杨家坡隧道采空区超前加固施工技术

1、杨家坡隧道采空区超前加固施工技术摘要： 采空区是煤系地层隧道施工不可避免的施工技术难题，采空区施工技术关系到煤系地层施工施工工期、施工安全、运营安全等，目前在采空区施工中已形成许多好的施工技术，本文以杨家坡高瓦斯隧道采空区施工为例，对采空区超前加固施工技术进行总结。Abstract ： The goaf is an unavoidable construction technology problem in the construction of coal-bearing formation tunnel. The construction technology of goaf is rela

2、ted to the construction period ， construction safety and operation safety of coal-bearing formation. At present ， many good constructions technologies have been formed in the goaf construction. With the case study of the goaf construction in Yangjiapo high gas tunnel， this paper summed up the constr

3、uction technology of advance reinforcement in goaf.关键词：瓦斯隧道；采空区；超前加固Key words： gas tunnel； goaf； advanced reinforcement中图分类号： U455.4 文献标识码： A 文章编号：1006-4311（ 2017） 18-0149-02引言近年来瓦斯隧道越来越多，特别是在煤炭资源丰富的西南地区。中铁十七局集团第三工程有限公司承建的贵州织毕铁路杨家坡隧道DK328+400 +985 段地表可见煤层的较多露头，地表开挖的小煤洞频繁多见，为当地老乡私挖滥采所致，近年由于国家禁止小煤窑的开采

4、，洞口已封闭或坍塌，加之开采年代久远，采空区具体走向和埋深已难于弄清。采空区施工加大了瓦斯隧道施工难度，国内外在瓦斯隧道采空区施工中发生过典型的安全事故。如何保障采空区施工安全、保障隧道工期、降低施工成本，须对采空区施工技术进行改进和优化。工程概况杨家坡高瓦斯隧道是织毕铁路全线关键性、重难点控制性工程。杨家坡隧道全长1737m ，隧道出口设506m 的单车道平导。隧道穿越煤层段落总长1135m ，含煤层21 36层，煤层厚18.04 30.29m，平均24.27m，含煤系数12.71%。DK328+400 +985 段长度 585m ，埋深 5 40m，地表可见煤层的较多露头，地表开挖的小煤洞

5、频繁多见，洞口多已封闭或坍塌，加之开采年代久远，采空区具体走向和埋深已难于弄清，一些采空区用黏土和砂页岩块石回填，其中一些钻孔揭示有水和瓦斯，采空?位置不定，拱顶、拱腰、隧底均有采空区发育，采空区施工难度大。隧道施工中，由于采空区变换频繁、位置复杂多变，特别是掌子面正斜前方拱顶1m 以上坍塌或已回填的采空区，探测难度大，施工中易导致采空区坍塌形成掌子面塌方。为保障采空区施工安全和地表结构安全，结合杨家隧道复杂地质情况，通过研究总结，采用了拱顶采空区超前预处理施工技术。采空区超前加固施工技术采空区超前加固施工方案如图3 所示。2.1 采空区探测采用探“地质调查法+物探法 +超前钻探法 +钎”并联

6、式综合手段对围岩情况、采空区情况的探测，达到相互验证，准确预报，从而研究总结出一套适合本隧道的地质预测预报系统，提高预报的准确度，对异常地质情况认真分析，为决策提供依据。2.2 施工步骤当物探发现前方有异常区，对掌子面进行洞渣反压回填，去报掌子面的稳定和安全，同时形成处理作业平台。喷射砼或砂袋码砌+玻璃纤维锚杆 （直径 18mm ，单根长 3m ，梅花形布置）对掌子面进行临时封闭。从掌子面后方 3 5m 处上行 45方向施作钻探验证孔同时兼做灌砼回填孔。 孔底高度按距离隧道拱顶 3 5m 控制，一般纵向长度小于 5m 的高度为 3m，纵向长度大于 5m 的高度为 5m。布置 3 个孔，两孔作为

7、泵送和出气孔， 另外 1个作为回填检验孔。安装输送管，泵送细石混凝土回填。根据回填高度要求，回填至回填检查孔流浆后停止灌注回填。若是松散堆积体进行高压固结注浆加固，加固完成后；一般回填砼厚度为拱顶以上3m，注浆固结深度为5m。混凝土初凝后，利用反压体作为工作平台进行管棚支护施工，管棚施作完成后必须进行管尾临时支护施工，管棚长度应穿越采空区3m；管棚施工完成后进行超前小导管支护，按台阶进行开挖。施工效果加固处理施工结束后，对围岩变形情况进行监测，监测结果如图6 所示。通过监测结果分析总结可见，通过采空区超前加固施工后，围岩变形稳定可控，施工技术安全高效。结论本文根据瓦斯隧道采空区施工特点，解决了

8、采空区客观难题，优化采空区施工技术，采用超前加固技术，在不揭露采空区的前提下进行加固处理施工，加固完成后安全通过采空区，不接避免采空区回填物、不稳定采空区坍塌，而且有效对瓦斯采空富水和富气进行提前释放，有效保障施工和工程结构安全，通过实践运用情况总结分析，该技术能有效保障采空区施工安全，对其他类似地质隧道有一定指导作用。该论述主要阐述了杨家坡斯隧道采空区超前加固施工技术，但由于经验不足，还存在很多不足的地方，请批评指导。参考文献：康振胜 .论采空区施工工艺 J.科学之友， 2011， 07：47-48.叶飞，霍三胜，常文伟 .公路隧道穿越软弱破碎煤系地层及采空区施工安全控制技术 J.公路， 2011， 06： 199-205.张仲魁 .兰渝铁路熊洞湾隧道煤矿采空区施工安全控制技术 J.现