煤系地层隧道施工中揭煤施工技术管理研究

时间：2022-01-25 10:01:23 所属分类：矿业工程 浏览量:

摘要:当隧道穿越瓦斯地层时，隧道施工极易出现遇到瓦斯而爆炸的情况，如何确保煤系地层隧道中的安全施工，成了煤矿产业面临的主要问题之一。基于此，对煤系地层隧道施工中揭煤施工技术进行了讨论，并详细阐述了其在隧道施工中的应用，在保障煤矿安全生产的同时，确保施

　　摘要:当隧道穿越瓦斯地层时，隧道施工极易出现遇到瓦斯而爆炸的情况，如何确保煤系地层隧道中的安全施工，成了煤矿产业面临的主要问题之一。基于此，对煤系地层隧道施工中揭煤施工技术进行了讨论，并详细阐述了其在隧道施工中的应用，在保障煤矿安全生产的同时，确保施工人员的人身安全。

　　关键词:煤系地层;隧道施工;揭煤施工技术

　　1煤系地层瓦斯隧道安全揭煤技术探析

　　(1)超前探测。超前探测主要分为初步探测和精确探测。初步探测主要表现为在接近突出的煤层时，在准备开挖的工作面上打一个孔，便于之后的深入探测。超前探孔大概有17.5m左右。精准探测是在开挖前打三个孔，比初步探测所打的孔要深10m左右。在全部步骤完成之后，可以把煤芯取出，从而更加准确的探测煤的深度，同时可以测算出煤层所处在的位置，以及更加详细的情况。在对煤层进行分析时，所描绘的现象将瓦斯分布情况动态展现。在探孔施工中，务必要确保探孔穿透煤层进入底板的距离要超过0.5m，在将煤芯取出过程中需要保证煤芯的完整度，不能出现破损或者损坏。在穿透煤层之后，相关人员需要干钻取样，对样品性质进行综合分析。探孔的半径要大于38mm，确定出当地的地质状况或者瓦斯分布情况。相关施工人员在钻孔中要详细记录孔内浆液的组成和分布情况，并根据一孔多用的原则确定出孔的具体位置，最大程度发挥出探孔的排放瓦斯作用。(2)危险预测。在瓦斯浓度较大的区域，相关施工人员需要注意瓦斯测压孔的位置要在煤层垂直上方5m，并在此过程进行危险预测，危险预测的位置在煤层开挖工作面的3m左右。在开展危险预测工作时，工作人员需要注意以下几个方面:揭煤施工技术是采用的瓦斯压力和钻屑指标法。煤巷挖掘采用的是分析瓦斯涌出初速度法或者“R”指标法。在对突出危险预测中，相关指标务必要确保在临界指标以内，而确定临界指标的方法如下:首先测量实际工程中的相关数据，然后从相关指标中找出危险临界值的实际数值。(3)防突方法。加强隧道通风:施工人员在进行隧道挖掘时，需要加强通风，能极大的降低瓦斯浓度和瓦斯量，避免瓦斯爆炸情况出现。对于高浓度瓦斯隧道，则需要设置两套通风机和电动机，且每一台机器都需要配置专用开关和线路，避免机器运行过程中因为线路问题造成相互影响，全面保证机器的稳定高效运行。在瓦斯浓度较低时，相关人员可以适当的减少通风机的数量，而备用机械的启动时间务必不能超过十分钟。排放瓦斯:当瓦斯含量较低时，通常采用两种排放手段，第一是自然排放，第二是通风筒排放。自然排放顾名思义是让瓦斯以自然消散的形式排出，而在利用通风筒排放时，需要利用风筒将矿内瓦斯引入到20外的专门坑道中，以此确保后续放炮的正常开展。当瓦斯的含量过高，会导致喷出的时间增加。在此情况下，为了减少污染，需要采用插管排放。当瓦斯的分布范围交广，就可以采用抽放法。采用这种方法的时候，需要保障员工的安全，需要停止挖掘工作，将管道堵住。防治瓦斯喷出手段:当瓦斯含量不高裂缝也较小时，只需要采用粘土将裂缝补上，以此来降低瓦斯喷出的概率。防止突出:在开挖工作面上打下钻孔，钻孔位置在垂直煤层2m处，并在钻孔周围形成卸压带，全方位防止突出。(4)对于防突效果的检验。防突效果的检验位置在距离煤层垂直上方2m出，在开展相关检验时，需要参考“瓦斯隧道技术规范”，存在任何一项指标不符合规程规定以及在打检验孔时有喷孔情况发生都可以判定为检验无效。(5)揭煤施工。揭煤施工方法的影响因素包括两大方面:隧道断面面积以及煤层突出危险程度。通常而言，在煤系地层施工阶段会采用两种物品，毫秒电雷管以及煤矿炸药，毫秒电雷管的爆炸时间需要小于130ms，煤矿安全炸药的爆炸威力也有明确规定，通常为岩石铵锑炸药威力的0.8倍。在揭煤安全施工过程中，需要注意以下几个方面:首先是初期支护需要紧跟工作面，以此来降低瓦斯泄露是初期支护需要紧跟工作面，以此来降低瓦斯泄露的概率。利用风枪凿眼放炮，该项施工流程需要在支护120min之内完成，以此极大的保障混凝土质量和强度。在出现岩石破碎情况时，很容易出现卡钻现象，该现象会极大的影响凿眼时间，施工人员通常会采用降低药量或者缩小炮眼的方式减少不良现象的发生。

　　2煤系地层隧道施工中的其他施工技术

　　(1)减沉开采:减沉开采主要包括条带开采、填充开采以及注浆开采。条带开采存在一定的技术问题，主要包括资源浪费较大、煤矿的产量较低等。充填开采则需要大量的充填材料，这就意味着填充成本较高，不适合于高产高效的煤矿开采需求。而为了在降低成本的同时减少环境破坏，当下使用较多的是对离层量大的区域进行注浆充填处理，这较为有效的控制了地表塌陷。(2)煤矿地下汽化技术:煤矿地下汽化技术是对所储存的气体进行探测，最终得到可燃气体的过程。简单来说就是将煤通过化学反应转换为汽化煤，更方便煤输送到地面。此技术是基于化学反应，在技术实现的过程中，需要进行准确的判断，判断不同的气体所产生的不同作用。在汽化过程中，需要不断的提升技术，保障环境的良好发展，在开采过程中，对劳动力的安全得到更多的保障。在煤矿的气化过程中，需要找到适合的条件，促使技术可以更好地展现其效果。煤层中，随着厚度的增加，产生的热气也会不断的增加，当煤矿中的灰气含量超过40%时，产生的热气值将会大幅度下降，而当夹石层的厚度大于煤矿总厚度的30%时，就会极大的损失煤矿，其损失率有时会高达40%，在此背景下进行煤矿的汽化，不仅会对环境污染增加，还会导致煤矿的纯度不高，更不能很好的保障员工的安全。在化学反应中，让区域内的受热不均匀，最终导致煤矿的损失惨重。风中的氧气含量，也是应用汽化技术的关键。在使用技术的时候，需要保障风中的氧气含量足够，这样会减少对空气的污染，减少氮化物的产生。氧气可以增加可燃度，氧气的含量也会提升热值，保证开采转化顺利。对于更深层的煤矿，产生的污染也更多，需要开采更加适合的技术对煤矿进行开采，提高经济效益，减少环境污染。煤矿汽化的技术还存在一定的问题，想要提高煤矿的经济效益，需要加强对安全性的研究，对于安全系数不高的煤矿，或者煤矿储存层较薄的情况，可以采用煤矿地下汽化技术。

　　3总结

　　在煤系地层隧道中采用揭煤施工时，施工人员必须要能够熟练掌握该技术，在施工过程中要注意加强支护和进行定期检测，注重瓦斯通风，以及做好揭煤、防突以及瓦斯排放工作，严格按照相关施工流程和标准展开施工，在提升安全揭煤施工效率的同时，降低瓦斯爆炸事故发生的概率，确保施工人员的人身安全。

　　参考文献:

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　　[3]张环.瓦斯隧道施工技术研究[J].建筑技术开发，2019，46(23):86-88.

　　[4]王明.高瓦斯矿井立井揭煤技术的研究与应用[J].能源技术与管理，2019，44(02):34-35+66.

　　《煤系地层隧道施工中揭煤施工技术管理研究》来源：《黑龙江交通科技》，作者：姚二华

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