低瓦斯隧道安全
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（1） 低瓦斯隧道在铁路和公路的瓦斯隧道中，数量最 多、比例最大； （2） 低瓦斯隧道中瓦斯涌出量小，洞内瓦斯浓度低，有 时甚至量不出来。不论设计方还是施工方，容易忽 视； （3） 铁路规范规定，低瓦斯隧道不要求使用防爆的机具 和电气设备，很多人以为与普通隧道没有区别； （4） 低瓦斯隧道一般不会出事故、在南昆线以后，内昆、 水柏、渝怀等很多铁路的低瓦斯隧道都正常施工， 没有出事故，已经产生了麻痹思想，但低瓦斯隧道 搞不好一样会爆炸，一样会出事故，有必要强调它 的安全生产重要性，有必要针对低瓦斯隧道的特点 研究其安全生产技术。
无烟煤 甲烷
水
3C9H6O
2C13H4+CH4↑+3H2O
广义瓦斯主要成分 四部分组成： （1） 沼气（CH4）及同系物，H2，H2S等可燃 气体； （2） CO、NO、H2S、NH3含硫气体、乙醛等 有毒气体； （3） CO2、N2、Ar（氩气）等，基本上为化学 不活泼的惰性气体； （4） Rn（氡）、Tn（钍）、Ac（锕）等放射 性气体； 上述四部分中沼气（CH4）是最主要成分，其它 气体含量极少。
一、有关瓦斯知识
1 定义
–
–
广义——凡从围岩或煤层渗入隧道的有害气体，均 称为瓦斯。其主要成分为甲烷（沼气CH4）、二氧 化碳（CO2）、氮气（N2），还有少量的硫化氢 （H2S）、一氧化碳（CO）、氢气（H2）、二氧化 硫（SO2）及其它碳氢化物和稀有气体。 狭义——单指甲烷（CH4），包括煤层甲烷和石油 甲烷。
铁路客运专线隧道施工安全技术培训
低瓦斯隧道安全施工技术
主讲 张祉道
铁道第二勘察设计院
主 要 内容
1 有关瓦斯知识 2 铁路和公路瓦斯隧道与煤矿巷道的不同特点
3 瓦斯隧道几种灾害
4 瓦斯隧道设计、施工的有关规范及参考资料
5 瓦斯隧道及工区分类
6 低瓦斯隧道安全施工技术
概 述
根据瓦斯逸出量的多少和瓦斯压力的高低，可把瓦斯 隧道分为高瓦斯隧道、低瓦斯隧道和瓦斯突出隧道三 个类型，无论哪种类型，都要搞好安全生产。既使是 低瓦斯隧道，也存在安全陷患，搞得不好就会出大事 故甚至特大事故。因此掌握瓦斯隧道安全施工技术非 常重要。
沼气物理性质
无色、无味、无臭、无毒； 密度0.716 kg/m3(空气为1.2 kg/m3); 微溶于水(20℃时,100 m3能溶解于3.5 m3); 比空气轻,渗透能力比空气强,能很容易透过裂隙岩体;
特殊场合:混有乙烷、丙烷时有麻醉性，产生头昏现象；
混有H2S时有臭鸡蛋味； 混有芳香族气体时有苹果味。
6.《煤矿安全规程》读本（煤炭工业出版社2005年）
五、瓦斯隧道及工区分类
瓦斯隧道： 凡隧道通过的地层中预计含有瓦斯或检出瓦斯、即属 于瓦斯隧道（与瓦斯地段长度占全隧道比例大小无 关）。
工区分类
非瓦斯工区(工区内不出现瓦斯) 瓦斯工区
– 低瓦斯工区(预计或实测全工区瓦斯涌出小
于或等于0.5 m3/min) – 高瓦斯工区（预计或实测全工区瓦斯涌出强 度大于0.5 m3/min） – 瓦斯突出工区(预计可能或实际已发生煤与 瓦斯或岩石与瓦斯突出)
说明：低瓦斯工区与低瓦斯煤矿不同，低瓦斯煤矿瓦斯涌出量 的上限是40 m3/min，而铁路隧道低瓦斯工区瓦斯上限是0.5 m3/min，仅是前者1/40。所以，判断是否属于低瓦斯隧道的标
准是很严格的，只有隧道通过煤很少、煤不厚、瓦斯含量也
低的隧道才能列入低瓦斯隧道，在公路和铁路隧道中，这种 情况很多。过去对瓦斯隧道不分高瓦斯还是低瓦斯，一律要
不同点 （1） 工程目的不同。
铁路和公路隧道的修建是形成通道，而煤矿建设的目的是进 入煤体采煤。
（2） 工程范围内煤与瓦斯的数量不同 煤与瓦斯是不良地质现象，所以交通隧道定线时都是尽量避 绕煤层，避不开一定要穿过煤层时，尽量使隧道轴线垂直于煤层， 以最短长度穿越。所以，很多瓦斯隧道洞身只有极小长度有煤， 有时只是很薄的煤层（煤线或鸡窝煤），隧道长度的绝大部分是 岩石，煤层只占极小比例，而且有时煤质低劣，无开采价值，含 瓦斯也不多；而煤矿则不同，不是避绕而是哪儿有煤往哪开巷道； 很多巷道直接在煤层中，而且煤质一般较好，所以煤矿的瓦斯含 量一般都比较大。比如：低瓦斯矿的标准是瓦斯涌出量小于40 m3/min，而低瓦斯隧道的标准是0.5 m3/min,同样都是属于低瓦斯 等级，煤矿的瓦斯涌出量是交通隧道的80倍。
②达成铁路炮台山隧道。全长3 078 m，位于成都郊区的金堂
县境内，铁15局施工，全隧道不通过煤层，但隧道下方2 000~3 000 m处有煤，瓦斯沿地层裂隙上升到地表浅层，形成储气构造。 1994年4月3日平导掘进到距洞口808 m处，灯炮爆裂引发瓦斯燃烧， 死1人，伤3人。次日，汽车进洞运风管，由于汽车打火，又引起 瓦斯爆炸，死12人。事故后实测，隧道瓦斯逸出强度为3.54 m3/h。
2 瓦斯生成、成分及性质
瓦斯生成
植物及其它生物在高温缺氧条件下，有机物化学分解生成瓦斯。 在植物变成煤的过程中，随着煤的变质，生成的瓦斯越来越多。 其过程是：
泥炭→褐煤→无烟煤
化学反应式：Leabharlann Baidu纤维素 4C6H10O5
微生物
甲烷 二氧化碳 水 烟煤 7CH4↑+8CO2↑+3H2O+C9H6O
烟煤
三、瓦斯隧道几种灾害
瓦斯隧道施工时，可能发生7种灾害： （1） 煤与瓦斯突出——在地应力和瓦斯压力的共同作 用下，很短的时间中破碎的煤、岩和瓦斯从洞壁突然 抛出，伴有猛烈的声响和巨大的动能，同时释放出大 量的瓦斯。有时伴随瓦斯爆炸，造成二次破坏。“突 出”事故的伤亡和损失一般都是很渗重的。 （2） 煤突然倾出——在重力作用下松软的煤层突然坍 下，同时有大量瓦斯释放，坍下的煤以煤块形式堆积。 （3） 煤突然压出——一部分煤在构造应力或放炮振动 影响下，整体抛出，但位移距离不大，压出的煤或呈 小块状，或呈有大量裂隙的大块状。
求采用防爆设备，如一个3 000 m的隧道，只通过一次煤线而
且瓦斯不严重，也要求采用全套防爆设备。2002年以后，铁 道部新颁布的瓦斯隧道规范把低瓦斯隧道分出来，允许在一 定安全措施的前提下，使用不防爆机具设备，这对于降低造 价、提高修建速度是很有意义的。
六、低瓦斯隧道安全施工技术
1. 搞好低瓦斯隧道安全施工的重要性
Va=时，有爆炸危险 式中：Vdaf——煤的挥发分，%； Ad——灰分，%； Mad——水分，%。 （均为煤样化验测定值） 当巷道空气中煤尘含量小于30~40g/m3时，不会发生爆 炸。
二、铁路和公路瓦斯隧道与煤矿巷道的不同特点
相同点 （1） 都是地下工程； （2） 都进行钻爆作业； （3） 巷道中有煤或瓦斯存在，都有危险 性。
名词
瓦斯涌出：掘进放炮以后，瓦斯从洞壁暴露面， 从爆下的岩块和煤块中均匀释放的现象。(在邻 近煤层的掌子面附近经常有瓦斯涌出。) 瓦斯喷出：在20 m长的巷道范围内，从洞壁裂 隙、孔洞或炮眼中涌出大量瓦斯，当喷出强度 达到1 m3/min，喷出时间8 h以上时，称之谓瓦 斯喷出。
瓦斯事故教训
（7） 通风系统不同
煤矿通风系统很复杂，煤矿巷道多，而且不在一个平 面上，煤矿的通风是网路通风，而交通隧道只是一根 管道，通风较为简单。 （8） 瓦斯防灾经验和施工装备不同 煤炭部门有多年的防止瓦斯灾害经验，规章制度比较 健全，正规的煤矿施工设备都是防爆的。在组织机构 上，配备通风专业人员和机电专业人员、有矿山救护 队，这些都有利于防灾救灾。而铁路和公路施工单位 大多是多数临时组建综合性的建筑单位，关于瓦斯的 经验不多、设备不完善，组织机构不固定（项目经理 部人员变化大）。这些，不利于瓦斯防灾。
（4） 岩石与瓦斯突出——原因与煤与瓦斯突出相似，有时还加 上掘进放炮的的振动作用。大多数发生在破碎的砂岩中，放炮时， 发生岩石破坏，抛出的现象，在抛出的砂岩岩块中含有大量的砂 粒和粉尘，洞壁上形成空洞（不一定与爆破洞穴同一位置），与 此同时，洞内瓦斯大量增加。 （5） 瓦斯爆炸——达到爆炸浓度的瓦斯（一般在5%~16%之间） 与火源接触（一般需要512℃以上），并且坑道内有氧气存在（含 量12%以上），就会发生猛烈爆炸，有时会造成大量伤亡。 （6） 煤尘爆炸——当煤质中挥发物占总可燃物（固定炭加挥发 物）10%以上，且形成的小颗粒煤尘悬浮在空气中，当空气中煤 尘含量较多（30g/m3以上），遇700℃以上的火源，即会发生煤 尘爆炸，煤尘爆炸的后果比瓦斯爆炸更严重，因为煤层爆炸会产 生大量一氧化碳（CO）使人中毒，很多人不是炸死而是被毒死。 （7） 巷道坍塌——煤系地层除少数外，大多数强度很低，尤其 是煤中的软分层，用手即可捻成粉碎，所以巷道稳定性差，容易 产生坍塌事故。
（3） 煤层巷道灵活性大，而交通隧道一旦线路位置确定之后， 隧道的平面位置和标高都基于固定，不能随便移动。 煤矿的运输大巷多在岩石中，但它的位置灵活，可以选择最有利 的位置和方向；而交通隧道不同，有时位置很不利，如南昆线家 竹箐隧道，隧道与煤层夹角只14°，既使不厚的煤层，隧道穿煤 长度也很大，如17#煤层真厚度10.7 m,但隧道穿煤长度84.8 m,增 加了施工难度。 （4） 交通隧道断面大，煤矿巷道断面小。公路隧道可达100多m2， 则煤矿巷道大多数很小，只几个m2，既使通过架线机车的运输大 巷道也只有20多m2。 （5） 交通隧道有支护，有衬砌，能封闭瓦斯，而煤矿巷道大多 数不支护，允许长期放出瓦斯。 （6） 交通隧道施工时严防坍塌，一旦坍方处理代价高、时间长； 煤矿巷道施工时也避免坍方，但一旦坍方，断面小，处理的代价 也小。煤矿有时还人工制造小坍方，比如揭露瓦斯压力大的煤层 时，采用震动放炮，加大药量，人工诱导小型突出。
小结
交通隧道有利之处是大多数隧道通过煤层少、 瓦斯涌出量小，而且衬砌及时，可以封闭瓦斯 减少逸出，通风巷道管路也比较简单。但不利 之处也不少，如开挖断面大，隧道与煤层的相 对关系不允许随意改变，施工装备防爆性能差， 施工队伍不是专门化，技术管理和技术教育不 够等等。我们交通隧道的施工要发扬优势、纠 正劣势，以最小的代价保证生产安全。
– (说明:瓦斯燃烧点、爆炸点与空气中氧浓度,火源温度有关,上图只
是一般的通常值)
4. 煤尘爆炸
煤是可燃的,煤的粉尘(极小颗粒)由于与空气接触面积 大,更易燃烧,燃烧的速度快、温度高，空气急速膨胀， 就形成爆炸，煤尘爆炸判别式：
Vdaf 100 Ad M ad
10%
③都汶高速公路董家山隧道。双洞,长4 111 m+4 081 m,中铁
一局施工进口，中铁二局施工出口。该隧道多次通过煤层，但煤 层都很薄，瓦斯压力0.172~0.67 MPa,勘测资料认定为低瓦斯隧道， 施工中又委托煤炭专业单位鉴定，仍定为低瓦斯隧道，因此施工 中允许使用非防爆设备，采用汽车进洞出碴、进料。2005年12月 上旬，隧道右洞进口掌子面发生坍方（如下图）。由于该处位于 背斜核部、裂隙发育、裂隙中含有煤层瓦斯，坍方又促使瓦斯大 量涌出。12月22日，衬砌台车上的不防爆插座打火，引起瓦斯爆 炸，当场死44人，伤11人。爆炸气流充满1500巷道并冲出洞口， 并将洞外几十吨重台车推动几十米。
四、瓦斯隧道设计、施工的有关规范及参考资料
1.《铁路瓦斯隧道技术规范》TB10120-2002 2.《铁路隧道施工规范》TB10204-2002 3.《公路隧道施工技术规范》JTJ024-94 4.《煤矿安全规程》（国家安全生产监督管理局、国家 煤矿安全监察局2005年）
5.《防治煤与瓦斯突出细则》（煤炭工业出版社1995年）
①贵昆线岩脚寨铁路隧道。隧道长2 714 m，铁道兵六师施
工，穿过7层煤，薄者0.1 m,厚者8.92 m,瓦斯涌出强度150 m3/h,压 力0.4 MPa。1959年1月27日下导坑掘进距洞口242 m处,火雷管点 火及电灯接线引起二次瓦斯爆炸,并形成坍方,共死34人,伤65人； 同年6月26日，电闸拉火又引起瓦斯爆炸,坑道坍方7处。从1月27 日~6月26日半年中，共发生瓦斯爆炸6次，由于处置不当，死伤 惨重（总计死伤220人）。
3.瓦斯爆炸与燃烧
瓦斯爆炸及燃烧先决条件：
– 适当的浓度； – 火源； – 氧浓度。 – 瓦斯爆炸化学反应式： – CH4+2O2→CO2+H2O+198.4千卡/克分子 – 1份瓦斯+2份氧时反应最充分，但在空气中含氧仅20%,所以1份瓦
斯+10份空气反应最充分 – 所以,最猛烈的瓦斯爆炸发生在瓦斯浓度1∶11时 ,即9.1%
无烟煤 甲烷
水
3C9H6O
2C13H4+CH4↑+3H2O
广义瓦斯主要成分 四部分组成： （1） 沼气（CH4）及同系物，H2，H2S等可燃 气体； （2） CO、NO、H2S、NH3含硫气体、乙醛等 有毒气体； （3） CO2、N2、Ar（氩气）等，基本上为化学 不活泼的惰性气体； （4） Rn（氡）、Tn（钍）、Ac（锕）等放射 性气体； 上述四部分中沼气（CH4）是最主要成分，其它 气体含量极少。
一、有关瓦斯知识
1 定义
–
–
广义——凡从围岩或煤层渗入隧道的有害气体，均 称为瓦斯。其主要成分为甲烷（沼气CH4）、二氧 化碳（CO2）、氮气（N2），还有少量的硫化氢 （H2S）、一氧化碳（CO）、氢气（H2）、二氧化 硫（SO2）及其它碳氢化物和稀有气体。 狭义——单指甲烷（CH4），包括煤层甲烷和石油 甲烷。
铁路客运专线隧道施工安全技术培训
低瓦斯隧道安全施工技术
主讲 张祉道
铁道第二勘察设计院
主 要 内容
1 有关瓦斯知识 2 铁路和公路瓦斯隧道与煤矿巷道的不同特点
3 瓦斯隧道几种灾害
4 瓦斯隧道设计、施工的有关规范及参考资料
5 瓦斯隧道及工区分类
6 低瓦斯隧道安全施工技术
概 述
根据瓦斯逸出量的多少和瓦斯压力的高低，可把瓦斯 隧道分为高瓦斯隧道、低瓦斯隧道和瓦斯突出隧道三 个类型，无论哪种类型，都要搞好安全生产。既使是 低瓦斯隧道，也存在安全陷患，搞得不好就会出大事 故甚至特大事故。因此掌握瓦斯隧道安全施工技术非 常重要。
沼气物理性质
无色、无味、无臭、无毒； 密度0.716 kg/m3(空气为1.2 kg/m3); 微溶于水(20℃时,100 m3能溶解于3.5 m3); 比空气轻,渗透能力比空气强,能很容易透过裂隙岩体;
特殊场合:混有乙烷、丙烷时有麻醉性，产生头昏现象；
混有H2S时有臭鸡蛋味； 混有芳香族气体时有苹果味。
6.《煤矿安全规程》读本（煤炭工业出版社2005年）
五、瓦斯隧道及工区分类
瓦斯隧道： 凡隧道通过的地层中预计含有瓦斯或检出瓦斯、即属 于瓦斯隧道（与瓦斯地段长度占全隧道比例大小无 关）。
工区分类
非瓦斯工区(工区内不出现瓦斯) 瓦斯工区
– 低瓦斯工区(预计或实测全工区瓦斯涌出小
于或等于0.5 m3/min) – 高瓦斯工区（预计或实测全工区瓦斯涌出强 度大于0.5 m3/min） – 瓦斯突出工区(预计可能或实际已发生煤与 瓦斯或岩石与瓦斯突出)
说明：低瓦斯工区与低瓦斯煤矿不同，低瓦斯煤矿瓦斯涌出量 的上限是40 m3/min，而铁路隧道低瓦斯工区瓦斯上限是0.5 m3/min，仅是前者1/40。所以，判断是否属于低瓦斯隧道的标
准是很严格的，只有隧道通过煤很少、煤不厚、瓦斯含量也
低的隧道才能列入低瓦斯隧道，在公路和铁路隧道中，这种 情况很多。过去对瓦斯隧道不分高瓦斯还是低瓦斯，一律要
不同点 （1） 工程目的不同。
铁路和公路隧道的修建是形成通道，而煤矿建设的目的是进 入煤体采煤。
（2） 工程范围内煤与瓦斯的数量不同 煤与瓦斯是不良地质现象，所以交通隧道定线时都是尽量避 绕煤层，避不开一定要穿过煤层时，尽量使隧道轴线垂直于煤层， 以最短长度穿越。所以，很多瓦斯隧道洞身只有极小长度有煤， 有时只是很薄的煤层（煤线或鸡窝煤），隧道长度的绝大部分是 岩石，煤层只占极小比例，而且有时煤质低劣，无开采价值，含 瓦斯也不多；而煤矿则不同，不是避绕而是哪儿有煤往哪开巷道； 很多巷道直接在煤层中，而且煤质一般较好，所以煤矿的瓦斯含 量一般都比较大。比如：低瓦斯矿的标准是瓦斯涌出量小于40 m3/min，而低瓦斯隧道的标准是0.5 m3/min,同样都是属于低瓦斯 等级，煤矿的瓦斯涌出量是交通隧道的80倍。
②达成铁路炮台山隧道。全长3 078 m，位于成都郊区的金堂
县境内，铁15局施工，全隧道不通过煤层，但隧道下方2 000~3 000 m处有煤，瓦斯沿地层裂隙上升到地表浅层，形成储气构造。 1994年4月3日平导掘进到距洞口808 m处，灯炮爆裂引发瓦斯燃烧， 死1人，伤3人。次日，汽车进洞运风管，由于汽车打火，又引起 瓦斯爆炸，死12人。事故后实测，隧道瓦斯逸出强度为3.54 m3/h。
2 瓦斯生成、成分及性质
瓦斯生成
植物及其它生物在高温缺氧条件下，有机物化学分解生成瓦斯。 在植物变成煤的过程中，随着煤的变质，生成的瓦斯越来越多。 其过程是：
泥炭→褐煤→无烟煤
化学反应式：Leabharlann Baidu纤维素 4C6H10O5
微生物
甲烷 二氧化碳 水 烟煤 7CH4↑+8CO2↑+3H2O+C9H6O
烟煤
三、瓦斯隧道几种灾害
瓦斯隧道施工时，可能发生7种灾害： （1） 煤与瓦斯突出——在地应力和瓦斯压力的共同作 用下，很短的时间中破碎的煤、岩和瓦斯从洞壁突然 抛出，伴有猛烈的声响和巨大的动能，同时释放出大 量的瓦斯。有时伴随瓦斯爆炸，造成二次破坏。“突 出”事故的伤亡和损失一般都是很渗重的。 （2） 煤突然倾出——在重力作用下松软的煤层突然坍 下，同时有大量瓦斯释放，坍下的煤以煤块形式堆积。 （3） 煤突然压出——一部分煤在构造应力或放炮振动 影响下，整体抛出，但位移距离不大，压出的煤或呈 小块状，或呈有大量裂隙的大块状。
求采用防爆设备，如一个3 000 m的隧道，只通过一次煤线而
且瓦斯不严重，也要求采用全套防爆设备。2002年以后，铁 道部新颁布的瓦斯隧道规范把低瓦斯隧道分出来，允许在一 定安全措施的前提下，使用不防爆机具设备，这对于降低造 价、提高修建速度是很有意义的。
六、低瓦斯隧道安全施工技术
1. 搞好低瓦斯隧道安全施工的重要性
Va=时，有爆炸危险 式中：Vdaf——煤的挥发分，%； Ad——灰分，%； Mad——水分，%。 （均为煤样化验测定值） 当巷道空气中煤尘含量小于30~40g/m3时，不会发生爆 炸。
二、铁路和公路瓦斯隧道与煤矿巷道的不同特点
相同点 （1） 都是地下工程； （2） 都进行钻爆作业； （3） 巷道中有煤或瓦斯存在，都有危险 性。
名词
瓦斯涌出：掘进放炮以后，瓦斯从洞壁暴露面， 从爆下的岩块和煤块中均匀释放的现象。(在邻 近煤层的掌子面附近经常有瓦斯涌出。) 瓦斯喷出：在20 m长的巷道范围内，从洞壁裂 隙、孔洞或炮眼中涌出大量瓦斯，当喷出强度 达到1 m3/min，喷出时间8 h以上时，称之谓瓦 斯喷出。
瓦斯事故教训
（7） 通风系统不同
煤矿通风系统很复杂，煤矿巷道多，而且不在一个平 面上，煤矿的通风是网路通风，而交通隧道只是一根 管道，通风较为简单。 （8） 瓦斯防灾经验和施工装备不同 煤炭部门有多年的防止瓦斯灾害经验，规章制度比较 健全，正规的煤矿施工设备都是防爆的。在组织机构 上，配备通风专业人员和机电专业人员、有矿山救护 队，这些都有利于防灾救灾。而铁路和公路施工单位 大多是多数临时组建综合性的建筑单位，关于瓦斯的 经验不多、设备不完善，组织机构不固定（项目经理 部人员变化大）。这些，不利于瓦斯防灾。
（4） 岩石与瓦斯突出——原因与煤与瓦斯突出相似，有时还加 上掘进放炮的的振动作用。大多数发生在破碎的砂岩中，放炮时， 发生岩石破坏，抛出的现象，在抛出的砂岩岩块中含有大量的砂 粒和粉尘，洞壁上形成空洞（不一定与爆破洞穴同一位置），与 此同时，洞内瓦斯大量增加。 （5） 瓦斯爆炸——达到爆炸浓度的瓦斯（一般在5%~16%之间） 与火源接触（一般需要512℃以上），并且坑道内有氧气存在（含 量12%以上），就会发生猛烈爆炸，有时会造成大量伤亡。 （6） 煤尘爆炸——当煤质中挥发物占总可燃物（固定炭加挥发 物）10%以上，且形成的小颗粒煤尘悬浮在空气中，当空气中煤 尘含量较多（30g/m3以上），遇700℃以上的火源，即会发生煤 尘爆炸，煤尘爆炸的后果比瓦斯爆炸更严重，因为煤层爆炸会产 生大量一氧化碳（CO）使人中毒，很多人不是炸死而是被毒死。 （7） 巷道坍塌——煤系地层除少数外，大多数强度很低，尤其 是煤中的软分层，用手即可捻成粉碎，所以巷道稳定性差，容易 产生坍塌事故。
（3） 煤层巷道灵活性大，而交通隧道一旦线路位置确定之后， 隧道的平面位置和标高都基于固定，不能随便移动。 煤矿的运输大巷多在岩石中，但它的位置灵活，可以选择最有利 的位置和方向；而交通隧道不同，有时位置很不利，如南昆线家 竹箐隧道，隧道与煤层夹角只14°，既使不厚的煤层，隧道穿煤 长度也很大，如17#煤层真厚度10.7 m,但隧道穿煤长度84.8 m,增 加了施工难度。 （4） 交通隧道断面大，煤矿巷道断面小。公路隧道可达100多m2， 则煤矿巷道大多数很小，只几个m2，既使通过架线机车的运输大 巷道也只有20多m2。 （5） 交通隧道有支护，有衬砌，能封闭瓦斯，而煤矿巷道大多 数不支护，允许长期放出瓦斯。 （6） 交通隧道施工时严防坍塌，一旦坍方处理代价高、时间长； 煤矿巷道施工时也避免坍方，但一旦坍方，断面小，处理的代价 也小。煤矿有时还人工制造小坍方，比如揭露瓦斯压力大的煤层 时，采用震动放炮，加大药量，人工诱导小型突出。
小结
交通隧道有利之处是大多数隧道通过煤层少、 瓦斯涌出量小，而且衬砌及时，可以封闭瓦斯 减少逸出，通风巷道管路也比较简单。但不利 之处也不少，如开挖断面大，隧道与煤层的相 对关系不允许随意改变，施工装备防爆性能差， 施工队伍不是专门化，技术管理和技术教育不 够等等。我们交通隧道的施工要发扬优势、纠 正劣势，以最小的代价保证生产安全。
– (说明:瓦斯燃烧点、爆炸点与空气中氧浓度,火源温度有关,上图只
是一般的通常值)
4. 煤尘爆炸
煤是可燃的,煤的粉尘(极小颗粒)由于与空气接触面积 大,更易燃烧,燃烧的速度快、温度高，空气急速膨胀， 就形成爆炸，煤尘爆炸判别式：
Vdaf 100 Ad M ad
10%
③都汶高速公路董家山隧道。双洞,长4 111 m+4 081 m,中铁
一局施工进口，中铁二局施工出口。该隧道多次通过煤层，但煤 层都很薄，瓦斯压力0.172~0.67 MPa,勘测资料认定为低瓦斯隧道， 施工中又委托煤炭专业单位鉴定，仍定为低瓦斯隧道，因此施工 中允许使用非防爆设备，采用汽车进洞出碴、进料。2005年12月 上旬，隧道右洞进口掌子面发生坍方（如下图）。由于该处位于 背斜核部、裂隙发育、裂隙中含有煤层瓦斯，坍方又促使瓦斯大 量涌出。12月22日，衬砌台车上的不防爆插座打火，引起瓦斯爆 炸，当场死44人，伤11人。爆炸气流充满1500巷道并冲出洞口， 并将洞外几十吨重台车推动几十米。
四、瓦斯隧道设计、施工的有关规范及参考资料
1.《铁路瓦斯隧道技术规范》TB10120-2002 2.《铁路隧道施工规范》TB10204-2002 3.《公路隧道施工技术规范》JTJ024-94 4.《煤矿安全规程》（国家安全生产监督管理局、国家 煤矿安全监察局2005年）
5.《防治煤与瓦斯突出细则》（煤炭工业出版社1995年）
①贵昆线岩脚寨铁路隧道。隧道长2 714 m，铁道兵六师施
工，穿过7层煤，薄者0.1 m,厚者8.92 m,瓦斯涌出强度150 m3/h,压 力0.4 MPa。1959年1月27日下导坑掘进距洞口242 m处,火雷管点 火及电灯接线引起二次瓦斯爆炸,并形成坍方,共死34人,伤65人； 同年6月26日，电闸拉火又引起瓦斯爆炸,坑道坍方7处。从1月27 日~6月26日半年中，共发生瓦斯爆炸6次，由于处置不当，死伤 惨重（总计死伤220人）。
3.瓦斯爆炸与燃烧
瓦斯爆炸及燃烧先决条件：
– 适当的浓度； – 火源； – 氧浓度。 – 瓦斯爆炸化学反应式： – CH4+2O2→CO2+H2O+198.4千卡/克分子 – 1份瓦斯+2份氧时反应最充分，但在空气中含氧仅20%,所以1份瓦
斯+10份空气反应最充分 – 所以,最猛烈的瓦斯爆炸发生在瓦斯浓度1∶11时 ,即9.1%