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摘 要： 通过介绍兰渝铁路玄真观瓦斯隧道出口工区施工通风方案、通风设备性能指标及通风管理，施工过程中通风效果和瓦斯浓度检测以及施工中通风问题的处理措施等，阐述了瓦斯隧道独头掘进3000m压入式通风技术的应用。
关键词： 瓦斯隧道；独头掘进； 通风技术与管理；施工安全
中图分类号： TB
文献标识码： A
文章编号： 16723198（2013）06018102
1 工程概况
兰渝铁路玄真观隧道位于四川盆地北东部的广元市境内，隧道全长7447m，其中出口工区施工长度3000m。该隧道位于龙门山印支褶皱东部、四川中坳陷斜燕山褶皱带中之川北凹斜东部，洞身穿越白垩系下统剑阁组、剑门关组砂岩、泥岩。岩体软硬差异较大，软硬相间；岩层产状平缓。隧道位于川东北油气产区，距九龙山气田20～22km，天然气等有害气体可能顺着岩层构造裂隙上逸，并在隧道洞身范围基岩裂隙或缝隙中局部游散富集，形成气囊，并具有随机性和不均匀性。
2 隧道通风方案
玄真观隧道分为进口、斜井和出口三个施工工区，均采用上下台阶法开挖，独头掘进施工，压入式通风方式通风，即在洞口20m以外，左右两侧各安设一台轴流式通风风机，采用阻燃、抗静电风筒供风，风筒出口距掌子面距离不超过5m，局部通风受阻处加入局扇辅助通风，隧道内24h监控瓦斯浓度，实时调整通风风速。
3 通风机械设备选型
玄真观隧道出口左侧采用洛阳产SD-N0 12.5-135型2×135kW轴流式旋风机，作为主供风机，右侧采用咸阳产SDDY-Ⅲ 132×2型 2×132kW风机，作为副供风机，同时与之配套分别采用洛阳产φ1.8m双螺旋抗静电、阻燃油绿色风筒作主风筒，采用江苏阜宁产φ1.8m双螺旋抗静电、阻燃油绿色风筒作副风筒。局部通风受阻处设置SDZ-N0 12.5-75型2×75kW射流风机辅助通风。
3.1 通风机性能指标
（1）洛阳产SD-N0 12.5-135型通风机性能参数：
功率：135×2kW
流量：1800/2400/2800m3/min；
全压： 5534Pa
全压效率≥81%
（2）咸阳产SDDY-Ⅲ 132×2型通风机性能参数：
转速：740/980/1480r/min
功率：132×2kW
流量：1000～1292/1300～1750/1967～2533m3/min；
全压： 1200～1700/2500～2850/4650～6500Pa
全压效率≥84%
3.2 风筒性能指标要求
（1）主风筒为洛阳产φ1.8m双螺旋抗静电、阻燃油绿色风筒，风筒技术性能指标为：基布重量≥500g/m2，基布厚度≥0.4mm，经向拉力1000N，纬向拉力1000N，螺旋焊接工艺，平均百米漏风率≤1%。
（2）副风筒为江苏阜宁产φ1.8m双螺旋抗静电、阻燃油绿色风筒，风筒技术性能指标为：经纬线3*4（经向3，纬向4），经纬向拉力250N， PVC增强双抗（抗燃烧抗静电）涂塑面风筒，接头双拉链，平均百米漏风率≤2%，执行标准为国标MT-164-2007。
4 施工通风和瓦斯检测
瓦斯隧道正常工序施工时的通风与普通隧道一样，关键工作是必须不间断向洞内送风，这样才能有效降低洞内的瓦斯浓度，确保施工安全；如何在移动衬砌台车时不间断施工通风就成为十分重要的工作。衬砌台车移动时风布置如图1。
4.1 二衬台行走时的通风措施
首先暂停风管1通风，风管2继续高档通风；然后拆除风管1，将风管1从衬砌台车门架内绕过台车，临时铺设在仰拱填充顶面上（仰拱填充顶面另一侧作为机械设备和人行通道）；最后风管1高档通风，暂停风管2通风，开始移动台车。台车移动至预定位置后，先开启风管2高档通风，风管1暂停通风；然后拆除风管1，将风管1恢复至原通风位置；最后开启风管1，恢复双风机双高档通风。
4.2 二衬台车走行时注意事项
普通衬砌台车移动过程中，不允许洞内进行钻孔、喷浆、动火及爆破作业，在其他部位有施工作业的，必须另派瓦检员跟踪作业，作业过程中有瓦斯异常的必须立即停止作业和台车移动，将人员全部撤出洞外，恢复双风管双高档通风，至瓦斯浓度降低至正常状态后，方可进洞继续移动台车和其他施工作业。下锚段台车移动过程中，洞内禁止进行其他施工作业，瓦检员必须全程跟踪。洞口值班室瓦斯自动检测仪和洞内瓦检员发现瓦斯异常应立即停止衬砌台车移动，将人员全部撤出洞外，恢复双风管双高档通风，至瓦斯浓度降低至正常状态后，方可进洞继续移动台车。专职安全员与瓦检员必须跟班作业与检测各工作面的瓦斯浓度，并加密瓦斯检测频次。
4.3 通风功效检测
隧道内设2名专职人员检测各部位风速，在达到规定风速方可安排施工。采用热敏风速仪和便携式风速检测仪对施工通风风速实行24h检测监控，时间间隔1～2小时测一次，检测部位包括进风口、出风口和回风风速。每天测量结果形成日报表形式存档。
4.4 瓦斯监控与检测
瓦斯监控检测实行自动监控和人工检测相结合的方法。
瓦斯自动监控系统选用镇江中煤KJ101N型安全监控系统，主要用于安全监测及实时监控，此系统能24小时不间断检测瓦斯浓度，在瓦斯超限情况下及时自动报警、断电，并将所有信息自动传输到机房。系统结构主要由监控主机、数据接口、电源避雷器、信号避雷器、监控分站、各类传感器（如瓦斯传感器、一氧化碳传感器、开停传感器、硫化氢传感器等）、馈电断电器、电缆、接线盒等设备组成。每天检测结果形成日报表形式存档。 隧道内设有专职瓦检员4名，采用便携式光干涉瓦检仪、多功能气体检测仪，24小时不间断进行瓦斯浓度检测，同时负责执行落实一炮三检制度及巡回检测制度。洞内所有开挖掌子面、变截面处、二衬台车顶及附属设备洞均纳入检测范围。检测频率：瓦斯浓度在0.1%以下时每小时检查1次，瓦斯浓度在0.1%以上时每30分钟检查1次。有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出量较大、变化异常的工作面实行实时跟踪检测。
5 通风管理
设置“瓦电闭锁”和“风电闭锁”装置，配合瓦斯监控设备，科学、安全做好瓦斯隧道施工及通风管理。加强制度管理，严格执行通风检测日报制及瓦斯检测日报制等管理制度，规范施工通风管理。成立专门的通风管理班组，进行日常的通风管理。通风班每天对通风系统进行检查、维护，及时更换破损的风管，修补漏风的地方，根据隧道的进深接长风管，保证风管末端离掌子面的距离在5～10m，保证通风系统的正常运行。
5.1 风筒维护与管理
（1）风筒挂设：①风管挂设高度为仰拱面以上4.5m，测量组测定挂点高度，确保风筒顺直。②隧道支护班应设在挂风管的侧壁每3～5m打一根锚杆，以备挂风管拉线用，从而保证风筒挂设牢靠。锚杆外露采用橡胶皮包裹，防止风管被扎破。③风筒最前端30m不宜挂设太死，以便放炮时在摘挂，风筒出口离掌子面不应大于5m。
（2）风筒漏风检查及修补：①一般破损和严重漏风采用肉眼观察和听漏风声响。②日常巡检中，采用自制漏风观察器“红色彩带旗”，观察细小漏风。巡检时，举起“红色彩带旗”靠近风筒（10cm），匀速慢走，同时注意观察彩旗的飘动，如发现彩旗有异常飘动，则进一步祥查，确定漏风情况。③及时修补风筒破损处，修补采用风筒厂家专用粘胶和风管材料的修补块进行热粘修补，不得使用自购粘胶修补。破损严重的直接更换风筒。
5.2 通风机维护与管理
（1）通风机由专人值守，风机的停运，关开、变速严格按规程要求操作，并且做好相应的记录并签认。
（2）通风机按规定实现“三专”，即专用变压器、专用线路和专用开关。通风机应设两路电源，当一路停止供电时，另一路应在15 分钟内接通，保证风机正常运转。
（3）风机运行3～6个月进行一次检查，主要内容包括：叶片有无裂纹、锈蚀、松动，内外污垢清理以及密封情况等。
6 结束语
玄真观瓦斯隧道出口工区通过双风管双风机和螺旋风带配置，在确保施工安全的同时，详细阐述了施工通风与瓦斯监测的具体做法，运用检测通风风速和瓦斯浓度检测等的手段，解决了玄真观瓦斯隧道独头掘进3000m长距离施工通风难题，对相关工程施工具有借鉴意义。
关键词： 瓦斯隧道；独头掘进； 通风技术与管理；施工安全
中图分类号： TB
文献标识码： A
文章编号： 16723198（2013）06018102
1 工程概况
兰渝铁路玄真观隧道位于四川盆地北东部的广元市境内，隧道全长7447m，其中出口工区施工长度3000m。该隧道位于龙门山印支褶皱东部、四川中坳陷斜燕山褶皱带中之川北凹斜东部，洞身穿越白垩系下统剑阁组、剑门关组砂岩、泥岩。岩体软硬差异较大，软硬相间；岩层产状平缓。隧道位于川东北油气产区，距九龙山气田20～22km，天然气等有害气体可能顺着岩层构造裂隙上逸，并在隧道洞身范围基岩裂隙或缝隙中局部游散富集，形成气囊，并具有随机性和不均匀性。
2 隧道通风方案
玄真观隧道分为进口、斜井和出口三个施工工区，均采用上下台阶法开挖，独头掘进施工，压入式通风方式通风，即在洞口20m以外，左右两侧各安设一台轴流式通风风机，采用阻燃、抗静电风筒供风，风筒出口距掌子面距离不超过5m，局部通风受阻处加入局扇辅助通风，隧道内24h监控瓦斯浓度，实时调整通风风速。
3 通风机械设备选型
玄真观隧道出口左侧采用洛阳产SD-N0 12.5-135型2×135kW轴流式旋风机，作为主供风机，右侧采用咸阳产SDDY-Ⅲ 132×2型 2×132kW风机，作为副供风机，同时与之配套分别采用洛阳产φ1.8m双螺旋抗静电、阻燃油绿色风筒作主风筒，采用江苏阜宁产φ1.8m双螺旋抗静电、阻燃油绿色风筒作副风筒。局部通风受阻处设置SDZ-N0 12.5-75型2×75kW射流风机辅助通风。
3.1 通风机性能指标
（1）洛阳产SD-N0 12.5-135型通风机性能参数：
功率：135×2kW
流量：1800/2400/2800m3/min；
全压： 5534Pa
全压效率≥81%
（2）咸阳产SDDY-Ⅲ 132×2型通风机性能参数：
转速：740/980/1480r/min
功率：132×2kW
流量：1000～1292/1300～1750/1967～2533m3/min；
全压： 1200～1700/2500～2850/4650～6500Pa
全压效率≥84%
3.2 风筒性能指标要求
（1）主风筒为洛阳产φ1.8m双螺旋抗静电、阻燃油绿色风筒，风筒技术性能指标为：基布重量≥500g/m2，基布厚度≥0.4mm，经向拉力1000N，纬向拉力1000N，螺旋焊接工艺，平均百米漏风率≤1%。
（2）副风筒为江苏阜宁产φ1.8m双螺旋抗静电、阻燃油绿色风筒，风筒技术性能指标为：经纬线3*4（经向3，纬向4），经纬向拉力250N， PVC增强双抗（抗燃烧抗静电）涂塑面风筒，接头双拉链，平均百米漏风率≤2%，执行标准为国标MT-164-2007。
4 施工通风和瓦斯检测
瓦斯隧道正常工序施工时的通风与普通隧道一样，关键工作是必须不间断向洞内送风，这样才能有效降低洞内的瓦斯浓度，确保施工安全；如何在移动衬砌台车时不间断施工通风就成为十分重要的工作。衬砌台车移动时风布置如图1。
4.1 二衬台行走时的通风措施
首先暂停风管1通风，风管2继续高档通风；然后拆除风管1，将风管1从衬砌台车门架内绕过台车，临时铺设在仰拱填充顶面上（仰拱填充顶面另一侧作为机械设备和人行通道）；最后风管1高档通风，暂停风管2通风，开始移动台车。台车移动至预定位置后，先开启风管2高档通风，风管1暂停通风；然后拆除风管1，将风管1恢复至原通风位置；最后开启风管1，恢复双风机双高档通风。
4.2 二衬台车走行时注意事项
普通衬砌台车移动过程中，不允许洞内进行钻孔、喷浆、动火及爆破作业，在其他部位有施工作业的，必须另派瓦检员跟踪作业，作业过程中有瓦斯异常的必须立即停止作业和台车移动，将人员全部撤出洞外，恢复双风管双高档通风，至瓦斯浓度降低至正常状态后，方可进洞继续移动台车和其他施工作业。下锚段台车移动过程中，洞内禁止进行其他施工作业，瓦检员必须全程跟踪。洞口值班室瓦斯自动检测仪和洞内瓦检员发现瓦斯异常应立即停止衬砌台车移动，将人员全部撤出洞外，恢复双风管双高档通风，至瓦斯浓度降低至正常状态后，方可进洞继续移动台车。专职安全员与瓦检员必须跟班作业与检测各工作面的瓦斯浓度，并加密瓦斯检测频次。
4.3 通风功效检测
隧道内设2名专职人员检测各部位风速，在达到规定风速方可安排施工。采用热敏风速仪和便携式风速检测仪对施工通风风速实行24h检测监控，时间间隔1～2小时测一次，检测部位包括进风口、出风口和回风风速。每天测量结果形成日报表形式存档。
4.4 瓦斯监控与检测
瓦斯监控检测实行自动监控和人工检测相结合的方法。
瓦斯自动监控系统选用镇江中煤KJ101N型安全监控系统，主要用于安全监测及实时监控，此系统能24小时不间断检测瓦斯浓度，在瓦斯超限情况下及时自动报警、断电，并将所有信息自动传输到机房。系统结构主要由监控主机、数据接口、电源避雷器、信号避雷器、监控分站、各类传感器（如瓦斯传感器、一氧化碳传感器、开停传感器、硫化氢传感器等）、馈电断电器、电缆、接线盒等设备组成。每天检测结果形成日报表形式存档。 隧道内设有专职瓦检员4名，采用便携式光干涉瓦检仪、多功能气体检测仪，24小时不间断进行瓦斯浓度检测，同时负责执行落实一炮三检制度及巡回检测制度。洞内所有开挖掌子面、变截面处、二衬台车顶及附属设备洞均纳入检测范围。检测频率：瓦斯浓度在0.1%以下时每小时检查1次，瓦斯浓度在0.1%以上时每30分钟检查1次。有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出量较大、变化异常的工作面实行实时跟踪检测。
5 通风管理
设置“瓦电闭锁”和“风电闭锁”装置，配合瓦斯监控设备，科学、安全做好瓦斯隧道施工及通风管理。加强制度管理，严格执行通风检测日报制及瓦斯检测日报制等管理制度，规范施工通风管理。成立专门的通风管理班组，进行日常的通风管理。通风班每天对通风系统进行检查、维护，及时更换破损的风管，修补漏风的地方，根据隧道的进深接长风管，保证风管末端离掌子面的距离在5～10m，保证通风系统的正常运行。
5.1 风筒维护与管理
（1）风筒挂设：①风管挂设高度为仰拱面以上4.5m，测量组测定挂点高度，确保风筒顺直。②隧道支护班应设在挂风管的侧壁每3～5m打一根锚杆，以备挂风管拉线用，从而保证风筒挂设牢靠。锚杆外露采用橡胶皮包裹，防止风管被扎破。③风筒最前端30m不宜挂设太死，以便放炮时在摘挂，风筒出口离掌子面不应大于5m。
（2）风筒漏风检查及修补：①一般破损和严重漏风采用肉眼观察和听漏风声响。②日常巡检中，采用自制漏风观察器“红色彩带旗”，观察细小漏风。巡检时，举起“红色彩带旗”靠近风筒（10cm），匀速慢走，同时注意观察彩旗的飘动，如发现彩旗有异常飘动，则进一步祥查，确定漏风情况。③及时修补风筒破损处，修补采用风筒厂家专用粘胶和风管材料的修补块进行热粘修补，不得使用自购粘胶修补。破损严重的直接更换风筒。
5.2 通风机维护与管理
（1）通风机由专人值守，风机的停运，关开、变速严格按规程要求操作，并且做好相应的记录并签认。
（2）通风机按规定实现“三专”，即专用变压器、专用线路和专用开关。通风机应设两路电源，当一路停止供电时，另一路应在15 分钟内接通，保证风机正常运转。
（3）风机运行3～6个月进行一次检查，主要内容包括：叶片有无裂纹、锈蚀、松动，内外污垢清理以及密封情况等。
6 结束语
玄真观瓦斯隧道出口工区通过双风管双风机和螺旋风带配置，在确保施工安全的同时，详细阐述了施工通风与瓦斯监测的具体做法，运用检测通风风速和瓦斯浓度检测等的手段，解决了玄真观瓦斯隧道独头掘进3000m长距离施工通风难题，对相关工程施工具有借鉴意义。