CN204299584U - 一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，包括四个均从所施工隧道内的钻孔断面向前钻进至需穿越煤层的超前探孔；四个超前探孔分别为第一探孔、第二探孔、第三探孔和第四探孔，第一探孔的孔口位于隧道开挖面的中上部，第三探孔和第四探孔的孔口对称布设在第一探孔的孔口左右两侧下方，第一探孔、第三探孔和第四探孔的孔口位于一个三角形A的三个顶点上，第二探孔的孔口位于三角形A内部；第一探孔为仰孔，第二探孔为水平孔，第四探孔为俯孔；四个超前探孔均钻进至需穿越煤层顶板内。本实用新型结构简单、设计合理且施工方便、使用效果好的隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，所钻探孔数量少且各探孔孔位布置合理。

Description

一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，尤其是涉及一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构。

背景技术

随着我国国民经济的不断发展以及近年来西部大开发战略的逐步实施，西部地区铁路建设与公路建设项目不断增多，由于西部多为山区，在许多高等级公路铁路的建设多以建设隧道缩短里程。隧道工程往往是整条铁路或者整条高速公路的控制性工程，是关系到整条线路建设的关键性工程，尤其是复杂地质条件下的隧道工程。随着山岭地区交通快车道的大力建设，铁路、公路隧道穿越岩性软弱的煤系地区和赋存高压力的煤层瓦斯隧道比较多见。在建设铁路、公路隧道时，虽然会尽可能地避免煤层地区，但往往代价巨大，有时也不得不从煤田穿过，这就必然会遇到高瓦斯隧道以及穿越煤层隧道的施工。在穿越煤层隧道施工过程中，对前方需穿越煤层的产状确定至关重要，但目前在国内高瓦斯隧道施工技术以及穿越煤层隧道施工技术尚不成熟，多为借鉴煤矿安全技术方面的规定进行施工。因而，需设计一种结构简单、设计合理且施工方便、使用效果好的隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，所钻超前探孔数量少且各探孔孔位布置合理，便于快速、准确对前方需穿越煤层的位置和产状进行确定。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其结构简单、设计合理且施工方便、使用效果好，所钻超前探孔数量少且各探孔孔位布置合理。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征在于：包括四个均从所施工隧道内的钻孔断面向前钻进至需穿越煤层的超前探孔，四个所述超前探孔的孔径均为Φ50mm～Φ75mm；所述钻孔断面为所施工隧道的隧道开挖面且其与需穿越煤层之间的距离为8m～12m；四个所述超前探孔分别为第一探孔、第二探孔、第三探孔和第四探孔，四个所述超前探孔的孔口均位于隧道开挖面上，所述第一探孔的孔口位于隧道开挖面的中上部，所述第三探孔和第四探孔的孔口对称布设在第一探孔的孔口左右两侧下方且二者均位于隧道开挖面下部，所述第一探孔、第三探孔和第四探孔的孔口分别位于一个三角形A的三个顶点上，所述第二探孔的孔口位于所述三角形A的内部；所述第一探孔为仰孔且其由后向前逐渐向上倾斜，所述第二探孔为水平孔，所述第四探孔为俯孔且其由后向前逐渐向下倾斜；四个所述超前探孔均向前钻进至需穿越煤层的顶板内，且四个所述超前探孔钻进至需穿越煤层顶板内的深度不小于D，其中D＝0.5m。

上述一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征是：所述第二探孔的孔口位于所述三角形A的内部左下方。

上述一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征是：所述第二探孔的中心线与所施工隧道的纵向中心线呈平行布设。

上述一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征是：所述第三探孔为由后向前逐渐向左倾斜的倾斜孔，所述第四探孔为由后向前逐渐向右倾斜的倾斜孔。

上述一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征是：所述第三探孔和第四探孔与所施工隧道的纵向中心线之间的水平夹角均为20°～40°。

上述一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征是：所述第一探孔与水平面之间的夹角为65°～75°。

上述一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征是：所述第四探孔与水平面之间的夹角为25°～40°。

上述一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征是：所述钻孔断面与需穿越煤层之间的距离为10m左右。

上述一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征是：所述需穿越煤层为位于所述钻孔断面前方且由后向前逐渐向下倾斜的煤层。

上述一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征是：所述钻孔断面的顶部悬挂有瓦斯探头。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且施工方便。

2、钻孔方便且钻孔施工周期短。

3、所钻超前探孔数量少且各探孔孔位布置合理，便于快速、准确对前方需穿越煤层的位置和产状进行确定；同时，钻孔断面设置瓦斯探头，钻孔过程中能对钻孔断面的瓦斯浓度进行实时监测。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且施工方便、使用效果好的隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，所钻超前探孔数量少且各探孔孔位布置合理。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型四个超前探孔的孔口位置示意图。

图2为本实用新型第一探孔、第二探孔和第四探孔在竖直面上的布设位置示意图。

图3为本实用新型第二探孔、第三探孔和第四探孔在水平面上的布设位置示意图。

附图标记说明:

1—第一探孔；          2—第二探孔；          3—第三探孔；

4—第四探孔；          5—所施工隧道；        6—需穿越煤层；

7—隧道开挖面；        8—瓦斯探头。

具体实施方式

如图1、图2及图3所示，本实用新型包括四个均从所施工隧道5内的钻孔断面向前钻进至需穿越煤层6的超前探孔，四个所述超前探孔的孔径均为Φ50mm～Φ75mm。所述钻孔断面为所施工隧道的隧道开挖面7且其与需穿越煤层6之间的距离为8m～12m。四个所述超前探孔分别为第一探孔1、第二探孔2、第三探孔3和第四探孔4，四个所述超前探孔的孔口均位于隧道开挖面7上，所述第一探孔1的孔口位于隧道开挖面7的中上部，所述第三探孔3和第四探孔4的孔口对称布设在第一探孔1的孔口左右两侧下方且二者均位于隧道开挖面7下部，所述第一探孔1、第三探孔3和第四探孔4的孔口分别位于一个三角形A的三个顶点上，所述第二探孔2的孔口位于所述三角形A的内部。所述第一探孔1为仰孔且其由后向前逐渐向上倾斜，所述第二探孔2为水平孔，所述第四探孔4为俯孔且其由后向前逐渐向下倾斜。四个所述超前探孔均向前钻进至需穿越煤层6的顶板内，且四个所述超前探孔钻进至需穿越煤层6顶板内的深度不小于D，其中D＝0.5m。

本实施例中，所述第二探孔2的孔口位于所述三角形A的内部左下方。

实际施工时，可以根据具体需要，对第二探孔2的孔口位置进行相应调整。

本实施例中，所述第二探孔2的中心线与所施工隧道的纵向中心线呈平行布设。

并且，所述第三探孔3为由后向前逐渐向左倾斜的倾斜孔，所述第四探孔4为由后向前逐渐向右倾斜的倾斜孔。

本实施例中，所述第三探孔3和第四探孔4与所施工隧道的纵向中心线之间的水平夹角均为20°～40°。

本实施例中，所述第一探孔1与水平面之间的夹角为65°～75°。

并且，所述第四探孔4与水平面之间的夹角为25°～40°。

本实施例中，所述钻孔断面与需穿越煤层6之间的距离为10m左右。并且，所述钻孔断面与需穿越煤层6之间的距离为垂直距离。

本实施例中，所述需穿越煤层6为位于所述钻孔断面前方且由后向前逐渐向下倾斜的煤层。

本实施例中，所述钻孔断面的顶部悬挂有瓦斯探头8。

实际施工过程中，通过瓦斯探头8对钻孔断面处的瓦斯浓度进行实时监测。

实际使用过程中，通过第一探孔1、第二探孔2和第四探孔4能探明需穿越煤层6的倾角和倾向，并且通过第二探孔2、第三探孔3和第四探孔4能探明需穿越煤层6的走向，并据此确定需穿越煤层6的产状(包括倾角、倾向和走向)。同时，结合四个所述超前探孔的孔口位置信息，并结合四个所述超前探孔由孔口至需穿越煤层6的钻孔长度与钻孔方向，对需穿越煤层6的位置进行确定。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征在于：包括四个均从所施工隧道(5)内的钻孔断面向前钻进至需穿越煤层(6)的超前探孔，四个所述超前探孔的孔径均为Φ50mm～Φ75mm；所述钻孔断面为所施工隧道的隧道开挖面(7)且其与需穿越煤层(6)之间的距离为8m～12m；四个所述超前探孔分别为第一探孔(1)、第二探孔(2)、第三探孔(3)和第四探孔(4)，四个所述超前探孔的孔口均位于隧道开挖面(7)上，所述第一探孔(1)的孔口位于隧道开挖面(7)的中上部，所述第三探孔(3)和第四探孔(4)的孔口对称布设在第一探孔(1)的孔口左右两侧下方且二者均位于隧道开挖面(7)下部，所述第一探孔(1)、第三探孔(3)和第四探孔(4)的孔口分别位于一个三角形A的三个顶点上，所述第二探孔(2)的孔口位于所述三角形A的内部；所述第一探孔(1)为仰孔且其由后向前逐渐向上倾斜，所述第二探孔(2)为水平孔，所述第四探孔(4)为俯孔且其由后向前逐渐向下倾斜；四个所述超前探孔均向前钻进至需穿越煤层(6)的顶板内，且四个所述超前探孔钻进至需穿越煤层(6)顶板内的深度不小于D，其中D＝0.5m。

2.按照权利要求1所述的一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征在于：所述第二探孔(2)的孔口位于所述三角形A的内部左下方。

3.按照权利要求1或2所述的一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征在于：所述第二探孔(2)的中心线与所施工隧道的纵向中心线呈平行布设。

4.按照权利要求1或2所述的一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征在于：所述第三探孔(3)为由后向前逐渐向左倾斜的倾斜孔，所述第四探孔(4)为由后向前逐渐向右倾斜的倾斜孔。

5.按照权利要求4所述的一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征在于：所述第三探孔(3)和第四探孔(4)与所施工隧道的纵向中心线之间的水平夹角均为20°～40°。

6.按照权利要求1或2所述的一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征在于：所述第一探孔(1)与水平面之间的夹角为65°～75°。

7.按照权利要求1或2所述的一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征在于：所述第四探孔(4)与水平面之间的夹角为25°～40°。

8.按照权利要求1或2所述的一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征在于：所述钻孔断面与需穿越煤层(6)之间的距离为10m左右。

9.按照权利要求1或2所述的一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征在于：所述需穿越煤层(6)为位于所述钻孔断面前方且由后向前逐渐向下倾斜的煤层。

10.按照权利要求1或2所述的一种隧道穿越煤层施工用超前探测钻孔施工结构，其特征在于：所述钻孔断面的顶部悬挂有瓦斯探头(8)。