用于隧道边墙水平相交煤矿废弃巷道的水气分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于隧道边墙水平相交煤矿废弃巷道的水气分离装置，沿隧道衬砌外轮廓全断面设置防水层，并在巷道封堵位置增加水气分离装置；水气分离装置包括上部U型排气管及下部U型排水管，下部U型排水管的两端带有水平延伸段，并通过两个水平延伸段与上部U型排气管的两端通过三通接头对扣连接，下部U型排水管的底部接有导水管，通过导水管与隧道纵向排水沟接通；上部U型排气管的顶部接入环向排气盲管，与隧道拱顶纵向排气管接通。通过在隧道二衬防水层结构中加入水气分离装置，有效隔绝了水平巷道与隧道主体结构，解决了瓦斯隧道穿越水平巷道施工治理过程中瓦斯溢出的问题，有效保证了不良地质揭露施工及后期营运的安全性。的安全性。的安全性。

【技术实现步骤摘要】
用于隧道边墙水平相交煤矿废弃巷道的水气分离装置


[0001]本技术涉及隧道施工
，具体涉及一种煤系地层瓦斯隧道穿越采空区水平巷道的施工方法。

技术介绍

[0002]随着西部成渝城市群高速公路网快速发展，我国西南山区公路隧道建设数量不断增加，重庆中梁山脉因地质条件复杂，被称之为“西南地质博物馆”，在隧道选址及轴线设计时虽然经过详细地质勘察及方案设计优选，仍不可避免穿越采空区地层。
[0003]重庆渝武高速公路复线中梁山隧道为煤系地层瓦斯隧道，存在较多20世纪80年代人工开采的采煤巷道，因年代久远，煤矿洞口已塌陷，现场地质调查困难，废弃巷道不规则分布。隧道在掘进过程中，会多次揭露采空区、小煤窑、巷道等不良地质。目前国内对巷道处置措施主要采用先探后掘，充填封闭等手段，而在与隧道侧面位置水平相交的巷道治理施工中，还存在水气分离困难的难题。

技术实现思路

[0004]本技术旨在解决隧道施工中穿越煤系地层的废弃巷道时，如何提升水气分离效果的问题。
[0005]为此，本技术所采用的技术方案为：一种用于隧道边墙水平相交煤矿废弃巷道的水气分离装置，沿隧道衬砌外轮廓全断面设置防水层，并在巷道封堵位置增加水气分离装置；水气分离装置包括上部U型排气管及下部U型排水管，下部U型排水管的两端带有水平延伸段，并通过两个水平延伸段与上部U型排气管的两端通过三通接头对扣连接，下部U型排水管的底部接有导水管，通过导水管与隧道纵向排水沟接通；上部U型排气管的顶部接入环向排气盲管，与隧道拱顶纵向排气管接通。
[0006]作为本方案的优选，上部U型排气管采用φ100HDPE不打孔波纹管弯形而成，下部U型排水管采用φ125HDPE不打孔波纹管弯形而成。
[0007]进一步优选为，所述导水管设置在下部U型排水管的底部居中位置处，导水管向上竖直延伸，再与隧道纵向排水沟接通，且导水管的顶部低于下部U型排水管的最高位置处。
[0008]进一步优选为，所述上部U型排气管的顶部居中位置处通过三通管接入环向排气盲管，与隧道拱顶纵向排气管接通。
[0009]本技术的有益效果：通过在隧道二衬防水层结构中加入水气分离装置，有效隔绝了水平巷道与隧道主体结构，解决了瓦斯隧道穿越水平巷道施工治理过程中瓦斯溢出的问题，有效保证了不良地质揭露施工及后期营运的安全性。
附图说明
[0010]图1为水气分离装置设计图。
具体实施方式
[0011]下面通过实施例并结合附图，对本技术作进一步说明：
[0012]如图1所示，一种用于隧道边墙水平相交煤矿废弃巷道的水气分离装置，需要沿隧道衬砌外轮廓全断面设置防水层，并在巷道封堵位置增加水气分离装置。水气分离装置包括上部U型排气管1及下部U型排水管2，下部U型排水管2的两端带有水平延伸段2a，并通过两个水平延伸段2a与上部U型排气管1的两端通过三通接头3对扣连接，水平延伸段2a的两端作为水气混合体的进口。
[0013]下部U型排水管的底部接有导水管4，通过导水管4与隧道纵向排水沟接通，从而将分离出来的水排出。上部U型排气管1的顶部接入环向排气盲管5，与隧道拱顶纵向排气管接通，从而将分离出来的气排出。
[0014]上部U型排气管采用φ100HDPE不打孔波纹管弯形而成，下部U型排水管采用φ125HDPE不打孔波纹管弯形而成。
[0015]最好是，导水管4设置在下部U型排水管的底部居中位置处，导水管4向上竖直延伸，再与隧道纵向排水沟接通，且导水管4的顶部低于下部U型排水管的最高位置处，最好是，低15cm。
[0016]另外，上部U型排气管1的顶部居中位置处通过三通管3接入环向排气盲管5，与隧道拱顶纵向排气管接通。
[0017]水气分离装置工作原理为：隧道初支背后存在地下水及溢出瓦斯气体，由于空间狭小，形成水气混合体，根据水流方向，流入水气分离装置内，瓦斯气体由于密度低，自动分离沿上部U型排气管、环向排气盲管、隧道拱顶纵向排气管，排出洞口；地下水则流入下部U型排水管、导水管、纵向排水管、中心排水沟排出。
[0018]在采空区地层，存在地下水及瓦斯双重风险，该分离装置根据瓦斯气体密度轻于空气、且不溶于水这一特点，设计二衬施工防排水瓦斯隔离结构，该结构采用沿衬砌外轮廓全断面设置防水层，并在巷道封堵位置增加水气分离装置。通过全断面防水层及水气分离装置应用，可以有效将排入横向排水管中的瓦斯与水分离开，避免积聚在纵向排水管中，解决瓦斯隧道运营时期的瓦斯在排水管道中积聚隐患。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道边墙水平相交煤矿废弃巷道的水气分离装置，其特征在于：沿隧道衬砌外轮廓全断面设置防水层，并在巷道封堵位置增加水气分离装置；水气分离装置包括上部U型排气管及下部U型排水管，下部U型排水管的两端带有水平延伸段，并通过两个水平延伸段与上部U型排气管的两端通过三通接头对扣连接，下部U型排水管的底部接有导水管，通过导水管与隧道纵向排水沟接通；上部U型排气管的顶部接入环向排气盲管，与隧道拱顶纵向排气管接通。2.按照权利要求1所述的用于隧道边墙水平相交煤矿废弃巷道的水气分离装置，其特征在于：上部U型排气...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋昌靖，赵云鹏，刘洋，王子龙，张国磊，姚博宇，胡湘，罗天阳，史宏珺，
申请(专利权)人：中交一公局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：