高瓦斯隧道有轨运输与无轨运输优缺点的探讨-中铁二局liu讲义.ppt

瓦斯隧道无轨运输与有轨运输探讨 ;向尊敬的各位领导、专家致敬！;1、引言;2.1 隧道概况 由中铁二局兰渝铁路项目经理部承担施工的肖家梁双线隧道位于四川盆地东北部的广元市苍溪县鸳溪镇。起讫里程为：D1K642+090～D1K647+305，全长5215米，其中Ⅴ级围岩长385m，占全隧总长的7.38%,Ⅳ级围岩长1335m,占全隧总长的25.6%，Ⅲ级围岩长3495m，占全隧总长的67%。D1K642+090～D1K643+650段为3‰上坡，D1K643+650～D1K647+305段为4.9‰下坡。最大开挖断面约148㎡，最大开挖跨度约14m，最大开挖高度约13m。Ⅲ级围岩锚+喷+网、Ⅳ、Ⅴ级围岩锚+喷+网+格栅（型钢）钢架初期支护。为满足高瓦斯隧道巷道式施工通风需要，在D1K643+657右线线路中线右侧20m处和D1K646+020左线线路中线左侧20m处分别设置1＃和2＃通风竖井，并于D1K645+130处线路右侧设一座通风斜井,斜井长137m。 ; 肖家梁隧道纵断面示意图、平面示意图;2.2工程地质和水文概况 ;2.3有毒有害气体;勘察中对本隧道深孔进行天然气测试，结果如下： 测试结果显示有天然气逸出。天然气等有害气体顺着岩层构造裂隙上逸，并在隧道洞身范围基岩裂隙或缝隙中局部游散富集，形成气囊，并具有随机性和不均匀性，危及隧道施工安全。 ;（2）通风管理 设置专门班组进行通风管理，经理部对班组统一管理。 ⑴每个洞口配备6人组成专业的通风队伍，负责通风机、通风管安装，维护，以及通风方式变换，承担通风效果的责任。 ⑵ 通风监测是搞好通风除尘的首要工作，通风技术人员负责日常的有害气体浓度，放射性物质监测，根据浓度调整风量，合理供风。 ⑶ 在洞口安装温度、湿度、CO自动检测仪，反映掌子面一带的环境情况。;隧道通过红色砂岩地层，不是生气层；地层呈单斜状，倾角13°～20°纵横向沟谷发育，切穿岩层层面，难以形成储气的圈闭构造。但隧道底层深部地层有生气层，石油部门曾于2002年在DK595+000右侧600m处的红石板，采用钻探、地震波等手段进行油气普查。测区九龙山地区有天然气赋存，在苍溪县元坝场发现全国第4大整装气田，而肖家梁出口附近5km范围内分布有61#井等两口天然气气井，其中61#气井已经开始产气，另外一个正在钻孔作业。根据对中石化川北采输站阆中市部分油气田的调查，油气资源一般分布在侏罗系下统自流井（J1z）中，深埋2000m～2800m。天然气等有害气体可能顺着岩层构造裂隙上逸，并在隧道洞身范围基岩裂隙或缝隙中局部游散富集，形成气囊，并具有随机性和不均匀性，危及隧道施工。根据西南石油大学提供的《浅层天然气分布特征咨询研究》，该隧道位于牟家山潜伏构造东南翼。定测阶段对隧道深孔天然气测试（中间报告）结果，单孔天然气最高浓度8730ppm，计算隧道天然气含量10719m3；参照达成线既有炮台山隧道出口平导（1994年4月3、4日发生天然气燃烧、爆炸，4月5号进行测试），瓦斯压力0.12～0.2MPa，天然气绝对涌出量3.03m3/min。确定该隧道为高瓦斯隧道，其中D1K643+850～D1K646+750为高瓦斯段落，其余段落为低瓦段落。 ;从目前隧道开挖探测和揭示的瓦斯实测情况来看，在低瓦斯区及高瓦斯区段瓦斯浓度最高值出现在放炮后通风阶段，在通风后出碴时瓦斯浓度显著下降。除通风阶段外，其他作业工序低瓦斯区段及高瓦斯区段瓦斯浓度无显著变化，具体情况见下表。 瓦斯实测情况统计表 ;2.4肖家梁隧道设计风险情况; 肖家梁隧道风险评估设计图;2.5施工现状 2.5.1瓦斯通风情况 （1）通风方式及设备选择： 依据相关规范要求及结合实际情况，采取压入通风为主，辅以辅助坑道通风。但由于设计有斜竖井，通风充分结合辅助坑道的具体位置，将分为三个通风阶段，即两掌子面未过竖井前的压入通风阶段、掌子面过竖井后的通风阶段，隧道贯通后的通风阶段，现肖家梁出口工区掌子面里程为D1K646+654,施工长度为651m，处于通风的第一节段，采用通风方式见下图2.4.1所示，风机采用2台2×135KW风机，风带直径为1.8m防静电阻燃风管。;第一阶段（竖井掌子面未过竖井前的通风阶段）纯压入通风方式，如下图2.5.1-1、 2.5.1-2 。 ;⑷ 爆破后采用水幕降尘器灭尘，该方法还可以溶解部分H2S，降低粉尘的浓度，增加能见度。 ⑸ 风机由专业人员管理，并记录电机的工作电流和电压及U型管压力。U型管安装在风机出口的10m～20m处，U型压力管可粗略了解风机的工作压力，以免造成风阻过载而烧毁电机，并通过性能监测曲线监测通风管路故障