老周岩隧道进口工区高瓦斯防爆施工技术措施.doc

老周岩隧道进口工区高瓦斯 防爆施工技术措施 【摘要】本文从通风控制技术、瓦斯监测技术、设备改造技术等方面介绍了渝黔铁路土建5标老周岩隧道的防爆技术措施，对今后类似工程有一定的借鉴作用。 【关键词】瓦斯；隧道；防爆 工程概况 本隧位于重庆市綦江县盖石镇和赶水镇行政辖区，中心里程D2K88+471，最大埋深约414m，全长7536m。隧道施工起讫里程为D2K84+703-D2K92+239。设计围岩段落划分为：Ⅲ级围岩6108.5m，Ⅳ级围岩1096.5m，Ⅴ级围岩321m。进口平导起讫里程为：PDK84+710-PDK88+243，长度3533m；出口平导起讫里程为：PDK88+915-PDK92+241,长度3326m。 隧道通过东溪镇背斜南部倾伏端，主要通过侏罗系砂岩，泥岩夹砂岩地层；局部地段地下水具侵蚀性；受油气构造影响，本隧为高瓦斯隧道。 隧道紧邻东溪气田南侧，位于该气田侵染区，由于隧区地腹深处产储油气层较多，这些储气层中的天然气有可能顺裂隙向上运移，对隧道施工影响较大。 综合地形地貌（临空条件）、地层岩性、构造特征以及天然气测点显气特点等因素考虑，本隧道为高瓦斯隧道，其中D2K84+740～D2K91+710(PDK84+755～PDK91+290)为高瓦斯段，其他段为低瓦斯段。 通风控制技术 为了保证隧道施工期间工作面瓦斯积聚浓度小于0.5%，加强通风是关键的技术措施。 2.1施工通风参数计算 根据：V—保证洞内稳定风流之最小风速0.3m/s； S—开挖断面积：—每人每分钟供风标准，m3/min K—隧道通风系数，包括隧道漏风和分配不均匀等因素，取K=1.25； N—隧道内同时工作的最多人数，取100人。 Q2=4KN=4×1.25×100=5OOm3/min。 ③ 按瓦斯绝对涌出量计算：Q3= KQ绝/( Bg允- Bg送) 式中：—瓦斯绝对涌出量取实测值，取炮台山隧道参照值3.03 m3/min， 施工中据实调整。 Bg允—工作面允许瓦斯浓度,取0.5%；Bg送—送入风中瓦斯浓度,取0。 K—风量系数。： A——开挖断面积—通风机至掌子面的距离，L=500m； t—通风时间，一般为20～30min，取30min。 Q4=7.8(A×(S×L)2)}1/3/t={7.8×(300×(121.79×500)2)}1/3 /30 =2694m3/min。 ⑤ 按同时起爆炸药量计算 Q5=5Ab/t 式中：A——每公斤炸药爆炸生成的有害气体量，取b=40m3/ Kg； t—通风时间，一般为20～30min，取30min. Q5=5Ab/t=5×300×40/30=2000m3/min。 ⑥按洞内使用内燃机械所需风量计算 Q=Q0×ΣP 式中 Q0——坑道内使用柴油设备的单位功率所需风量指标，铁路隧道施工规范规定，1kW单位通风量宜不小于3m3/min，采用3m3/min/kW的指标。 ΣP——同时在洞内作业的各种柴油机功率总和，如下表所示； 序 号 设备名称 功率（kW） 数 量 备 注 1 装载机 160 1 2 挖掘机 160 1 3 汽车 118 4 4 其它辅助机械 100 1 合计 892 7 所以： Q= Q0×ΣP =3×892 =2676m3/min 上述三者中取计算的最大通风量，则无轨运输方案中通风量按Q=2676m3/min设计。 根据以上计算结果，取最大值2676m3/min为隧道正洞所需风量。 2.1.2 正洞压入式风机选择及检算 根据正洞开挖掌子面所需风量最大值2676m3/min确定风机，选用山西侯马鑫丰康风机有限公司生产的隧道专用防爆压入式轴流通风机SDF(C)-12.5型2×110KW风机，随正洞开挖掌子前移压入式通风，风管直径1800mm，其性能为：高速风量1548m3～2910m3/min，风压1378～5355Pa； 风速验算：按取最大风量2910m3/min 采用III级断面S=121.79㎡：V—最小风速m/s； S—开挖断面积：—每人每分钟供风标准，m3/min K—隧道通风系数，包括隧道漏风和分配不均匀等因素，取K=1.25； N—隧道内同时工作的最多人数，取50人。 Q2=4KN=4×1.25×50=250 m3/min。 ③ 按瓦斯绝对涌出量计算： Q3= KQ绝/( Bg允- Bg送) 式中：—瓦斯绝对涌出量取实测值，取炮台山隧道参照值3.03 m3/min， 施工中据实调整。 Bg允—工作面允许瓦斯浓度,取0.5%。 Bg送—送入风中瓦斯浓度,取0。 K—风量系数。： A——开挖断面积—通风机至掌子面的距离，L=500m； t—通风时间，一般为20～30min，取30min。 Q4=7.8(A×(S×L)2)}1