煤系地層隧道施工揭煤施工技術管理

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摘要:當隧道穿越瓦斯地層時，隧道施工極易出現(xiàn)遇到瓦斯而爆炸的情況，如何確保煤系地層隧道中的安全施工，成了煤礦產業(yè)面臨的主要問題之一?；诖?，對煤系地層隧道施工中揭煤施工技術進行了討論，并詳細闡述了其在隧道施工中的應用，在保障煤礦安全生產的同時，確保施工人員的人身安全。

關鍵詞:煤系地層;隧道施工;揭煤施工技術

1煤系地層瓦斯隧道安全揭煤技術探析

(1)超前探測。超前探測主要分為初步探測和精確探測。初步探測主要表現(xiàn)為在接近突出的煤層時，在準備開挖的工作面上打一個孔，便于之后的深入探測。超前探孔大概有17．5m左右。精準探測是在開挖前打三個孔，比初步探測所打的孔要深10m左右。在全部步驟完成之后，可以把煤芯取出，從而更加準確的探測煤的深度，同時可以測算出煤層所處在的位置，以及更加詳細的情況。在對煤層進行分析時，所描繪的現(xiàn)象將瓦斯分布情況動態(tài)展現(xiàn)。在探孔施工中，務必要確保探孔穿透煤層進入底板的距離要超過0．5m，在將煤芯取出過程中需要保證煤芯的完整度，不能出現(xiàn)破損或者損壞。在穿透煤層之后，相關人員需要干鉆取樣，對樣品性質進行綜合分析。探孔的半徑要大于38mm，確定出當地的地質狀況或者瓦斯分布情況。相關施工人員在鉆孔中要詳細記錄孔內漿液的組成和分布情況，并根據一孔多用的原則確定出孔的具體位置，最大程度發(fā)揮出探孔的排放瓦斯作用。(2)危險預測。在瓦斯?jié)舛容^大的區(qū)域，相關施工人員需要注意瓦斯測壓孔的位置要在煤層垂直上方5m，并在此過程進行危險預測，危險預測的位置在煤層開挖工作面的3m左右。在開展危險預測工作時，工作人員需要注意以下幾個方面:揭煤施工技術是采用的瓦斯壓力和鉆屑指標法。煤巷挖掘采用的是分析瓦斯涌出初速度法或者“R”指標法。在對突出危險預測中，相關指標務必要確保在臨界指標以內，而確定臨界指標的方法如下:首先測量實際工程中的相關數據，然后從相關指標中找出危險臨界值的實際數值。(3)防突方法。加強隧道通風:施工人員在進行隧道挖掘時，需要加強通風，能極大的降低瓦斯?jié)舛群屯咚沽?，避免瓦斯爆炸情況出現(xiàn)。對于高濃度瓦斯隧道，則需要設置兩套通風機和電動機，且每一臺機器都需要配置專用開關和線路，避免機器運行過程中因為線路問題造成相互影響，全面保證機器的穩(wěn)定高效運行。在瓦斯?jié)舛容^低時，相關人員可以適當的減少通風機的數量，而備用機械的啟動時間務必不能超過十分鐘。排放瓦斯:當瓦斯含量較低時，通常采用兩種排放手段，第一是自然排放，第二是通風筒排放。自然排放顧名思義是讓瓦斯以自然消散的形式排出，而在利用通風筒排放時，需要利用風筒將礦內瓦斯引入到20外的專門坑道中，以此確保后續(xù)放炮的正常開展。當瓦斯的含量過高，會導致噴出的時間增加。在此情況下，為了減少污染，需要采用插管排放。當瓦斯的分布范圍交廣，就可以采用抽放法。采用這種方法的時候，需要保障員工的安全，需要停止挖掘工作，將管道堵住。防治瓦斯噴出手段:當瓦斯含量不高裂縫也較小時，只需要采用粘土將裂縫補上，以此來降低瓦斯噴出的概率。防止突出:在開挖工作面上打下鉆孔，鉆孔位置在垂直煤層2m處，并在鉆孔周圍形成卸壓帶，全方位防止突出。(4)對于防突效果的檢驗。防突效果的檢驗位置在距離煤層垂直上方2m出，在開展相關檢驗時，需要參考“瓦斯隧道技術規(guī)范”，存在任何一項指標不符合規(guī)程規(guī)定以及在打檢驗孔時有噴孔情況發(fā)生都可以判定為檢驗無效。(5)揭煤施工。揭煤施工方法的影響因素包括兩大方面:隧道斷面面積以及煤層突出危險程度。通常而言，在煤系地層施工階段會采用兩種物品，毫秒電雷管以及煤礦炸藥，毫秒電雷管的爆炸時間需要小于130ms，煤礦安全炸藥的爆炸威力也有明確規(guī)定，通常為巖石銨銻炸藥威力的0．8倍。在揭煤安全施工過程中，需要注意以下幾個方面:首先是初期支護需要緊跟工作面，以此來降低瓦斯泄露是初期支護需要緊跟工作面，以此來降低瓦斯泄露的概率。利用風槍鑿眼放炮，該項施工流程需要在支護120min之內完成，以此極大的保障混凝土質量和強度。在出現(xiàn)巖石破碎情況時，很容易出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象，該現(xiàn)象會極大的影響鑿眼時間，施工人員通常會采用降低藥量或者縮小炮眼的方式減少不良現(xiàn)象的發(fā)生。

2煤系地層隧道施工中的其他施工技術

(1)減沉開采:減沉開采主要包括條帶開采、填充開采以及注漿開采。條帶開采存在一定的技術問題，主要包括資源浪費較大、煤礦的產量較低等。充填開采則需要大量的充填材料，這就意味著填充成本較高，不適合于高產高效的煤礦開采需求。而為了在降低成本的同時減少環(huán)境破壞，當下使用較多的是對離層量大的區(qū)域進行注漿充填處理，這較為有效的控制了地表塌陷。(2)煤礦地下汽化技術:煤礦地下汽化技術是對所儲存的氣體進行探測，最終得到可燃氣體的過程。簡單來說就是將煤通過化學反應轉換為汽化煤，更方便煤輸送到地面。此技術是基于化學反應，在技術實現(xiàn)的過程中，需要進行準確的判斷，判斷不同的氣體所產生的不同作用。在汽化過程中，需要不斷的提升技術，保障環(huán)境的良好發(fā)展，在開采過程中，對勞動力的安全得到更多的保障。在煤礦的氣化過程中，需要找到適合的條件，促使技術可以更好地展現(xiàn)其效果。煤層中，隨著厚度的增加，產生的熱氣也會不斷的增加，當煤礦中的灰氣含量超過40%時，產生的熱氣值將會大幅度下降，而當夾石層的厚度大于煤礦總厚度的30%時，就會極大的損失煤礦，其損失率有時會高達40%，在此背景下進行煤礦的汽化，不僅會對環(huán)境污染增加，還會導致煤礦的純度不高，更不能很好的保障員工的安全。在化學反應中，讓區(qū)域內的受熱不均勻，最終導致煤礦的損失慘重。風中的氧氣含量，也是應用汽化技術的關鍵。在使用技術的時候，需要保障風中的氧氣含量足夠，這樣會減少對空氣的污染，減少氮化物的產生。氧氣可以增加可燃度，氧氣的含量也會提升熱值，保證開采轉化順利。對于更深層的煤礦，產生的污染也更多，需要開采更加適合的技術對煤礦進行開采，提高經濟效益，減少環(huán)境污染。煤礦汽化的技術還存在一定的問題，想要提高煤礦的經濟效益，需要加強對安全性的研究，對于安全系數不高的煤礦，或者煤礦儲存層較薄的情況，可以采用煤礦地下汽化技術。

3總結

在煤系地層隧道中采用揭煤施工時，施工人員必須要能夠熟練掌握該技術，在施工過程中要注意加強支護和進行定期檢測，注重瓦斯通風，以及做好揭煤、防突以及瓦斯排放工作，嚴格按照相關施工流程和標準展開施工，在提升安全揭煤施工效率的同時，降低瓦斯爆炸事故發(fā)生的概率，確保施工人員的人身安全。

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作者：姚二華 單位：云南云路工程監(jiān)理咨詢有限公司