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摘要：新建铁路合福客运专线金锅岭隧道采用瓦斯预防及排放施工方法，明确瓦斯隧道施工中的预防措施和瓦斯工区的作业流程，工艺要求，规范瓦斯隧道作业施工，减少瓦斯隧道施工中的不安全因素，从而使施工更安全，更快捷的进行。
关键词：瓦斯探测瓦斯监测通风防爆机械防火严控管理
1工程概况
新建铁路合福客运专线站前七标土建工程中，以金锅岭隧道瓦斯较为突出，DK285+128-DK286+430段寒武系下统荷塘组炭质板岩夹灰岩和石煤层，炭质灰岩多呈透镜体状，局部呈互层状，属浅覆盖性，弱-中等发育。煤系地层主要为石煤层，局部较厚，据钻探揭示厚约3-14m，呈互层状，性状软弱，遇水软化，工程性之差。
2瓦斯隧道施工方案
瓦斯隧道施工过程中，难度大，困难强，工人觉悟高等因素，是隧道施工中的重要步骤，也是隧道安全进行的重要依据，防治瓦斯的关键是“瓦斯的探测、瓦斯的监测、施工通风降低瓦斯的浓度、采用防爆电器设备和机械设备、控制火源、对施工各工序进行严控管理”等施工关键步骤的预防及排放方案，确保隧道安全顺利的进行。
3瓦斯隧道施工工艺及技术要求
3.1 明确瓦斯隧道分类
（1）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，瓦斯隧道的类型按隧道内瓦斯工区的最高级确定。
（2）瓦斯隧道工区分为非瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区、瓦斯突出工区共四类。
（3）低瓦斯工区和高瓦斯工区可按绝对瓦斯涌出量进行判定。当全工区的瓦斯涌出量小于0.5m3/min时，为低瓦斯工区：大于或等于0.5m3/min时，为高瓦斯工区。
3.2技术要求
为了确保隧道施工安全与质量，防止重大安全事故发生。通过制定瓦斯专项施工方案以应对瓦斯、煤层的出现，及时调整施工方案，确保工程顺利进行。
4 施工工艺流程及操作要点
4.1含瓦斯煤系地层隧道设计、施工要点
当瓦斯含量不高时可采取加强通风的措施施工，按《铁路瓦斯隧道施工规程》的规定组织施工。配备两台数量的瓦斯检测器，加强对瓦斯含量的监测，根据监测结果及时调整方法并采取应对措施。加强现场施工管理，尤其是通风系统管理。
瓦斯隧道施工程序如图1所示
4.1.1加强施工通风。
4.1.2施工中应详细记录瓦斯涌出地段涌出量的变化、工程地质及水文地质情况，加强瓦斯检查和量测工作。
4.1.3洞内急电设备必须采用防爆型，坑道内只准用电缆，不得使用皮线。
4.2瓦斯涌出量及施工通风量计算
4.2.1瓦斯涌出量的计算
瓦斯涌出量分绝对涌出量和相对涌出量两种，分别接下列公式计算。
（1）绝对涌出量Qw：
（m3/min）
式中：Q1、Q2、Q3——取样化验时测得的风量值，m3/min；
P1、P2、P3——空气试样中瓦斯含量，%。
（2）相对涌出量qw：
（m3/t）
式中：QW——绝对瓦斯涌出量，m3/min；
n——通过煤层所需要的工作日，d；
A——通过煤层范围的总开挖量，t。
4.2.2施工通风风量计算
隧道穿过含瓦斯煤系地层时，不要按瓦斯涌出量计算需要风量（Q），并采取其中最大值。即：
（m3/min）
式中：QW——绝对瓦斯涌出量，m3/min；
C——开挖工作面回风流中瓦斯允许浓度，C=1%；
K1——通风系数，包括瓦斯涌出不均衡和风量备用等因素，K1=1.5～2.0。
4.2.2通风方式及要求
（1）参照《煤矿安全规程》（1986年版）规定，当隧道穿过煤层时，其掘进通风方式采用压入式。如果采用混合式通风时，必须采用湿式除尘器，还必须安装瓦斯自动检测报警断电装置，保证湿式除尘器的吸风侧瓦斯浓度不超过1.5%。
（2）在瓦斯喷出区域或煤与瓦斯突出的煤层中，其通风方式不得采用混合式。
（3）压入式扇风机和启动装置，必须安装在进风道中，距回风口不得小于10m。湿式除尘器或其风管的出风品应位于回风道中，距进风口不得小于10m。
4.3 瓦斯隧道施工方法及其措施
（1）双电源
高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道供电应配置2套电源。建立双电源的目的，是为了保证洞内通风，特别是通过瓦斯段时的连续通风，以防因停电而使通风中断，造成瓦斯聚集而诱发瓦斯事故。
（2）瓦斯检测
斯检测仪器种类繁多，按产地有国产和进口之分，国产仪器结构简单，性能稳定，操作方便，而且价格适中，按测量原理，瓦斯检测仪器分光干涉、热催化、热导、气敏、红外等类型，前3种用得较多，多种检测结果可以相互参照，彼此验证。
（3）通风
通风是排烟降尘和稀释瓦斯的最主要手段，如果采用有轨运输方式，所需风量应按爆破排烟。同时工作最多人数的吸氧量（按4m3/人计算）以及回风流瓦斯浓度不超限（瓦斯浓度小于0.75%）分别计算，并按允许最低风速（0.25m/s）进行检验，取最大值。
如果采用无轨运输方式，除进行以上计算和检验外，还必须进行稀释柴油机尾气中CO的计算，并取其最大值，由于内燃机产生的CO量与行车速度、路面好坏、内燃机性能、柴油质量、有无净化装置以及运输距离等因素有关，许多因素难以定量，所以多以经验公式计算，即
Q=Q0∑N
式中：Q—无轨运输所需风量；
Q0—单位功率的通风量，一般取Q0=4.0m3/kW；
∑N—洞内作业柴油机功率的总和。
（4）超前钻探
超前钻探是为了准确掌握煤层的位置、产状、厚度和瓦斯储存状况，《规范》要求用地质钻机进行超前钻探，并在距煤层10m、5m（垂距）时分别进行钻探，使工作面始终保持距煤层2m以上的安全距离，根据打眼时的钻进速度、岩屑性质及浆液颜色，很容易对煤层作出判断。
4.4瓦斯检测技术
4.4.1瓦斯压力的测定
采用在掘进工作面打孔测压，用直径6—8mm的紫铜管作为测压导孔，连接精度1.5级以上的压力表，封孔后，测取瓦斯压力值。
4.4.2瓦斯含量的测定
测定隧道内空气中游离瓦斯和吸附瓦斯的总和。测试分为固定点测定和巡回测定，组成瓦斯监测系统。
4.4.3测定仪器
在隧道的掘进工作面和回风地段分别安设瓦斯遥测报警断电仪，当测试点的瓦斯浓度达到控制的允许浓度时，切断电源并发出声响和灯光报警。
4.4.4测试数据的纪录分析
每班的瓦斯监测数据必须做好纪录，并绘制瓦斯浓度变化曲线，对累计的测试数据进行分析，推断瓦斯涌出的变化趋势。
5结论
合福铁路金锅岭隧道具有极少量的瓦斯出现，使我们的施工加大了困难性，然而我们并没有因为困难的大小，使我们的工作信心有所降低，我们加大对隧道的通风设施的管理，加强瓦斯探测的规范，瓦斯的监测制度，隧道内的线路及照明设施的管理，加强人员的教育等同时在以“预防为主、排放为辅”的方案中不断地进步，不断地创新，从而使我们在隧道的施工过程中取得了很好的效果。
参考文献：
[1] 张立坤 《隧道施工高瓦斯防治指南》 人民交通出版社 2011年
[2] 姚振武 《高瓦斯隧道施工指南》 人民交通出版社 2008年
[3]（TB 10120-2002/J 160-2002）《铁路瓦斯隧道技术规范》 中国铁道出版社 2002年
关键词：瓦斯探测瓦斯监测通风防爆机械防火严控管理
1工程概况
新建铁路合福客运专线站前七标土建工程中，以金锅岭隧道瓦斯较为突出，DK285+128-DK286+430段寒武系下统荷塘组炭质板岩夹灰岩和石煤层，炭质灰岩多呈透镜体状，局部呈互层状，属浅覆盖性，弱-中等发育。煤系地层主要为石煤层，局部较厚，据钻探揭示厚约3-14m，呈互层状，性状软弱，遇水软化，工程性之差。
2瓦斯隧道施工方案
瓦斯隧道施工过程中，难度大，困难强，工人觉悟高等因素，是隧道施工中的重要步骤，也是隧道安全进行的重要依据，防治瓦斯的关键是“瓦斯的探测、瓦斯的监测、施工通风降低瓦斯的浓度、采用防爆电器设备和机械设备、控制火源、对施工各工序进行严控管理”等施工关键步骤的预防及排放方案，确保隧道安全顺利的进行。
3瓦斯隧道施工工艺及技术要求
3.1 明确瓦斯隧道分类
（1）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，瓦斯隧道的类型按隧道内瓦斯工区的最高级确定。
（2）瓦斯隧道工区分为非瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区、瓦斯突出工区共四类。
（3）低瓦斯工区和高瓦斯工区可按绝对瓦斯涌出量进行判定。当全工区的瓦斯涌出量小于0.5m3/min时，为低瓦斯工区：大于或等于0.5m3/min时，为高瓦斯工区。
3.2技术要求
为了确保隧道施工安全与质量，防止重大安全事故发生。通过制定瓦斯专项施工方案以应对瓦斯、煤层的出现，及时调整施工方案，确保工程顺利进行。
4 施工工艺流程及操作要点
4.1含瓦斯煤系地层隧道设计、施工要点
当瓦斯含量不高时可采取加强通风的措施施工，按《铁路瓦斯隧道施工规程》的规定组织施工。配备两台数量的瓦斯检测器，加强对瓦斯含量的监测，根据监测结果及时调整方法并采取应对措施。加强现场施工管理，尤其是通风系统管理。
瓦斯隧道施工程序如图1所示
4.1.1加强施工通风。
4.1.2施工中应详细记录瓦斯涌出地段涌出量的变化、工程地质及水文地质情况，加强瓦斯检查和量测工作。
4.1.3洞内急电设备必须采用防爆型，坑道内只准用电缆，不得使用皮线。
4.2瓦斯涌出量及施工通风量计算
4.2.1瓦斯涌出量的计算
瓦斯涌出量分绝对涌出量和相对涌出量两种，分别接下列公式计算。
（1）绝对涌出量Qw：
（m3/min）
式中：Q1、Q2、Q3——取样化验时测得的风量值，m3/min；
P1、P2、P3——空气试样中瓦斯含量，%。
（2）相对涌出量qw：
（m3/t）
式中：QW——绝对瓦斯涌出量，m3/min；
n——通过煤层所需要的工作日，d；
A——通过煤层范围的总开挖量，t。
4.2.2施工通风风量计算
隧道穿过含瓦斯煤系地层时，不要按瓦斯涌出量计算需要风量（Q），并采取其中最大值。即：
（m3/min）
式中：QW——绝对瓦斯涌出量，m3/min；
C——开挖工作面回风流中瓦斯允许浓度，C=1%；
K1——通风系数，包括瓦斯涌出不均衡和风量备用等因素，K1=1.5～2.0。
4.2.2通风方式及要求
（1）参照《煤矿安全规程》（1986年版）规定，当隧道穿过煤层时，其掘进通风方式采用压入式。如果采用混合式通风时，必须采用湿式除尘器，还必须安装瓦斯自动检测报警断电装置，保证湿式除尘器的吸风侧瓦斯浓度不超过1.5%。
（2）在瓦斯喷出区域或煤与瓦斯突出的煤层中，其通风方式不得采用混合式。
（3）压入式扇风机和启动装置，必须安装在进风道中，距回风口不得小于10m。湿式除尘器或其风管的出风品应位于回风道中，距进风口不得小于10m。
4.3 瓦斯隧道施工方法及其措施
（1）双电源
高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道供电应配置2套电源。建立双电源的目的，是为了保证洞内通风，特别是通过瓦斯段时的连续通风，以防因停电而使通风中断，造成瓦斯聚集而诱发瓦斯事故。
（2）瓦斯检测
斯检测仪器种类繁多，按产地有国产和进口之分，国产仪器结构简单，性能稳定，操作方便，而且价格适中，按测量原理，瓦斯检测仪器分光干涉、热催化、热导、气敏、红外等类型，前3种用得较多，多种检测结果可以相互参照，彼此验证。
（3）通风
通风是排烟降尘和稀释瓦斯的最主要手段，如果采用有轨运输方式，所需风量应按爆破排烟。同时工作最多人数的吸氧量（按4m3/人计算）以及回风流瓦斯浓度不超限（瓦斯浓度小于0.75%）分别计算，并按允许最低风速（0.25m/s）进行检验，取最大值。
如果采用无轨运输方式，除进行以上计算和检验外，还必须进行稀释柴油机尾气中CO的计算，并取其最大值，由于内燃机产生的CO量与行车速度、路面好坏、内燃机性能、柴油质量、有无净化装置以及运输距离等因素有关，许多因素难以定量，所以多以经验公式计算，即
Q=Q0∑N
式中：Q—无轨运输所需风量；
Q0—单位功率的通风量，一般取Q0=4.0m3/kW；
∑N—洞内作业柴油机功率的总和。
（4）超前钻探
超前钻探是为了准确掌握煤层的位置、产状、厚度和瓦斯储存状况，《规范》要求用地质钻机进行超前钻探，并在距煤层10m、5m（垂距）时分别进行钻探，使工作面始终保持距煤层2m以上的安全距离，根据打眼时的钻进速度、岩屑性质及浆液颜色，很容易对煤层作出判断。
4.4瓦斯检测技术
4.4.1瓦斯压力的测定
采用在掘进工作面打孔测压，用直径6—8mm的紫铜管作为测压导孔，连接精度1.5级以上的压力表，封孔后，测取瓦斯压力值。
4.4.2瓦斯含量的测定
测定隧道内空气中游离瓦斯和吸附瓦斯的总和。测试分为固定点测定和巡回测定，组成瓦斯监测系统。
4.4.3测定仪器
在隧道的掘进工作面和回风地段分别安设瓦斯遥测报警断电仪，当测试点的瓦斯浓度达到控制的允许浓度时，切断电源并发出声响和灯光报警。
4.4.4测试数据的纪录分析
每班的瓦斯监测数据必须做好纪录，并绘制瓦斯浓度变化曲线，对累计的测试数据进行分析，推断瓦斯涌出的变化趋势。
5结论
合福铁路金锅岭隧道具有极少量的瓦斯出现，使我们的施工加大了困难性，然而我们并没有因为困难的大小，使我们的工作信心有所降低，我们加大对隧道的通风设施的管理，加强瓦斯探测的规范，瓦斯的监测制度，隧道内的线路及照明设施的管理，加强人员的教育等同时在以“预防为主、排放为辅”的方案中不断地进步，不断地创新，从而使我们在隧道的施工过程中取得了很好的效果。
参考文献：
[1] 张立坤 《隧道施工高瓦斯防治指南》 人民交通出版社 2011年
[2] 姚振武 《高瓦斯隧道施工指南》 人民交通出版社 2008年
[3]（TB 10120-2002/J 160-2002）《铁路瓦斯隧道技术规范》 中国铁道出版社 2002年