【摘 要】
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在隧道建设过程中,当隧址区地层比较单一时,隧道的开挖支护工作相对简单,可使用机械开挖,也可使用钻爆法开挖,洞身的支护也易于施工。但是在我国西部地下矿藏丰富,地质条件复杂,开挖隧道时常常遭遇煤层,这种情况下如果建设者对穿越煤系地层隧道施工技术的掌握程度和重视程度不够,在施工过程中不能很好地处理,极易引发洞身变形、煤与瓦斯突出和地层隧道塌方等有关灾害,造成经济和从业人员的双重损失。因此,本文就穿越煤系
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在隧道建设过程中,当隧址区地层比较单一时,隧道的开挖支护工作相对简单,可使用机械开挖,也可使用钻爆法开挖,洞身的支护也易于施工。但是在我国西部地下矿藏丰富,地质条件复杂,开挖隧道时常常遭遇煤层,这种情况下如果建设者对穿越煤系地层隧道施工技术的掌握程度和重视程度不够,在施工过程中不能很好地处理,极易引发洞身变形、煤与瓦斯突出和地层隧道塌方等有关灾害,造成经济和从业人员的双重损失。因此,本文就穿越煤系地层隧道的揭煤防突技术展开研究。贵州正习高速公路上的两座隧道穿越煤系地层,面临煤与瓦斯突出和围岩变形等问题。针对这两座典型的穿煤隧道,本文收集了相关的参考资料,然后进行现场实地勘查,最后结合理论和数值模拟分析,研究穿越煤系地层隧道揭煤防突施工技术和围岩稳定性。主要研究内容如下:(1)分析穿越煤系地层的施工难点。通过对穿越煤系地层隧道常见施工事故的收集,结合正习高速公路上两座隧道的工程概况和地质条件,分析穿越煤系地层隧道面临的安全隐患和影响因素,为后面的研究提供基础数据。(2)对高瓦斯隧道瓦斯治理工作提出设计方案。参考公路隧道施工的有关规定提出隧道瓦斯治理方案,并通过计算确定具体参数和设备型号,避免高瓦斯隧道出现拱顶瓦斯聚集和隧道内瓦斯浓度过高等现象。(3)对穿煤隧道的揭煤防突施工技术展开研究。结合实际情况提出揭煤方案,并制定区域防突措施和局部防突措施,区域防突措施有通过水力压裂提高煤层渗透性和通过抽出煤层中的瓦斯来减少煤与瓦斯突出的可能性。(4)研究穿越煤系地层隧道周围岩石的稳定性。利用MIDAS/GTSNX岩土数值模拟软件,建立隧道模型,计算分析穿越倾斜煤层时隧道过程中围岩和支护结构的变形和应力,确定洞身结构薄弱部位,提出隧道初期支护结构调整措施。图34表10参84
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