一种高铁隧道缓倾煤层高低位钻场超前防突钻孔结构的制作方法

本技术涉及隧道施工，特别涉及一种高铁隧道缓倾煤层高低位钻场超前防突钻孔结构。

背景技术：

1、在隧道掌子面开挖过程中遇到煤层时，需要采取超前防突措施，具体为：在隧道正洞设置钻场，采用穿层钻孔预抽整个隧道揭煤区域煤层瓦斯。为施工安全，要求钻场距离揭煤区域的垂直距离不得小于10m。然而，对于缓倾煤层来说，由钻场向缓倾煤层钻孔的深度要求较大，给施工带来极大的难度。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型旨在提供一种高铁隧道缓倾煤层高低位钻场超前防突钻孔结构，以解决现目前钻机无法满足缓倾煤层对钻孔深度的要求。

2、为实现上述目的，本实用新型提出了一种高铁隧道缓倾煤层高低位钻场超前防突钻孔结构，所述隧道包括正洞与平导，所述正洞为单洞双线结构，平导与正洞的高度差为40—60m，平导位于正洞左侧，平导中线距离正洞左线中线的水平距离l1不超过40m，缓倾煤层的倾斜度α≤50°，由正洞向左侧水平施作有一号钻场，一号钻场与缓倾煤层的倾斜度一致，由平导向左侧施作有二号钻场通道，所述二号钻场通道由依次相连的第一通道、第二通道、第三通道组成，所述第一通道朝左前方延伸并带有坡度，第二通道朝前方延伸并带有坡度，第三通道朝右前方延伸并带有坡度，当平导比正洞低时，第一通道、第二通道、第三通道均为向上的坡度，当平导比正洞高时，第一通道、第二通道、第三通道均为向下的坡度；所述第二通道中线距离平导中线的水平距离l2≥平导中线距离正洞左线中线的水平距离l1，第三通道的前端位于平导的左侧，在二号钻场通道的前端施作有朝右后方水平延伸的二号钻场，二号钻场与一号钻场的高度差不超过2m，二号钻场位于一号钻场的左前方，二号钻场与缓倾煤层的倾斜度一致；由一号钻场、二号钻场分别打设有钻孔至缓倾煤层。

3、作为上述方案的优选，所述第一通道与缓倾煤层的倾斜度α一致，第三通道垂直于二号钻场。

4、进一步优选，所述平导与正洞的高度差为40m。

5、进一步优选，所述平导中线距离正洞左线中线的水平距离l1为35m。

6、本实用新型的有益效果：

7、(1)鉴于正洞与平导之间距离受限，且平导与正洞的高度差为40—60m，采用平导向远离正洞的方向一侧施作二号钻场，以形成足够的空间施工带坡度的二号钻场通道，使得最终形成的二号钻场与一号钻场的高度差不超过2m，确保二号钻场高度不受平导高度影响；

8、(2)利用二号钻场进行钻孔，将距离一号钻场较远的钻孔分摊到二号钻场上，由二号钻场来施工，并且二号钻场位于一号钻场的左前方，既能有效错开一号钻场，又能确保二号钻场的钻孔深度不至于过长，降低施工难度。

9、(3)二号钻场通道采用多段组合结构，逐步上坡或下坡，更便于施工，降低施工难度。

10、综上所述，本实用新型构思新颖、设计巧妙，显著降低了施工难度，并且易于实施。

技术特征：

1.一种高铁隧道缓倾煤层高低位钻场超前防突钻孔结构，所述隧道包括正洞(1)与平导(2)，所述正洞(1)为单洞双线结构，平导(2)与正洞(1)的高度差为40—60m，平导(2)位于正洞(1)左侧，平导(2)中线距离正洞(1)左线中线的水平距离l1不超过40m，缓倾煤层(4)的倾斜度α≤50°，由正洞(1)向左侧水平施作有一号钻场(3)，一号钻场(3)与缓倾煤层的倾斜度一致，由平导(2)向左侧施作有二号钻场通道(5)，所述二号钻场通道(5)由依次相连的第一通道(5a)、第二通道(5b)、第三通道(5c)组成，所述第一通道(5a)朝左前方延伸并带有坡度，第二通道(5b)朝前方延伸并带有坡度，第三通道(5c)朝右前方延伸并带有坡度，当平导(2)比正洞(1)低时，第一通道(5a)、第二通道(5b)、第三通道(5c)均为向上的坡度，当平导(2)比正洞(1)高时，第一通道(5a)、第二通道(5b)、第三通道(5c)均为向下的坡度；所述第二通道(5b)中线距离平导(2)中线的水平距离l2≥平导(2)中线距离正洞(1)左线中线的水平距离l1，第三通道(5c)的前端位于平导(2)的左侧，在二号钻场通道(5)的前端施作有朝右后方水平延伸的二号钻场(6)，二号钻场(6)与一号钻场(3)的高度差不超过2m，二号钻场(6)位于一号钻场(3)的左前方，二号钻场(6)与缓倾煤层的倾斜度一致；由一号钻场(3)、二号钻场(6)分别打设有钻孔至缓倾煤层(4)。

2.根据权利要求1所述的高铁隧道缓倾煤层高低位钻场超前防突钻孔结构，其特征在于：所述第一通道(5a)与缓倾煤层的倾斜度α一致，第三通道(5c)垂直于二号钻场(6)。

3.根据权利要求1所述的高铁隧道缓倾煤层高低位钻场超前防突钻孔结构，其特征在于：所述平导(2)与正洞(1)的高度差为40m。

4.根据权利要求1所述的高铁隧道缓倾煤层高低位钻场超前防突钻孔结构，其特征在于：所述平导(2)中线距离正洞(1)左线中线的水平距离l1为35m。

技术总结
本技术公开了一种高铁隧道缓倾煤层高低位钻场超前防突钻孔结构，由正洞向左侧水平施作有一号钻场，一号钻场与缓倾煤层的倾斜度一致；由平导向左侧施作有二号钻场通道，二号钻场通道由依次相连的第一通道、第二通道、第三通道组成，第二通道中线距离平导中线的水平距离L2≥平导中线距离正洞左线中线的水平距离L1，第三通道的前端位于平导的左侧，在二号钻场通道的前端施作有朝右后方水平延伸的二号钻场，二号钻场与一号钻场的高度差不超过2m，二号钻场位于一号钻场的左前方，二号钻场与缓倾煤层的倾斜度一致。本技术构思新颖、设计巧妙，显著降低了施工难度，并且易于实施，节能环保，安全高效。

技术研发人员：周健,邱剑,杨彦魁,吕敬钱,李伟,杨琨,李迎伟,马志鹏,唐标
受保护的技术使用者：中铁隧道集团一处有限公司
技术研发日：20230214
技术公布日：2024/1/11