本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種隧道穿越煤層時(shí)進(jìn)行區(qū)域注漿結(jié)合防滲支護(hù)的防瓦斯方法。

背景技術(shù)：

老房子隧道位于四川省宜賓市興文縣麒麟鄉(xiāng)境內(nèi)，全長(zhǎng)6623m，線路為20‰的單面上坡，位于半徑7000m右偏曲線上。本隧道穿越煤層高瓦斯及可溶巖地段，隧道初始風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定為“高度”，進(jìn)口工區(qū)為高瓦斯工區(qū)。經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘查，隧道需要穿越2層煤層，煤層中富含瓦斯，對(duì)瓦斯的處理極為關(guān)鍵。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種隧道穿越煤層時(shí)進(jìn)行區(qū)域注漿結(jié)合防滲支護(hù)的防瓦斯方法，能夠封閉煤層中的瓦斯，防止瓦斯從隧道其他區(qū)域滲入隧道。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種隧道穿越煤層時(shí)進(jìn)行區(qū)域注漿結(jié)合防滲支護(hù)的防瓦斯方法，包括以下步驟：

s1在隧道穿越聚集有瓦斯的煤層，并確定煤層走向后，在隧道揭煤起始位置開(kāi)挖第一瓦斯隔離環(huán)，進(jìn)行環(huán)向注漿，并在漿液中摻入氣密劑，形成第一區(qū)域注漿帶；

s2在穿越煤層過(guò)程中，將穿越煤層的隧道區(qū)段，噴射摻入氣密劑的快凝混凝土，在混凝土表面噴涂瓦斯密封劑，并施作瓦斯隔離板，形成防滲支護(hù)區(qū)；

s3在隧道揭煤結(jié)束位置開(kāi)挖第二瓦斯隔離環(huán)，進(jìn)行環(huán)向注漿，并在漿液中摻入氣密劑，形成第二區(qū)域注漿帶。

進(jìn)一步地，在所述步驟s1和s3中的第一瓦斯隔離環(huán)、第二瓦斯隔離環(huán)、第一區(qū)域注漿帶和第二區(qū)域注漿帶的施工包括以下步驟：

s11利用平導(dǎo)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)探測(cè)到煤層后，轉(zhuǎn)入高瓦斯區(qū)域的支護(hù)施工，進(jìn)行正洞軸向瓦斯隔離帶的施工；

s12在距離煤層一定位置處，朝隧道環(huán)向的圍巖內(nèi)超挖，形成圓環(huán)形空腔，在瓦斯隧道內(nèi)側(cè)噴射氣密性混凝土形成初支；

s13在圓環(huán)形空腔內(nèi)對(duì)圍巖環(huán)向進(jìn)行注漿，漿液中摻入氣密劑，形成區(qū)域注漿帶；

s14注漿完成后對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵，并利用氣密性混凝土對(duì)圓環(huán)空腔進(jìn)行回填，回填至隧道正常的外輪廓線。

進(jìn)一步地，在所述步驟s2中，所述防滲支護(hù)區(qū)的施工包括以下步驟：

s11利用平導(dǎo)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)探測(cè)到煤層后，轉(zhuǎn)入高瓦斯區(qū)域的支護(hù)施工，進(jìn)行正洞軸向瓦斯隔離帶的施工；

s12在距離煤層一定位置處，朝隧道環(huán)向的圍巖內(nèi)超挖，形成圓環(huán)形空腔，在瓦斯隧道內(nèi)側(cè)噴射氣密性混凝土形成初支；

s13在圓環(huán)形空腔內(nèi)對(duì)圍巖環(huán)向進(jìn)行注漿，漿液中摻入氣密劑，形成區(qū)域注漿帶；

s14注漿完成后對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵，并利用氣密性混凝土對(duì)圓環(huán)空腔進(jìn)行回填，回填至隧道正常的外輪廓線。

進(jìn)一步地，在所述步驟s22和s23中，在噴涂瓦斯密封劑施工中噴射混凝土基面凹凸不平，在鋪設(shè)防水板前鑿?fù)寡a(bǔ)凹以使基面平整。

進(jìn)一步地，噴射混凝土基面凹凸高低差不大于50mm，曲線弧度>300mm，凹部長(zhǎng)與深的比>7:1。

進(jìn)一步地，在所述步驟s22和s23中，所述瓦斯隔離板與瓦斯密封劑之間設(shè)有泡沫墊層。

進(jìn)一步地，在所述步驟s22和s23中，在鋪設(shè)瓦斯隔離板中，將隧道噴射混凝土基面上側(cè)畫(huà)出隧道中線和瓦斯隔離板的搭接線。

本發(fā)明的有益效果：不僅能夠?qū)⑼咚垢綦x在煤層中，在施工期內(nèi)降低瓦斯向非煤層瓦斯積極區(qū)域擴(kuò)散，而且在隧道運(yùn)營(yíng)期，降低地層中的瓦斯向隧道內(nèi)滲透擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種隧道穿越煤層時(shí)進(jìn)行區(qū)域注漿結(jié)合防滲支護(hù)的防瓦斯方法的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種隧道穿越煤層時(shí)進(jìn)行區(qū)域注漿結(jié)合防滲支護(hù)的防瓦斯方法的防滲支護(hù)區(qū)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種隧道穿越煤層時(shí)進(jìn)行區(qū)域注漿結(jié)合防滲支護(hù)的防瓦斯方法的防滲支護(hù)區(qū)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種隧道穿越煤層時(shí)進(jìn)行區(qū)域注漿結(jié)合防滲支護(hù)的防瓦斯方法的瓦斯隔離帶橫截面。

圖中：

1、煤層；2、隧道；3、瓦斯隔離環(huán)；31、第一瓦斯隔離環(huán)；32、第二瓦斯隔離環(huán)；4、防滲支護(hù)區(qū)；5、瓦斯隔離板；6、區(qū)域注漿帶；61、第一區(qū)域注漿帶；62、第二區(qū)域注漿帶；7、瓦斯密封劑；8、二次襯砌；9、泡沫墊層。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1-4所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種隧道穿越煤層時(shí)進(jìn)行區(qū)域注漿結(jié)合防滲支護(hù)的防瓦斯方法，包括以下步驟：

s1在隧道穿越聚集有瓦斯的煤層1，并確定煤層1走向后，在隧道2揭煤起始位置開(kāi)挖第一瓦斯隔離環(huán)31，進(jìn)行環(huán)向注漿，并在漿液中摻入氣密劑，形成第一區(qū)域注漿帶61；

s2在穿越煤層過(guò)程中，將穿越煤層1的隧道2區(qū)段，噴射摻入氣密劑的快凝混凝土，在混凝土表面噴涂瓦斯密封劑7，并施作瓦斯隔離板5，形成防滲支護(hù)區(qū)4；

s3在隧道2揭煤結(jié)束位置開(kāi)挖第二瓦斯隔離環(huán)32，進(jìn)行環(huán)向注漿，并在漿液中摻入氣密劑，形成第二區(qū)域注漿帶62。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，第一瓦斯隔離環(huán)31、第二瓦斯隔離環(huán)32、第一區(qū)域注漿帶61和第二區(qū)域注漿帶62的施工包括以下步驟：

s11利用平導(dǎo)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)探測(cè)到煤層1后，轉(zhuǎn)入高瓦斯區(qū)域的支護(hù)施工，進(jìn)行正洞軸向瓦斯隔離帶的施工；

s12在距離煤層1一定位置處，朝隧道環(huán)向的圍巖內(nèi)超挖，形成圓環(huán)形空腔，在瓦斯隧道2內(nèi)側(cè)噴射氣密性混凝土形成初支；

s13在圓環(huán)形空腔內(nèi)對(duì)圍巖環(huán)向進(jìn)行注漿，漿液中摻入氣密劑，形成區(qū)域注漿帶4；

s14注漿完成后對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵，并利用氣密性混凝土對(duì)圓環(huán)空腔進(jìn)行回填，回填至隧道2正常的外輪廓線。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在所述步驟s2中，所述防滲支護(hù)區(qū)4的施作步驟如下：

s21在上臺(tái)階、下臺(tái)階和仰拱進(jìn)行開(kāi)挖，并在瓦斯隧道2內(nèi)側(cè)噴射氣密性混凝土分別形成上臺(tái)階初支、下臺(tái)階初支和仰拱初支；

s22將仰拱初支整平處理，在仰拱初支內(nèi)側(cè)噴涂有仰拱瓦斯密封劑7，接著鋪設(shè)仰拱部瓦斯隔離板5；

s23對(duì)仰拱施作并回填氣密性混凝土，在瓦斯隔離環(huán)3上噴涂有瓦斯密封劑7，在瓦斯隔離環(huán)3上鋪設(shè)瓦斯隔離板5；

s24在所述瓦斯隔離板5內(nèi)側(cè)施作二次襯砌8。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在所述步驟s22和s23中，在噴涂瓦斯密封劑施工中噴射混凝土基面凹凸不平，在鋪設(shè)防水板前鑿?fù)寡a(bǔ)凹以使基面平整，切割鋼筋頭及補(bǔ)平工作，處理、檢查并予驗(yàn)收，要求噴射混凝土基面凹凸高低差不大于50mm，曲線弧度要>300mm，凹部長(zhǎng)與深的比>7：1，轉(zhuǎn)角部位的曲線半徑要>50mm，超出標(biāo)準(zhǔn)的部位要重新處理。

鋪設(shè)瓦斯隔離板的施工包括以下步驟：施工時(shí)首先將幅面寬2.0m的成卷瓦斯隔離板焊成便于運(yùn)送和懸掛符合一次襯砌長(zhǎng)度要求的大幅面瓦斯隔離板5，拼裝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)保持干燥、平整、清潔，嚴(yán)禁有石子、砂粒等雜物，以免損壞或扎破拼幅瓦斯隔離板，同時(shí)應(yīng)具備防火、防雨設(shè)施；檢查瓦斯隔離板5的外觀質(zhì)量和技術(shù)性能；為防止瓦斯隔離板5被凸起噴層擠破并利于濾水防瓦斯側(cè)漏，在瓦斯隔離板和瓦斯密封涂料涂層之間設(shè)置泡沫墊層對(duì)瓦斯隔離板5起保護(hù)作用，從拱頂中心向兩邊拱腳、邊墻對(duì)稱固定，從上至下將泡沫墊層和襯墊用射釘槍一并固定在涂料面上，拱部固定點(diǎn)間距0.5m左右，邊墻固定點(diǎn)間距1m左右，固定釘距邊緣5cm；在隧道噴射混凝土面上測(cè)畫(huà)出隧道中線及瓦斯隔離板的搭接線，將瓦斯隔離板5鋪設(shè)在鋪設(shè)臺(tái)架上進(jìn)行，瓦斯隔離板5從隧道中線向兩側(cè)鋪設(shè)，用自動(dòng)爬行手動(dòng)熱焊器將瓦斯隔離板5熔焊在襯墊上，同時(shí)將瓦斯隔離板5焊成整體并緊貼初期支護(hù)，并適當(dāng)留有余地，防止灌注混凝土?xí)r擠裂拉壞瓦斯隔離板5，瓦斯隔離板之間互相搭接15cm，搭接原則是：邊墻壓拱部，下游壓上游，在二襯混凝土進(jìn)行時(shí)，在邊墻腳位置留足夠長(zhǎng)的瓦斯隔離5以利搭接。瓦斯隔離板5的鋪設(shè)要緊貼初期支護(hù)，并適當(dāng)留有余地，不可拉得太緊，防止灌注混凝土?xí)r擠裂拉壞瓦斯隔離板，板接縫與施工縫錯(cuò)開(kāi)不小于1m；焊縫完成后進(jìn)行質(zhì)量檢查，采用充氣法對(duì)焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢查，有空隙應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊。

綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，將煤層附近的瓦斯聚集區(qū)域與一般地層區(qū)域隔離開(kāi)，不僅能夠?qū)⑼咚垢綦x在煤層中，在施工期內(nèi)降低瓦斯向非煤層瓦斯積極區(qū)域擴(kuò)散，而且在隧道運(yùn)營(yíng)期，降低地層中的瓦斯向隧道內(nèi)滲透擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。