低瓦斯隧道施工要点和设计建议.docx

低瓦斯隧道施工要点和设计建议中交一公局永江投资公司工程部 李建军我公司第一合同段承担的黄瓜山隧道左线K9+372～K9+431和K11+289～K11+420共有59m、131m的穿煤段落，右线YK9+393～YK9+456和YK11+294～YK11+412 共有63m、118m穿煤段落。根据设计院提供的地质钻探资料表述，均为低瓦斯含量。因此低瓦斯段的施工成为制约隧道施工安全的主要因素之一。按照现行的公路隧道施工技术规范的要求，瓦斯隧道施工应参照《煤矿安全规程》执行，根据以往瓦斯隧道施工经验，我个人认为隧道施工与煤矿生产有着显著的差别。矿井施工使用长达几十年的防爆型机电设备均较固定。公路隧道施工工期较短，通风空间大且顺直，所用机械、设备在没有发现超过0.5%瓦斯含量和通过瓦斯段以后，不必要完全采取煤矿那种安全保护模式。如果教条的套搬《煤规》，必将增大华祥一标工程投资，所以，黄瓜山隧道施工理应结合工程实际和现场瓦斯含量采取瓦斯浓度限值防爆施工模式组织施工，则更有利于施工单位，下面就瓦斯的基本特性和低瓦斯隧道施工防范模式谈一下自己的看法。1.瓦斯的基本特性1.1瓦斯基本特征瓦斯是一种无色、无味、无臭的一种混合气体，主要成分为甲烷(CH4）与乙烯（C2H2)，比重为0.554（含量不同比重也有差异，但比普通空气要轻），具有能燃烧，能爆炸，能使人窒息的多种危害性，但它的最主要的危害是燃烧爆炸。瓦斯极易燃烧，但不能自燃，当与空气混合到一定浓度时，遇火源能燃烧或爆炸。当坑道中的瓦斯浓度小于5％或大于16％时，遇到火焰只是在火源附近燃烧而不会爆炸；瓦斯浓度在5％~6％到14％~16％时，遇到火源便会爆炸，9.5％左右时爆炸威力最大，但瓦斯浓度大于43％时，一般遇火也不能燃烧。1.2 瓦斯的释放类型瓦斯的释放是地层中的瓦斯气体在地应力作用下沿岩体构造裂隙外漏的表现。归纳起来，发生瓦斯释放有两个主要因素：地应力、瓦斯和围岩结构，而地应力和围岩中瓦斯的存在是引起瓦斯释放的主要原因。根据瓦斯从岩层中释放过程，可分为3种类型：a. 瓦斯渗出：它是缓慢的、均匀的、不停的从煤层或岩层的暴露面的空隙中渗出，延续时间很久，如有一定压力有时带有一种“嘶嘶”的声音。b. 瓦斯喷出：比上述渗出强烈，从煤层或岩层裂隙或孔洞中放出，喷出的时间有长有短，通常由较大的响声和压力。c. 瓦斯突出：在短时间内，从煤层或岩层中突然猛烈地喷出大量的瓦斯，喷出的时间，可能从几分钟到几小时，喷出时常有巨大的轰响，并夹有煤块或岩块，这往往与采空区有关（黄瓜山隧道由于设计探孔较少，据了解地方有可能存在未知的偷采坑口，极有可能存在未知的煤矿采空区，如果在施工中不做专项预案防范，极其容易发生瓦斯和有害气体从采空区向施工作业面突出，危害施工作业人员安全。）。以上三种瓦斯放出形式，以第一种放出的瓦斯量为最大且持续时间长。2 瓦斯防治方法对于低瓦斯隧道的施工，关键就是解决好通风问题，黄瓜山隧道施工必须采取综合的治理措施，既要有一套完整的通风技术手段，又要有科学先进的规章制度，洞内施工要严格落实以下几项措施：2．1 通风排放和稀释瓦斯最有效的方法就是施工通风，压入式通风机必须装设在洞外或洞内新鲜风流中，避免污风循环。瓦斯工区的通风机应设两路电源，并应装设风电闭锁装置。当一路电源停止供电时，另一路应在15分钟内接通，保证风机正常运转。在瓦斯段施工，必须有一套同等性能的备用通风机，并经常保持良好的使用状态。隧道通风是按照下列四种方法分别计算，取其最大值设计通风量：a.按隧道内同时工作最多人数，以每人每分钟供给新鲜空气≥3m3计算隧道供风量；b.按隧道内同时放炮使用最多炸药量计算风量；c.按隧道内各工作面瓦斯涌出量计算风量；d.按瓦斯隧道所需最小风速计算风量。通风是瓦斯隧道施工的首要环节，参照《公路隧道施工技术规范》的施工通风参数和《铁路瓦斯隧道技术规范》中要求，全断面开挖时风速≥0.15m／s，坑道内风速≥0.2m／s。根据黄瓜山隧道煤层位置和开挖断面情况，通风风机建议安装如下两个型号（任选一种）：型 号转 速r/min 流 量m3/h压 力Pa高效流量m3/h效 率%功 率kw13.0A1480118000-1520004650-650013500086132*214.0A1480132000-1700005000-700015000086160*2隧道单洞通风机风量应不小于2000m3／min，主风机采用燥音低、节能、变速的压入式射流风机。隧道的低瓦斯段的安全施工，通风条件的好坏是先决条件，在揭煤时工作面供风量不得小于1500m3／min（因随风管的延长风压和风量衰减较大），工作面瓦斯浓度不得超过0.5%，工作面后方30m 回风范围内瓦斯浓度不得超过0.3%，并不得有