[发明专利]一种高瓦斯隧道精细化综合防突揭煤方法

权利要求书

1.一种高瓦斯隧道精细化综合防突揭煤方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、超前地质预报：

物探采用单一物探或组合物探实现地质宏观预报，正洞、平导、斜井物探方法根据地质情况及物探方法的适用性而定，采用地震波反射法+地质雷达法+瞬变电磁法探测揭煤段，以掌握煤层采空区、断层破碎带和软弱夹层等的大致位置；

钻探采用超前地质钻孔与加深炮孔钻孔的方法，验证地质是否异常时，施作超前钻孔1孔；根据现场情况，超前钻探的同时，每一循环布置加深炮孔3孔或5孔以保证探测质量；

在正洞、平导、斜井全段开展地质调查，对煤层位置进行预测；

S2、精探确定煤层层位：

根据初探资料，平导、斜井掌子面距推测煤层垂距10m时，施作超前探测孔会穿越煤层，贯通施作3个φ89mm探测孔，1孔取芯，布孔位置按照孔数3而定，穿透煤层全厚且进入顶、底板煤层不小于0.5m，

利用平导推测正洞，当平导推测与正洞探测结果不一致时，需在上台阶掌子面距推测煤层10m垂距处增设2个φ89探测孔，重新探测，并在正洞下台阶增设φ89验证孔2个，对正洞上台阶重新推测的情况进行验证，验证孔施作要求同探测孔；

S3、区域突出危险性预测：

煤层区域防突分两次预测：掌子面距推测煤层20m、10m最小垂距的预测；施工5个超前地质探孔：上台阶3孔探测，下台阶2孔验证；3孔全程取芯：上台阶1孔取芯，下台阶2孔取芯；若残余瓦斯压力P0.74Mpa，且残余瓦斯含量Q8m3/t，则无区域突出危险，反之，则要采用预抽瓦斯的区域防突措施；

S4、工作面突出危险性预测：

在精探瓦斯各指标未超过临界值时，掌子面向前掘进至煤层垂直距离5m时，施作φ75预测孔36个，正洞掌子面预测孔孔距、排距为1m，平导、斜井掌子面预测孔孔距、排距为0.5m；

S5、工作面局部防突：

若区域验证指标通过，在采取安全防护的前提下，掘进至煤层与掌子面法向距离2m时，再次进行突出判定，只要预测有突出危险，则揭煤前必须采取工作面防突措施；

S6、防突措施效果检验：

防突措施效果检验要分为区域防突效果检验和工作面局部防突效果检验，区域防突效果检验根据瓦斯压力法进行判断，符合要求即可；工作面局部防突效果检验是在实施钻孔排放或水力冲孔后再打孔，采用综合指标法和钻屑瓦斯解吸附法进行判断；

S7、揭煤：

工作面验证通过后，按照如下方式进行揭煤施工：

(1)正洞、平导、斜井采用分层、分段揭煤，需待上层煤揭完方可揭下层煤；

(2)揭煤前设置防护措施，

(3)采用湿式钻孔，煤矿许用电雷管远距离放炮揭煤；

(4)采用压入式通风，喷射混凝土初支，气密性混凝土二衬；

(5)隧道拱墙全环铺设全封瓦斯隔离板，排水管内设置水气分离装置；

S8、石门揭煤结束：

当揭穿煤层进入煤层底板2m后，应立即进行新一个循环的超前钻孔施工，若没有遇到煤层，则在保证至少35m的超前探距的情况下继续掘进，直至隧道掘进完整个煤系地层。

2.根据权利要求1所述的一种高瓦斯隧道精细化综合防突揭煤方法，其特征在于：所述步骤S1中，物探揭煤段，采用WT3探测；钻探采用超前钻孔+加深孔，最小垂距2m和5m时，孔径为φ75mm，最小垂距10m和20m时，孔径为φ89mm；地质调查全段开展。

3.根据权利要求1所述的一种高瓦斯隧道精细化综合防突揭煤方法，其特征在于：所述步骤S3中，区域防突采用预抽瓦斯进行防突，工作面局部防突采用封闭掌子面→施工排放钻孔→施工金属骨架→水力冲孔的工序进行综合防突。

4.根据权利要求3所述的一种高瓦斯隧道精细化综合防突揭煤方法，其特征在于：将长3m的φ22锚杆植入岩体，锚固I16型钢节点，形成网格骨架以封闭工作面。

5.根据权利要求3所述的一种高瓦斯隧道精细化综合防突揭煤方法，其特征在于：瓦斯排放需待工作面网格骨架安装后，采用直径为φ75mm钻孔作为排放孔，控制范围为：顶部12m，底板12m，两边15m，排放孔应与抽采孔错开，并保证孔底间距不大于0.2m，排放孔控制范围为开挖轮廓线外5m。