【正文】 之后只開(kāi)挖上部臺(tái)階，直至揭開(kāi)煤層并進(jìn)入煤層底板不小于 5m后再進(jìn)行下部臺(tái)階的開(kāi)挖及揭煤。 平導(dǎo)采用全斷面開(kāi)挖至在距煤層法距不小于 7m處，并把平導(dǎo)開(kāi)挖掌子面刷成斜面，使之與所揭煤層頂板層面平行。 9 隧道石門(mén)揭煤施工 隧道揭煤開(kāi)挖方式 平導(dǎo)揭煤開(kāi)挖方式 平導(dǎo)在煤系地層中的Ⅴ級(jí)圍巖加強(qiáng)支護(hù)時(shí)， 最大開(kāi)挖斷面寬 ，高 ，開(kāi)挖 32 斷面 。 ⑸ 電氣設(shè)備著火時(shí)，應(yīng)先切斷電源；不能直接滅火時(shí)，必須設(shè)置防火墻封閉嚴(yán)密；如瓦斯爆炸引起火災(zāi)時(shí)，不得停風(fēng)，但應(yīng)控制風(fēng)量。避災(zāi)路線示意圖見(jiàn)圖 81 所示，避災(zāi)路線分正洞和平 導(dǎo)兩部分如下： 正洞：工作面→正洞→洞外 平導(dǎo)：工作面→反向通風(fēng)橫通道→正洞→洞外 31 圖 81 烏蒙山一號(hào)隧道揭煤施工避災(zāi)路線圖 其他 安全防護(hù)措施 根據(jù)隧道實(shí)際施工情況，需采取以下安全技術(shù)和安全防護(hù)措施： ⑴ 隧道相關(guān)施工人員需參加防治突出知識(shí)培訓(xùn)，熟悉煤與瓦斯突出預(yù)兆和防治突出的基本知識(shí)，以便施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有突出預(yù)兆及時(shí)匯報(bào)并作相應(yīng)處理； ⑵ 在隧道頂部作業(yè)時(shí)，應(yīng)隨時(shí)檢測(cè)作業(yè)范圍的瓦 斯?jié)舛龋绕鋺?yīng)注意檢測(cè)坍空區(qū)、拱頂、腳手架頂、臺(tái)車頂?shù)纫子诜e聚瓦斯的地方，當(dāng)瓦斯?jié)舛却笥?%時(shí)，附近 20m范圍內(nèi)必須立即停止作業(yè)，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理； ⑶ 進(jìn)入隧道的人員必須在洞口進(jìn)行登記并 隨身 攜帶個(gè)人 隔離式 自救器，嚴(yán)禁穿著易于產(chǎn)生靜電的服裝或攜帶火源等進(jìn)入 隧道 ； ⑷ 洞口、洞口房、通風(fēng)機(jī)房附近 20m 范圍內(nèi)不得有火源。 個(gè)體防護(hù) 進(jìn)入瓦斯工區(qū)的人員，必須隨身攜帶自救器。壓風(fēng)自救器隨工作面推進(jìn)以 50m的間距前移。如用壓縮空氣供風(fēng)時(shí)，應(yīng)有減壓裝置及帶閥門(mén)的呼吸嘴。避難所內(nèi)支護(hù)良好，并設(shè)用與洞外地面值班室的直通電話。遠(yuǎn)距離放炮揭煤時(shí)，人員必須撤到洞外。 放炮揭開(kāi)和穿過(guò)煤層 在采取有效的防突措施，并經(jīng)措施效果檢 驗(yàn)，經(jīng)相關(guān)技術(shù)人員確認(rèn)無(wú)突出危險(xiǎn)時(shí)，可采用遠(yuǎn)距離放炮揭開(kāi)煤層。 8 安全防護(hù)措施 為防止突出預(yù)測(cè)失誤或防突措施失效而發(fā)生的突出，在隧道揭穿煤層的整個(gè)施工階段，都必須采用安全防護(hù)措施。直到措施有效，方可放炮揭煤。 檢驗(yàn)孔布置方法：效果檢驗(yàn)孔應(yīng) 置于所在部位防突措施孔密度相對(duì)較小、孔間距相對(duì)較大的位置，并遠(yuǎn)離周圍的各防突措施鉆孔或盡可能與個(gè)防突措施孔保持等距離，在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜地帶應(yīng)根據(jù)情況適當(dāng)增加檢驗(yàn)鉆孔。 防突措施效果檢驗(yàn)指標(biāo) 采用鉆屑瓦斯解吸指標(biāo) K1 值 ，防突措施效果檢驗(yàn)指標(biāo)臨界值參照突出預(yù)測(cè)指標(biāo)臨界值。 R25N 自進(jìn)式錨桿 R25N 自進(jìn)式錨桿每根長(zhǎng) 9m，若不能進(jìn)入煤層底板則其水平超前距為 1m，施工要求： ⑴ 錨桿環(huán)向間距為 20~30 cm； ⑵ 管心與襯砌設(shè)計(jì)外廓線間距為 30cm； ⑶ 傾角：仰角 3~5176。注漿參數(shù)應(yīng)根據(jù)注漿試驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng) 情況調(diào)整。水玻璃濃度為35Be′，注漿壓力在土層中壓注水泥漿時(shí)，壓力不小于 2MPa，其余地段注漿壓力不小于1MPa。 管棚參數(shù)設(shè)計(jì) 開(kāi)挖管棚工作室 搭設(shè)鉆孔平臺(tái) /安裝鉆機(jī) 測(cè)定孔位 鉆孔 /接長(zhǎng)鉆桿 安裝管棚鋼管 鉆桿分節(jié)退出卸下 桿接長(zhǎng)準(zhǔn)備 鋼管內(nèi)外注漿 拱部開(kāi)挖 /架設(shè)鋼拱架 注漿固結(jié)圍巖 安裝管棚鋼筋籠 29 圖 611 注漿小導(dǎo)管加工圖 小導(dǎo)管安裝：采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔后，將小導(dǎo)管按設(shè)計(jì)要求插入孔中，圍巖軟弱地段用游錘或鑿巖機(jī)直接將小導(dǎo)管從格柵中部打入，外露端支撐于開(kāi)挖面后方的鋼架上，與鋼架共同組成預(yù)支護(hù)體系。前端做成尖錐形，尾部焊接φ 8mm 鋼筋加勁箍，管壁上每隔 15cm 交錯(cuò)布置注漿孔，孔眼直徑為 6～ 8mm。預(yù)注水泥、水玻璃雙液注漿加固圍巖并止水，漿液中摻入 HGA 型灌漿料。 導(dǎo)管進(jìn)入煤層底板不小于 2m，若不能進(jìn)入煤層底板則小導(dǎo)管的水平超前距為 1m。 28 圖 610 大管棚施工工藝流程圖 超前小導(dǎo)管 超前小導(dǎo)管注漿預(yù)支護(hù)，采用φ 42mm 鋼管制作，導(dǎo)管長(zhǎng) 9m，環(huán)向間距 30cm 并與大管棚交錯(cuò)布置，傾角 5~8176。 注漿結(jié)束后及時(shí)清除管內(nèi)漿液，并用 30水泥砂漿充填，增強(qiáng)管棚的剛度和強(qiáng)度。 ⑹ 注漿 采用 1∶ 1 水泥砂漿；用 KBY50/70 液壓注漿機(jī)將水泥漿注入管棚鋼管內(nèi)，初壓 MPa～ MPa，終壓 2 MPa，持壓 15 min 后停止注漿。 接長(zhǎng)鋼管應(yīng)滿足受力要求，相鄰鋼管的接頭應(yīng)前后錯(cuò)開(kāi)。 ⑸ 安裝管棚鋼管 鋼管采用絲扣連接，棚管四周鉆φ 8mm 出漿孔管頭焊成圓錐形，便于入孔。作為開(kāi)挖洞身的地質(zhì)預(yù)探預(yù)報(bào)，作為指導(dǎo)洞身開(kāi)挖的依據(jù)。鉆進(jìn)過(guò)程中經(jīng)常用測(cè)斜儀測(cè)定其位置，并根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)的現(xiàn)象及時(shí)判斷成孔質(zhì)量，并及時(shí)處理鉆進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)的事故。巖質(zhì)較好的可以一次成孔；鉆進(jìn)時(shí)產(chǎn)生坍孔、卡鉆的，需補(bǔ)注漿固結(jié)后再鉆進(jìn)。鉆機(jī)定位用經(jīng)緯儀、掛線、鉆桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法，確保鉆機(jī)鉆桿軸線也孔口管軸線相吻合。 平臺(tái)連接 要牢固、穩(wěn)定?？卓诠茏鳛楣芘锏膶?dǎo)向管，用經(jīng)緯儀以坐標(biāo)法在工字鋼架上定出其平面位置；用水準(zhǔn)尺配合坡度板設(shè)定孔口管的傾角；用前后差距法設(shè)定孔口管的外插角，孔口管應(yīng)牢固焊接在工字鋼上，防止?jié)仓炷習(xí)r產(chǎn)生位移。 (不包括路線縱坡 )； ⑷ 鋼管施工誤差：徑向不大于 20 cm； ⑸ 進(jìn)入煤層底板不小于 5m。大管棚采用φ 89mm 的鋼花管，壁厚 5mm，并壓注 1:1 水泥砂漿，縱向與下一環(huán)的小導(dǎo)管搭接5m。以煤礦揭煤防突技術(shù)的金屬骨架法防突和城市地鐵淺埋暗控技術(shù)措施管注漿法防坍，以固化漿液充填巖石間孔（裂）隙技術(shù)措施相結(jié)合的超前支護(hù)局部防突技術(shù)措施。 超前支護(hù)措施 在開(kāi)挖工作面距煤層法距不小于 3m處，對(duì)隧道上部和兩幫的弧形輪廓超挖 ~1m，設(shè)置超前大管棚一環(huán)、小鋼導(dǎo)管和自進(jìn)式錨桿多層交錨超前支護(hù)。 揭煤局部防突措施 局部抽排措施 在開(kāi)挖面距煤層法距不小于 5m 處對(duì)煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)或區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)時(shí)，若指標(biāo)超標(biāo)，則應(yīng)對(duì)石門(mén)所揭煤層實(shí)施局部排放的防突措施。 根據(jù)地勘資料數(shù)據(jù)，正洞揭煤區(qū)域防突措施初步?jīng)Q定： 二疊系上統(tǒng)宣威群中的 C C3 煤層采用優(yōu)化后的方案 三， C C5 和 C7 煤層采用優(yōu)化后的方案五即施工一條巖巷用穿層鉆孔進(jìn)行區(qū)域消突并結(jié)合方案三打一定數(shù)量的順 26 層鉆孔以減少穿層鉆孔的施工量且提高消突效果。因此，針對(duì)方案三 ~方案五優(yōu)缺點(diǎn)及工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)情況，特提出其使用條件及相應(yīng)優(yōu)化措施，具體見(jiàn)表 64。方案四煤巷掘進(jìn)區(qū)域消突也存在些松軟煤層順層孔施工及排放效果問(wèn)題。方案三主要存在順層長(zhǎng)鉆孔的施工及排放消突問(wèn)題，尤其是煤層比較薄或在煤層賦 存不穩(wěn)定的區(qū)域鉆孔很難達(dá)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。 通過(guò)以上對(duì)方案三 ~方案五工程量估算和經(jīng)濟(jì)概算對(duì)比分析可知，方案三在工程量和經(jīng)濟(jì)效益上明顯優(yōu)于方案五，方案三略優(yōu)于方案四但相差不大。 方案五：巖巷 ，穿層鉆孔 520 個(gè)，鉆孔最長(zhǎng) 25m，最短 11m，取平均值 18m，鉆孔 工程量 9360m。 方案四：施工煤巷 49m，煤巷掘進(jìn)區(qū)域措施孔 45 個(gè)，鉆孔工程量 1500m。 方 案 五 ① 只需兩條巖巷就可以滿足用穿層鉆孔完成 5層煤的區(qū)域消突鉆孔布置； ② 巖巷可以作為橫通道利用； ③ 在巖巷內(nèi)施工鉆孔對(duì)施工人員安全； ④ 巖巷平行煤層走向，可施工垂直煤層走向的穿層鉆孔，鉆孔工 程量小。 ① 順層下向孔在煤層松軟或有水的情況下，排放效果不好； ② Ⅱ部的順層措施孔與 Ⅰ部的穿層孔控制范圍重疊，加大了工程量 ； ③ 施工 Ⅱ部順層孔時(shí)對(duì)后繼工程施工有影響； 方 案 三 ① 鉆場(chǎng)容易施工，施工工期較煤巖巷短； ② 無(wú)煤、巖巷掘進(jìn)工程量； ③ 通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，通風(fēng)管理容易。 ① 斷面大，鉆孔數(shù)量多，鉆孔施工巖孔段工程量大； ②揭開(kāi)Ⅰ部時(shí)所需要的排放時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)； ③ 部分鉆孔在斜面上施工。方案三 ~方案五正是利用平導(dǎo)超前揭煤，提前對(duì)正洞石門(mén)進(jìn)行區(qū)域防突措施，大大縮短了正洞揭煤工期。如下圖 69 所示： （ a） 正洞開(kāi)挖輪廓線≥（ b） 圖 69 通過(guò)巖巷施工穿層鉆孔設(shè)計(jì)示意圖 a—巖巷位置示意圖 ； b—鉆孔布置示意圖 針對(duì)正洞區(qū)域防突措施以上技術(shù)方案 優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比見(jiàn)表 62 所示： 通過(guò)表 62 分析比較，結(jié)合烏蒙山一號(hào)隧道實(shí)際施工條 件，方案一和方案二雖然有各自的優(yōu)點(diǎn)，但必須在揭每層煤前才能實(shí)施區(qū)域防突措施，對(duì)揭煤工期影響大且穿層鉆孔工程量大，故這兩種技術(shù)方案不予采納。在距離巷 道撥門(mén) 17m~49m之間， 施工穿層鉆孔。在超出平導(dǎo)區(qū)域措施控制范圍的煤體內(nèi)掘進(jìn)時(shí)，對(duì)煤巷掘進(jìn)采取區(qū)域防突措施，鉆孔控制范圍為上部 20m，下部 10m，且控制煤層全厚。在Ⅰ部揭穿煤層后，在Ⅰ部的底部和右側(cè)布置扇形順煤層鉆孔，按區(qū)域措施要求對(duì)其余開(kāi)挖斷面影響范圍的煤體進(jìn)行區(qū)域消突。 經(jīng)過(guò)表 61 分析比較，結(jié)合烏蒙山一號(hào)隧道平導(dǎo)實(shí)際施工條件和設(shè)計(jì)開(kāi)挖方式，平導(dǎo)區(qū)域防突措施選取方案一的鉆孔布置方式。 ⑤ Ⅱ部排放效果檢驗(yàn)操作方便，檢驗(yàn)結(jié)果可靠。 ① 鉆孔施工巖孔段工程量大，鉆孔數(shù)量多，開(kāi)孔不易控制； ②揭開(kāi)Ⅰ部時(shí)所需要的排放時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)； ③ 部分鉆孔在斜面上施工。在Ⅰ部揭穿煤層后，在Ⅰ部的底板實(shí)施順煤層鉆孔，對(duì)Ⅱ部開(kāi)挖斷面區(qū)域措施要求控制范圍內(nèi)煤體布置扇形順層鉆孔進(jìn)行區(qū)域消突。 平導(dǎo)揭煤區(qū)域防突措施 平導(dǎo)區(qū)域防突措施鉆孔布置可由以下兩個(gè)方案： ㈠ 方案一 在平導(dǎo)距煤層法距不小于 7m 的開(kāi)挖斷面上（此時(shí)開(kāi) 挖掌子面已按要求刷成與所揭煤層頂板層面平行的斜面），對(duì)平導(dǎo)全斷面進(jìn)行區(qū)域消突，即布置平導(dǎo)開(kāi)挖全斷面區(qū)域措施要求控制范圍煤體的鉆孔。鉆孔 開(kāi)孔 位置設(shè)在距煤層垂距不小于 7m 的開(kāi)挖工作面上，各孔應(yīng)穿透煤層并進(jìn)入底板不小于 ， 當(dāng)鉆孔不能一次穿透煤層全厚時(shí)，應(yīng)保持煤孔最小超前距 15m。若測(cè)得煤層瓦斯壓力 P≥ （或煤層原始瓦斯含量 W≥ 8m3/t），應(yīng)視該煤層有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，在開(kāi)挖面掘進(jìn)至距煤層法向距離不小于 7m處必須采取區(qū)域防突技術(shù)措施。 采用抽放措施時(shí)應(yīng)編制專項(xiàng)抽放設(shè)計(jì)，抽放措施初步設(shè)計(jì)見(jiàn)附錄 B。當(dāng)揭煤斷面較大，巖石破碎程度較高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大距離。 區(qū)域防突措施主要采用鉆孔排放瓦斯或瓦斯抽放，工作面局部防突措施 可采用鉆孔排放、 金屬骨架超前支護(hù)、煤體固化等 技術(shù)措施。 突出危險(xiǎn)工作面必須采取防突技術(shù)措施。 以上幾個(gè)預(yù)測(cè)指標(biāo)任何一個(gè)超出臨界值即判定為揭煤工作面為突出危險(xiǎn)工作面。綜合指標(biāo) D、 K 的臨界值見(jiàn)表 54 所示： 15 表 54 用綜合指標(biāo) D 和 K 預(yù)測(cè)煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性的臨界值 煤層突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo) D 煤層突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo) K 無(wú)煙煤 其它煤種 20 15 煤層突出危險(xiǎn)性評(píng)價(jià) 各煤層石門(mén)揭煤工作面突出危險(xiǎn)預(yù)測(cè)指標(biāo)的臨界值應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)考察確定或參考隧道附近開(kāi)采煤礦對(duì)各煤層的預(yù)測(cè)指標(biāo)臨界值，在確定之前或無(wú)附近煤礦參考可暫按《 防治煤與瓦斯突出細(xì)則 》中推薦的臨界值確定工作面的突出危險(xiǎn)性。綜合指標(biāo) D、 K 的計(jì)算公式為： ( / 3 ) ( )D H f p? ? ? (1) /K p f?? (2) 式中 ， D——煤層的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)； K——煤層的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)； H——煤層埋深 ， m； P——煤層瓦斯壓力，取兩個(gè)測(cè)壓鉆孔實(shí)測(cè)瓦斯壓力的最大值， MPa； Δp——軟分層煤的瓦斯放散初速度指標(biāo)； f——軟分層煤的平均堅(jiān)固性系數(shù)。 如果因撥鉆、封孔等操作不及時(shí)，測(cè)定瓦斯流量的時(shí)間已超過(guò)規(guī)定的時(shí)間時(shí)，該測(cè)定結(jié)果不能作為判定工作面有無(wú)突出危險(xiǎn)性的依據(jù)。 若無(wú) TWY 儀器，鉆孔瓦斯涌出初速度 q 可用符合要求的流量計(jì)代替測(cè)定。 鉆孔瓦斯涌出初速度 q 用 TWY突出危險(xiǎn)預(yù)報(bào)儀進(jìn)行測(cè)定。 min1/2） 干煤 濕煤 14 預(yù)測(cè)指標(biāo) q 的測(cè)定 及其臨界值 采用 ZWC2 型鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝置測(cè)定鉆孔瓦斯涌出初速度 q 值。 K1 測(cè)定方法詳見(jiàn) WTC 瓦斯多參數(shù)突出預(yù)測(cè)儀使用說(shuō)明書(shū)， 鉆屑瓦斯解析指標(biāo) K1值 的臨界值見(jiàn)表 52 所示。當(dāng)秒表走到 t0 時(shí)（ t02min），啟動(dòng)儀器采樣測(cè)定，采樣完畢用鍵盤(pán)輸入 t0和測(cè)定煤樣點(diǎn)距孔口的距離 L，儀器自動(dòng)計(jì)算 K1值。預(yù)測(cè)鉆孔布置示意圖見(jiàn)圖 51： A3A1 A2 A3煤層支護(hù)體支護(hù)體開(kāi)挖工作面（b） （c）開(kāi)挖輪廓線A1 A2A4 A5A3A5A4（a）A1 A2A4A5 圖 51 預(yù)測(cè)鉆孔布置設(shè)計(jì)示意圖 a— 鉆孔開(kāi) 孔位置平面圖； b— 鉆孔平面圖； c— 鉆孔剖面圖 預(yù)測(cè)指標(biāo) K1 值 的測(cè)定 及其臨界值 采用 WTC 瓦斯突出參數(shù)儀測(cè)定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo) K1值。 二次預(yù)測(cè) 在開(kāi)挖