眼深度不小于0.6m。在岩层内爆破,炮眼深度不足 0.9m时,装药长度不得大于炮眼深度的1/2,且大于0.5m;在煤层中爆破,装药长度不得大于 炮眼深度的1 / 2,所有炮眼的剩余部分用炮泥封堵。炮泥用水炮泥和黏土泡泥。水炮泥外剩 余的炮眼部分用黏土炮泥填满封实。严禁用煤粉石块等块状材料或其他可燃性材料作炮 泥。
[0042] 装药采用正向连续装药结构,电雷管只许由药卷的顶部顶入,并全部插入药卷内。 电雷管的连线,只能采取串联方式。
[0043] 起爆前,仔细检测瓦斯浓度,在放炮地点附近20米以内风流中,瓦斯浓度大于1% 时,不能起爆。另外还要检查一下风量大小及方向,炮眼内有无异状,炮眼堵塞情况以及全 线路的电阻值和导通情况等。当符合起爆要求后,方能起爆。每次起爆的雷管段别最后一段 (5段以下)的延期时间不能超过130MS。爆破器材选用煤矿许用炸药和煤矿许用雷管,采用 电力起爆。
[0044] 远距离放炮,远距离放炮是为防止突出预测失误而采取的一种安全防护措施。放 炮时把起爆点设在洞外,洞口杜绝一切火源。起爆母线采用铜芯防爆型的起爆电缆,使用煤 矿安全炸药和毫秒雷管(总延期时间不超过130ms),放炮时洞内停电撤人,放炮后30min方 可进入工作面检查。
[0045] 使用毫秒电雷管和安全炸药 瓦斯爆炸需要一定的反应时间,达到爆炸浓度的瓦斯遇到火源时不会立即爆炸,而会 延迟一段时间,这种现象称为引火延迟现象,其引火延迟时间称为感应期。使用毫秒电雷 管,并只用5段,不跳段使用,使总延期时间不超过130ms。由于延期时间小于感应期,因此不 会引燃、引爆瓦斯。煤矿安全炸药加入了适当的食盐作消焰剂,能吸收热量,降低爆炸气体 的温度,削弱瓦斯与氧气的连续反应。为防止炸药爆破时产生火焰,必须用炮泥封堵好炮 目艮,避免漏气。
[0046] 、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。本实施例中 采用正台阶法开挖。
[0047] 、下面对初期支护进行说明; 爆破开挖之后,及时进行初期支护:架设钢架和喷混凝土支护。若喷射混凝土不能及时 有效地封闭开挖面时,使二次衬砌紧跟开挖面,保证开挖段的安全稳定。进行支护作业时, 随时检测瓦斯浓度,重点检查拱顶、超挖处及台架等易于形成瓦斯积聚的地方 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,消除安 全隐患。由于是瓦斯段,为及时封闭围岩,防止瓦斯溢漏集聚,同时为保证施工安全,防止坍 方掉块等,必须先进行初喷气密性砼。气密性砼配合比由试验室另行提供。初喷砼厚度约 4cm,对凹凸不平处应尽量找平,喷射后应保证岩面基本平顺。喷C25级砼必须满足设计强度 要求。ZK60+166〜+650、K60+190〜+700段为ΙΠ类围岩,支护采用Φ22药卷式锚杆、Φ8钢筋 网片、格栅钢拱架、Φ 25超前注浆锚杆。
[0048] 在爆破出渣完成后,打设Φ 25超前注浆锚杆、设钢筋网片;格栅钢拱架直径20cm, 由Φ22、Φ25、Φ12钢筋加工而成,间距100; Φ22药卷式锚杆,长度3m,按100X IOOcm布置。
[0049] 复喷砼:隧道瓦斯地段喷射砼应为气密性砼。喷射气密性砼必须严格按照试验室 配合比进行计量配料,掺入外加剂要准确计量。采用机械拌合,严禁人工随意配料、人工搅 拌,并搅拌均匀。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一般应保持 在1.2m左右为宜。当设计喷射砼较厚而无法一次喷射完成时,应分两次或多次分层喷射,直 至满足设计厚度要求。
[0050] 监控量测数据合格后,围岩稳定,进行二次衬砌施工。衬砌时尽量减少施工缝,在 条件允许的情况下应尽可能采用全圆穿行式衬砌台车一次性浇注混凝土。结构形式由吹砂 减震层、围岩及填充石渣注浆固结圈、初期支护封闭瓦斯层和二次衬砌组成。减震层对外部 坠落物能起到保护注浆固结圈的作用,注浆固结圈、初期支护、二次衬砌承受围岩压力疏导 水流层层封闭瓦斯的作用。
[0051] 、仰拱开挖完成后按下步骤进行二次衬砌施工: 第一步:环形及纵向盲管安装,环形盲管水量小的部位按设计每IOm—道,水流量大的 部位适当增加,每Im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,按线路纵坡布设。纵环盲管与四通管连接横向PVC管,将水排向两侧水沟。
[0052] 第二步:铺设防水板,防水板无刀刮、斑点、烤焦等痕迹,用无钉铺设方法施工。安 装无紧绷、和避免过度松弛现象,松弛系数根据现场情况确定。防水板焊接后做气密性及抗 撕裂试验。
[0053] 第三步:钢筋安装,环向钢筋用钢筋弯曲机在加工厂按设计半径弯制成弧,接头处 用电弧焊接,避免安装时刺破及烤焦防水板。安装两端定位筋时用全站仪定位,定位筋要保 证有足够的强度和刚度,直径采用25mm以上,中间处用拉线定位,确保二次衬砌钢筋的保护 层厚度。
[0054] 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,(为 止水带宽度的1/2),宽度可依据设计混凝土的衬砌厚度定。靠近混凝土侧沿环向每0.5m用U 型卡固定在堵头板处,U型卡采用8mm圆钢制作。
[0055] 第五步:混凝土拌合: 1.水泥:采用强度高、收缩性小、耐磨性强、抗冻性好的普通硅酸盐水泥,其强度等级为 P0R42.5号。水泥进场时,应有产品合格证及化验单,应对品种、标号、包装、数量、出厂日期 等进行检查验收,并报监理工程师审批。
[0056] 粗集料:粗集料采用质地坚硬、耐久、洁净、有良好级配的碎石。其颗粒接近立方 体,最大粒径不超过31.5mm。
[0057] 细集料:采用天然砂,质地坚硬、耐久、洁净,并具有良好级配。
[0058] 混凝土搅拌及养护用水使用地下水,经检验各项指标均符合规范要求。
[0059] 钢筋:钢筋顺直,无裂缝、断伤、刻痕,表面的油污和颗粒状或片状锈蚀均已清除。
[0060] 矿渣粉煤灰和高效减水剂:采用高炉矿渣粉煤灰和SMS聚羧酸盐系高效减水剂,选 用粒化高炉矿渣粉煤灰做外掺料,它遇水急冷而成细小颗粒矿渣,具有很好的活性。矿渣粉 煤灰和SMS聚羧酸盐系高效减水剂一起配置,能降低泌水率,使硬化后混凝土中的孔结构性 状得到改善,孔径明显变小,孔隙率降低,混凝土结构致密。完全达到抗渗防水、封闭瓦斯及 提高结构耐久性的目的。
[0061] 第六步:浇筑混凝土,混凝土栗送入模,入模前检测坍落度,合格后方可入模。灌注 时从上而下、从未灌注段向灌注段施工,分层浇注。禁止单侧灌注,避免台车偏压使模板变 形。在钢筋密集区混凝土流动性差,可从堵头板处增设入料口,保证混凝土灌注密实,在振 捣效果不佳部位增设附着式振动器,或者预埋TTS管,便于衬砌后压浆回填。
[0062] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施 例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域 的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

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: 51、 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; 52、 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; 53、 瓦斯检测,依据瓦斯燃烧、爆炸浓度限定确定瓦斯级数; 54、 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; 55、 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; 56、 施工通风,險道米用独立通风,局部扇风机压入式通风; 57、 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; 58、 初期支护; 59、 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 尚度,然后进彳丁吹砂; 超如钻孔, 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, 将注浆栗的管路安装、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)l/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,kg; 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 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、Φ 8钢筋网片、格栅钢拱架、Φ 25超前注浆锚杆; 爆破出渣完成后,打设Φ 25超前注浆锚杆、设钢筋网片;格栅钢拱架直径20cm,由Φ22、 Φ25、Φ12钢筋加工而成,间距100; Φ 22药卷式锚杆,长度3m,按100 X IOOcm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IOm—道,每Im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,靠近混 凝土侧沿环向每0.5m用U型卡固定在堵头板处; 第五步,衬砌混凝土浇筑,灌注时从上而下、从未灌注段向灌注段施工,分层浇注。
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