[发明专利]一种特定为预测隧道瓦斯气体的施工方法

说明书

本发明公开一种特定为预测隧道瓦斯气体的施工方法：包括步骤一：在隧道掌子面上施工超前钻孔，超前钻孔共布设五个，分别位于隧道中线、隧道的左、右、上、下侧，超前钻孔的控制范围为隧道开挖轮廓线外12m；每钻设一个超前钻孔后，核定施工工区的瓦斯等级，确保瓦斯预测安全的情况下，采用注浆封堵超前钻孔；步骤二：对隧道掌子面进行加深炮孔钻孔，钻孔深度为5米，确保瓦斯预测安全；步骤三：进行隧道开挖出渣，沿掌子面前方每5m为一个循环进尺，每次开挖后，重复步骤二；步骤四：当掌子面开挖至钻孔搭接长度为20m时为一个超前钻孔循环，重复步骤一～三。本发明从时间上提前和空间上超前了解前方隧道瓦斯气体赋存情况，确保隧道施工的安全。

技术领域

本发明涉及隧道工程超前探测预报技术领域，具体涉及一种特定为预测隧道瓦斯气体的施工方法。

背景技术

在隧道工程建设中，瓦斯气体始终是影响隧道安全施工造成人员伤亡的重大危害之一。瓦斯是一种无色无味无臭的气体，比空气轻，具有很强的渗透性，在一定压力作用下，能从隧道围岩中向掘进空间涌出，甚至喷出或突出；当其浓度较高时，会使人窒息死亡，甚至在一定条件下会发生爆炸，造成严重的危害。为防止瓦斯气体的危害，解决因对隧道内岩体瓦斯探测不明而造成的施工隐患问题，超前预测瓦斯气体赋存情况是必须的。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种特定为预测隧道瓦斯气体的施工方法，采取五点超前钻孔探测和开挖面加深炮孔探测相结合的方法，确保掌子面前方围岩瓦斯预测结果的全面性和正确性，从时间上提前和空间上超前了解前方隧道围岩地质情况和瓦斯气体赋存情况。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是：

一种特定为预测隧道瓦斯气体的施工方法：包括以下步骤：

步骤一：在隧道掌子面上施工超前钻孔，超前钻孔共布设五个，分别位于隧道中线、隧道的左、右、上、下侧，超前钻孔的控制范围为隧道开挖轮廓线外12m；每钻设一个超前钻孔后，对前方围岩的瓦斯压力、钻孔瓦斯涌出量、钻孔瓦斯涌出衰减系数、瓦斯气体组分和含量进行测定，并计算在隧道开挖过程中瓦斯涌出量，根据瓦斯涌出量核定施工工区的瓦斯等级，确保瓦斯预测安全的情况下，采用注浆封堵超前钻孔，确保封孔质量，防止孔内溢出瓦斯；

步骤二：对隧道掌子面进行加深炮孔钻孔，钻孔深度为5米，加深炮孔钻孔完成后，对前方围岩的瓦斯压力、钻孔瓦斯涌出量、钻孔瓦斯涌出衰减系数、瓦斯气体组分和含量进行测定，并计算在隧道开挖过程中瓦斯涌出量，根据瓦斯涌出量核定施工工区的瓦斯等级，确保瓦斯预测安全的情况下，保留加深炮孔，并全程掌握掌子面瓦斯浓度的变化情况；

步骤三：在确保加深炮孔钻孔施工瓦斯预测安全的情况下，进行隧道开挖出渣，沿掌子面前方每5m为一个循环进尺，每次开挖后，重复步骤二；

步骤四：当掌子面开挖至钻孔搭接长度为20m时为一个超前钻孔循环，重复步骤一～三。

进一步地，在步骤一中，如出现瓦斯超限，即刻注浆封堵超前钻孔，并加强通风，保证掌子面瓦斯浓度在1％以下。

进一步地，在步骤二中，若出现瓦斯超限，即刻注浆封堵加深炮孔，并加强通风，保证掌子面瓦斯浓度在1％以下。

进一步地，孔一布设在隧道中线，位于台阶分界线上方1.5m处，钻孔角度为斜向下倾斜10°；孔二布设在隧道左侧，位于台阶分界线上方1.5m、距隧道开挖轮廓线1.5m处，钻孔角度为沿隧道径向向外倾斜10°；孔三布设在隧道右侧，位于台阶分界线上方1.5m、距隧道开挖轮廓线1.5m处，钻孔角度为沿隧道径向向外倾斜10°；孔四布设在隧道上侧，位于隧道中线上、距隧道开挖轮廓线1.5m处，钻孔角度为沿隧道径向向上倾斜10°；孔五布设在隧道下侧，位于隧道中线和结构设计基线交接处，钻孔角度为沿隧道径向向下倾斜10°。

进一步地，所述台阶分界线呈与隧道底面呈相近的弧形，台阶分界线中部距隧道开挖轮廓线顶部的距离h为6米。