高瓦斯隧道通风技术研究

超长公路隧道建设中,瓦斯浓度需作为施工安全因素考虑。以三联隧道为工程依托,采用流体计算软件PHOENICS建立了瓦斯隧道扩散数学模型,经计算研究共得出以下几点结论:在隧道横断面考虑,瓦斯浓度最高点为断面顶端,监测时需以顶端浓度作为判断依据;在隧道纵断面考虑,掌子面附近CH4浓度最高,瓦斯浓度最大,随着通入新鲜空气,瓦斯逐步向外扩散,掌子面位置瓦斯浓度降低;在入口风速为4 m/s条件下,通风30 min时刻掌子面CH4浓度降低至0.004 162,在入口风速为8 m/s条件下,通风30 min掌子面CH4浓度降低至0.002 301;从施工便利以及通风效果良好两方面考虑,最佳入口风速应设置为5~7 m/s。     

基于正交试验的瓦斯隧道施工通风方案优化研究

为提高瓦斯隧道施工通风效率,改善隧道内的工作环境,以城开高速鸡鸣隧道为研究对象,考虑掌子面与二次衬砌间距(X)、风筒直径(Y)、出风口与掌子面距离(Z)3个因素,运用fluent进行正交试验数值模拟研究,分析以上3个因素对通风效果的影响,并确定最有利于瓦斯气体排出的通风设施布置方案.研究结果表明:由极差分析及方差分析结果可知,3个因素各自水平间的变化对通风效果的影响程度依次为掌子面与二次衬砌间距、出风口与掌子面距离、风简直径;最优通风方案中X、Y、Z等3个因素的水平值分别为50 m、1.0m和20 m;隧道沿程中流场结构分为涡流区、涡流影响区和稳定区,其中涡流区对瓦斯气体的排除起着最主要的阻碍作用,稳定区几乎不影响瓦斯气体的运动,涡流影响区对瓦斯气体的运动有较小影响,因此瓦斯气体浓度在隧道沿程的变化是先减小,再略微升高,最后趋于稳定;横断面处,回风侧瓦斯浓度高于进风侧,并且回风侧隧道边壁及底角处瓦斯气体集中现象较为明显,实际施工过程中应该加强对该两个区域内瓦斯浓度的监测.     

特长公路隧道施工过程通风设计、实施与检测

基于特长公路隧道施工的通风问题已经成为隧道快速施工瓶颈的现状,本文围绕特该问题展开研究,进行了通风方式选择、施工通风阶段划分、风机配置及参数设计,确定了施工通风设计方案,并跟踪隧道施工过程,进行爆破隧道内粉尘及有害气体的连续监测。研究结果表明:爆破后洞内粉尘完全达到施工作业环境标准所需的时间约为40min,CO浓度降至施工作业标准所需时间大于1h,1h为特长公路隧道掌子面爆破后的最小通风时间。     

公路隧道施工压入式通风流场及瓦斯分布规律研究

压入式通风是隧道施工中采用较多的通风方法。为研究瓦斯隧道台阶法施工压入式通风流场及瓦斯分布规律,利用流体力学软件Fluent建立隧道三维模型并进行数值模拟,对局扇出风口与下台阶面不同布设距离及布设形式下流场进行对比,分析局扇布设位置对瓦斯浓度、风流速度分布的影响。模拟结果表明:在相同的入口速度条件下,局扇距离下台阶面越远,射流区迎头断面瓦斯浓度越大,回流区中高浓度瓦斯区域范围越小但最高浓度越大;局扇与风管异侧布设能平衡上下台阶区段内瓦斯分布。该研究为提出改善通风效果的途径提供理论依据。     

公路隧道巷道式施工通风瓦斯分布研究

为探究瓦斯公路隧道巷道式施工通风中瓦斯的体积分数分布规律,利用流体力学研究软件FLUENT建立三维隧道模型并进行了数值仿真计算,通过对隧道内部整体、掌子面附近和主洞与横通道连接处瓦斯体积分数分布的研究,分析了隧道内部瓦斯分布的具体特点并深入探讨了内部回流区、涡流区和瓦斯容易聚集的位置。模拟结果表明： 瓦斯从一侧主洞涌出后,不会对另一侧造成污染; 涡流区瓦斯体积分数明显大于周围区域; 风管所在一侧截面上瓦斯体积分数分布明显低于异侧。     

马家坡瓦斯隧道施工通风技术研究

为了保证隧道施工的安全顺利进行，尤其是瓦斯隧道施工通风技术是非常重要的一项辅助工作，文章通过湖北省宜巴高速公路马家坡瓦斯隧道施工与安全管理工作，结合工程实际重点对瓦斯隧道施工期间通风方案、通风计算、风机选型、施工通风安全技术措施及通风管理进行了研究。     

瓦斯突出隧道掘进工作面瓦斯涌出强度影响因素分析及控制措施研究

为掌握和控制瓦斯涌出的危险性,结合煤层瓦斯流动理论,分析隧道掘进时瓦斯涌出的规律,提出瓦斯突出隧道瓦斯涌出强度的计算方法及控制措施,并指出瓦斯抽放是控制瓦斯突出隧道瓦斯涌出强度的重要措施。研究结果表明:采取合理有效的瓦斯涌出强度控制措施后,掘进工作面瓦斯涌出强度可以控制在0.5 m~3/min以内,可以极大地提高瓦斯突出隧道的施工安全性。     

低瓦斯隧道施工中瓦斯处理方案研究

低瓦斯隧道施工过程中,隧道中的瓦斯是施工安全中的重大隐患,会给施工人员带来严重身体伤害,因此,研究如何有效地处理隧道施工中的瓦斯,使各类风险降到最低是很有必要的。该文结合王家湾隧道的施工,对隧道通风进行设计,建立了系统的瓦斯监测、监测方案,成立了专业的检测团队,为王家湾隧道的安全施工提供保障,同时也可作为类似隧道施工中瓦斯处理方案设计的参考依据。     

组合式通风对特长高瓦斯隧道瓦斯分布规律的影响

为研究特长高瓦斯隧道运营期不同通风方案下瓦斯浓度的分布规律,通过数值模拟软件Fluent建立瓦斯在隧道内的运移模型,分析了运营期隧道在自然通风+竖井通风、自然通风+射流风机、自然通风+竖井通风+射流风机等3种不同组合通风方式下的隧道内气体速度流场和瓦斯分布规律。结果表明：1)当瓦斯释放点位于竖井位置下游时,会导致下游瓦斯浓度变高;2)射流风机开启后,隧道内气体流速会相应增大,在射流风机前方的风速可达10 m/s以上;3)自然通风+射流风机的组合通风方式优于其他组合式通风方式,其隧道内瓦斯平均浓度值为0.48%,较自然通风+竖井通风、自然通风+竖井通风+射流风机组合的最优值分别降低了44.83%、31.43%。研究结果可供运营期特长高瓦斯隧道通风参考。     

莫洛瓦斯隧道通风设计

根据贵州省县县通高速公路实施的情况,结合贵州地形及地质构造条件,以提高施工质量及保障施工人员的安全性为目的,对莫洛瓦斯隧道的通风设计进行了研究。首先介绍了工程概况,继而给出了隧道施工作业环境卫生及设计依据标准,并对风量、隧道通风阻力的计算方法及要求进行概述,最后构建了隧道通风系统,并进行了实证研究。     

特长隧道横穿古煤窑及煤层采空区安全施工技术

结合襄渝线安康至重庆段增建二线第一长隧新大巴山隧道施工实际,总结了隧道开挖安全快速通过煤层瓦斯及旧煤窑采空区的施工方法。在制定合理的施工方案后,施工过程中主要采用了超前地质预报、通风、瓦斯检测、超前支护、周壁注浆、实施揭煤工艺等措施,使隧道施工快速安全通过了煤层瓦斯及旧煤窑采空区,达到了预期的目的,为类似的工程积累了经验。     

肖家坡隧道瓦斯监测与治理

肖家坡隧道在非煤系地层施工过程中出现瓦斯后,及时制定隧道瓦斯监测方案和瓦斯治理措施。以保证隧道安全施工。长大隧道瓦斯治理关键在于前期超前探测工作、施工中瓦斯监测和通风治理。     

岩溶地区长大隧道施工通风模拟与空气净化技术研究

从隧道的发展趋势看,实现工程全局的高速和高效益必须依靠高度机械化的长距离独头掘进来实现,研究高性能施工设备及配套技术和施工管理技术自然成为至关重要。以贵广铁路斗篷山隧道工程为依托,对压入式通风过程进行了模拟,得到了CO及粉尘分布规律,并介绍了干式除尘空气净化技术。研究结果表明,通风10分钟后隧道工作区域的CO浓度已降至安全浓度(24ppm)以下,粉尘浓度最大处为掘进工作面未被风筒风流直射的一侧;增设除尘机后的掌子面附近粉尘测试数据显示,除尘机开启120秒后,空气中的粉尘质量浓度由初始的75 mg/m3下降到3mg/m3,空气质量达到隧道施工环境标准。     

内昆铁路朱嘎隧道施工通风技术

对长大瓦斯隧道施工通风技术进行了全面的论述,并采取科学的技术措施,为长大瓦斯隧道施工提供了宝贵的经验.     

高速公路隧道施工阶段瓦斯工区等级划分的探讨

瓦斯隧道施工过程中工区瓦斯等级直接影响施工的工序、工期、设备材料及措施。准确、科学,合理的划分瓦斯等级对隧道施工安全非常重要。本文按照瓦斯工区划分原则,通过实验测定隧道瓦斯浓度突出指标参数等对贵州某高速公路隧道施工过程中瓦斯工区进行划分,旨在为高速公路隧道施工方提供参考。     

瓦斯隧道施工中的四个关键要素

文章结合洪福隧道瓦斯工区的施工实际,通过对瓦斯隧道施工中瓦斯涌出量、通风风量计算和通风设备的选定、瓦斯检测和监控体系、电气设备的选用和管理等四个方面的分析,明确了瓦斯隧道施工中应注意的几个关键要素,为同行业在瓦斯隧道施工中提供了一定的借鉴作用。     

多物理场耦合作用下裂隙岩体瓦斯迁移规律研究

为揭示复杂煤系地层高瓦斯区隧道开挖过程中的瓦斯迁移规律,基于多物理场耦合作用机制,推导瓦斯渗透热流固耦合模型,基于该模型开展煤系地层裂隙岩体瓦斯迁移特征研究,分析揭煤后瓦斯随时间的迁移特性。结果表明:1)距掌子面越远瓦斯压力降低速度越慢,其中掌子面处瓦斯压力降低最快,压力场在20h后达到平衡,距离掌子面越远瓦斯压力达到平衡的时间越长;2)隧道开挖后,影响范围内岩体孔隙率整体呈现出降低的趋势,在前10h内降低幅度最大,随后降低梯度逐渐变小,孔隙率降低变化量随着距离掌子面越远变化值越低,达到稳定的时间也随之越长;3)当隧道未掘进煤层时,掌子面前方瓦斯压力较小,在前15h内瓦斯压力降低较快,不同距离下瓦斯压力变化趋势相同,随着距煤层距离的增加,最终瓦斯压力稳定值呈相反变化趋势,在40h后趋于稳定。     

隧道施工开挖面瓦斯涌出及扩散规律研究

为探明瓦斯隧道施工过程中瓦斯积聚现象的发生原理和开挖面流场、瓦斯涌出及扩散规律,建立压入式通风三维数值计算模型,研究瓦斯涌出量、风量大小和风管位置等因素对瓦斯扩散的影响.结果表明:在瓦斯涌出面附近区域,瓦斯浓度大梯度变化现象主要发生在回流区,且伴随瓦斯积聚现象发生,但随着与瓦斯涌出面距离的增加,瓦斯浓度逐渐趋于均匀;瓦斯涌出量越大,对流场影响越严重且漩涡范围越大,漩涡对瓦斯扩散有滞留作用;增大通风量可以有效控制瓦斯积聚,但风管布置位置只在一定范围内对瓦斯积聚影响较大.     

运用数值模拟探讨铁路瓦斯隧道分级标准

通过有限元软件Fluent对单、双线瓦斯隧道通风进行数值模拟,结合十年间通风能力的提高,得出现行《铁路瓦斯隧道技术规范》中高、低瓦斯隧道的分界值偏于安全。建议将瓦斯绝对涌出量q0=1.0 m3/min作为单线铁路高、低瓦斯隧道分界值;建议将瓦斯绝对涌出量q0=2.0m3/min作为双线铁路高、低瓦斯隧道分界值。     

红石岩隧道出口防瓦斯通风

介绍了红石岩隧道的施工通风以及在施工过程中出现瓦斯的通风解决方案，主要从瓦斯出露情况、施工通风方式的选择、风量风压计算和通风设备的选择等方面对实际工程的通风与瓦斯防治进行阐述，为类似的工程问题提供经验和参考。