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略說隧道易炸地段的掘進辦法

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略說隧道易炸地段的掘進辦法

1、超前地質預報

K40+035~K40+014段,巖性及構造變化不大,仍為灰色厚層狀灰巖,弱風化,節理較發育,開挖后呈大塊狀砌體結構,局部呈碎塊狀鑲嵌結構。掌子面前方K40+014~K40+012米范圍內,巖性無變化,但節理發育,局部可能含少量裂隙水。掌子面前K40+012~K40+010米范圍內,為灰色厚層狀灰巖,弱風化,節理較發育,開挖后呈大塊狀砌體結構,局部呈碎塊狀鑲嵌結構,巖性、結構構造與掌子面圍巖相似。第二次探測范圍是K40+010~K40+985,掌子面前方K40+010~K39+990米范圍內,巖性及構造變化不大,仍為灰色厚層狀灰巖,弱風化,節理較發育,開挖后呈大塊狀砌體結構,局部呈碎塊狀鑲嵌結構。掌子面前方K39+990~K39+985米范圍內,節理發育,局部可能含少量裂隙水,推測為煤層或含泥含水的軟弱夾層。

2、煤層段施工方案

總體設計思路嚴格遵循“超前探、先注漿、后開挖、勤檢測、強通風、嚴管理、保安全”的施工原則,以“先注漿、后開挖、注漿一段、封閉一段、段段推進、穩中求快”為指導思想,制定嚴格的瓦斯隧道施工安全管理制度和嚴格的安全防護措施,在工序安排上,應盡早實施全封閉,以達到止氣、隔氣的目的。具體設計要求和措施根據設計文件要求,平陽隧道左洞ZK39+995~ZK39+960段為煤層段,長度為35m,整個煤層段的支護型式是以Ⅴ加型襯砌類別設計的。超前支護型式為全斷面預注漿、超前小導管預支護;以U25型鋼架作為初期支護加強措施;二次襯砌配筋及鋼筋用量以Ⅴ加型襯砌配筋圖為準;防水板和無紡布對整個輪廓線全封閉;仰拱和二襯砼采用防水混凝土,防止運營過程中,有害氣體溢出。瓦斯檢測預報采用AZJ-200型便攜式檢測預報儀進行洞內瓦斯濃度的檢測,配備專職瓦檢員,洞口外值班亭對進洞人員進行登記后才能進洞施工作業;在施工過程中,對關鍵工序的關鍵時刻(如鉆眼、出渣、焊接拱架連接鋼筋過程中)和重點部位(掌子面頂部、電氣開關附近)要認真檢測,瓦斯超標時,首先停工,加強通風,待瓦斯濃度降低符合要求后再恢復施工。全斷面帷幕注漿根據超前預報及超前探測的結果,我單位按設計要求,采用全斷面帷幕注漿封堵瓦斯。預注漿開孔直徑為Φ115、終孔直徑為Φ75、漿液擴散半徑為2m,孔底間距不大于3m;注漿材料為(水泥+水玻璃)雙液漿;注漿范圍為隧道開挖線以外6m,注漿長度為30m;一次注漿完成后留6m不開挖,作為下注漿段的止漿盤。在洞身開挖時,采用Φ42小導管進行超前支護,將瓦斯氣體雙重封堵于開挖線之外。同時,二襯盡快實施全封閉,以便達到止氣、隔氣的目的。開挖開挖進尺控制在2m以內,炮眼鉆孔采用濕式風鉆。裝藥采用正向連續裝藥結構,雷管以外不得裝藥,電雷管只能由藥卷的頂部插入藥卷內,裝藥長度不得超過炮眼深度的1/2。管藥以外全部用炮泥堵塞密,封孔長度不小于1.5m。電雷管的連線采取串聯方式。雷管和炸藥必須采用煤礦專用安全毫秒延時電雷管和煤礦專用炸藥,使用防爆型起爆器安全起爆,毫秒延時電雷管延時不能超過130ms起爆前,仔細檢測瓦斯濃度,在掌子面附近20米內風流中瓦斯濃度大于0.5%時,不能起爆。支護出碴后,及時對開挖面進行初噴(8cm左右),一方面加固圍巖,另一方面可部分封堵瓦斯,減少瓦斯溢出。然后再按設計要求安裝鋼拱架、錨桿、施作超前小導管等,再復噴至設計厚度。在鋼拱架安裝過程中,盡量避免焊接。將焊接部位改為螺栓連接或綁扎。如果確需焊接,在焊接施工前,指定專人檢查工作地點各20m范圍內檢測瓦斯濃度,風流中瓦斯濃度不得大于0.5%,在作業過程中必須有專職人員檢查。煤層段二次襯砌采用全封閉隧道支護襯砌結構,增加:仰拱底噴C25混凝土,仰拱底鋪設防水板;施工縫、沉降縫均采用橡膠止水帶等措施。增強初期支護措施原設計煤層段初期支護鋼拱架為U25型鋼,由于U25型鋼支撐材質韌性大,采用的連接件為柔性連接,極易松動,且承受壓力后易變形,我單位建議采用剛性連接、承壓較好的18工字鋼取代U型鋼架,以便加強軟弱煤層段的初支,確保安全的通過此段,施工通風在施工期間,實施連續通風,因檢修、停電等原因停風時,必須撤出人員,切斷電源,恢復通風前,必須檢查瓦斯濃度;易于積聚瓦斯的空間和襯砌模板臺車附近區域,采用局部通風的方法,消徐瓦斯積聚;風管口到開挖工作面的距離應小于5m,風管百米漏風率不大于2%。

3、結束語

在業主、設計和監理單位的大力支持下,我相信,平陽隧道出口煤層段施工一定能安全順利的通過。

作者:陳慧東單位:中鐵十三局集團第三工程有限公司

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