基于数值模拟-多元线性回归的大断面隧道平均瓦斯浓度检测位置研究

大断面隧道瓦斯浓度检测的不精确性会导致隧道绝对瓦斯涌出量实测值与真实值存在较大偏差，最终影响隧道瓦斯工区的划分，给隧道安全施工和成本控制带来巨大挑战。利用计算流体力学软件Fluent对隧道内部瓦斯分布规律进行模拟，通过正交试验定性分析断面宽度（A）、断面高度（B）、断面风速（C）对隧道断面平均瓦斯浓度的影响，并采用多元线性回归方法确定平均瓦斯浓度的最佳检测位置。研究表明，通风稳定条件下，隧道内部瓦斯呈稳定分布，且在隧道断面上会出现自上而下明显的分层分布；不同瓦斯工区条件下，断面宽度（A）、断面高度（B）、断面风速（C）对隧道断面平均瓦斯浓度影响的主次顺序存在差异；通过多元线性回归定量分析，得到不同瓦斯工区条件下稳定层流区域断面平均瓦斯浓度检测位置的计算模型。     

铁路瓦斯隧道施工中若干问题的对比研究——天坪隧道瓦斯突出工区施工案例分析

为了解决铁路瓦斯隧道,尤其是瓦斯突出隧道施工中的重、难点问题,文章通过渝黔铁路天坪隧道瓦斯突出工区的施工实践,结合煤矿类似工程,对现行规范以及设计、施工、管理中存在的诸多问题进行了对比分析研究,提出了进一步优化瓦斯隧道等级划分、建立合理的动态评价体系和组织管理模式等建议。     

蒙华铁路阳山隧道瓦斯危害性评估研究

蒙华铁路阳山隧道部分地段仰拱开挖后坑槽积水处多次发现瓦斯气体溢出现象,很大程度上给隧道施工带来了威胁。为确定阳山隧道瓦斯等级,文章在研究分析隧道工区煤系地层和浅层油气储层瓦斯赋存规律的基础上,利用突出危险性鉴定方法和基于钻孔瓦斯流量建立的涌出数学模型法分别对煤层和油气储层的瓦斯危害性进行了评估。结果表明,隧道工区揭露煤层位于瓦斯风化带,无突出危险性;隧道瓦斯的主要来源为隧道下部的长1油气储层,瓦斯通过构造破碎带或节理裂隙带涌出,隧道掌子面最大瓦斯涌出量为0.23 m3/min,属低瓦斯隧道。     

梅岭关瓦斯隧道施工技术

文章以梅岭关瓦斯隧道的施工为例,介绍了瓦斯隧道的施工特点、瓦斯隧道的等级划分、瓦斯对隧道的危害,并对瓦斯预报、检测与监控以及瓦斯隧道通风、机械和供电配置等方面进行了研究分析;总结出了瓦斯隧道安全施工的控制重点,即人的因素和物的因素相结合,发挥其最大的潜能,有效控制瓦斯事故的发生。     

对于建立隧道勘察瓦斯评价体系的探究

我国大量的公路、铁路隧道穿越或邻近煤系瓦斯地层,由于瓦斯可能产生的危害较大,前期勘察对隧道的安全施工及运营有着极其重要的先导作用。目前,在隧道瓦斯勘察工作中,存在前期选线瓦斯因素比选力度较小、瓦斯评价因素较为单一、瓦斯工区划分不够细致的不足之处。与各阶段勘察相匹配的瓦斯评价体系,对降低瓦斯风险、确保施工安全等具有重要意义。本文以公路隧道勘察为例,针对各阶段瓦斯勘察的侧重及目的,探讨了与工程可行性研究阶段、初勘阶段、详勘阶段相对应的隧道筛选评价体系、隧道方案比选评价体系以及瓦斯工区分区评价体系。阐述了各评价体系的影响因素,简要地介绍了评价步骤、过程,并结合一定的案例,论述了其实际意义。     

高瓦斯隧道施工安全风险控制措施

目前在铁路隧道施工中遇到的高瓦斯隧道越来越多,因此瓦斯风险的控制也显得越来越重要。文章以兰渝铁路LYS-10标段瓦斯隧道群施工为例,介绍了瓦斯隧道的施工特点及等级划分,并对瓦斯预报、检测与监控,以及瓦斯隧道通风、机械设备和供电配置等进行了研究和分析;探讨了高瓦斯隧道的特征与危害,并提出了高瓦斯隧道施工中有关瓦斯的预防措施。     

油储层天然气及煤层甲烷影响作用下的隧道瓦斯涌出量预测

为了准确掌握阳山隧道掘进期间的瓦斯涌出量并确定其瓦斯等级,文章在分析隧道工区煤系地层瓦斯和油气储层天然气赋存规律的基础上,通过现场基础参数实测,利用分源预测法及钻孔流量法分别对煤层瓦斯及油储层天然气最大涌出量进行了预测,并建立了该类型隧道瓦斯涌出量预测数学模型。研究结果表明:该隧道穿过的煤层处于瓦斯风化带的氮气带,不具有突出危险性,隧道掘进期间煤层的最大瓦斯涌出量为0.037 m~3/min;含油砂岩储层的最大天然气涌出量为0.234 m~3/min;两种瓦斯源涌出最大总量为0.271 m~3/min,远小于0.5 m~3/min,该隧道可判定为低瓦斯隧道。     

图山寺高瓦斯隧道安全设防综合技术研究

文章针对图山寺瓦斯隧道的特点及瓦斯的危害，介绍了图山寺高瓦斯隧道施工中采取的瓦斯防治措施，提出了隧道结构的瓦斯安全设防技术，并指出在高瓦斯隧道施工中瓦斯防治的关键是利用合理的通风方式，瓦斯堵排的主要措施是隧道结构设置瓦斯隔离层和排气管，为其他类似高瓦斯隧道工程施工提供了借鉴。     

炭质泥岩区某高速公路瓦斯隧道勘察与特征分析

在我国西部山区,高速公路建设中的桥隧比越来越高,隧道不可避免地会遇到瓦斯问题,正确的勘察是保证瓦斯隧道高质量建成的第一步也是极为重要的一步。文章以月亮湾隧道为例,通过地质调绘和钻探,分析了该隧道瓦斯生成及储存基本特征,并对该瓦斯隧道的突出危险性和等级区段进行了评价。     

含瓦斯突出隧道破坏机理及其控制探讨

瓦斯是隧道施工地质灾害之一,瓦斯突出给工程施工造成的危害性极大。文章结合某铁路瓦斯高风险隧道工程施工实例,对隧道瓦斯突出的破坏机理进行了研究,从超前地质预测预报、瓦斯监测、施工通风、揭煤方式等方面探讨了隧道施工瓦斯突出的预防、控制和安全措施。结果表明:(1)瓦斯突出是一种复杂的动力现象,是突出的煤体、岩石、瓦斯和应力场等多种因素作用的结果,煤岩体所积存的弹性应变能和瓦斯内能是瓦斯突出发生的能量,地应力突变和掘进施工的扰动是激发瓦斯突出的诱因;(2)铁路隧道瓦斯突出主要是掌子面存在薄弱点或面,在掘进施工的扰动下,如果预防措施不到位,容易产生瓦斯突出;(3)以超前水平钻孔、加深炮孔探测和瓦斯测定技术为主,各种物探方法相结合的综合超前地质预测预报系统,是预防瓦斯突出的重要手段;(4)采用瓦斯排放、揭煤、通风、结构处理等技术措施,结合安全标准化管理系统,能够有效规避施工安全风险。     

Analysis on Gas Characteristics of the Sichuan Red-bed Section of ChengduGuiyang Railway and Suggestion on Division of Gas Working Areas in the Survey Stage北大核心CSCD

Combining with the borehole gas concentration tests for the Sichuan red-bed section of the Chengdu-Guiyang Railway, this paper analyzes its correlation with the stratum chronology geological structure, and tunnel depth on the basis of data statistics, and puts forward the suggestion to qualitatively and quantitatively divide gas working areas. The results show that the correlation between the tunnel gas concentration and the stratum chronology is not significant in the Sichuan red-bed section of the Chengdu-Guiyang Railway (except coal-bearing strata); geological structure plays a controlling role in gas transport and accumulation; and the positive correlation between the gas concentration and the tunnel depth is significant. According to the above conclusions, it could qualitatively divide the gas working areas according to the geological structure and mapping information collected during the survey stage, and quantitatively divide the gas working areas according to the gas concentration test results. The final categorization of gas working areas can be determined by combining the qualitative and quantitative results. © 2022, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

采用平导超前和无轨运输方式的长大瓦斯隧道施工六阶段通风技术

合理的通风设计是降低隧道长距离穿越煤系地层时所面临的严峻瓦斯灾害风险的重要措施。文章针对成贵高铁老房子隧道长距离穿越高瓦斯地层时的通风难题,设计出一套随施工进度变化可进行调整的先压入后巷道式的六阶段通风方案,并采用Fluent软件模拟分析,最后以实际监测结果进行验证。结果表明,第四阶段通风效果最差,为通风最不利工况,该阶段隧道内瓦斯浓度均未超过0.5%的限值,其它阶段隧道内风流中最大瓦斯浓度为0.08%,所有指标均满足规范的要求。由此可知,六阶段通风方案通风效果良好,可为类似工程设计和施工提供良好的借鉴作用。     

基于非线性支持向量机的隧道煤与瓦斯突出危险性预测

为了有效地预测桃子垭隧道揭煤段是否存在煤与瓦斯突出危险性,文章根据煤与瓦斯突出综合假说及《防治煤与瓦斯突出规定》,确定了影响煤与瓦斯突出的9个关键因素。由于评价因子与突出危险程度之间存在着复杂的非线性映射关系,因此选择了非线性支持向量机(SVM)方法对隧道煤与瓦斯突出危险性进行预测研究。结合项目实际情况确定了各训练样本的具体参数,采用单项指标法、最优分类决策函数及MATLAB SVM Toolbox软件对选定的训练样本进行了煤与瓦斯突出危险性预测对比。通过N7和N8两个测点的预测结果表明,桃子垭隧道揭煤段存在煤与瓦斯突出危险性,必须做好相应的揭煤防突工作。     

云顶瓦斯隧道非煤系地层施工技术研究

隧道施工时,会遇到非煤系地层瓦斯溢出的问题,给施工带来了极大的安全隐患。文章以云顶隧道工程为例,介绍非煤系地层中修建瓦斯隧道的施工方法和安全技术措施,为类似工程提供参考。     

非煤系地层瓦斯隧道形成机制研究

在非煤系地层区修建隧道时对瓦斯没有充分的认识和准备,且瓦斯涌出又具有随机性、分布不均匀性的特点,因此该类瓦斯隧道的瓦斯灾害危害性更大,对其形成机制进行研究意义十分重大。文章通过对我国已有大量瓦斯隧道的研究,总结出非煤系地层瓦斯隧道主要有三种成因类型:一是构造连通型,根据不同的构造类型,又可分为裂隙连通型、断层连通型与褶皱连通型;二是围岩变质型;三是复合型。     

西气东输中卫黄河隧道设计与施工

西气东输中卫黄河隧道是国家能源战略西北通道的咽喉工程,是西气东输备用通道和西气东输二线管道的主要通道,隧道内管道最大输气能力为470亿m3/年。文章介绍了西气东输中卫黄河隧道的工程地质、水文地质概况,以及设计原则和施工方法,总结出了油气管道水下隧道工程的设计和施工特点。     

瓦斯隧道施工控制及防治措施探讨

"十二五"规划提出每年投入7000亿修建铁路,隧道占很大比例,其中施工遇到的瓦斯隧道越来越多.文章以兰渝铁路13标段瓦斯隧道群的施工实践为例,探讨了瓦斯隧道的特征和危害,并提出隧道瓦斯的预测、检测和防治措施,以及防爆设备的防爆改装依据和改装项目,可供同类工程借鉴.     

长输管线末段储气系统的研究

主要研究长输管线末段管道储存天然气系统。介绍了长输管线末段管道储存天然气的两种方法，阐明了长输管线末段管道的工况特点，给出了末段管道在输气的情况下储气能力的计算方法及应用条件，设计了长输管线末段管道储存天然气与原有相结合的计算程序。根据长输管线的供气方式采用末段管道储存天然气更加经济合理，对工程施工具有现实意义。