1.一种高瓦斯隧道穿越煤层的揭煤防突施工方法,包括平导揭煤作业和正洞揭煤作业,其特征在于,其揭煤防突施工方法的具体步骤如下:步骤一、超前地质综合预报采用物探对煤层位置、采空区位置及规模的宏观预报;在上台阶开挖前施做3孔地质超前钻孔予以验证,当超前物探及验证孔确认有煤时,在发现有煤钻孔的四周补施3孔地质超前钻孔,初步判定煤层走向、厚度;采用地质法对煤层位置进行预测;步骤二、确定煤层层位当超前地质综合预报前方有煤层时,平导掌子面在距推测煤层10m垂距处,施作3孔Φ76mm探测孔,探测孔穿透煤层全厚且进入顶板煤层或底板煤层不小于0.5m;于正洞上台阶掌子面在距推测煤层10m垂距处施作3孔Φ76探测孔,探测孔施作要求同平导探测孔;当上台阶煤层位置与平导推测位置不一致时,再分别于1、2孔之间和1、3孔之间各增设1孔Φ76mm探测孔;正洞下台阶于掌子面距离推测煤层10m垂距处施作1孔Φ76mm验证孔;步骤三、煤与瓦斯突出危险预测平导掌子面距煤层5m垂距处,施作3孔Φ76mm穿透煤层全厚的预测孔;步骤四、瓦斯排放在有害气体涌出孔附近施做排放孔,排放钻孔直径Φ89mm,当瓦斯压力>0.74MPa时,有突出危险;步骤五、防突措施效果检验石门揭煤工作面突出危险性临界值为:最大钻屑量为Smax和钻屑解吸值为K1或△h2,当干煤的Δh 2 值为200Pa时,其K1为0.5ml/g·min 1/2 ,当湿煤的Δh 2 值为160Pa时,其K1为0.4ml/g·min 1/2 ;步骤六、揭煤平导、正洞均采用震动放炮分段分部揭煤;但不得同时多层揭煤;正洞采用分部揭煤,各部逐一揭煤,当一层煤揭完后方可准备下一层煤揭煤层施工;其中,石门工作面距煤层的垂距不得小于2m,当石门揭穿后,在半岩半煤中掘进;平导、正洞各部不得同时揭煤,揭煤进尺控制在1.5~2.0m;进入煤系地层段后,必须采用湿式钻机,爆破作业采用煤矿许用炸药;均采用震动放炮揭煤;揭煤段采用台阶法施工,开挖后及时喷锚支护;隧道揭煤段开挖后,仰拱、二次衬砌紧跟,仰拱距掌子面不超过30m,二次衬砌不超过60m;步骤七、石门揭煤结束隧道初期支护施作后,采用地质雷达对拱墙两侧进行地质探测,查明是否存在煤矿采空区,穿越煤层法距10m后,确认为石门揭煤结束,转入正常施工。
2.根据权利要求1所述的一种高瓦斯隧道穿越煤层的揭煤防突施工方法,其特征在于,步骤一中,物探的预测距离不得少于150m,每隔100m预报一次;超前钻孔直径为Φ76mm。
3.根据权利要求1所述的一种高瓦斯隧道穿越煤层的揭煤防突施工方法,其特征在于,步骤三中,预测孔与超前钻孔、探测孔见煤点的间距不小于5m,揭煤前进行煤与瓦斯突出危险性预报,预测方法有钻屑指标法、复合指标法、R值指标法。
4.根据权利要求1所述的一种高瓦斯隧道穿越煤层的揭煤防突施工方法,其特征在于,步骤六中,平导、正洞的揭煤的各掘进工作面应始终保持前方安全区不得小于5m;揭煤前设置钢架、超前支护;揭煤段的部分段落设置格栅钢架及拱部Φ25mm超前锚杆加强支护,格栅钢架间距1.5m,超前锚杆3m一环,每环31根,环向间距0.5m,每根长4m,铺挂φ6mm钢筋网,网格间距25×25cm,喷混凝土23×15cm;上台阶长度控制在5~8m;拱部锚杆为φ22mm组合中空锚杆,边墙为普通砂浆锚杆,上、下台阶拱脚处打设φ22mm锁脚锚杆,每根长3m,下台阶开挖时一次性落底。
5.根据权利要求1所述的一种高瓦斯隧道穿越煤层的揭煤防突施工方法,其特征在于,测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量参数的测试点的分布位置,开拓后区域预测时,同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个,沿倾向不少于3个,并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。
6.根据权利要求5所述的一种高瓦斯隧道穿越煤层的揭煤防突施工方法,其特征在于,在揭煤前沿煤层至少打3个孔,区域预测判断煤层突出危险性的临界值,当瓦斯压力<0.74P/MPa,瓦斯含量<8W/(m 3 .t) -1 ,为无突出危险区。
7.根据权利要求6所述的一种高瓦斯隧道穿越煤层的揭煤防突施工方法,其特征在于,当预测结果为无突出危险区域,在石门揭煤和每掘进10-50米进行区域性验证。
8.根据权利要求6所述的一种高瓦斯隧道穿越煤层的揭煤防突施工方法,其特征在于,当预测结果为突出危险区域,采取瓦斯抽放的办法进行,对揭穿煤层区域的瓦斯进行抽放采用穿层钻孔预抽石门揭煤区域的瓦斯,穿层钻孔施工距煤层的法向7m开始,控制巷道轮廓线外15m,上部20m,下部10m;穿层钻孔的封孔长度大于5m,顺层钻孔的封孔长度大于8m。
9.根据权利要求8所述的一种高瓦斯隧道穿越煤层的揭煤防突施工方法,其特征在于,钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时,在煤巷掘进工作面打3~5个以上直径42mm,深度为8~12m的钻孔,钻孔钻进2m后,每钻进1m测定一次钻屑量,每隔2m测定一次钻屑解吸指标,当△h2≥200Pa、最大钻屑量Smax≥6Kg/m以及≥5.4L/m,K 1 值≥0.5mL(g.min 1 /2 )时,为突出危险工作面;当△h2<200Pa、最大钻屑量Smax<6Kg/m以及<5.4L/m,K 1 值<0.5mL(g.min 1/2 )时,为无突出危险工作面。