煤系地層隧道施工揭煤施工技術(shù)管理
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摘要:當(dāng)隧道穿越瓦斯地層時(shí)，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(chǎn)業(yè)面臨的主要問(wèn)題之一?；诖耍瑢?duì)煤系地層隧道施工中揭煤施工技術(shù)進(jìn)行了討論，并詳細(xì)闡述了其在隧道施工中的應(yīng)用，在保障煤礦安全生產(chǎn)的同時(shí)，確保施工人員的人身安全。
關(guān)鍵詞:煤系地層;隧道施工;揭煤施工技術(shù)
1煤系地層瓦斯隧道安全揭煤技術(shù)探析
(1)超前探測(cè)。超前探測(cè)主要分為初步探測(cè)和精確探測(cè)。初步探測(cè)主要表現(xiàn)為在接近突出的煤層時(shí)，在準(zhǔn)備開(kāi)挖的工作面上打一個(gè)孔，便于之后的深入探測(cè)。超前探孔大概有17．5m左右。精準(zhǔn)探測(cè)是在開(kāi)挖前打三個(gè)孔，比初步探測(cè)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(zhǔn)確的探測(cè)煤的深度，同時(shí)可以測(cè)算出煤層所處在的位置，以及更加詳細(xì)的情況。在對(duì)煤層進(jìn)行分析時(shí)，所描繪的現(xiàn)象將瓦斯分布情況動(dòng)態(tài)展現(xiàn)。在探孔施工中，務(wù)必要確保探孔穿透煤層進(jìn)入底板的距離要超過(guò)0．5m，在將煤芯取出過(guò)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(guān)人員需要干鉆取樣，對(duì)樣品性質(zhì)進(jìn)行綜合分析。探孔的半徑要大于38mm，確定出當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況或者瓦斯分布情況。相關(guān)施工人員在鉆孔中要詳細(xì)記錄孔內(nèi)漿液的組成和分布情況，并根據(jù)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(xiǎn)預(yù)測(cè)。在瓦斯?jié)舛容^大的區(qū)域，相關(guān)施工人員需要注意瓦斯測(cè)壓孔的位置要在煤層垂直上方5m，并在此過(guò)程進(jìn)行危險(xiǎn)預(yù)測(cè)，危險(xiǎn)預(yù)測(cè)的位置在煤層開(kāi)挖工作面的3m左右。在開(kāi)展危險(xiǎn)預(yù)測(cè)工作時(shí)，工作人員需要注意以下幾個(gè)方面:揭煤施工技術(shù)是采用的瓦斯壓力和鉆屑指標(biāo)法。煤巷挖掘采用的是分析瓦斯涌出初速度法或者“R”指標(biāo)法。在對(duì)突出危險(xiǎn)預(yù)測(cè)中，相關(guān)指標(biāo)務(wù)必要確保在臨界指標(biāo)以內(nèi)，而確定臨界指標(biāo)的方法如下:首先測(cè)量實(shí)際工程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后從相關(guān)指標(biāo)中找出危險(xiǎn)臨界值的實(shí)際數(shù)值。(3)防突方法。加強(qiáng)隧道通風(fēng):施工人員在進(jìn)行隧道挖掘時(shí)，需要加強(qiáng)通風(fēng)，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(duì)于高濃度瓦斯隧道，則需要設(shè)置兩套通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，且每一臺(tái)機(jī)器都需要配置專用開(kāi)關(guān)和線路，避免機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)榫€路問(wèn)題造成相互影響，全面保證機(jī)器的穩(wěn)定高效運(yùn)行。在瓦斯?jié)舛容^低時(shí)，相關(guān)人員可以適當(dāng)?shù)臏p少通風(fēng)機(jī)的數(shù)量，而備用機(jī)械的啟動(dòng)時(shí)間務(wù)必不能超過(guò)十分鐘。排放瓦斯:當(dāng)瓦斯含量較低時(shí)，通常采用兩種排放手段，第一是自然排放，第二是通風(fēng)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(fēng)筒排放時(shí)，需要利用風(fēng)筒將礦內(nèi)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(kāi)展。當(dāng)瓦斯的含量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致噴出的時(shí)間增加。在此情況下，為了減少污染，需要采用插管排放。當(dāng)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(shí)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(dāng)瓦斯含量不高裂縫也較小時(shí)，只需要采用粘土將裂縫補(bǔ)上，以此來(lái)降低瓦斯噴出的概率。防止突出:在開(kāi)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(duì)于防突效果的檢驗(yàn)。防突效果的檢驗(yàn)位置在距離煤層垂直上方2m出，在開(kāi)展相關(guān)檢驗(yàn)時(shí)，需要參考“瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范”，存在任何一項(xiàng)指標(biāo)不符合規(guī)程規(guī)定以及在打檢驗(yàn)孔時(shí)有噴孔情況發(fā)生都可以判定為檢驗(yàn)無(wú)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(xiǎn)程度。通常而言，在煤系地層施工階段會(huì)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(shí)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(guò)程中，需要注意以下幾個(gè)方面:首先是初期支護(hù)需要緊跟工作面，以此來(lái)降低瓦斯泄露是初期支護(hù)需要緊跟工作面，以此來(lái)降低瓦斯泄露的概率。利用風(fēng)槍鑿眼放炮，該項(xiàng)施工流程需要在支護(hù)120min之內(nèi)完成，以此極大的保障混凝土質(zhì)量和強(qiáng)度。在出現(xiàn)巖石破碎情況時(shí)，很容易出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象，該現(xiàn)象會(huì)極大的影響鑿眼時(shí)間，施工人員通常會(huì)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(shù)
(1)減沉開(kāi)采:減沉開(kāi)采主要包括條帶開(kāi)采、填充開(kāi)采以及注漿開(kāi)采。條帶開(kāi)采存在一定的技術(shù)問(wèn)題，主要包括資源浪費(fèi)較大、煤礦的產(chǎn)量較低等。充填開(kāi)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(chǎn)高效的煤礦開(kāi)采需求。而為了在降低成本的同時(shí)減少環(huán)境破壞，當(dāng)下使用較多的是對(duì)離層量大的區(qū)域進(jìn)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(shù):煤礦地下汽化技術(shù)是對(duì)所儲(chǔ)存的氣體進(jìn)行探測(cè)，最終得到可燃?xì)怏w的過(guò)程。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將煤通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換為汽化煤，更方便煤輸送到地面。此技術(shù)是基于化學(xué)反應(yīng)，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，需要進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，判斷不同的氣體所產(chǎn)生的不同作用。在汽化過(guò)程中，需要不斷的提升技術(shù)，保障環(huán)境的良好發(fā)展，在開(kāi)采過(guò)程中，對(duì)勞動(dòng)力的安全得到更多的保障。在煤礦的氣化過(guò)程中，需要找到適合的條件，促使技術(shù)可以更好地展現(xiàn)其效果。煤層中，隨著厚度的增加，產(chǎn)生的熱氣也會(huì)不斷的增加，當(dāng)煤礦中的灰氣含量超過(guò)40%時(shí)，產(chǎn)生的熱氣值將會(huì)大幅度下降，而當(dāng)夾石層的厚度大于煤礦總厚度的30%時(shí)，就會(huì)極大的損失煤礦，其損失率有時(shí)會(huì)高達(dá)40%，在此背景下進(jìn)行煤礦的汽化，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境污染增加，還會(huì)導(dǎo)致煤礦的純度不高，更不能很好的保障員工的安全。在化學(xué)反應(yīng)中，讓區(qū)域內(nèi)的受熱不均勻，最終導(dǎo)致煤礦的損失慘重。風(fēng)中的氧氣含量，也是應(yīng)用汽化技術(shù)的關(guān)鍵。在使用技術(shù)的時(shí)候，需要保障風(fēng)中的氧氣含量足夠，這樣會(huì)減少對(duì)空氣的污染，減少氮化物的產(chǎn)生。氧氣可以增加可燃度，氧氣的含量也會(huì)提升熱值，保證開(kāi)采轉(zhuǎn)化順利。對(duì)于更深層的煤礦，產(chǎn)生的污染也更多，需要開(kāi)采更加適合的技術(shù)對(duì)煤礦進(jìn)行開(kāi)采，提高經(jīng)濟(jì)效益，減少環(huán)境污染。煤礦汽化的技術(shù)還存在一定的問(wèn)題，想要提高煤礦的經(jīng)濟(jì)效益，需要加強(qiáng)對(duì)安全性的研究，對(duì)于安全系數(shù)不高的煤礦，或者煤礦儲(chǔ)存層較薄的情況，可以采用煤礦地下汽化技術(shù)。
3總結(jié)
在煤系地層隧道中采用揭煤施工時(shí)，施工人員必須要能夠熟練掌握該技術(shù)，在施工過(guò)程中要注意加強(qiáng)支護(hù)和進(jìn)行定期檢測(cè)，注重瓦斯通風(fēng)，以及做好揭煤、防突以及瓦斯排放工作，嚴(yán)格按照相關(guān)施工流程和標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)施工，在提升安全揭煤施工效率的同時(shí)，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