[發明專利]一種瓦斯隧道的分區方法

有效

• 申請號: 200910058843.6
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101539029A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 丁睿;卿三惠
• 申請（專利權）人: 中鐵二局股份有限公司
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉世權

技術領域

本發明涉及瓦斯隧道施工技術領域，尤其是一種瓦斯隧道的分區方法。

背景技術

瓦斯隧道分區是在勘察設計階段，按不同瓦斯壓力、瓦斯含量、地下水狀況和距離煤層遠近等指標，對擬建隧道不同部位進行安全分區評估，即對隧道整個線狀工程進行安全分區，劃分出不同瓦斯區段。

《鐵路瓦斯隧道技術規范》(TB10120-2002)對瓦斯隧道的界定為：鐵路隧道勘測與施工過程中，通過地質勘探或施工檢測表明隧道內存在瓦斯，該隧道應定為瓦斯隧道。瓦斯隧道分為低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三種，瓦斯隧道的類型按隧道內瓦斯工區的最高級確定。瓦斯隧道工區分為非瓦斯工區、低瓦斯工區、高瓦斯工區、瓦斯突出工區共四類。低瓦斯工區和高瓦斯工區可按絕對瓦斯涌出量進行判定，當全工區的瓦斯涌出量小于0.5m³/min時為低瓦斯工區，大于或等于0.5m³/min時為高瓦斯工區。

該規范根據瓦斯涌出量對隧道進行了工區劃分，但是這一方法指標過于單一，不能系統地描述全隧道瓦斯情況。瓦斯隧道地質條件復雜，不確定因素眾多，單一的瓦斯濃度指標對隧道內出現瓦斯部位、時間、數量和自然條件無法準確描述。

對瓦斯隧道科學合理劃分工區的關鍵是充分掌握煤層的分布狀態和隧道的地質構造，分析瓦斯可能滲透的途徑與范圍，從而確定瓦斯工區的范圍。

在西部大開發的交通建設中，穿越煤層的瓦斯隧道會越來越多，結合交通隧道特點，對擬建瓦斯隧道進行科學合理的檢測分區，相應在設計、施工過程中分級設防，在保障安全的前提下有效控制工程投資，無疑具有重要的實際意義。

發明內容

本發明的目的在于：針對目前鐵路瓦斯隧道技術規范存在的問題，以隧道瓦斯地質條件勘察為基礎，提供一種系統可靠、能夠避免高風險、有效降低隧道工程造價的瓦斯隧道分區方法。

一種瓦斯隧道的分區方法，步驟如下：

(1)勘探、調查擬建隧道各區段的瓦斯涌出量、瓦斯壓力、煤體結構類型、水文地質條件、距煤層距離和地質構造；

(2)根據獲得的擬建隧道各區段的勘察資料，對隧道各區段的瓦斯涌出量X1進行取值；

當絕對瓦斯涌出量在0～0.005m³/min時，取0～5，當絕對瓦斯涌出量在0.005～0.5m³/min為5-10，當絕對瓦斯涌出量在0.5～3m³/min時，取10-15，當絕對瓦斯涌出量≥3m³/min時，取15-20。

(3)根據獲得的擬建隧道各區段的勘察資料，對隧道各區段的瓦斯壓力X2進行取值；

當瓦斯壓力＜0.15MPa時，取0～5，當瓦斯壓力在0.15～0.35MPa取5～10，當瓦斯壓力在0.35～0.74MPa時，取10-15，當瓦斯壓力＞0.74MPa時，取15～20。

(4)根據獲得的擬建隧道各區段的勘察資料，對隧道各區段的煤體結構類型X3進行取值；

當煤體結構類型為原生結構煤時，取0～5，當煤體結構類型為碎裂煤時，取5-10，當煤體結構類型為碎粒煤時，取10～15，當煤體結構類型為糜棱煤時，取15～20。

(5)根據獲得的擬建隧道各區段的勘察資料，對隧道各區段的水文地質條件X4進行取值；

當地下水狀況為流水/涌水時，取0～5，當地下水狀況為滴水時，取5～10，當地下水狀況為濕潤時，取10～15，當地下水狀況為干燥時，取15～20。

(6)根據獲得的擬建隧道各區段的勘察資料，對隧道各區段的工區距煤層距離X5進行取值；

當距煤層距離＞20m時，取0～5，當距煤層距離為10～20m時，取5～10，當距煤層距離為2～10m時，取10～15，當距煤層距離為＜2m時，取15～20。

(7)根據獲得的擬建隧道各區段的勘察資料，對隧道各區段的地質構造X6進行取值；

當連通工區與煤層程度為有構造但為壓性或壓扭性時，取0～5，當工區與煤層間為垂直地層時，取5～10，當工區與煤層間順層連通時，取10～15，當有張性構造連通時，取15～20。

(8)將上述依據各區段的地質資料所確定出的各區段的地質構造取值，代入本發明總結提出的瓦斯隧道分區數學模型中：GTZ＝1.2X₁+1.2X₂+0.8X₃+0.75X₄+0.9X₅+1.15X₆，其中GTZ表示瓦斯隧道分區指數。