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隧道风险评估安全专项施工方案及应急预案

2.3隧道施工支护及辅助施工措施

隧道开挖后及时进行初喷，安装锚杆，挂钢筋网，最后进行复喷。对于洞口加强段和软弱围岩地段，根据设计，初喷后施作钢拱架、格栅钢架、超前支护等辅助措施。

初期支护施工工艺见表2－3《隧道锚、网、喷支护施工工艺框图》。

a.喷射砼：喷射砼采用湿喷机，砼由洞外拌合站集中拌料，砼运输车运到工作面。喷射砼前，先用水、高压风清理岩面粉尘、松动岩石和杂物，并使岩面保持一定的湿度。喷射作业分段、分片、由下而上顺序进行，初喷厚度不小于5cm。格栅钢架（若有）、锚杆等施作完后复喷砼，喷至设计厚度。

b.锚杆安装：按设计要求布置锚杆位置，手持风钻或台车钻孔之后清孔并将锚杆顶入，孔口处理DB37／T 5184-2021 边坡工程鉴定与加固技术标准(完整正版、清晰无水印).pdf，注浆泵进行注浆。

c.钢筋网：钢筋网施工在锚杆施作好后进行。将洞外加工成片的钢筋网沿隧道岩面凹凸起伏敷设，用电焊焊于锚杆尾部，并固定牢固。

a.超前小导管采用φ42mm无缝钢管，L=3.5m，外插角15°，钻孔与线路中线尽量平行，每循环小导管搭接长度不小于1.0m。

超前小导管管口设止浆塞，钻孔后用带冲击套的风钻钻杆钻进顶入安装，注意保护管口不受损变形。注浆前对开挖面及5米范围内的坑道喷射厚50～100mm的混凝土予以封闭。

注浆材料配合比根据地层情况和胶凝时间要求，经过试验而定。注浆压力为0.5～1.0Mpa。注浆4～8小时后方可进行开挖。

b.钢拱架、格栅钢架：钢拱架、格栅钢架在洞外平整的场地上进行加工，以控制平面翘曲度在允许范围内。经检查符合设计要求的要编号。开挖面初喷后，测量放线，人工安装钢架，用纵向连钢筋连接，拱脚置于牢固的基础上。钢架与围岩间隙用砼喷填，间隙过大时用砼楔块顶紧。必要时加大拱脚或设置锁脚锚杆。

隧道为人字坡，隧道出口端沿隧道侧沟顺坡排至洞外的污水处理池，经过处理达标后排放。

隧道洞身防水是在二次衬砌与初期支护之间铺设ECB防水板及无纺布；灌注砼采用防水抗渗砼；全隧二次衬砌施工缝设背贴式止水条带和中埋式止水带、沉降缝设钢边止水带。隧道排水是在衬砌外缘防水层与喷射混凝土之间设纵环向盲管，环向盲管下伸到边墙脚与纵向排水沟相连，衬砌背后的地下水通过环向盲管、无纺布汇集到纵向排水沟后，通过横向排水管，将地下水引入隧道纵向排水沟排出洞外。

施工时，用钢筋夹固好管子并用麻絮堵塞两端，防止在浇注砼时移位及堵塞管子。

a.ECB防水板采用吊带无钉铺设施工方法铺设。施工中使用作业台架，台架长6.0m。铺设时先进行基面处理，后铺设防水层。基面处理通常超前防水层作业两个循环。

b.防水板铺设：利用防水板背后的布吊带将防水板固定于暗钉上。防水板固定点为每平方米5点。在凹凸处适当增加固定点，点间防水层不得绷紧，保证二次模注砼浇注时不损坏防水板。

（3）止水带的施工：施工时用φ10钢筋夹固好止水带，防止其在砼浇注过程中移位，施工缝凿毛必须符合规范要求。

隧道洞内二次衬砌均采用以“新奥法”为基础的柔性支护体系复合式衬砌结构。Ⅴ级围岩段衬砌，根据量测结果及时施作；其它地段，在围岩和初期支护变形基本稳定后进行，施作时间符合规范规定要求。隧道出口采用一台12m长液压整体钢模衬砌台车，衬砌砼由洞外自动计量站生产，砼输送车运到工作面，砼输送泵泵送入模。

（1）仰拱及仰拱填充施工

仰拱及仰拱填充先于衬砌浇注，开挖后尽快施作，以利于支护结构整体受力，同时利于文明施工。仰拱采用大样模板，由仰拱中心向两侧对称一次浇注成形,浇注前将

基底石碴、淤泥和积水清除干净。仰拱拆模后即浇筑隧底填充。仰拱及仰拱填充采用砼运输车运送，平板振动器、插入式振捣器捣固，振动梁振动找平。

为保证隧道安全施工和各种车辆行驶畅通，隧道运输车辆在浇注段采用仰拱栈桥从浇注段通过。

b.砼入模：砼由输送泵送入模。

c.砼振捣：在模板台车上开工作窗，内侧面安设附着式振捣器，浇注过程中利用插入式振捣器和附着振捣器及输送泵压力使砼密实。

d.砼脱模：脱模时间由工地工地实验室根据强度要求确定。

e.砼养护：脱模后砼表面采用洒水养护，养护期≮14天。

a.严格控制自动计量拌合站，绝对保证砼的生产质量符合设计要求，在生产前和生产中随时检查调试计量部分和自动控制部分，使其处于正常状态。

b.模板台车要加工精确，安装就位准确，锁定牢固，接头密贴上一衬砌面，保证衔接和衬砌轮廓的正确。

c.灌注砼时严格按规范操作，特别是封顶砼，从内向端模方向灌注，排除空气，保证拱顶灌注密实。

2.7隧道施工通风方案及措施

由于方斗山隧道部分地段为低瓦斯段，因而通风系统的建立与运行，是确保安全施工的基础和关键。

A.根据《铁路瓦斯隧道技术规范》，设置机械通风的瓦斯隧道的通风量，应在稀释隧道内瓦斯所需风量和防止瓦斯积聚最小风速之相应风量中取大者确定。计算风压时需计入适量自然反风。防止瓦斯积聚的最小风速按1m/s计。

瓦斯隧道需要的风量，必须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯绝对涌出量分别计算，并按允许风速进行检验，采用其中的最大值。

洞内同时工作最多人数按60人/工作面考虑；

洞内允许最小风速Vmin=1m/s；

洞内每人应供应新鲜风4m3/min；

风管平均百米漏风率为0.015，风管摩阻系数为0.02；

根据统计，隧道内最多作业人员达60人左右，为确保隧道内每人每分钟供给4m3的新鲜风量，隧道内所需风量为：

Q=4×N×K=4×60×1.2=288m3/min

根据设计资料，方斗山隧道为低瓦斯隧道，隧道煤层的绝对瓦斯涌出量取上限为：0.5m3/min，隧道内作业所需风量为:

Q=100q×K=100×0.5×2=100m3/min

Q=25×A=25×30=750m3/min

4、按最低风速进行验算

由于掌子面穿过煤层，根据《铁路瓦斯隧道技术规范》规定，防止瓦斯积聚的最小风速按1m/s计，即60m/min。

Q≥60×S=60×30=1800m3/min(考虑过煤层段采取导坑法，隧道开挖最大断面积按30m2计)

所以取最大值1800m3/min作为控制风量，再经过管路漏风折算可知所需通风机的总供风量应为2650m3/min左右。

进出口工区各使用2台；各口令考虑1台备用。

平均百米漏风率0.015，摩阻系数0.02，每节长度20m/节或10m/节（20m/节占75%以上）。

根据实际情况采用压入式通风，在洞口配置两台轴流风机（110KW），单路φ1800mm软风管进洞，风管为阻燃、防静电型，加强通风循环，防止瓦斯和有害气体聚积。保证掌子面风量不小于1800m3/min，风速不小于1m/s。

由具有丰富通风经验、瓦斯检测知识的技术人员组成通风管理小组，包括专职瓦检员、通风管理员。配备足够的检测有害气体设备，并且为检测试验人员提供合格的防毒面罩。

a.瓦检员负责有害气体的检测。对隧道进行全天候交叉巡回检测，由洞外向洞内，选择机电设备集中地点、二次衬砌工作面、隧底作业面、开挖作业面和有可能存在瓦斯等有毒气体聚集的断面作为检测断面。对拱顶、两侧拱脚（或大跨度）和两侧墙脚距隧道周边20cm处采用五点法进行检测，取浓度最大记录（氧气取浓度最小值），并逐级上报。

b.通风管理小组负责通风设备的安装、维护，洞内风速、风量、风压的定期测试，以及定期检查通风设备的供风能力和动力消耗。根据施工状况调整通风设计并采取相应的安全技术措施。

c.通风管理员在每班工作期间，采用风速仪和风速量测仪，对洞内的风量至少测量一次，并结合瓦斯员反映的情况，如有通风不足，立即采取措施加强通风。

（1）量测目的：监控量测和光面爆破、喷锚支护是新奥法施工的三大支柱。将由专门的量测小组实施量测计划，通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化，施工结构物的安全状态和对环境的影响并进行全面的监控，以判定围岩稳定性，支护、衬砌可靠性。并把监测结果反馈设计、指导施工。

（2）量测计划：量测项目、方法和频率及测点布置严格按施工图纸的要求施作，除必测项目外，还备齐选测项目所用仪器、设备等，有必要时，立即实施选测项目。

（4）量测管理：将量测结果迅速、正确地反馈到设计及施工中去，并在整个隧道施工中积极、连续地进行量测，以达到指导施工的成效。

2.9隧道超前地质预探、预报

2.9.1、超前地质预报措施

根据隧道不同的地质条件，超前地质工作按照长短结合、上下对照、定性与定量相结合的办法来保证预报的准确性。根据各种探测方法的特点，可分为长距离控制预报、中距离预报、短距离验证预报。

左侧洞壁、右侧洞壁、洞顶

洞身每次110m，搭接10米；

超前钻孔在TSP地震波预测的基础上进行探测验证。超前钻孔长度每一循环不小于35米，相邻测段之间搭接长度不小于5m。钻孔数量及布孔方式等由设计单位根据TSP地震波预测情况确定，通过《超前地质预报设计通知单》明确，具体参照相关参考图执行；

采用地质雷达对隧道拱顶、边墙及隧底隐伏岩溶发育情况进行探测，当发现异常情况时采用5m钻孔进行钻探验证

长距离宏观控制预报：在隧道穿过的灰岩地段以及断层在洞身水平方向上采用TSP203超前地质预测预报系统进行距离100～200m的预报。采用110m的成果。

中距离预报：采用超前地质钻孔进行的距离在35～50m的验证预报。

短距离预报：地质素描法和采用加长炮眼孔进行的距离小于5m的预报。

2.9.2、其它地质工作内容及方法

⑴岩溶和断层破碎带形态调查

调查岩溶的形态、规模及其分布位置、高程、延伸方向、涌水量大小、充填物情况。

依据提供的工程地质、水文地质图，岩溶隧道中线两侧各1.5公里与居民生活、生产关系密切的泉水、井水等进行监测。监测内容主要为水量、水温、水压、水质的变化以及当地的气象与降水。监测手段主要为测量、摄影、笔记等。

⑶必要时采用超前导坑法进行开挖揭示地质情况。

超前地质预报建立一个地质信息系统，通过各种方法收集地质信息，进行综合分析、判断，编制信息预报成果由主管技术人员予以复核，并报设计、监理。为变更设计和施工提供决策依据，及时调整施工方法和支护参数。经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。

3.1过岩溶地段突水涌泥专项施工方案

方斗山隧道穿越可溶岩地段，隧道多位于岩溶水水平循环带，局部位于垂直循环带，存在岩溶、突泥、突水的可能；隧道通过断层，岩体破碎，易发生暗河及岩溶突水，危急施工安全，同时也可能造成地表失水，影响居民生产生活用水，拟采取如下措施：

岩溶地段要根据设计要求进行超前地质预测、预报，采用地质素描、地质调查、地质雷达、TSP长距离超前地质预报、红外探水、长距离超前钻孔、炮眼超前钻孔等综合方法进行预报，准确判定前方岩溶形态、地下水分布情况和储量，为制定施工方案提供依据。

对可能发生大规模的突水、突泥的岩溶段施工，需要维系岩溶水通畅时，上报监理和设计单位进行变更，采取预注浆加固措施，预注浆加固前先采取引排措施，然后进行注浆。

帷幕注浆结束后先施工超前管棚然后开挖，根据围岩级别分别采取CD法、双侧壁导坑法或CRD法开挖，开挖后及时进行初期支护并封闭成环，仰拱和二衬及时紧跟，以“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”和“分步开挖”的原则组织施工。

⑷开挖后隧道周边岩溶发育情况探测

开挖完成后及时采用地质雷达对隧道的拱顶、边墙及隧底岩溶发育情况进行探测，当发现异常时采用5m钻孔进行钻探验证，如发现隧道周边5M以内有溶腔必须进行填充和加固。

开挖后及时对隧道周边进行径向注浆，封堵地下水，控制地下水排量，如果隧道洞顶有住户，要严格控制地下水流失，采取“以堵为主，限量排放”的原则。

隧道遭遇到发展和衰亡阶段的岩溶中的大型溶洞、暗河时，通用原则为确保隧道的衬砌结构有足够的安全保证、在可预见期内洞穴的稳定性有保证、原有水流通道不会被阻断、方案比较经济适用。

隧道过溶洞处置方式有内增设边墙梁及行车梁、托梁、支墩、悬壁梁承托纵梁、拱桥、加大隧道净空宽度跨度跨越岩溶或对隧道周边岩体进行封闭、注浆加固、支顶加固、加强衬砌等。

当溶洞规模较大、溶洞内充填物松软，基础处理工程修建困难、耗资巨大，或者溶洞虽小但水流较大时，可根据具体条件采用相应的梁跨、板跨等形式跨越岩溶地段。

此方式一般采用钢筋混凝土梁跨越，梁体采用抗侵蚀混凝土。当隧道衬砌断面需要开挖围岩才能满足净空要求时，应先开挖围岩，再施工跨越结构，以确保安全，同时应注意不同受力结构间的断缝设置及连接措施设置。

已停止发育的干溶洞，在考虑有效的过水通道后，可采用混凝土、浆砌片石或干砌片石堵塞、充填溶洞。

C、锚杆、钢管加固处理

为防止洞穴岩壁或顶板坍塌，在清除松动岩石困难的情况下，可采用锚杆或大钢管、钢轨加固岩体。此时隧道衬砌应考虑抗冲击措施，一般是采用明洞衬砌，衬砌顶部设置回填体，其表面设置护面结构，回填体以上空间的溶洞洞壁采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土封闭支护；若溶洞较大，可设置横向钢轨横或设人字形钢轨栅架。

当隧道穿过的溶洞由碎、块石及淤泥土充填，充填物的松散密实程度不一时，隧道底部应考虑采用钢筋混凝土底板，清除底板下松散体，回填碎石，并在底板下加设钢筋混凝土桩进行支顶。

对岩溶水的处理通常原则是以“通”为主，截、堵、排、防相结合的综合处理措施。“通”是指尽量保持原有过水通道，不能因为隧道的修建发生大的变化：“截”是指截断原有地下水通道，改走其他通道：“堵”是封死相交的地下水通道：“排”是特指引入隧洞，通过排水沟排走：“防”是指防止地下水进入隧道即可。

岩溶水处理的较大工程措施有泄水洞和涵洞两类，采用泄水洞排水属于“排”和“截”的范围，采用涵洞过水属于“通”和“截”的范围。

当预测到隧道区域的岩溶水量大、水压大，而隧道确实无法避开时，需考虑专门设置排水隧洞，达到排除岩溶水，降低地下水位，保持隧道干燥和施工安全的目的。

泄水洞应位于地下水来向的一侧，为防止岩溶水突然袭击，施工中要采用超前钻孔探测，预备足够的抽水设备。

B、涵洞、倒虹管吸过水

隧道断面与岩溶水相交时，为保证岩溶水畅通，在隧道底部设钢筋混凝土圆涵，或倒虹管，同时涵洞出入口周边至隧道边墙外缘采用浆砌片石回填密实。

④洞穴堆积物及地表塌陷处置

洞穴堆积物的特点是松软、下沉量大、强度低、稳定性差。当隧道必须穿越洞穴堆积物地段时，可采用桩基、换填、注浆等加固岩体的处理措施。

隧道中地下水渗流排泄，导致岩溶地面塌陷，使地质环境遭到破坏，造成隧道开挖时坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。施工中可采用化学注浆和管棚支撑开挖，同时从地表高压注浆，固结塌陷松散体，避免出现突泥现象。

对隧道洞顶有住户的，要严格控制地下水流失，采取“以堵为主，限量排放”的原则。施工中应根据地质超前预测预报及隧道环境监控实施情况，按设计采取相应的超前帷幕注浆堵水、开挖后径向注浆堵水、全环防水、抗水压衬砌等防堵水措施，以免给当地居民的生产生活及生态环境造成影响。

溶洞处理完成后进行综合评价，对处理效果和对隧道耐久性的影响，必要时再采取加强措施，确保不留隐患。

3.2岩爆地段安全专项施工方案

方斗山隧道穿越了坚硬的灰岩、石英砂岩等地层，最大埋深已达800m左右，隧道在开挖过程中有可能产生岩爆现象，施工中加强预测预报，对岩体的岩性特征，岩石的物理力学性质，地应力特征等进行综合分析，预测可能出现岩爆的具体地段及岩爆等级。对于岩爆地段主要采取以下措施：

采用以超前钻孔为主，结合开挖面及其附近的观察，通过地质的观察、素描，分析岩石的“动态特征”，主要包括岩体内部发生的各种声响和局部岩体表面的剥落情况等，作出预报。

对于岩爆地段主要采取以下措施：

⑴针对岩爆发生的特点和规律，采取超前钻应力释放孔加速原岩应力释放，降低开挖后岩爆烈度。在开挖前，钻超前锚杆，释放部分原岩应力，通过超前锚杆与围岩的共同作用，提高其开挖后的整体性，缓解应力集中，避免出现大块岩石爆落。

⑵优化开挖措施，采用浅孔爆破，降低一次爆破用药量，尽可能减少爆破对围岩的影响，采用短进尺、多循环的作业方式；严格采用光面爆破技术，使开挖断面轮廓园顺，尽量避免局部出现大的超欠挖，造成应力集中而引发岩爆。

⑶采用分步开挖，使应力逐步释放，以便降低开挖后的围岩应力。

⑷开挖后，在发生强烈岩爆的部位喷射高压水，降低岩石表面脆性，钻集中应力释放孔。

⑸加强初期支护，二次衬砌紧跟。采用喷混凝土、挂网、径向锚杆防护，严重地段架设格栅拱架。

隧道施工中一旦发生岩爆，应立即采取以下措施：

⑴彻底停机待避，同时进行工作面的观察记录，如岩爆的位置、强度、类型、数量以及山鸣等。

⑶采用能及时受力的摩擦型锚杆。

⑷加强初期支护，二次衬砌紧跟。

⑹对管理人员和施工人员加强岩爆知识教育，严格执行隧道施工的安全规定，强化个人防护意识。

⑺加强人员和机械的保护。

⑻已完成开挖的岩爆地段设立明显的警示标志，并由安全员加强对该施工段的巡视工作，确保通行人员、车辆的安全。

3.3隧道坍塌安全专项施工方案

方斗山隧道隧址区分布有一条断层，均为高角度（约70°）的走向逆断层，分布于背斜轴部附近，断层走向与隧道洞身段呈大角度相交。隧道洞室穿过破碎带时容易引起坍塌、冒落，施工时应引起重视。

断层段严格按“早预报、先治水、前支护、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测，步步为营，稳步前进”的原则组织施工。

采用开挖面地质素描、TSP203地震反射法、HSP水平声波反射法、地质雷达、红外探水和超前钻探进行超前地质预报。对围岩的破碎和富水程度进行预测和验证。及时进行信息收集、处理、反馈，以调整施工方案和施工方法。

根据超前地质预报所揭示地质断层及地下水的水量情况按设计采取超前预注浆、局部注浆、开挖后径向注浆和超前小导管注浆等注浆方式，确定注浆的范围。注浆结束后，对注浆效果进行检查，是否进行补注浆，是否可以开挖。

根据现有资料针对不同断层采取不同的开挖方法，在开挖过程中根据实际情况适时进行调整。断层及破碎带施工主要采用双侧壁导坑法、台阶法开挖施工。

采用喷、锚、网、喷支护紧跟、钢架支护。喷射砼厚度符合设计要求，加强监控量测工作，根据位移量测结果，评价支护的可靠性和围岩的稳定状态，及时调整支护参数，确保施工安全。

钢架紧跟开挖施作，及时封闭成环，对双侧壁导坑法、七步台阶法施工地段，辅助钢架支护在衬砌前逐段拆除。

辅助支护施工措施根据实际进行设计变更以及现场施工安全需要进行施作。

③仰拱超前，衬砌适度紧跟

仰拱超前施工，衬砌适度紧跟，形成封闭结构，提高衬砌结构的承载力；施工缝、沉降缝作特殊处理，一方面为了防水，另一方面可减弱地层活动性对衬砌结构的危害。

3.4煤层瓦斯段安全专项施工方案

方斗山隧道为低瓦斯隧道，但属于P2W灰岩溶、溶蚀破碎带中可能存在局部瓦斯聚集，所以该段施工的关键问题是瓦斯的防治。防治瓦斯的原则是超前预报、严格瓦斯检测、加强通风、防火防爆、排防、封闭相结合。

3.4.1、揭煤防突施工方法

作业程序：煤层超前探测→煤与瓦斯突出危险性预测→钻孔排放瓦斯→防突效果检验→石门揭煤→过石门坎→煤层掘进。

（1）、施作超前钻孔，探明煤层位置和瓦斯情况

结合超前地质预报，上导坑开挖工作面掘进至煤层20m（垂直距离）时，打3个穿透煤层全厚的超前钻孔，并进入顶（底）板不小于0.5m，详细记录岩芯资料，结合上导坑的超前钻孔和开挖，推测煤层是否有畸变。施作超前钻孔时直径为Ф75mm，若发现地质构造变的复杂、岩体破碎，则必须在隧道开挖轮廓线外5m范围内布置一定数量的超前钻孔，确保能准确掌握煤层厚度、角度变化及瓦斯情况等。

（2）、施作预测孔，进行煤与瓦斯突出危险性预测

考虑到测定煤层瓦斯压力要达到原始压力值时间较长，并且单独用瓦斯压力并不能确切判明煤层的突出危险性，本设计揭煤前不测定瓦斯压力，以节约施工时间。突出预测采用钻屑指标法为主，钻孔瓦斯涌出初速度法为辅的方法。隧道采用上、下导坑法开挖，突出预测孔主要控制上、下导坑断面（预测孔直径Ф50mm）。

（3）、防治瓦斯突出技术措施

防治突出采用多排钻孔排放或抽放。结合突出预测情况，如煤层确存在较大突出危险，可将钻孔封孔接抽，达到加速和有效的消除突出危险性目的。钻孔控制范围：隧道轮廓外上方7m，左右两侧6m，底部3m；钻孔孔径108mm，并进入底板岩层不小于0.5m。抽排半径取1.5m。上导坑施作钻孔时工作面坑底距煤层顶板垂距不小于5m，由超前钻孔确定，下导坑排放钻孔在上导坑排放完毕并揭煤后进行。

排放孔进行瓦斯排放时，所有洞内掘进施工应停止，排放15天。排放瓦斯顺序：上导坑打排放钻孔（坑底距煤层不小于5m）→排放瓦斯15天→揭煤穿过煤层→下导坑打超前钻孔及预测孔。当判定有突出性危险→由下导坑底顺煤层施作扇形排放钻孔→排放瓦斯15天→下导坑揭煤穿过煤层。

瓦斯排放完成后，上下导坑分别打检查孔，确定瓦斯排放是否结束。检查孔布置在揭煤端面中部，并位于措施孔之间，终孔位置位于措施孔控制范围的边缘线上。若煤层不具有突出危险性，则结束排放。否则视排放效果应继续排放或采用水力冲孔等其它措施处理。

（6）、放炮揭开和穿过煤层

通过排放效果检验，煤层无突出危险性后，封堵排放钻孔。采用自进式锚杆对开挖轮廓外岩体进行超前注浆加固，同时安装格栅钢架，而后采用震动放炮揭煤。揭煤时，掘进工作面与煤层之间必须保持一定岩柱，其最小垂直厚度应不小于1.5m。遇岩石松软、破碎还应增加岩柱厚度。

3.4.2、揭煤、防突及排放瓦斯具体设计

隧道揭穿突出煤层，即隧道自顶板岩柱穿过煤层，进入底板的全部作业过程，都必须采取防治突出措施。

（1）、隧道防治突出措施包含下列内容。

a、控制突出煤层层位的钻孔布置；

b、突出预测方法及预测钻孔布置；

c、防治突出技术措施；

d、防治突出技术措施效果检验；

（2）、揭煤防突施工工艺流程如下图：

（3）、预测瓦斯突出危险程度指标：

当f≥0.35，K1>0.4 或f<0.35，K1>0.3时，有突出危险；

b、瓦斯瞬间解吸压力>0.03MPa；

c、钻孔瓦斯涌出初速度q>4L/min；

d、瓦斯压力P＞0.74MPa 有突出危险；

e、打钻期间动力现象：喷孔、顶水、顶钻、卡钻。

当具备a或d时，有突出危险，同时具备b、c、e时，有突出危险。

（4）、控制煤层层位的钻孔布置

在隧道瓦斯设防段掘进过程中，必须连续施作超前钻孔，以探明施工前方地质情况，防止误揭煤层。工作面掘进至距煤层20m(垂距)之前，沿隧道前进方向打一个穿透煤层全厚且进入底板不小于0.5m的前探钻孔；在隧道工作面掘至距煤层10m(垂距)时，打三个穿透煤层全厚且进入底板不小于0.5m的前探钻孔。

钻孔布置见“探测孔布置图”。

所有探孔要求详细记录岩芯资料，以利于探明突出煤层的相对位置。

若隧道工作面掘至距煤层20m(垂距)时，发现地质构造变得复杂、岩石破碎，则必须在隧道断面四周轮廓线外5m范围煤层内布置一定数量的前探钻孔，以保证能确切地掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况等。

（5）、突出预测方法及预测钻孔布置

突出预测采用钻屑指标法为主，钻孔瓦斯涌出初速度法为辅的方法。

1）、钻屑解吸指标K1的测定

a、钻机一钻进煤层就取一次钻屑，以后每钻进1m，取一次钻屑作解吸指标测定。取样时，把秒表、筛子准备好(Φ1mm的筛子在下，Φ3mm的筛子在上)。钻孔钻到预定深度时，用组合筛子在孔口接钻屑，同时启动秒表，一面取样，一面筛分，当钻屑量不少于100g时，停止取样，并继续进行筛分。

b、把筛分好的Φ1～3mm的煤样装入WTC瓦斯突出参数仪的煤样杯，将盛满煤样的煤样杯放入煤样罐中，盖好煤样罐，将阀门转动到煤样罐或煤样瓶与大气相通的位置。

c、当秒表计时到预定时间t0（通常规定t0为1～2min），转动阀门使煤样罐或煤样瓶与测量系统接通、与大气隔绝，启动仪器开始测量钻屑瓦斯解吸量。

2）、钻孔瓦斯涌出初速度q的测定

a、钻进煤层后每钻进1m，测定一次钻孔瓦斯涌出初速度q。

b、当钻孔钻进至预定深度后，立即用秒表计时。随后迅速拔出钻杆，把封孔器送入孔底进行封孔。全部封孔操作应在规定进行流量计读数的时间以前完成。

c、在封孔操作的同时，应及时将流量计与导气管口连接好，待封孔完成后即可进行测定。采用的流量计读数为瞬时流量时，在秒表走时至2min时读数，即为钻孔瓦斯涌出初速度值；采用的流量计读数为累计气体流量时，则应在秒表走时至1.5min时读出流量计数值。当秒表走时至2.5min时再读一个流量计数值，后一数减去前一读数即为钻孔瓦斯涌出初速度值。

两种类型流量计，使用时只能确定一种而不能混用，以免造成较大的测量误差。

如果因封孔操作不及时等原因高炉大修工程施工方案，测定瓦斯流量的时间已超过了规定的时间时，该测定结果不能作为判定工作面无突出危险的依据。

3）、突出预测指标临界值

根据揭煤点的实际情况，取煤样进行实验研究，确定钻屑解吸指标K1临界值。每次揭煤都应作好钻屑解吸指标K1、钻孔瓦斯涌出初速度q及其临界值考察。总结分析，为下一次揭煤突出预测提供可靠的依据。

（6）、防治突出技术措施

防治突出技术措施采用多排钻孔排放或抽放。由于隧道开挖断面大，为防止煤层突然揭开时大量涌出瓦斯，需实施多排钻孔预排瓦斯。从防治突出的角度来看，多排钻孔预排瓦斯是一种防治突出措施。结合突出预测情况，如煤层确实存在较大的突出危险，可将钻孔封孔、接抽，以达到加速和有效地消除突出危险的目的。

钻孔控制范围：隧道轮廓线外上方7m，左、右两帮6m，底部3m。排(抽)放钻孔孔径90～110mm，排(抽)放半径取1.0m。

高速公路防护排水工程施工方案钻孔布置见“排放孔位置布置图”。

上导坑打排放钻孔（坑底距煤层不小于5m）→排放瓦斯→揭煤穿过煤层→下导坑打超前钻孔及预测孔。