[发明专利]超大断面隧道穿煤系地层段的施工方法及封孔结构

权利要求书

1.一种超大断面隧道穿越煤系地层段的施工方法，包括水力压裂和瓦斯抽采的步骤，其特征在于，

所述水力压裂采用布设在隧道同一区域的压裂机组依次对多个压裂孔进行集中压裂，在压裂前，根据待穿越煤系地层段的地勘资料，确定煤系地层段集中压裂的集中次数一次集中压裂的至少两个待穿越煤层，并在一次集中水力压裂的待穿越首个煤层10m～12m的第一设定距离处，对待穿越煤层进行精探，以获得各待揭煤层厚度和相邻煤层间距的准确参数，以及各待揭煤层的瓦斯放散速度和压力的瓦斯突出参数；根据瓦斯突出参数确定瓦斯突出煤层和一次集中水力压裂的压裂钻孔位置及深度，并对压裂钻孔进行施钻和封孔；

所述瓦斯抽采包括水力压裂后对两个以上煤层的集中抽采，以及在隧道掘进至任一煤层5m～6m的第二设定距离处对即将采掘的待掘煤层的单独抽采；

所述单独抽采还包括在隧道掘进至即将采掘的待掘煤层2.5m～3.5m的第三设定距离处进行。

2.根据权利要求1所述的超大断面隧道穿越煤系地层段的施工方法，其特征在于，所述瓦斯抽采后还包括瓦斯突出参数检测，以判断隧道是否可进行安全掘进；是，则继续掘进；否，则继续抽采，并通过瓦斯突出参数检测再次判断隧道是否可进行安全掘进。

3.根据权利要求1所述的超大断面隧道穿越煤系地层段的施工方法，其特征在于，还包括在隧道掘进至煤层揭开时，在煤层内施工瓦斯突出参数预测用的顺层煤层预测钻孔，通过顺层煤层预测钻孔进行煤层瓦斯突出参数预测，并判断隧道是否可进行安全揭煤，是，则继续揭煤至穿越本煤层；否，则进行瓦斯抽采，并再次进行煤层瓦斯突出参数预测和是否可进行安全揭煤判断。

4.根据权利要求1～3中任意一项权利要求所述的超大断面隧道穿越煤系地层段的施工方法，其特征在于，所述的多个压裂孔中至少一个的封孔段具有穿过其中的一个煤层的部分。

5.根据权利要求1～3中任意一项权利要求所述的超大断面隧道穿越煤系地层段的施工方法，其特征在于，在所述隧道穿越煤系地层段的掘进过程中，还包括对煤系地层段的煤体和岩体分段进行超前支护处理，该超前支护包括在煤系地层段的煤岩体钻孔内置入钢管，采用水泥灌浆进行固结，多个钢管在隧道中上部和侧帮的开挖轮廓控制线外的设定区域内形成棚式超前支护结构。