瓦斯隧道的地质勘察问题分析.doc

瓦斯隧道的地质勘察问题分析摘要：瓦斯爆炸等瓦斯灾害对隧道的施工带来很大的威胁，但是由于我国地质勘测人员对于瓦斯隧道的地质勘察还存在不足的地方，所以，我们应该对其做进一步的研究和探讨，掌握和提高瓦斯隧道的工作方法，根据所知一系列的相关资料，对瓦斯进行取样并进行有效分析，得到一定的准确的科学分析数据，明确其所要操作的内容与要求。关键词：瓦斯隧道；地质勘查；近年来，由于我国经济的发展需要，国家有关部门开始大力发展铁路建设与公路建设，所以隧道的开发力度在逐年不断的增加。我国地质地形类型的多样化，所以部分隧道不可避免的必须要通过煤炭岩石等特殊地层，煤层中煤碳含量的高低直接影响了其瓦斯含量，这就加大了道路建设的危险性和安全问题的未知性，给隧道施工人员以及其运营安全造成了很大的隐患，所以，对于修建的隧道要经过的煤层必须进行煤含量以及瓦斯含量的检测，根据其数据进行整合分析与评价，提出科学合理的解决办法1。1. 瓦斯的涵义以及其特征1.1瓦斯的涵义 瓦斯主要是指从煤层或者岩层内渗透出的对人体有害的气体，它的主要成分是甲烷，同时它还含有少量的硫化氢等气体，其无色无味，只有空气的二分之一的重量，然而它本身是一种无毒的气体，但是由于它长期存在于密闭的空间，分布不均匀，由于其重量特别轻，在隧道开工的初期，它常常会存在于开挖隧道的顶端，慢慢随着隧道中其浓度的加大，氧气含量就会相对减少。这样在一定的契机下，它就会发生爆炸，如果在瓦斯含量特别高的情况下，也可以造成人呼吸急促导致呼吸困难，严重者可造成窒息身亡。1.2瓦斯的特征1.2.1扩散速度快、扩散不均匀 瓦斯的重量轻于空气，它的扩散速度非常快，很容易渗透到岩质比较疏松的地方，对于没有煤层存在的地质结构中，也会存在少量的瓦斯气体，它一般存在于岩石裂缝中，由于它的含量低，所以浓度较低，气压小，因而在隧道开挖的途中，瓦斯会沿着裂缝等孔隙慢慢的均匀的渗透，渗透的过程中会出现嘶嘶声。然而在含有煤层或者岩石的地质中，存在着大量的瓦斯气体，其压力很大，浓度也非常高，在施工单位开始挖隧道的时候，瓦斯气体会大量的溢出，瓦斯气体含量越大，其喷发的时间就会越长，喷发时还会携带大量的岩石或者煤块，发出很大的声响2。1.2.2瓦斯具有可燃性 可燃性是瓦斯的一个突出特性，但是它的燃烧会缓慢发生，当它遇到火的时候，会先吸收其热量，当其热量达到一定的程度的时候它才会慢慢开始燃烧，在燃烧的过程中，当其燃烧的火焰为蓝色时，说明其浓度较低，若其浓度增加，它的颜色也会随之变浅。1.2.3瓦斯具有可爆炸性瓦斯遇火则会燃烧，但是如果当它在燃烧的过程中受到一定的障碍导致其迅速压缩且浓度加大，随之它就会发生爆炸，爆炸会将其转化为二氧化碳气体，氧气含量会大量的减少，体积会升至当初的四倍以上，瓦斯浓度高，氧气浓度也达到一定程度以及有火源的基础下，瓦斯气体就会发生爆炸3。2. 隧道瓦斯等级的分级以及地质预测2.1隧道瓦斯等级的分级与分类 在瓦斯隧道的建设过程中，会出现很多的影响因素，但是现如今，还没有具体的数据指标对瓦斯隧道进行彻底的划分整理，但是国家相关部门规定了，在隧道的开挖过程中，有煤层的存在且其中含有一定量的瓦斯等可燃气体，就将这条隧道称为瓦斯隧道，且不用考虑瓦斯的含量，存在的地点等等因素，瓦斯隧道也可划分为多种类型，其中包括，高瓦斯隧道、低瓦斯隧道等。 在隧道开挖的途中，根据对隧道表面的瓦斯的浓度以及压力等等的检测，而且调查周边地区的地质特色以及对其进行地质分析，从而得出该地区隧道内瓦斯含量的大小，划分出瓦斯隧道的专属区域，其主要为：在划分的瓦斯隧道区域内未能检测的瓦斯气体就称之为非瓦斯区域，瓦斯高低区域是根据当前地域瓦斯含量的多少以及瓦斯的绝对涌出量的大小来进行划分的。 在瓦斯隧道开挖的初期，负责相关勘测的工作人员就必须根据本地区的瓦斯含量以及该地区的地质特性制定不同的防瓦斯的策略。不同的地区防瓦斯的策略与方法也都有很大的差别，将瓦斯地段分为三个等级。如图1.1所示：瓦斯地段的等级划分一吨煤的瓦斯含量m3/ t)瓦斯压力 /MPa一-0 74二0 50 15 且 0 74三0 50 15 在施工过程中，我们不能得到具体的瓦斯的压力大小和涌出量的数额，所以只能通过简易便携的瓦斯自动监测系统来时刻检测瓦斯的浓度，及时的了解该地区的瓦斯级别，调整设计建造方案。2.2地质的预测与探究瓦斯爆炸是非常危险的气体爆炸，对隧道施工人员以及资源都造成不可挽回的损失，后果非常严重，所以，在施工之前，应该根据前提的探测工作，进行准确的探究与预报，对隧道瓦斯的严重程度以及对施工方面的影响，这样才能快速的制定紧急改正的方案与方法，及时避免瓦斯隧道的危险。在对危险性预测的时候，工作人员可以凿洞取样，测试瓦斯气体的浓度压力等，进而得出各项指标，以此来对其进行准确的预测，及时避免危险的发生，确保工作人员的人身安全以及隧道区域资源的节约4。3. 瓦斯隧道的地质勘查分析研究以及建议3.1瓦斯隧道的地质勘查分析研究3.1.1及时的对隧道区域进行调查研究得出结果在对隧道地区进行研究时，应该注意查阅资料，研究历史上的隧道周边的瓦斯气体矿井，研究瓦斯隧道所在地区的地质构成，岩石的特性以及其煤层的分布区域，了解瓦斯气体产生的原因，条件，得知煤层的各项准确的指标，如煤层的形成年代，煤层的结构构造，瓦斯气体的密度等，从而对煤层的自燃以及瓦斯爆炸的可能性进行准确分析，根据其数据对瓦斯隧道进行更准确的分析研究，避免意外的发生。同时要对煤层的瓦斯风化带的位置进行研究与探讨，煤层中的瓦斯气体是自下而上的运动并且进行扩散，所以它的成分的变化呈现规律性，所以应对煤层的瓦斯风带通过一般煤矿采用的标准进行准确的划分，也可通过CH4含量80%、瓦斯压力0.15 MPa，相对瓦斯涌出量2 m3/ t 来完成划分。3.2.2应该加强对地质报告的监查 通过对该地区的地质监测，得到该地区的有效地质报告，从而可以监测瓦斯突出的危险性，从而对隧道的建筑结构，技术要求以及施工过程中对瓦斯的控制都有很大的作用，所以，相关监查人员应该加强对该地区的地质报告的监查5。3.2对施工工程的建议和意见 工作人员在进入隧道工作前，必须进行瓦斯浓度的检测，防止发生大型的瓦斯泄漏爆炸等事故的发生，在隧道施工的过程中，为了避免发生瓦斯爆炸的危险，可以在施工地适当的洒水、及时对工作区域进行通风等，从而进行有效的防尘工作，以免在施工过程中煤、岩石等颗粒发生自燃现象。在设备方面，施工地应该加强对设备的检查与管理，避免因设备老化等一系列问题造成施工地安全隐患，在施工地区，还应杜绝明火，防止意外的发生。 结束语 瓦斯气体是一种危险性极高的气体，为了避免或者减少瓦斯爆炸，相关工作人员应该及时的对施工地进行检测相关监查人员加强对该地区的地质报告的监查，以及在设计初，对瓦斯隧道进行有效的设计以及勘测，结合当地的不同的地质环境，设计出适合该地区的方案，通过一系列的措施与方法，在最大程度上避免发生瓦斯燃烧或者爆炸等危险，最大限度的当地工作人员的人身安全以及资源的合理利用。参考文献：1康小兵. 隧道工程瓦斯灾害危险性评价体系研究D.成都理工大学,2009.