高瓦斯隧道通风及监测

高瓦斯隧道通风及监测

摘要：本文结合徐家湾高瓦斯隧道的施工，介绍瓦斯隧道施工通风、瓦斯监测等方面的具体措施。

abstract： this paper combined the construction of xujiawan high gas tunnel， introduced specific measures for gas tunnel ventilation and gas monitoring.

关键词：瓦斯；通风；监测

key words： gas；ventilation；monitoring

中图分类号：u45 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）07-0055-02

1 工程概况

徐家湾隧道为新建巴（中）至达（州）铁路站前i标段控制性工程。

隧道施工采用新奥法两端进洞方案施工。ⅲ、ⅳ、v级围岩采用上下台阶开挖，湿喷工艺支护。人工风钻打眼，3#煤矿炸药、煤矿延时电雷管起爆，光面爆破，无轨运输。出碴采用挖掘机和装载机挖、装，自卸汽车运输。二次衬砌采用模板台车衬砌，混凝土在洞外集中拌和，混凝土运输车运输，泵送入模。瓦斯检测采用人工检测和自动检测相结合的检测方式。

2 瓦斯管理要点

根据项目特点，高瓦斯隧道主要管理关键点为如何有效管控瓦斯作业。

高瓦斯隧道施工管理一般主要有四方面因素，即：确定瓦斯气体的绝对涌出量、通风量的计算和通风设备的选定、确定检测和监控系统、施工用电气设备的选用和管理。

徐家湾隧道瓦斯设计指标为单次测试浓度最大/最小

15820/15420ppm；钻孔天然气流量400*10-6m3/min；最大涌出量0.6m3/min。在实际检测过程中dk56+400～dk59+700高瓦斯地段与设计基本相符。

3 施工通风设计

3.1 隧道进出口通风计算

3.1.1 根据同一时间，洞内工作人员数计算q1=k×m×qn 式中：k—风量备用系数，采用1.2；m—同时在洞内工作人数（取60人）；qn—每人工作人员所需新鲜空气，取4m/min。计算得：q1=288m/min。

3.1.2 按照爆破作业确定风量q2

q2=■■

式中：风管采用阻燃、抗静电软风管，直径1.5m，百米损耗率p100=1%，则风管漏风系数p=■=1.17；

a—掘进巷道的断面面积，考虑到超挖情况，一般地段选择70m2；

风流有效射程l=4■=4■=33.46，则■=■=11.15，查表得沿程系数k≈0.6；

g—同时爆破的炸药量（kg），取150；

l—临界长度，取12.5，■=12.5×■=470m；

ψ—淋水系数，取0.8；b-炸药爆炸时的有害气体生成量，根据

本隧道的情况取40；

t—通风时间（min），取30；

代入以上数据，q2=■■=1169m3/min

3.1.3 按照独头坑道瓦斯涌出量计算所需风量q3

q3=qch4×k÷（bg-bg0）=3.03×1.6÷（0.5%-0）

=970m3/min

式中：qch4—按瓦斯最大涌出量3.03m3/min；k—瓦斯涌出的不均衡系数，取1.6；bg—工作面允许的瓦斯浓度，取0.5%；bg0—送入风流中的瓦斯浓度，取0。

3.1.4 根据风速要求计算风量q

q=v×60×a=0.5×60×70=2100m3/min

3.1.5 风机风量计算取以上风量的最大值2100m3/min，则正洞风机风量为：

qm=p×q=1.17×2100=2457m3/min。

3.2 风机及风管配置根据风量计算，要求正洞洞口选用

2*132kw轴流风机通过直径1.5m（阻燃，带钢丝）压入式通风方式。在二衬台车上设置？准1500mm钢筒，风管从钢筒中通过。

排风方式分两类，其一，隧道内压入式新鲜空气后污浊自排；其二，在洞内每隔700m设置1台防爆型射流风机向外抽排，加速排烟有利于加快掘进进度。

3.3 通风领导小组成立由项目部安全总监担任组长、工程部、安质部、分部经理、总工为副组长，分部通风检测员、技术员为组

员的通风小组。

监控小组组长对徐家湾隧道通风检测进行总体负责，并负责隧道通风检测具体实施；副组长对现场检测的通风数据进行评估，确定现场瓦斯浓度是否经过通风后达到施工条件。

4 瓦斯检测

4.1 瓦斯检测总体思路隧道施工时采用超前水平钻进行超前

预报及检测，人工检测和自动检测相结合（kj90安全监控系统），隧道通风采用压入式的通风方式。加强通风和防爆、防燃措施，确保施工安全。在每次上下班检测和工作期间用cjg10x型光干涉瓦斯检测仪1次/1h进行检测；管理人员按每次上下班和工作期间用azj-2000型便携式甲烷检测报警仪1次/2h检测；k90自动监控系统对瓦期突出区域和瓦斯易积聚处进行实时监控。

4.2 瓦斯检测方式瓦斯检测采用kj90自动监控系统、cjg10型光干涉瓦斯检测仪和azj-2000型便携式甲烷检测报警仪三种仪器相结合方法检测，以保证瓦斯检测数据的准确，确保施工安全。

4.3 自动监控系统 k90自动监控系统对瓦期突出区域和瓦斯易积聚处进行实时监控。在每天下午17：00前将当天数据进行汇总，并将瓦斯浓度曲线图绘制。

4.4 人工检测系统现场瓦检员、进洞工班长按每次上下班和工作期间1次/h用cjg10x型光干涉瓦斯检测仪检测；管理人员下班检测和工作期间用azj-2000型便携式甲烷检测报警仪1次/2h进行检测。

经过徐家湾隧道出口工程实例，爆破后自动监测掌子面瓦斯浓度数据最大为0.26%，通风半小时后为0.09%以内，满足施工要求。

4.5 瓦斯领导小组成立由分部安全总监担任组长、工程部、安质部部长及各工区长、施工队队长为副组长，各工区技术员、瓦检员、安全员等为组员的徐家湾隧道瓦斯监控小组，对隧道施工瓦斯浓度进行全程监控。

5 瓦斯管理制度

①瓦斯隧道“一通三防”管理制度；②洞口值班检查制度；③出入隧道人员清点制度；④瓦斯检查员现场交接班制度；⑤瓦斯检查员隧道巡回检查制度；⑥通风瓦斯日报和安全监控日报审阅制度；⑦瓦斯临界状态处理制度；⑧瓦斯检查仪器的使用、管理、校验制度；⑨瓦检员培训制度。

6 结论

加强瓦斯管理，是高瓦斯隧道安全控制的关键。在徐家湾隧道施工实践中，通过自动检测与人工检测相结合的方式，加强通风，二衬与掌子面采用防爆电缆与防爆灯等具体措施，取得了良好的社会效益和经济效益，为同类工程的提供的有益的借鉴。

参考文献：

[1]陈家清，胡运兵，朱一坚，马晓莉.瓦斯隧道施工期间的瓦斯防治与管理[j].矿业安全与环保，2009，（02）.

[2]郑涛.高瓦斯隧道施工通风设计[j].山西建筑，2008，（13）.

[3]朱文卫.瓦斯隧道施工通风系统的可行性计算[j].中国水运