CN204299586U - 一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构，包括保护岩柱和位于保护岩柱后侧下方的底部支撑结构，保护岩柱和底部支撑结构均位于所施工隧道的隧道开挖面与需穿越煤层之间，所施工隧道呈水平布设，底部支撑结构的竖向高度为H/2，其中H为所施工隧道的开挖高度；保护岩柱的宽度与所施工隧道的横向宽度相同，需穿越煤层位于所施工隧道的隧道开挖面前侧且为由后向前逐渐向下倾斜的煤层，保护岩柱与需穿越煤层呈平行布设；保护岩柱的前侧底面与底部支撑结构的底面组成隧道开挖面；底部支撑结构由多个支撑台阶组成。本实用新型结构简单、设计合理且施工方便、使用效果好，能确保揭煤过程安全进行，并降低隧道施工的危险性。

Description

一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构

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保护岩柱预留结构。

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。在揭开煤层前，从掘进工作面到煤层之间所留的岩柱，作为揭煤时的安全屏障至关重要，同时隧道开挖施工也应谨慎，防止煤层失稳。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保护岩柱预留结构，能确保揭煤过程安全进行，并降低隧道施工的危险性，确保隧道施工顺序进行。

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保护岩柱预留结构，其结构简单、设计合理且施工方便、使用效果好，能确保揭煤过程安全进行，并降低隧道施工的危险性。

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保护岩柱预留结构，其特征在于：包括保护岩柱和位于保护岩柱后侧下方的底部支撑结构，所述保护岩柱和底部支撑结构均位于所施工隧道的隧道开挖面与需穿越煤层之间，所施工隧道呈水平布设，所述底部支撑结构的竖向高度为H/2，其中H为所施工隧道的开挖高度；所述保护岩柱的宽度与所施工隧道的横向宽度相同，所述需穿越煤层位于所施工隧道的隧道开挖面前侧且为由后向前逐渐向下倾斜的煤层，所述保护岩柱与需穿越煤层呈平行布设且其厚度为D；当需穿越煤层与水平面之间的倾斜角度大于45°时，D不小于2m；当需穿越煤层与水平面之间的倾斜角度不大于45°时，D不小于1.5m；所述保护岩柱的前侧底面与底部支撑结构的底面组成所述隧道开挖面；所述底部支撑结构由多个支撑台阶组成，多个所述支撑台阶的横截面均为直角三角形且其沿所施工隧道的纵向延伸方向由前至后进行布设，多个所述支撑台阶由上至下布设在保护岩柱的后侧底部。

上述一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构，其特征是：当所述需穿越煤层与水平面之间的倾斜角度大于45°时，D＝2m～2.5m；当需穿越煤层与水平面之间的倾斜角度不大于45°时，D＝1.5m～1.8m。

上述一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构，其特征是：多个所述支撑台阶的横截面结构和尺寸均相同。

上述一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构，其特征是：多个所述支撑台阶的底面均为水平面。

上述一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构，其特征是：多个所述支撑台阶的总高度为H/2。

上述一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构，其特征是：所述底部支撑结构中所包括支撑台阶的数量为三个。

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、使用效果好，通过保护岩柱作为揭煤时安全屏障的同时，通过底部支撑结构对保护岩柱后侧进行进一步支撑，确保揭煤过程安全进行，并降低隧道施工的危险性，确保隧道施工顺序进行。同时，隧道开挖简便，通过隧道开挖形成底部支撑结构。

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，能确保揭煤过程安全进行，并降低隧道施工的危险性，确保隧道施工顺序进行。

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为本实用新型的结构示意图。

附图标记说明:

1—所施工隧道；   2—需穿越煤层；   3—保护岩柱；

4—底部支撑结构。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括保护岩柱3和位于保护岩柱3后侧下方的底部支撑结构4，所述保护岩柱3和底部支撑结构4均位于所施工隧道1的隧道开挖面与需穿越煤层2之间，所施工隧道1呈水平布设，所述底部支撑结构4的竖向高度为H/2，其中H为所施工隧道1的开挖高度；所述保护岩柱3的宽度与所施工隧道1的横向宽度相同，所述需穿越煤层2位于所施工隧道1的隧道开挖面前侧且为由后向前逐渐向下倾斜的煤层，所述保护岩柱3与需穿越煤层2呈平行布设且其厚度为D。当需穿越煤层2 与水平面之间的倾斜角度大于45°时，D不小于2m；当需穿越煤层2与水平面之间的倾斜角度不大于45°时，D不小于1.5m。所述保护岩柱3的前侧底面与底部支撑结构4的底面组成所述隧道开挖面。所述底部支撑结构4由多个支撑台阶组成，多个所述支撑台阶的横截面均为直角三角形且其沿所施工隧道1的纵向延伸方向由前至后进行布设，多个所述支撑台阶由上至下布设在保护岩柱3的后侧底部。

本实施例中，当需穿越煤层2与水平面之间的倾斜角度大于45°时，D＝2m～2.5m；当需穿越煤层2与水平面之间的倾斜角度不大于45°时，D＝1.5m～1.8m。

实际施工时，可根据具体需要，对保护岩柱3的厚度D进行相应调整。

本实施例中，多个所述支撑台阶的横截面结构和尺寸均相同。

并且，多个所述支撑台阶的底面均为水平面。多个所述支撑台阶的总高度为H/2。

本实施例中，所述底部支撑结构4中所包括支撑台阶的数量为三个。

实际施工时，可根据具体需要，对所述底部支撑结构4中所包括支撑台阶的数量进行相应调整。

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 (6)

1.一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构，其特征在于：包括保护岩柱(3)和位于保护岩柱(3)后侧下方的底部支撑结构(4)，所述保护岩柱(3)和底部支撑结构(4)均位于所施工隧道(1)的隧道开挖面与需穿越煤层(2)之间，所施工隧道(1)呈水平布设，所述底部支撑结构(4)的竖向高度为H/2，其中H为所施工隧道(1)的开挖高度；所述保护岩柱(3)的宽度与所施工隧道(1)的横向宽度相同，所述需穿越煤层(2)位于所施工隧道(1)的隧道开挖面前侧且为由后向前逐渐向下倾斜的煤层，所述保护岩柱(3)与需穿越煤层(2)呈平行布设且其厚度为D；当需穿越煤层(2)与水平面之间的倾斜角度大于45°时，D不小于2m；当需穿越煤层(2)与水平面之间的倾斜角度不大于45°时，D不小于1.5m；所述保护岩柱(3)的前侧底面与底部支撑结构(4)的底面组成所述隧道开挖面；所述底部支撑结构(4)由多个支撑台阶组成，多个所述支撑台阶的横截面均为直角三角形且其沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向由前至后进行布设，多个所述支撑台阶由上至下布设在保护岩柱(3)的后侧底部。

2.按照权利要求1所述的一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构，其特征在于：当所述需穿越煤层(2)与水平面之间的倾斜角度大于45°时，D＝2m～2.5m；当需穿越煤层(2)与水平面之间的倾斜角度不大于45°时，D＝1.5m～1.8m。

3.按照权利要求1或2所述的一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构，其特征在于：多个所述支撑台阶的横截面结构和尺寸均相同。

4.按照权利要求1或2所述的一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构，其特征在于：多个所述支撑台阶的底面均为水平面。

5.按照权利要求1或2所述的一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构，其特征在于：多个所述支撑台阶的总高度为H/2。

6.按照权利要求1或2所述的一种隧道穿越煤层施工用保护岩柱预留结构，其特征在于：所述底部支撑结构(4)中所包括支撑台阶的数量为三个。