煤系采空区地层的瓦斯隧道施工安全风险控制方法探讨

随着矿产开发、基础设施建设的不断深入,高速公路、铁路隧道不可避免的存在穿越煤系采空区地层的情况。这些采空区,还聚集着大量的瓦斯,给工程建设过程带来了极大的安全风险。湖南省龙塘至琅塘高速公路控制性工程安平隧道全长3.6km,且需穿过断层带、采空区、岩溶区、煤层等不良地质,地质条件极为复杂。为了确保施工安全,必须对瓦斯隧道进行安全的控制方法进行研究,并且要对运用技术进行研究。文章结合湖南省龙塘至琅塘高速公路项目一标的设计文件,结合类似铁路隧道梁的施工,深入分析煤矿采空区隧道施工存在的风险,施工过程中主要的控制方法,为以后溶洞地质条件的煤系地层瓦斯隧道施工提供指导。

煤系地层采空区对隧道施工安全性的影响

以广东梅河高速公路葵岗隧道采空区段为实例,通过有限差分法数值计算,研究了采空区不同大小尺寸和离隧道顶部的不同距离时对隧道施工安全性影响,建立了采空区与隧道安全性之间的关系。研究结果表明:采空区与隧道顶部距离30 m,是考虑采空区对隧道施工安全性影响的临界距离;在采空区和隧道拱部净间距为2.5 m的情况下,采空区小于1.5 m×1.5 m时,采空区对隧道施工安全性影响不大,但当采空区大于2 m×2 m时,采空区对隧道施工安全性影响很大,此时隧道拱部失去稳定;采空区的存在增加了隧道边墙位移增长幅度。

煤系地层采空区公路路堑高边坡的加固治理

以京珠高速公路粤境北段B标煤系地层采空区的杨梅山 (K16 +930～K17+2 6 0 )路堑高边坡治理工程为例 ,介绍钢筋砼人工挖孔抗滑桩、预应力锚索地梁等支挡结构 ,满铺浆砌片石护面墙、砼空心六菱块植草等坡面防护措施 ,结合排水。