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原文传递一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺

专利名称：	一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺
摘要：	本发明属于隧道施工技术领域，具体的说是一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺，包括：S1：通过超前钻孔探测地层中的煤层位置和煤层参数；S2：通过水力压裂钻孔进行增透，通过高压水泵和切割喷头对煤层进行水力切割；S3：将输气管道插入孔洞，向输气管道外侧的弹性气袋充气，之后抽取煤层内部的瓦斯，进行金属骨架钻孔；S4：进行施工面注浆，向金属骨架钻孔完成的孔洞内插入无缝钢管，向孔洞内注浆，砂浆凝固后，采用渐进式的方法揭开煤层；通过在输气管道外侧设置弹性气袋，外部气源向弹性气袋内部充气并使其膨胀，弹性气袋膨胀后能够提高与孔洞之间的贴合程度，减小瓦斯气体通过输气管道与孔洞之间的缝隙泄露逸出的问题。
专利类型：	发明专利
申请人：	中铁十六局集团第一工程有限公司;中铁十六局集团有限公司
发明人：	王军;温嘉伟;李小斌;陈丽敏;金哲;刘桦森;邱丹丹
专利状态：	有效
申请日期：	2022-07-27T00:00:00+0800
发布日期：	2022-11-25T00:00:00+0800
申请号：	CN202210892866.2
公开号：	CN115387756A
代理机构：	北京壹川鸣知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	朱清宏
分类号：	E21B33/12;E21B33/13;E21F7/00;E21C41/18;E;E21;E21B;E21F;E21C;E21B33;E21F7;E21C41;E21B33/12;E21B33/13;E21F7/00;E21C41/18
申请人地址：	100000 北京市顺义区府前东街15;
主权项：	1.一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤： S1：通过超前钻孔探测地层中的煤层位置，并对煤层情况进行测定，探明煤层厚度、地质构造、瓦斯存量等参数； S2：通过水力压裂钻孔进行增透，对孔洞进行泄压，通过高压水泵和切割喷头对煤层进行水力切割，增加煤层的暴露面，提高煤层的透气性； S3：将输气管道(1)插入孔洞内部，并向输气管道(1)外侧的弹性气袋(3)充气，之后将输气管道(1)与抽气泵连通，抽取煤层内部的瓦斯，直至煤层内部残余瓦斯含量达到标准范围值后，再进行金属骨架钻孔； S4：进行施工面注浆，向金属骨架钻孔完成的孔洞内部插入无缝钢管，并对洞口进行封堵，然后向孔洞内注浆，直至砂浆从无缝钢管中溢出为止，待施工面注浆和无缝钢管内的砂浆凝固后，采用渐进式的方法揭开煤层即可。 2.根据权利要求1所述的一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺，其特征在于：所述输气管道(1)一端与抽气泵连通，另一端外侧表面开设有环形槽(2)；所述环形槽(2)内部固接有环形的弹性气袋(3)；所述弹性气袋(3)通过管路与外部气源连通，且弹性气袋(3)未充气时完全收缩入环形槽(2)内部。 3.根据权利要求2所述的一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺，其特征在于：所述输气管道(1)侧壁内部靠近环形槽(2)的位置开设有储液腔(4)；所述储液腔(4)内部滑动密封连接有滑板(5)；所述滑板(5)一侧的储液腔(4)通过管路与外部气源连通，滑板(5)另一侧的储液腔(4)内部添加有水；所述储液腔(4)添加有水的腔体与环形槽(2)之间通过通孔(6)连通。 4.根据权利要求3所述的一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺，其特征在于：所述通孔(6)内部安装有泄压阀。 5.根据权利要求4所述的一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺，其特征在于：所述输气管道(1)内部靠近环形槽(2)的位置通过支架固接有转杆(7)；所述转杆(7)外侧转动连接有转盘(8)；所述转盘(8)表面圆周均布有一组叶片(9)，且叶片(9)采用磁性材料制成；所述弹性气袋(3)内侧壁表面均布有一组磁性块(10)；所述叶片(9)靠近磁性块(10)时能够对磁性块(10)产生排斥力。 6.根据权利要求5所述的一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺，其特征在于：所述转杆(7)表面开设有滑槽(11)，且滑槽(11)通过管路与外部气源连通；所述滑槽(11)内部滑动密封连接有滑块(12)；所述滑块(12)与滑槽(11)盲端之间固接有弹簧；所述滑块(12)远离弹簧的一侧固接有摩擦片(13)。 7.根据权利要求6所述的一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺，其特征在于：所述弹性气袋(3)外侧壁表面均匀固接有一组顶针(14)，且顶针(14)的尖端朝向环形槽(2)外侧。 8.根据权利要求7所述的一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺，其特征在于：所述弹性气袋(3)内侧壁表面均匀固接有一组空心球壳(15)；所述空心球壳(15)内部固接有弹性膜(16)，且磁性块(10)固接在弹性膜(16)中部；所述弹性膜(16)一侧与空心球壳(15)内侧壁之间固接有弹性件(17)；所述空心壳体远离顶针(14)的一侧开设有小孔(18)；所述弹性膜(16)中部固接有导杆(19)，且导杆(19)贯穿小孔(18)；所述导杆(19)表面均布有一组弹性球(20)，且弹性球(20)的直径大于小孔(18)的直径。 9.根据权利要求8所述的一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺，其特征在于：所述弹性气袋(3)外侧壁表面靠近空心球壳(15)的位置固接有橡皮管(21)；所述橡皮管(21)一端与空心球壳(15)靠近顶针(14)的腔体连通，橡皮管(21)另一端为盲端并设置为螺旋状。 10.根据权利要求7所述的一种高寒地区公路隧道的揭煤防突施工工艺，其特征在于：所述顶针(14)表面均匀固接有一组倒刺(22)，且倒刺(22)的尖端朝向环形槽(2)内侧。