浅谈瓦斯隧道揭煤防突的措施.docx
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1、浅谈瓦斯隧道揭煤防突的措施 摘要:煤与瓦斯突出的预防和治理是如何在煤炭富集区域建设交通隧道,与修建铁路时,确保在瓦斯隧道中,平安揭穿煤层的关键。本文主要介绍在隧道中瓦斯的性质和放出形式,并在此基础上以太原至焦作隧道铁路为依据,简洁的叙述了当下瓦斯隧道揭煤防突的主要措施,分析了各种措施的适用条件。 关键词:隧道;瓦斯;防突;揭煤 1.瓦斯概述 1.1 瓦斯属性 瓦斯属于无臭、无色气体,主要成分是烷烃,大多是甲烷少数是乙烷、丙烷和丁烷。当瓦斯混合碳化氢或硫化氢时,就会发出类似苹果的香味。瓦斯密度比空气小,对空气的相对密度是0.554,因此瓦斯经常在隧道的上半部分聚集浮动。 瓦斯渗透实力是空气1.6
2、倍,渗透实力强,且不溶于水,扩散迅速,可以通过岩层中的裂缝从洞室周围的地层扩散至洞室。 瓦斯气能够燃烧,具有可燃性,浓度范围在0%5%时,遇火可燃,但在火焰外围,产生淡青色、浅蓝色燃烧层,超过16%浓度时,遇火源不燃烧、不爆炸,但在簇新空气中,遇火可燃烧。 瓦斯在爆炸条件下会爆炸,在空气中瓦斯的浓度是5%16%范围内,瓦斯遇火会发生爆炸,在浓度是9.5%时,爆炸的威力最大。 1.2 放出形式 1.2.1瓦斯一般涌出。 地层中的空隙,给瓦斯涌出供应了条件,其可缓慢、长久散发,涌出煤层露出的表面上,有时带有一种嘶嘶声。 1.2.2瓦斯的特别涌出。 挖开煤层中空洞,其中含有的大量瓦斯在很短时间内突然
3、涌出或拌有煤粉、煤块的瓦斯涌出。 1.2.3瓦斯的喷出。 在压力状态下,大量瓦斯从煤层裂缝中喷涌而出,喷出时间长短不一,常常伴随着破裂声、嘶嘶声和吹哨声,有发生爆炸隐患,以及窒息死亡风险。 1.2.4瓦斯突出。 受压力作用影响,瓦斯会短时间大量喷出,含瓦斯煤岩体呈粉碎状从煤层向采掘部位移动,且会抛出大量煤粉和岩块。瓦斯突出一般会有预兆,分为无声和有声两种,无声预兆为煤质地变得松软,颜色由亮色变成黑色,失去光泽;地层的压力变大,煤层顶、底板出现断裂,支撑被挤压导致变形,煤坑墙壁被挤出、塌陷;气温下降,发冷感觉明显,能嗅到臭味、酸味或酒味;有声预兆为出现响声,如:爆炸声、闷雷声、深处的煤炭或岩石裂
4、开声、支柱折断声。 2.揭煤防突措施 瓦斯特别涌出危急性大,尤其煤、瓦斯突出现象,为降低施工平安隐患,加强预防性措施处理煤层采区尤为关键,为消退削减危急煤层的危急性,可先释放部分瓦斯特别涌能量。常用预防措施包括超前支架、振动性放炮,以及多排钻孔、水力冲孔、超前钻孔等,如下所示。 2.1放炮 震動性放炮措施,是诱导瓦斯特别涌出的方法,可以削减人身伤亡事故的发生,基本做法如下,首先尽可能多的钻炮眼,其次在掘进工作面尽可能多的装炸药,确保一次爆炸操作,可将煤层全面暴露,振动性放炮也是利用振动,人为诱导出瓦斯特别涌出的方法。 基于煤层瓦斯角度分析,唯有压力小于1MPa时才达到振动性放炮要求,当压力超过
5、1MPa,须要实行先钻孔、排瓦斯的措施,或是其他降压的方式,将压力下降至1MPa以内,才可以施以振动性放炮预防煤与瓦斯突出。 2.1.1 振动性放炮的设计参数 密度。通常隧道底端的炮眼密度,通常会超过顶部,同时周边密度,应当比中部密度大。 深度。通常状况下,炮眼深度应是待揭开岩层厚度、煤层厚度的和,炮眼底部、煤层间隔0.15m左右的距离。假如钻眼时出现了偏差,可以在看到煤层后停止钻进,填充眼底炮泥0.10.2mm,要求装药后的炮眼,应当被炮泥填满。 2.1.2留意事项 爆破前,合理设计网路,了解各器械的性能,确保匹配度,确保爆破顺当进行,不距爆、不盲炮。 爆破前检查通风设施。 要在洞室内进行放
6、炮的发爆工作。 做好简单引起塌方部位,如隧道顶部,应当加强支护,针对于放炮后,弱煤层爆炸,引起的强煤层突出问题,应当加强突出清除。 2.2 超前支护 本次隧道揭煤施工中,采纳超前支护的方法是为了防止薄中薄层煤层坍塌,减小爆破中瓦斯积累,增加隧道支撑防护,预防煤炭坍塌造成的瓦斯特别涌出。在掘进工作中,距煤层2m时,在石门两侧、上部,应打两排4250mm直径、相距200273mm的钻孔,在穿透煤层,与距顶板0.3m的钻孔内,插入4250mm的直径钢管,利用初期支护钢拱架固定钢管尾部,再一次放炮穿透煤层。 超前支护运用: 要求煤质松软,瓦斯压力、地应力不大,同时适用于急倾斜,或是突出强度低、突出危急
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