四川路橋觀斗山隧道實施性施工組織設計目 錄一、編制依據1二、觀斗山隧道工程概況1三、總體施工方案21、施工組織及施工目標21.1、施工組織：21.2、工期目標：31.3、安全目標：31.4、質量目標：32、施工方案33、主要工序施工方法43.1、開挖支護43.2、襯砌施工123.3、不良地質處理203.4、仰拱地基的加固處理203.5、監控量測20四、揭煤、防突措施及排放瓦斯211、設計基本情況211.1、設計范圍211.2、煤層參數211.3、隧道斷面212、揭煤防突施工方法212.1、施作超前鉆孔，探明煤層位置和瓦斯情況212.2、施作預測孔，進行煤與瓦斯突出危險性預測222.3、防治瓦斯突出技術措施222.4、瓦斯排放222.5、防突效果檢驗222.6、放炮揭開和穿過煤層233、揭煤、防突及排放瓦斯具體設計23五、瓦斯和煤塵爆炸防治技術措施381、設計指導思想382、隧道施工通風392.1、通風方式392.2、供風量計算392.3、對通風設施的要求413、隧道施工瓦斯檢測和監測423.1、人工巡檢423.2、瓦斯自動連續監測系統434、防止瓦斯突然涌出444.1、物探444.2、鉆探444.3、探測地點454.4、電器設備的控制454.5、對施工設備、爆破器材和照明的要求454.6、瓦斯設防地段的確定464.7、防塵措施464.8、瓦斯安全檢查組織機構47六、觀斗山隧道防爆工程量及防爆機械設備47七、安全保證措施471、通風系統安全技術措施472、機電設備及供配電系統安全技術措施483、瓦斯防爆組織機構524、安全培訓52八、質量保證措施53九、工期保證措施及工期安排541、工期計劃542、工期保證措施55十、后附：56附件1、觀斗山隧道防爆工程量表57附件2、觀斗山隧道防爆設備一覽表58附件3、觀斗山隧道工程形象進度圖61附件4、觀斗山隧道崗位責任制621、防爆領導小組崗位職責622、現場指揮組崗位職責623、機電設備組崗位職責624、通風防爆組崗位職責635、施工技術組崗位職責636、安全質量組崗位職責637、救護組崗位職責638、后勤保障組崗位職責64附件5、觀斗山隧道各作業工種安全操作須知651、開挖工須知652、瓦斯檢測員工作須知663、爆破作業工須知674、通風工須知705、主風扇司機須知716、電瓶車司機須知717、洞內值班電工須知72附件6、觀斗山隧道進口施工場地平面布置圖7477 一、編制依據1、煤炭科學研究總院重慶分院贛龍鐵路楓樹排隧道瓦斯測試及涌出量評價報告2、鐵路隧道設計規范（TB10003-2001/J117-200）3、鐵路瓦斯隧道技術規范（TB10120-2002/J163-2002）4、煤礦安全規程（2001版）5、鐵路隧道施工規范6、贛龍施（隧）022修（草圖）7、鐵路隧道施工規范（TB10204-2002/J163-2002）二、觀斗山隧道工程概況宜瀘高速公路觀斗山隧道左線全長2531米、右線全長2560米，左線進口里程K146+257，出口里程K148+788、右線進口里程K146+250，出口里程K148+810，雙向四車道高速公路隧道。最大縱坡坡度為3%，線路洞身為直線。該隧道地質較差，主要為IV、V級圍巖，巖層較破碎，節理裂隙發育。地表屬山區地貌溝壑縱橫，自然坡度較陡植被一般。進口段DK40000DK40100段與一斷層破碎帶斜交，受此斷層影響巖石破碎帶寬度約30m左右。隧道穿過的地層分別屬于前寒武系中部、石炭系下統梓山組、泥盆系中上統，巖性軟硬不均，分別為灰綠色厚層狀長石石英砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、粉砂巖及多層透鏡狀煤層。地下水較發育。楓樹排隧道山體煤層經過近代多次開采，可能存在采空區，設計要求在施工中注意檢測有害氣體及預防涌水，以保證施工安全。楓樹排隧道自進口開挖至DK39+989.5時，檢測出瓦斯，其炮后瓦斯濃度為0.04%，至DK40+052段瓦斯濃度達到0.56%。鑒于瓦斯濃度超過鐵路瓦斯隧道技術規范規定的安全指標，為保證施工安全，建設單位委托煤炭科學研究總院重慶分院對楓樹排隧道瓦斯濃度及隧道穿越煤系地層期間瓦斯涌出量、瓦斯壓力、和瓦斯等級進行了現場勘察和技術鑒定。煤炭科學研究總院重慶分院于2002年12月10日對楓樹排隧道瓦斯情況組織了現場勘測和瓦斯技術鑒定，并出具了贛龍鐵路楓樹排隧道瓦斯測試及涌出量評價報告，將楓樹排隧道評定為高瓦斯隧道。根據對煤層瓦斯壓力計算結果，其瓦斯壓力達到了0.87Mpa，大于突出臨界值0.74Mpa。該煤層具有煤與瓦斯突出危險性。報告中明確指出：在楓樹排隧道的施工中，隧道內的鉆爆作業、揭煤防突、施工通風、電器設備與作業機械防爆、施工安全防護措施應嚴格按照鐵路瓦斯隧道技術規范執行，以確保施工安全。針對楓樹排隧道瓦斯檢測及評價情況，設計單位對楓樹排隧道按瓦斯隧道進行了變更設計。變更后的瓦斯隧道分兩個工區組織施工。隧道入口區段為進口到DK40+430，按高瓦斯工區施工，襯砌結構按一級瓦斯地段設計；出口區段為DK40+430到出口，按一般隧道工區施工，在施工中加強瓦斯檢測。DK39+940DK40+050段二次襯砌采用氣密性混凝土，DK40+050+430段襯砌采用全封閉復合襯砌，該段噴射混凝土厚20cm，模注混凝土厚40cm。噴射混凝土和模注混凝土采用氣密性混凝土，且之間設置高密度PE隔離層。高密度PE板外襯閉孔PE泡沫墊層。為了防止瓦斯涌出，在襯砌外兩側各增設一道150鋼管，用以排放洞內滲水和瓦斯。滲水和瓦斯經氣水分離室分離后排出洞外。考慮運營期間洞內瓦斯聚集，在出口段安放射流風機一臺，用以排放瓦斯。三、總體施工方案1、施工組織及施工目標1.1、施工組織：本隧道由中鐵工總贛龍鐵路指揮部第三項目經理部擔任施工，勞力配備220人。指揮部成立瓦斯隧道安全施工領導小組，負責對瓦斯隧道安全施工進行全面管理。1.2、工期目標：恢復開工時間2003年3月1日，2003年10月31日完工。1.3、安全目標：1.3.1、瓦斯隧道施工必須堅決貫徹“安全第一，預防為主，依靠科學，綜合治理”的方針，防止瓦斯與煤塵災害性事故的發生。1.3.2、以安全為中心，杜絕瓦斯燃燒、爆炸及死亡事故，將職工受傷率控制0.05%以下。1.3.3、保證瓦斯隧道防爆機電的安全使用設備的防爆性能，確保設備的完好率，杜絕因機械設備故障而引發事故。1.4、質量目標：1.4.1、瓦斯煤層地段隧道質量符合設計要求，合格率達到100%、優良率達到90%以上。1.4.2、隧道穿越瓦斯、煤層等軟弱地層，杜絕塌方和嚴防瓦斯從襯砌滲出，爭創省部級優質工程。2、施工方案2.1、開挖支護隧道由進口端、出口端兩頭掘進。進口端（DK39+840DK40+430）按一級瓦斯設防組織施工。在施工中加強通風、加強瓦斯監測和檢測、加強超前探測、隧道內的鉆爆作業、揭煤防突、電器設備和施工作業機械防爆與施工安全防護措施應嚴格按照鐵路瓦斯隧道技術規范執行。進口端超前鉆孔采用ZYY-150鉆機，鉆爆作業采用ZY-28風鉆。噴射混凝土必須采用礦用濕噴機進行作業。出碴采用防爆扒碴機裝渣，有軌運輸，電瓶車牽引，礦車出碴。洞外二次倒運。洞內禁止電焊作業，鋼格柵全部采用洞外加工，洞內螺桿連接。隧道DK40+050+430段為煤系地層段。開挖掘進前，必須超前探測前方地質情況。如發現煤層，必須按揭煤防突措施組織施工。同時在施工中應加強通風，加強檢測，加強防范。杜絕瓦斯災害事故發生。出口端（DK40+559+430）按一般隧道組織施工，施工中加強瓦斯檢測，確保施工安全。鉆孔采用鑿巖臺架配YT28風鉆、TWZ961砼濕噴機、ZLC40裝載機裝碴、無軌運輸、自卸汽車出碴。進、出口端施工均采用短臺階法開挖，格柵鋼架加強支護。2.2、襯砌：隧道瓦斯設防段采用全封閉氣密性防水混凝土襯砌，其余地段采用先墻后拱模筑防水襯砌。襯砌采用全液壓襯砌臺車施工，防爆混凝土輸送泵澆筑。澆筑前，進行接茬處理，設防水層和透水管，透水管與獨立排水系統相連，洞外設混凝土攪拌站，電瓶車帶動混凝土罐車運輸砼。2.3、通風排水：隧道進口端采用自然順坡排水，出口端采用反坡排水，分段集水，用水泵抽出洞外。進口端通風嚴格按瓦斯隧道技術規范要求加強通風。確保施工安全。出口端采用壓入式通風，DXB88-1型風機，0.8m雙抗通風筒。3、主要工序施工方法3.1、開挖支護3.1.1開挖支護原則軟弱圍巖“新奧法”開挖支護原則：“桿超前、短開挖、強支護、早封閉、勤量測、”。桿超前在掌子面尚未開挖的地層中，沿隧道拱部周邊設置超前小導管。導管與導管之間以注漿體使圍巖產生成拱效應，對圍巖起支撐和抑制作用，提供完成初期支護的時間。短開挖每個循環距離要短，做到開挖和支護時間盡可能縮短，而且圍巖暴露部分少，增加施工安全性。早封閉開挖后初期支護要盡早封閉成環，改變受力條件。施工中采用短臺階法施工，仰拱封閉緊跟下臺階掌子面。勤量測量測是對施工過程中圍巖的結構變化情況進行動態跟蹤的主要手段。施工中，將量測信息及時而準確地反饋給設計或施工主管部門，以便及時修改設計或采取特殊的施工措施。3.1.2、隧道開挖方法楓樹排隧道主要圍巖為、級圍巖，采用短臺階法開挖。在施工中嚴格控制超欠挖，減少擾動圍巖，全面推廣光面爆破技術。穿越煤層地段按揭煤防突法組織施工。臺階長度為35m，每次開挖進尺控制在0.51.m以內，必要時應采用輔助施工措施，穩定開挖工作面，以保證安全。下臺階的落底和封閉在上部斷面初期支護基本穩定后進行，并采取有效措施確保支護體系的穩定。在進行下部斷面開挖時，采取以下措施：a認真加固拱腳，如擴大拱腳、打拱腳錨桿、加強縱向聯接等，使上部初期支護與圍巖形成完整體系。b盡量單側落底或雙側交錯落底，避免上部斷面兩側拱腳同時懸空。c落底長度視圍巖狀況采用1米，并不得大于米。d下部邊墻開挖后必須立即噴射混凝土，并按規定做好支護。e量測工作必須及時，以觀察拱頂、拱腳和邊墻中部的位移值，當發現速率增大，要立即進行仰拱封閉。3.1.3鉆爆設計、級圍巖上部弧形半斷面采用光面爆破，下部半斷面采用預裂爆破。、上半弧形半斷面光爆a.掏槽形式選擇楔形掏槽，如眼深較大時，采用復式楔形掏槽。b.周邊眼周邊眼間距E為3550cm，裝藥集中度q=0.120.4kg/m。上臺階爆破炮眼布置見下圖。、下半斷面預裂爆破a.炮眼布置原則布置下半斷面炮眼時，考慮到有兩個臨空面，爆破時，石碴向上拋擲會打壞臨時支護的混凝土噴層，故第一排炮眼的最小抵抗線以1.1米左右為宜,單眼裝藥量為0.3-1.2kg，類似于松動爆破藥量。先起爆的碴堆可以為下面幾排炮眼起到覆蓋作用，防止了飛石對拱部臨時支護的沖擊。b.爆破參數周邊炮眼直徑3846mm，炮眼間距5080cm，裝藥集中度0.31.2kg/m。、爆破器材出口端雷管采用1-17段非電毫秒雷管，隔段使用；炸藥采用2號巖石硝銨炸藥，規格分別為3220和2540兩種,當有水時，換成乳化炸藥，使用毫秒雷管。周邊眼使用25藥卷間隔裝藥結構,不偶合系數1.92,其余炮眼均用32藥卷。進口端爆破作業按鐵路瓦斯隧道技術規范要求進行，均采用3#礦用硝氨炸藥，普通型毫秒延期電雷管、電力起爆器。最后一段的延期時間不得大于130ms、鉆眼爆破進出口分別配備一臺簡易鉆孔臺車（自制），開挖工作面各配備10臺左右YT-28型鑿巖機。在施工中要根據光面爆破設計結合現場地質變化情況進行爆破試驗，不斷修正爆破參數，實行定人、定崗、定標準的崗位責任制達到最優爆破效果。a、鉆眼鉆眼前，放出開挖斷面中線、水平和斷面輪廓線，并根據爆破設計標出炮眼位置，經檢查符合設計要求后方可鉆眼。鉆眼時，掏槽眼、周邊眼按設計的深度、角度施工，誤差控制在規范允許范圍內。鉆眼完畢，按炮眼布置圖進行檢查，并做好記錄，對不符合要求的炮眼重鉆，經檢查合格后方可裝藥爆破。b、裝藥周邊眼采用25的小直徑藥卷石連續裝藥方式，其余采用35的藥卷連續裝藥、密集堵塞方法。c.爆破出口端采用導爆管及119段非電微差毫秒雷管傳爆引爆。進口端爆破作業應遵守瓦斯設防段及揭煤防突的有關爆破規定。爆破后由專職安全員對危石清理后，方可進行下一道工序。3.1.4出碴運輸進口端出碴采用防爆扒碴機裝渣，有軌運輸，防爆電瓶車牽引，礦車出碴。洞外二次倒運。出口端出碴采用裝載機配合自卸汽車進行，無軌運輸，洞外棄碴場地的擋碴墻先行修好，棄碴場地的棄碴頂面保持平整，并防止水流沖蝕造成溢流。對運輸道路要進行維修和養護，使其經常處于平整暢通，道路兩側廢碴和余料隨時清除。3.1.5初期支護設計支護參數：級圍巖段采用超前小導管預支護，長度4米，縱向間距2米一環布置，環向間距0.4米。格柵鋼架間距按0.5米一榀布置，徑向錨桿長度3米，間距1米布置。噴射混凝土厚度12cm。級圍巖格柵鋼架間距0.8米，徑向錨桿長度2.5米，環向間距1米。DK40+050DK40+430段穿越煤系地層，為一級瓦斯防范段。設計采用級圍巖全封閉復合襯砌，支護參數為：超前小導管預注漿支護，長度4米，縱向間距2米一環布置，環向間距0.4米。C20氣密性噴射混凝土厚20cm，系統錨桿采用25中空注漿錨桿，間距1米，梅花形布置3.1.6主要施工工藝.砂漿錨桿砂漿錨桿為22mm20Mnsi砂漿錨桿。施工工藝為：在巖面上標出錨桿位置；鉆孔；清除孔內粉塵；孔內注漿，注漿壓力控制在0.40.6Mpa之間（或者放入錨桿藥包）；打入錨桿；安設擋頭板，其尺寸為1501505mm；掛鋼筋網。.WTD25中空注漿錨桿 WTD25注漿錨桿由錨頭、中空全螺紋錨桿體、止漿塞、墊板和螺母組成，直接采用YT-28鉆機進行鉆孔，采用水泥漿液進行注漿。鉆孔前根據設計要求，對圍巖裂隙復雜部位進行調整，并作出標志。孔位偏差控制在2cm以內，注漿機選用錨桿專用注漿泵，水泥漿液參數如下：a、水泥漿水灰比1：0.51.0，注漿壓力：0.51.0MPa，安裝時采用風鉆或專用沖擊器，將安裝好錨頭的WTD25中空注漿錨桿頂進錨孔，錨頭上的倒刺將錨桿掛住。風鉆工作壓力不小于0.4MPa，推進過程中，保持錨桿體，鉆孔的中心線在同一直線上、并適時放水冷卻沖擊器，推進結束前，降低推進力，當底板壓緊巖面時，立即停止推進。然后安裝止漿塞、墊板及螺母。.噴射混凝土為提高噴射砼的效果，減少回彈量和粉塵對人體的危害，噴射砼全部采用濕噴機施噴。其中進口端采用HTS-300Y礦用濕噴機。在噴射混凝土之前，用水或風將受噴面粉塵和雜物清除干凈。拌料時嚴格掌握規定的速凝劑摻量和混凝土配合比，其水灰比一般控制在0.40.5,噴射距離一般為0.81.2m，且垂直于巖面。初噴厚度3-5cm，復噴每次5-8cm，直至設計厚度。兩次噴射間隔時間為1530分鐘。施噴時由下而上、分段進行。臺階法開挖拱部噴砼，先拱腳、后拱頂，每段長度不大于6m。如巖面凹凸不平時，先噴凹處找平。噴嘴緩慢呈螺旋形均勻移動，一圈壓半圈，行與行之間搭接23cm。漏水地段先用塑料管將水引出，并根據實際情況調整混凝土配合比，增加水泥用量，再噴射混凝土。濕噴砼施工工藝見下圖：.格柵鋼架加工與安設格柵鋼架按設計在現場分段彎制成型,各段之間采用連接鋼板螺栓。在工作面對接相鄰兩榀之間也用22鋼筋縱向連接成空間受力結構。進口端洞內禁止電焊作業，鋼格柵全部采用洞外加工，洞內螺桿連接。.超前小導管注漿其步驟為：a沿開挖面周邊布置注漿眼。b按布置的注漿眼位置鉆眼，眼深34米（按設計）。將壓漿管頂入巖層。壓漿管采用42mm熱軋無縫鋼管,管壁四周每隔0.4m交錯鉆10mm的注漿孔。為防止漏漿，管端無孔部分長1米，管前端鍛成鐵尖，尾端焊上6鋼筋加勁箍。小導管環向間距40cm，外插角1015,前后兩輪小導管重疊長度不小于1.0m，小導管頂入長度不小于鋼管長度的90%。c孔口止漿封堵。導管打入后用塑膠泥封堵孔口導管與孔壁間隙，并在導管附近及工作面噴砼，以防工作面上巖土坍塌，同時作為注漿止漿巖墻。d壓注漿液。注漿壓力控制在0.21.0Mpa，注漿達到設計注漿量和注漿壓力時可結束注漿。注漿過程中隨時觀察注漿壓力，分析注漿情況，防止堵塞、跑漿，做好注漿記錄，以便分析注漿效果。其工藝詳見“小導管注漿工藝流程圖”。e.施作超前小導管注漿支護時應注意的問題、在施工過程中,鉆機需隔開一定距離,否則因向巖體注水太多,可能導致圍巖塌滑。、在鉆進過程中，最重要的是保證錨桿及鉆頭水孔的暢通，為此，需要注意水從鉆孔中流出的情況，如發現水孔有堵塞的跡象，則將則將錨桿后撤50cm左右，經反復掃孔使水孔暢通，然后慢慢進尺，直至達到設計深度。、液漿應嚴格按配合比配制，并隨配隨用，以免漿液在注漿管、泵中凝結。、注漿過程中若出現堵管現象，則應及時清理注漿軟管和注漿泵；如果當時注漿泵的壓力表顯示有壓，則應先卸壓后拆接頭進行處理。、為保證注漿效果，橡膠止漿塞打入孔口不應小于30cm，而且要待排完氣之后立即用快凝水泥砂漿封閉止漿塞以外的鉆孔，這樣才能保證在1.0MPa的壓力下漿液不致竄出。3.2、襯砌施工3.2.1概述全隧道襯砌均采用全液壓襯砌臺車，由下至上全斷面一次性襯砌。洞外設混凝土攪拌站，電瓶車帶動混凝土罐車運輸砼，防爆混凝土輸送泵澆筑。澆筑前，進行接茬處理，設防水層、瓦斯隔離層、透水管、瓦斯排放管。透水管與獨立排水系統相連，瓦斯排放系統按設計施工，混凝土振搗采用的插入式振搗棒，a襯砌準備工作：清理巖面，安設盲溝軟管布設復合式防水板，焊接防水板接縫。瓦斯設防段安設排水及排瓦斯系統、布設高密度PE板及墊層。施工縫防水及防瓦斯處理。質量檢查。b襯砌臺車立模定位清理模板涂脫模劑，測量放樣，就位調整，固定臺車及模板。安裝堵頭板，砼輸送泵就位。澆筑時自上而下兩側對稱分層進行，插入式振搗器振搗。c避車洞用采用定型鋼支架整體拆裝式鋼模板，采用與邊墻同標號砼，同時襯砌。d. 襯砌施工時先施作仰拱，后襯砌邊墻和拱，以便及早形成受力環，仰拱開挖后，架空運輸道路，就地澆筑仰拱和仰拱填充砼。二次襯砌施工工藝見“二次襯砌施工工藝圖”二次襯砌施工工藝圖：3.2.2瓦斯設防段襯砌3.2.2.1設計概述楓樹排隧道DK40+050+430段按一級瓦斯地段進行結構設計。該段采用全封閉復合襯砌，噴射氣密性混凝土厚20cm，模筑混凝土厚40cm，其模筑襯砌采用C20鋼纖維混凝土，鋼纖維摻量為60Kg/m3。該段噴射混凝土和模筑混凝土采用氣密性混凝土，其中噴射混凝土摻用氣密劑后透氣系數不大于10-11cm/sec，模筑混凝土摻用氣密劑后透氣系數不大于10-11cm/s。噴射混凝土與模筑襯砌之間設置高密度PE隔離層，高密度PE板外襯閉孔PE泡沫墊層，墊層厚不小于4cm。DK39+940DK40+050段二次襯砌采用氣密性混凝土，襯砌混凝土在先后澆注混凝土界面摻界面劑，并預埋橡膠止水帶。隧道內全封閉襯砌段大、小避車洞采用全封閉措施，全隧道內輔助洞室頂部均做成向外上斜不小于2%的斜面。全隧道采用板式無碴軌道。隧道采用A、B、C三種軌下斷面，分別為鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土、素混凝土結構。仰拱及填充施工：仰拱開挖后，經基底檢驗合格，應首先進行防瓦斯施工，然后進行混凝土澆筑工作，其施工工藝：仰拱開挖基底處理噴射混凝土鋪設瓦斯隔離層澆筑混凝土。采用鋼制簡易行車梁解決運輸干擾問題，澆筑時將側溝預留。施作仰拱填充后已形成側溝，自然排水。砼仰拱端部至掌子面，采用泵排水。3.2.2.2氣密性混凝土生產工藝氣密性混凝土，是在拌合普通混凝土時摻入一定比例的硅灰、粉煤灰和高效減水劑（FDN）而成。其作用機理是利用硅灰、粉煤灰的高化學活性改善混凝土的整體結構和界面狀況，使之起微粒填隙、孔結構細化、貫通毛孔數量減少和孔隙率降低的作用；而高效減水劑有早強、高強和分散作用，從而有效的提高混凝土的密實度，達到封閉瓦斯、防水及防腐的目的。強度和氣密性指標混凝土等級為C20，透氣性系數不大于110-11cm/sec。原材料水泥采用不底于425#的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥；砂采用中粗砂，細度模數Mx0.4或f0.3時，有突出危險；b、瓦斯瞬間解析壓力Pa0.03MPa；c、鉆孔瓦斯涌出初速度qm4L/min；d、瓦斯壓力P0.74MPa有突出危險；e、打鉆期間動力現象：噴孔、頂水、頂鉆、卡鉆。當具備a或d時，有突出危險，同時具備b、c、e時，有突出危險。3.1、控制煤層層位的鉆孔布置在楓樹排隧道瓦斯設防段掘進過程中，必須連續施作超前鉆孔，以探明施工前方地質情況，防止誤揭煤層。工作面掘進至距煤層20m(垂距)之前，沿隧道前進方向打一個穿透煤層全厚且進入底板不小于0.5m的前探鉆孔；在隧道工作面掘至距煤層10m(垂距)時，打三個穿透煤層全厚且進入底板不小于0.5m的前探鉆孔。鉆孔布置見“探測孔布置圖”。煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層所有探孔要求詳細記錄巖芯資料，以利于探明突出煤層的相對位置。若隧道工作面掘至距煤層20m(垂距)時，發現地質構造變得復雜、巖石破碎，則必須在隧道斷面四周輪廓線外5m范圍煤層內布置一定數量的前探鉆孔，以保證能確切地掌握煤層厚度、傾角變化、地質構造和瓦斯情況等。3.2、突出預測方法及預測鉆孔布置本設計揭煤前不測定瓦斯壓力，以節約施工時間。突出預測采用鉆屑指標法為主，鉆孔瓦斯涌出初速度法為輔的方法。3.2.1、鉆屑解吸指標K1的測定a、鉆機一鉆進煤層就取一次鉆屑，以后每鉆進1m，取一次鉆屑作解吸指標測定。取樣時，把秒表、篩子準備好(1mm的篩子在下，3mm的篩子在上)。鉆孔鉆到預定深度時，用組合篩子在孔口接鉆屑，同時啟動秒表，一面取樣，一面篩分，當鉆屑量不少于100g時，停止取樣，并繼續進行篩分。b、把篩分好的13mm的煤樣裝入WTC瓦斯突出參數儀的煤樣杯，將盛滿煤樣的煤樣杯放入煤樣罐中，蓋好煤樣罐，將閥門轉動到煤樣罐或煤樣瓶與大氣相通的位置。c、當秒表計時到預定時間t0（通常規定t0為12min），轉動閥門使煤樣罐或煤樣瓶與測量系統接通、與大氣隔絕，啟動儀器開始測量鉆屑瓦斯解吸量。3.2.2、鉆孔瓦斯涌出初速度q的測定a、鉆進煤層后每鉆進1m，測定一次鉆孔瓦斯涌出初速度q。b、當鉆孔鉆進至預定深度后，立即用秒表計時。隨后迅速拔出鉆桿，把封孔器送入孔底進行封孔。全部封孔操作應在規定進行流量計讀數的時間以前完成。c、在封孔操作的同時，應及時將流量計與導氣管口連接好，待封孔完成后即可進行測定。采用的流量計讀數為瞬時流量時，在秒表走時至2min時讀數，即為鉆孔瓦斯涌出初速度值；采用的流量計讀數為累計氣體流量時，則應在秒表走時至1.5min時讀出流量計數值。當秒表走時至2.5min時再讀一個流量計數值，后一數減去前一讀數即為鉆孔瓦斯涌出初速度值。兩種類型流量計，使用時只能確定一種而不能混用，以免造成較大的測量誤差。如果因封孔操作不及時等原因，測定瓦斯流量的時間已超過了規定的時間時，該測定結果不能作為判定工作面無突出危險的依據。3.2.3、突出預測指標臨界值可根據揭煤點的實際情況，取煤樣進行實驗研究，確定鉆屑解吸指標K1臨界值。每次揭煤都應作好鉆屑解吸指標K1、鉆孔瓦斯涌出初速度q及其臨界值考察。總結分析，為下一次揭煤突出預測提供可靠的依據。3.3、防治突出技術措施防治突出技術措施采用多排鉆孔排放或抽放。由于隧道開挖斷面大，為防止煤層突然揭開時大量涌出瓦斯，需實施多排鉆孔預排瓦斯。從防治突出的角度來看，多排鉆孔預排瓦斯是一種防治突出措施。結合突出預測情況，如煤層確實存在較大的突出危險，可將鉆孔封孔、接抽，以達到加速和有效地消除突出危險的目的。鉆孔控制范圍：隧道輪廓線外上方7m，左、右兩幫6m，底部3m。排(抽)放鉆孔孔徑90110mm，排(抽)放半徑取1.0m。鉆孔布置見“排放孔位置布置圖”。拱頂拱頂煤拱頂拱頂煤拱頂拱頂煤拱頂拱頂煤3.5m3.5m3.5m3.5m3.5m3.5m3.5m3.5m煤層拱頂煤層拱頂煤層拱頂煤層拱頂煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層煤層排放范圍煤排放范圍線排放范圍煤排放范圍線排放范圍煤排放范圍線排放范圍煤排放范圍線拱煤層線拱腳開煤層拱煤層線拱腳開煤層拱煤層線拱腳開煤層拱煤層線拱腳開煤層左左左左左左左左右右右右右右右右鉆孔排放剖面鉆孔排放剖面鉆孔排放剖面鉆孔排放剖面鉆孔排放剖面鉆孔排放剖面鉆孔排放剖面鉆孔排放剖面鉆孔排放平面鉆孔排放平面鉆孔排放平面鉆孔排放平面鉆孔排放平面鉆孔排放平面鉆孔排放平面鉆孔排放平面煤層煤層煤層煤層70707070煤層煤層煤層煤層剖面剖面剖面剖面平面平面平面平面排放孔進行瓦斯排放時，所有洞內掘進施工應停止，排放15天。排放瓦斯順序：上導坑打排放鉆孔（坑底距煤層不小于5m）排放瓦斯15天揭煤穿過煤層下導坑打超前鉆孔及預測孔。當判定有突出性危險由下導坑底順煤層施作扇形排放鉆孔排放瓦斯15天下導坑揭煤穿過煤層。3.4、超前支護隧道放炮揭開和穿過煤層時，為防止煤層垮落誘發突出，需采用自進式注漿錨桿對開挖輪廓外巖體進行超前注漿加固。注漿加固措施在排(抽)放孔實施后，放炮揭煤前實施。控制隧道拱部及拱腳1米范圍，錨桿布置在隧道開挖輪廓線煤層上部0.50.9m，穿入煤層底板1.0m。設計每環向錨桿36根，長度4米；縱向按2米間距布置，鉆孔直徑38mm，鉆孔間水平距離0.4m。3.5、防突措施效果檢驗執行防治突出措施后，按突出預測相同的方法和指標檢驗措施效果。一個效果檢驗孔布置在揭煤斷面中部，并應位于措施孔之間；其它效果檢驗孔位于隧道上部和兩側。終孔位置應位于措施孔控制范圍的邊緣線上。如檢驗結果的各項指標都在突出危險臨界值以下，則認為措施有效；反之，認為措施無效，必須補充防治突出措施，再進行效果檢驗。直至措施有效，方可放炮揭煤。3.6、放炮揭煤及穿過煤層爆破設計通過排放效果煤層無突出危險性后，封堵排放鉆孔，采用自進式錨桿對開挖輪廓外巖體進行超前注漿加固，同時安裝格柵鋼架，而后采用震動放炮揭煤。揭煤時，掘進工作面與煤層之間必須保持一定巖柱，其最小垂直厚度應不小于1.5m，遇巖石松軟、破碎，還應增加巖柱厚度。3.6.1、石門揭煤采用“低爆力震動放炮部分露煤揭石門”方法。露煤揭開石門及過石門坎圖如下：煤層1.5m1.5m拱頂揭開石門后擴挖頂部過石門坎石門長度3-3.5m循環進尺(0.7-1.0m) 3.6.1.1、揭開石門a、刷斜面或臺階。b、石門鉆眼及爆破石門爆破的炮眼長度按一次揭開石門長33.5m確定，頂部露煤長度不大于1.5m，在巖石段裝藥(普通爆破)采用礦用安全炸藥和礦用安全電雷管。c、支護斜面頂板設臨時支護，揭開石門進行錨噴支護后立即進行斜面部分的頂板擴挖進行支護。d、石門必須一次揭穿。3.6.1.2、過石門坎施工原則：勤檢驗、短進尺、弱爆破、強支護、快噴錨。a、勤檢驗揭開煤層后，檢驗工作面前方10m地段有無突出危險性，若指標合格掘進5m。然后再檢驗10m，掘進5m，如此循環。指標不合格，停工進行鉆孔排放。b、短進尺：每次爆破掘進1.0m，防止冒頂。c、弱爆破：多打眼少裝藥，只打巖石眼。煤層打眼使用電煤鉆，采用礦用安全炸藥及五段電雷管。d、強支護：安裝砂漿錨桿、格柵鋼架。e、快噴錨：爆破后立即進行錨噴初期支護。3.6.1.3、煤層掘進a、鉆眼放炮：采用電煤鉆鉆孔，堅硬煤層炮眼數較巖石爆破多一倍，使用礦用安全炸藥和五級礦用電雷管。b、開挖支護：同石門坎。c、正洞下半斷面煤層掘進：采用簡易臺架，電煤鉆