瓦斯高瓦斯隧道通风与监测

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
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级围岩采用上阶开挖，湿喷工艺支护。人工风钻打眼，3#煤矿、煤矿延时电起爆，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=■=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■=■=1

1.15，查表得沿程系数K≈0.6；

G—同时爆破的量（kg），取150；
L—临界长度，取1

2.5，■=15×■=470m；

ψ—淋水系数，取0.8；b-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

源于：论文大纲www.udooo.com

；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：
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）.
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（下半月），2008，（04）.