瓦斯隧道的特征及其防治

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1、瓦斯隧道的特征及其防治赵宏拓摘要：本文简单总结了瓦斯隧道的特征以及防治原则和防治措施，并以某瓦斯隧道为例，分析了该隧道的瓦斯分布特征并就防治措施提出了简单建议。关键字：瓦斯隧道特征防治措施CharacteristicsofGasTunnelandItsPreventionAbstract:Thepapersummarizesthecharacteristicsofgastunnelanditspreventionprinciplesandmeasures.Takeagastunnelforexample,thefeatureofgasofthetunnelis

2、analyizedandthesimplepreventionmeasuresareearnedout:.Keywords:gastunnelcharacteristicspreventionmeasures一.引言随着经济建设的不断发展，基础设施建设正迎来前所未有的机遇与挑战。特别是对于道路建设的快速发展。由于自然环境和地质环境复杂，地形地貌多样，地质构造复杂，新构造运动活跃，给道路基础设施建设带来了极大的困难。当道路以隧道穿过含煤地层吋，经常遇到瓦斯等有害气体，由于瓦斯的自然物理化学特性，往往会给工程建设带来困扰。如叫立于南昆铁路威（舍）一一红（果）段北端

3、的家竹簣隧道，该隧道共穿过26层厚度0.5m以上的煤系地层，其中有“突出”危险的煤层共五层，有“尘暴”危险的煤层2层，由于瓦斯含量高（17#煤层达到20.17n?/（,18#煤层达到18・72n?/t,居建国以来隧道工程之最）、瓦斯压力大（实测压力最大达到1.585Mpa,压力之高，国内铁路及公路隧道前所未有）给工程施工带来了极大的困难。由此可见对于瓦斯隧道，了解瓦斯在地层中的分布、瓦斯的规模等对于工程施工采取工程防治措施，保证工程正常牛产和运营具有重要的实际意义。二.瓦斯隧道的特征2.1瓦斯的成份和性质瓦斯是煤质和岩层中逸散的有害气体的总称，其主要成分是甲烷

4、（CH4）（俗称沼气），二氧化碳（C02）及氮气（N2）次之。瓦斯为无色、无味气体，较空气轻，易积聚在隧道的顶部；渗透性高，扩散速度快，容易透过裂隙发育、结构松散的岩石。瓦斯浓度过高，相对降低空气中的02含量，可使人窒息；瓦斯极易燃烧，但不能自燃，只有在一定条件下遇火才能燃烧或爆炸。瓦斯的燃烧与爆炸是有条件的，主要决定于空气屮瓦斯的浓度、02的浓度以及明火高温热源。一般的燃烧和爆炸，其含瓦斯空气中的02和瓦斯浓度均在12%以上；空气中瓦斯浓度小于5%时，遇火燃烧但不产生爆炸；瓦斯浓度为5%〜16%时，遇明火能爆炸；当瓦斯浓度为9.5%左右时，爆炸最为猛烈；瓦斯

5、浓度大于16%吋，则既不燃烧，也不爆炸。瓦斯爆炸时，爆源附近的空气向外冲击，爆源处形成低压区，两侧空气乂急速流向爆源处，造成方向冲击，新鲜空气也随之而来。此时，若瓦斯浓度在爆炸范围内，并有火源存在，则可能产生第二次爆炸，使灾害进一步加剧。瓦斯爆炸后，洞内充满了灼热的瓦斯混合物，空气中儿乎没有02,可使人窒息和灼伤。2.2瓦斯在煤层中的存在形式瓦斯在煤层中常以游离、吸附、吸收三种状态存在。瓦斯的吸附量和煤质、温度、压力有关。在一定的温度和压力下，游离态的瓦斯和吸附太多瓦斯呈现平衡状态，当温度或压力发生变化时，两种状态即相互转化。对于隧道施工来说，除游离瓦斯外，吸

6、附瓦斯应当引起重视。由于一克无烟煤微孔隙总面积达200m2,据估计，约煤层中瓦斯的80%〜90%被吸附在煤体之中，故施工过程中随着压力的降低，温度升高，吸附瓦斯向游离状态转化，隧道里会游漫大量的瓦斯气体，危及施工的安全。2.3瓦斯突涌的方式瓦斯涌出的形式，根据涌岀速度、涌岀物的类型、危害程度等一般可分为：普通涌出（煤系地层屮瓦斯缓慢、均匀、长时间的向隧道内释放）、瓦斯喷出（断层破碎带、空洞或裂隙中积存的大量高压瓦斯，当撑子面接近吋，瓦斯突然喷出的形式大量释放）以及煤岩和瓦斯突出（存在于地层中具有一定压力的气体和固体混合物，冲破煤岩覆盖层后，大量的煤和岩石被抛出

7、，并释放出大量的瓦斯）。煤岩与瓦斯突出多发生在隧道的掘进工序，尤其在爆破时，突出的危险性随着煤体的震动而增加。煤岩和瓦斯突出，可能造成人身的伤害和设备的损坏，造成工程的坍塌或破坏，影响工程的正常进行。一.瓦斯隧道的防治原则和措施对于瓦斯隧道的防治原则和措施，坚持安全原则，坚持以防为主，防治结合的方针。目前，对于瓦斯隧道施工一般采用超前预探、加强施工通风、强化检测、加强监测预报、加强施工管理等措施。瓦斯隧道设计和施工可具体到相关规范：《公路隧道设计规范(JTJ026-90)))⑶(1)隧道通过含有害气体的地层时，应查明其分布范围、成分和含量、预测对施工、运营的影

8、响，并提出防治措施；(2)当发现隧道(