铁路隧道瓦斯等级划分的探讨

研究目的:铁路隧道瓦斯等级划分,在勘察期间要准确定性很难,在施工中影响因素众多,争议较大,操作性相对较差,因此,如何既确保施工、运营安全,又节约工程投资,提高施工效率,缩短施工工期,科学、合理地确定瓦斯等级,值得进一步研究、实践。文章结合某铁路瓦斯隧道施工实例,以翔实的瓦斯检测资料,分析瓦斯涌出量、瓦斯浓度与施工安全的关系,提出新的观点。研究结论:目前《铁路瓦斯隧道技术规范》中以绝对瓦斯涌出量0.5 m3/min为高、低瓦斯等级划分界线的标准太低,使得一些可以按低瓦斯措施安全施工的隧道判定为高瓦斯等级,增加不必要的防爆、衬砌加强等措施,浪费工程投资;而在满足通风要求的情况下,以回风流中瓦斯浓度0.5%作为高、低瓦斯等级划分的标准更合适。     

梅岭关高瓦斯隧道瓦斯监控技术

瓦斯隧道施工过程中,瓦斯监测是一项重要的安全技术措施,为提高瓦斯隧道施工的技术管理水平,在瓦斯危害严重的隧道已普遍采用矿井瓦斯自动监测监控系统进行瓦斯监测.文章结合兰渝铁路梅岭关高瓦斯隧道的特点,介绍了高瓦斯隧道瓦斯监测及监控技术,通过优化配置,加强管理,有效预防了重大事故的发生.     

天生桥隧道瓦斯检测技术

天生桥隧道瓦斯检测技术铁道部第二十工程局（７１２０００）田荣，严卫东，戴瑞臣，王仓洲南昆线天生桥隧道（ＤＫ６５５＋７４５～ＤＫ６５８＋１９５）全长２４５０ｍ，是我局施工的一条高瓦斯兼煤与瓦斯突出的隧道。隧道中部穿过了二迭系龙潭组煤系地层，煤层富含瓦斯...     

华蓥山隧道瓦斯监测技术

结合华蓥山高瓦斯隧道的工程地质特点，介绍了瓦斯检测仪器的使用方法、监控步骤，并对施工中瓦斯检测所取得的数据举例进行分析，提出了高瓦斯隧道安全施工的措施。     

渝怀二线新白沙沱隧道瓦斯突出及工区判定

研究目的:渝怀铁路增建二线新白沙沱隧道四次穿过二叠系上统吴家坪组煤系地层，煤层层厚0.35～0.81 m不等，隧道设计和施工均需要确定瓦斯突出危险性及瓦斯工区类型。本文在调查、收集临近既有煤矿、铁路隧道煤层瓦斯资料的基础上，采用瓦斯压力梯度法计算并判定瓦斯突出危险性，采用绝对瓦斯涌出量公式计算并判定瓦斯工区类型，旨在为隧道结构设防、风险管理、施工组织等提供依据。研究结论:(1)新白沙沱隧道埋深位于瓦斯风化带以下，场区瓦斯压力梯度约为4.5×10^-3～5.1×10^-3 MPa/m;(2)隧道揭煤处开挖工作面瓦斯初始压力超过了0.74 MPa的临界值，为瓦斯突出危险工作面；(3)隧道穿煤系地层段绝对瓦斯涌出量约为2.0～2.2 m³/min,为高瓦斯工区；(4)本研究成果可作为瓦斯隧道设计和施工依据，研究方法可为临近矿井和既有铁路的瓦斯隧道工区及突出判定提供参考。     

无轨运输施工隧道瓦斯分布规律数值模拟研究

为了研究隧道瓦斯涌出运移规律及对无轨运输施工的影响,对渝黔铁路天坪隧道施工过程中开挖面瓦斯涌出后的运移分布规律进行数值模拟。考虑可能存在的瓦斯涌出极端条件并结合隧道施工实际,在特定供风条件下分别模拟隧道内无障碍物阻挡、有衬砌台车阻挡、存在运输车辆等因素对瓦斯分布的影响,通过分析特定断面及沿着隧道瓦斯浓度随时间的变化规律,结论如下:开挖面瓦斯涌出后隧道上部瓦斯浓度大于下部瓦斯浓度,上部瓦斯运移速度大于下部瓦斯运移速度;压风管一侧瓦斯浓度低于无压风管一侧浓度;衬砌台车和运输车辆会改变瓦斯运移场规律;建议内燃机车进巷作业时间不低于30 min。     

上清河隧道瓦斯防治与施工通风

上清河隧道横穿普洱山背斜，轴部为断层，断层下约40m伏有超级瓦斯煤层，隧道施工通过此断层时有瓦斯出（或涌出）。通过对瓦斯富集的成因分析，制定了行之有效的瓦斯监测、超前探测、施工通风及管理体系，确保了工程的顺利进行。     

铁路瓦斯隧道等级划分方法研究

研究目的:目前规范以绝对瓦斯涌出量0.5 m3/min作为铁路隧道高、低瓦斯等级界限值,如今随着高速、大断面铁路瓦斯隧道的不断涌现,施工通风方式和工艺已发生很大变化,这种分类方法不能完全适用于大断面瓦斯隧道,将增加不必要的设备投入及工程措施,造成投资浪费。本文通过分析国内外矿井、公路及铁路隧道的瓦斯等级划分,结合隧道断面面积、需风量和瓦斯浓度等影响指标提出铁路瓦斯隧道等级划分标准,从而满足瓦斯隧道设计与施工的使用。研究结论:(1)根据安全瓦斯浓度,并结合隧道断面大小和通风要求提出了铁路瓦斯隧道等级划分方法,据此对成贵铁路瓦斯隧道进行分级,分级结果可减少工程投资,加快施工进度;(2)提出了微瓦斯隧道,明确低瓦斯与高瓦斯的浓度分界值为0.3%,微瓦斯与低瓦斯的浓度分界值为0.1%;(3)按断面面积将铁路隧道分为Ⅰ类(30~70 m~2)、Ⅱ类(70~110 m~2)、Ⅲ类(110~140 m~2)和Ⅳ类(≥140 m~2);(4)提出了用于瓦斯隧道分级的临界通风量计算方法,低瓦斯与微瓦斯临界通风量按0.15 m/s乘以隧道面积计算,低瓦斯与高瓦斯临界通风量按0.2 m/s乘以隧道面积计算;(5)本研究成果可为铁路瓦斯隧道设计和施工提供借鉴。     

台阶式瓦斯排放技术在C1煤层中的应用

近年来,在我国铁路修建过程中瓦斯隧道所占比例越来越高,对于瓦斯隧道施工技术的要求也日趋增高。而煤层瓦斯是隧道建设中的极高风险源之一,易引发瓦斯燃烧、瓦斯爆炸等事故。在穿越煤层时需根据煤层情况选取合适的抽排瓦斯措施和揭煤方案,抽排瓦斯成为揭煤前的关键环节。本文依托欧家湾典型高瓦斯隧道C1煤层自身特点,提出了台阶式多孔排放的思路,并结合工程实际总结了瓦斯隧道施工控制要点,可供有害气体隧道施工参考。     

高瓦斯隧道塌方段综合治理技术

研究目的:瓦斯是隧道及地下工程施工的一个重要地质灾害,因瓦斯异常涌出发生瓦斯爆炸事故而造成隧道塌方事故也是时有发生,因此,对含有高瓦斯的隧道塌方进行综合治理,确保后期施工顺利进行就显得尤为重要。本文结合都汶高速公路紫坪铺隧道塌方段的施工,对高瓦斯隧道塌方段综合治理的关键技术进行探讨分析。研究结论:高瓦斯隧道塌方段综合治理成败的关键在于选择合理的治理方案。本工程实施三阶段治理方案:(1)地质探测预报初步确定坍塌段的长度、高度及围岩情况;(2)进行坍塌范围内的瓦斯治理;(3)进行初期支护拆换及塌方处理。采用超前钻孔探测裂隙瓦斯情况进行瓦斯治理、75+51长短自进式锚杆(注浆)进行超前支护、预注浆稳固塌体、台阶分部法开挖塌体,短进尺掘进、喷射混凝土封闭新开挖面、初期支护和二次衬砌紧跟的处理方法,使塌方段得到了有效控制和处理,保证了隧道安全顺利通过塌方段。     

铁路高瓦斯隧道施工及相关安全费用的计取

在山区铁路工程建设中,遇到的瓦斯隧道逐渐增多.瓦斯隧道工程相对于普通隧道投入多,施工难度大、风险高、工效低、安全生产管理要求严格.此文根据瓦斯隧道的分类,从爆破作业、机械设备防爆改装、供电与通风、超前地质预报等对投资的影响进行分析,并就如何计列高瓦斯隧道安全施工增加的费用进行探讨,对应合理计取的相关安全生产费提出建议.     

瓦斯突出隧道揭煤施工技术

介绍六沾铁路复线瓦斯突出隧道的超前地质预报、瓦斯突出性预测、揭煤防突工艺和关键技术,以及施工过程中对瓦斯浓度的监控和通风措施,以此保证了瓦斯突出隧道施工的安全。     

瓦斯隧道施工通风措施分析

瓦斯气体对隧道施工、运营的安全影响较大,对此所采取的安全措施直接增加了隧道施工的投资。此文探讨如何在隧道设计和施工中采取有效的监控和通风措施规避瓦斯风险,以避免瓦斯引起的各类安全事故,从而降低隧道建设投资。     

隧道掌子面施工风管布设方式对稀释瓦斯效果影响研究

以成贵铁路白杨林隧道为研究对象,对瓦斯隧道施工压入式通风效果进行分析,利用CFD流体动力学软件,建立模型并进行数值模拟计算,得到不同风管出口距掌子面距离下,隧道内风速流场和瓦斯浓度的分布规律,并与现场测试数据进行对比,优化流场分布,减少瓦斯在掌子面附近积聚的现象。计算结果表明:一定风速条件下,风管末端距掌子面距离直接影响施工通风效果和掌子面瓦斯浓度分布。风管末端距离掌子面越大,稀释瓦斯效果越差,掌子面瓦斯积聚现象越严重。单侧风管通风情况下,掌子面瓦斯稳定浓度为0.07%,瓦斯浓度随风管末端距掌子面的增加而升高。根据白杨林隧道瓦斯溢出和施工通风情况,得出其风管末端距掌子面距离为13m可使瓦斯不形成聚集,保证施工安全。     

非煤系地层浅层天然气赋存规律及瓦斯隧道工程防护方案

依托成都轨道交通19号线新红高瓦斯隧道区间,结合红层地区类似工程案例,探索非煤系地层浅层天然气(瓦斯)的运移机制;对气体赋存形式进行分类,并通过分层检测试验,探究新红高瓦斯隧道区间的瓦斯空间分布规律。研究表明:是否穿越或邻近浅层天然气气源断裂带,是非煤隧道是否会受瓦斯危害的关键;非煤系浅层天然气主要表现为孔隙型、裂隙型、吸附性和水溶性天然气4种赋存形式,其中吸附气、水溶气对定量化研究非煤系浅层天然气有一定影响;新红高瓦斯隧道区间的高低瓦斯纵向分界线高程约460 m,瓦斯浓度在隧道顶板上部地层普遍小于0.1%,在底板下部地层普遍大于1.0%,且随着地层深度的增加,地层含高浓度浅层天然气的概率增大。据此,提出针对非煤瓦斯隧道工程的综合性防护方案,采取修正线路设计方案、预抽排浅层天然气、超前地质预报、控制掘进技术、系统通风、自动化实时监测等综合性措施,预测、防范瓦斯对隧道工程的危害。     

乌蒙山一号隧道高瓦斯施工关键技术

通过对乌蒙山一号隧道高压力瓦斯下施工技术研究,介绍了高瓦斯、瓦斯突出隧道施工中的瓦斯监测技术、通风技术、石门揭煤施工关键技术及瓦斯施工安全管理措施等内容,可为同类型隧道施工提供借鉴。     

复杂隧道煤层瓦斯探测与施工技术

结合沪昆客专贵州段斗磨隧道平导煤层施工工程实例,提出了隧道施工煤层瓦斯段探测及施工方法,并详细介绍了该方法操作要点,判定依据和参数,实践中该方法准确判定煤层位置,瓦斯情况,为瓦斯隧道施工提供了充分的地质依据,对确定开发支护方案起到至关重要的作用,保证瓦斯隧道安全施工,对类似工程具有一定的借鉴作用。     

基于有害气体监测的多作业面隧道通风管理

大临铁路红豆山隧道1#斜井采用“斜井+平导+正洞”多作业面施工的组织方式,在施工中检测到多种高浓度有害气体,给施工通风及管理提出了极高要求。通过优化通风设计,建立基于有害气体监测的多作业面隧道通风管理系统,依据有害气体浓度和风速变化情况,控制移动式风扇的位置、主通风机的送风量及局扇的运行状态,并通过通风可靠性评价,实现有害气体的全过程、全方位监测和隧道通风的安全动态管理,对类似隧道通风管理提供参考。     

渝黔铁路瓦斯突出隧道安全施工管理实践

结合渝黔铁路天坪隧道横洞瓦斯突出工区施工特点,介绍瓦斯突出隧道施工安全管理的组织措施、技术措施及管理措施,并对瓦斯突出隧道通风、施工供电及设备、安全避险六大系统、防突技术措施、瓦斯监测及应急救援等进行研究,实践证明各项管理措施安全可靠,为类似铁路瓦斯突出隧道安全施工管理提供参考。