高瓦斯隧道施工通风方案设计及瓦斯运移规律研究
2021-05-13熊华涛
水利与建筑工程学报 2021年2期
熊 华 涛
(中铁十六局集团铁运工程有限公司, 河北 保定 074000)
随着交通基础设施建设规模不断扩大,我国已成为世界上隧道建设规模最大、难度最高与数量最多的国家。由于越来越多的隧道穿越油气盆地、煤系地层等瓦斯积聚区山脉,瓦斯隧道随之增多[1-3]。隧道瓦斯会导致中毒、窒息、爆炸等灾难性后果,施工中瓦斯管理与控制十分关键[4]。通风是防止隧道内部瓦斯浓度超限及瓦斯爆炸的基本措施。
根据风机类型及布设位置的不同,隧道通风方式分为压入式、抽出式、巷道式等[5-7]。《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》[8](JTGT 3374—2020)规定非瓦斯和低瓦斯隧道宜采用压入式通风,而高瓦斯隧道宜采用巷道式通风。针对瓦斯隧道通风方式的选用,赵军喜[9]结合三都隧道进口工区对比射流巷道式、主扇式及压入式三种通风方案运行效果,指出射流巷道式的通风效果与运行成本最优。杨立新[10]提出施工隧道射流通风量的计算方法,并结合算例优化射流风机及局部通风机的布设位置。彭帆[11]阐述长隧道运营通风量计算方法,并优化风机在不同情况下的运行模式。隧道内部瓦斯运移和排放效果是通风效果的关键评价对象。针对压入式通风方式下隧道内部瓦斯排放效果,王洪涛[12]采用FLUENT软件分析风筒布设位置对长大隧道施工通风效果的影响。Tomita等[13]通过相似实验分析隧道单头掘进时掌子面的瓦斯涌出及扩散规律,并分析风筒位置对瓦斯的影响规律。在工程实际中,高瓦斯隧道不论隧道长短均应采用巷道式通风。……
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