高瓦斯隧道施工过程中的通风措施

高瓦斯隧道施工过程中的通风措施

1 工程概况

图山寺隧道全长3216m，最大埋深160 m，是兰渝铁路高风险隧道之一，也是全线重点工程，我集团公司承担的施工任务，也是我集团公司的重点工程。

图山寺隧道为高瓦斯隧道，存在天然气逸出危险，岩层缓倾，节理发育。全长3216m，洞身最大埋深160m，进口内轨面设计高程337.94m，出口内轨面设计高程357.92m。隧道进出口各设长800m单车道有轨运输平行导坑。全隧Ⅲ级围岩总长2922m，Ⅳ级围岩总长155m，Ⅴ级围岩总长139m。隧道范围内覆盖层主要以泥岩、砂岩为主。隧道地质构造简单，为单斜地层，岩层产状平缓，局部轻微扭动。

2 认识瓦斯

2.1瓦斯：常说的瓦斯，是指从岩层中放出的有毒有害气体的统称，是一种无色、无味、无臭、可以燃烧和爆炸的气体,在地球演变的过程中，植物及其它有机物在高温缺氧条件下，化学分解从而生成瓦斯。主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。

2.2瓦斯事故类型：常见的瓦斯隧道事故有三种类型，分别是瓦斯燃烧，瓦斯窒息，瓦斯爆炸，其中瓦斯爆炸危害最大。

2.3瓦斯爆炸的条件：出现瓦斯爆炸事故必须具备三个基本条件，一是空气中瓦斯浓度达到5%～16%；二是要有温度为650～750℃的引爆火源；三是空气中氧含量不低于12%。

2.4瓦斯的类型：瓦斯隧道分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三种。

2.5图山寺隧道设计为高瓦斯隧道，全长3216米，由于该隧道位于产油产气地层，天然气等气体可能顺着岩层构造裂隙上冒，危及隧道施工。隧道里瓦斯的存在降低了氧气的浓度，能造成人员缺氧窒息。它的扩散性较强，能较快的弥漫于整个隧道内，最容易积存在隧道拱顶、坍塌空腔或通风死角内。

3 瓦斯允许浓度控制指标

执行《铁路隧道施工技术安全规则》和《铁路瓦斯隧道技术规范》中对瓦斯的浓度规定。洞内空气中允许的瓦斯含量（按体积计算）应符合下列规定：

总回风流中小于0.75%；其他工作面进来的风流中小于0.5%；掘进工作面的瓦斯浓度在1%以下；工作面装药爆破前在1%以下。

4 瓦斯隧道施工通风方案

4.1通风要求

隧道回风风速按0.5m/s设计，为防止瓦斯积聚，对塌腔、模板台车、加宽段、避车洞等处增加局扇进行解决，对于一般段落采用射流风机卷吸升压以提高风速，从而解决回风流瓦斯的层流问题。要求施工中瓦斯的控制指标在0.5%以下。

根据《铁路瓦斯隧道技术规范》，对隧道内不同地段的瓦斯浓度有不同的要求，具体内容详见《隧道内瓦斯浓度限值处理措施表》。

根据《铁路瓦斯隧道技术规范》7.2.9规定瓦斯隧道施工期间，应实施连续通风。因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源。

4.2方案概述

4.2.1在隧道正洞单口安装2台SDF(c)-NO.13（2×132KW）型轴流风机分2管路通过φ1.5 m双抗风管（阻燃、抗静电）将新鲜空气送至正洞，并预留置一台1台SDF(c)-NO.13（2×132KW）型轴流风机。平导采用一台SDF(c)-NO.11（2×110KW）轴流风机通过φ1.5m双抗风管（阻燃、抗静电）将新鲜空气送至掌子面，正洞、平导及回风巷处各设一台SDS-Ⅱ-No10.0射流风机，以便排风。

4.2.2在掌子面至模板台车地段的死角、超挖严重、洞室等部位用局扇将聚集的瓦斯吹出，使之与回风混合后排出。

4.2.3为确保风流循环速度需设置射流风机，诱导风向。射流风机随模板台车移动而相对移动。

4.2.4横通道和正洞贯通前正洞通风方式为压入式通风，横通道贯通后通风方式为巷航道式通风，通风方式见通风布置图。

4.3通风计算

隧道进出口通风计算

4.3.1根据同一时间，洞内工作人员数计算

4.4风机及风管配置

根据风量计算要求正洞洞口选用的型号为: 2台SDF(c)-NO.13（2×132KW）型轴流风机通过2道管路同时供风，可满足隧道需求风量4919m3/min要求,平导采用一台SDF-NO.11（2×110KW）轴流风机，可满足风量1800 m3/min。

正洞通风管选用抗静电阻燃风管，直径为1.5m，平导风管直径为1.5m。为保证风管顺直,根据现有模板台车结构,在模板台车上设置φ1500mm钢筒,风管从钢筒中通过。

4.5通风管理

4.5.1设立瓦斯（高瓦斯）隧道通风班组，在隧道工区长领导下开展工作，业务上接受分部安质部、物设部的指导，具体负责按照经批准的通风方案进行通风系统的安装、使用、维修、维护工作。

4.5.2风机操作人员必须经过培训、考核合格后方能上岗作业，必须严格遵守风机的操作规程，熟悉通风系统性能。

4.5.3隧道通风系统必须经过验收合格后方可投入正常运行，运行期间应加强巡视及维护工作，保证通风系统各项性能、技术指标达到设计要求。

4.5.4保证隧道24小时连续不间断通风，风量、风压必须满足设计要求，不得随意停风。

风机设置两路电源并装设风电闭锁装置。

确保正在使用的通风机出现故障后能在15分钟内启动备用通风机，保证隧道通风和正常作业不受影响。

对易形成瓦斯聚积的部位必须采取局部通风。当停风区中瓦斯浓度不超过1%时，并在压入式局部通风机及其开关地点附近20米以内风流中的瓦斯浓度均不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。

4.5.5通风系统的定期检查制度。

分部组织每周对通风系统进行检查，工区长每天对通风系统必须作例行检查，通风工必须做好日常巡查。

通风系统运行正常后，每10天进行一次全面测风，对掌子面和其他用风地点根据需要随时测风，做好记录。

每7天在风管进出口测量一次风速、风压，并计算漏风率，风管百米漏风率不应大于2%，对风筒的漏风情况必须及时修补。

4.5.6建立通风系统运行管理档案。档案包括各种检查记录、调试记录、测量记录、维护记录、运行记录等。