瓦斯隧道施工期隐患监测预报技术.ppt

常见岩石的识别 四个指标的意义 瓦斯压力指标P是指瓦斯煤层中用压力表测得的瓦斯压力，单位是MP； 瓦斯放散初速度指标△P是指用△P测定仪测量时其U形管汞柱计在间隔50s时两次读出的汞柱高度差P1、P2之差，单位为mm； 煤的坚固性系数指标f按公式计算 f = 20 n/ L 其中： 煤的破坏类型见下表 煤的破坏类型分类表 注意： 瓦斯隧道只要有一处有突出危险，该处所在的工区即为瓦斯突出工区。 煤与瓦斯突出： 在地 应 力 和瓦斯压力共同作用下，破碎的煤(岩)与大量瓦斯从煤体内突然喷向开挖空间的动力破坏现象。 2）瓦斯隧道区域突出危险性预测 实质上是对瓦斯隧道所在煤系地层突出危险性进行判断预测。该工作应在隧道工程地质勘探时期进行。 在隧道开挖的时期可对将揭露或在揭露的煤层进行地质超前探测和地质观测，以修正原地质勘探时期的结论。此时可和瓦斯隧道一般性监测中的洞内、外观察相结合。这一工作需要科研创新。 区域突出危险性预测的方法和手段 （i）调查、收集邻近煤矿和油气田的既有资料 区域性地质、矿产地质、水文地质、有害气体的实测资料，油气田、气井资料及有关瓦斯赋存、突出的其他地质资料； 井田的分布、开采水平、通风方式、瓦斯等级、采空区范围、采煤及顶板管理办法、接替采区和规划采区的位置及范围等资料； 有关瓦斯矿井通风和煤与瓦斯突出的历史记载和实测资料。 其中着重调查和确定如下内容： 隧道的瓦斯来源； 隧道通过的地层层序、年代、岩层种类及含煤地层的分布，煤层数及顶底板特征和位置，煤层厚度、倾角，隧道穿煤里程及长度； 煤层的主要物理性质和指标以及工业成分分析，包括颜色、光泽、重度、硬度、水分、挥发分、固定碳、灰分、瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯放散初速度等； 煤的自燃及煤尘爆炸性判断，煤与瓦斯突出危险性判断； 采空区形态，接替及规划采区位置及压煤量； 煤层的瓦斯带和瓦斯风化带位置； 查明形成瓦斯的地质构造，包括煤层、油页岩层所处的构造部位，天然气的生成、运移、储集、封闭条件及影响因素，地下水对天然气运移、储存的影响。 （ii）瓦斯隧道施工期间应进行地质核查工作 对于揭露的煤层，应取样复测煤层的瓦斯含量和其他有关参数； 必要时应钻孔埋管实测瓦斯压力，以及通过通风和瓦斯检测计算全坑道的瓦斯涌出量 根据检测结果核对施工工区和煤系地层的瓦斯等级，必要时应进行修正，同时应相应修改设计。 （iii）突出危险区域性预测的结论： 评述煤层、瓦斯和天然气的情况； 瓦斯地质分析、采空区及压煤量、邻近的煤矿和油气田、气井情况； 隧道瓦斯严重程度预测及对工程的影响、建议技术措施等。 3）石门揭煤时煤瓦突出危险性监测预报 石门：在与煤层走向正交或斜交的岩石水平坑道中揭煤时，开挖工作面与煤层间的岩柱，其厚度一般取为1.5-2.0m，当岩层松软、破碎时应适当增大。 石门揭煤：掘进石门和煤层的全过程，它包括揭开石门、半煤半岩掘进、全煤层掘进，过完煤层等。 （i）监测目的 预防煤与瓦斯突出危险，以便及时采取应对手段； 工作面瓦斯浓度监测，及时预防事故。 2）瓦斯隧道施工监测实施的依据 瓦斯隧道变形监测 《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009） 《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007） 瓦斯隧道瓦斯监测 《煤矿安全规程》（2005年版，2010年条款修订） 《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10121-2007） 《防治煤与瓦斯突出细则》（1995年版） 选测项目 土砂 软岩 硬岩 洞内弹性波 混凝土应变 接触压力 钢支撑应力 锚杆轴力 围岩内位移 地表下沉 锚杆抗拔力 拱顶下沉 净空收敛 洞内观察 必测项目 量测 项目 围岩 种类 公路隧道一些主要的常规监测项目 必须实施、 可以实施、 必要时实施 变形监控量测信息化施工设计流程图 瓦斯监控预测项目——目前无公路瓦斯隧道行业规范 突出危险性监控预测 区域突出危险性预测 石门揭门突出危险性预测 瓦斯超限监控检测 施工期全过程日常监测 异常情况瓦斯监测 人工监测 人工监测与自动监测相结合 隧道施工前期 区域突出危险性预测 瓦斯危险监控 隧道施工期 日常瓦斯监测 异常期瓦斯监测 人工监测 自动监测 瓦斯隧道施工全过程安全生产 确保 石门揭门突出危险性预测 二、瓦斯隧道施工变形监测项目 1）洞内、外观察 a）监测目的 预测开挖面前方的地质条件； 为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据； 根据喷层表面状态及锚杆的工作状态，分析支护结构的可靠程度。 b）观察内容 （i）掌子面地质水文条件、岩性、结构面产状、有无断层，是否偏压、围岩类别，掌子面自稳情况，地下水