[发明专利]一种瓦斯隧道的分级方法

说明书

技术领域

本发明涉及瓦斯隧道施工技术领域，尤其是涉及一种瓦斯隧道的分级方法。

背景技术

瓦斯是从煤岩层内逸出的有害气体，研究隧道内瓦斯等级的划分方法并制订相应的分级管理技术规范，对瓦斯隧道的勘测、设计、施工及验收至关重要，能有效减少瓦斯事故，使公路、铁路瓦斯隧道建设符合安全适用、技术先进、经济合理的要求。

铁道部在《铁路瓦斯隧道技术规范》中规定：“瓦斯隧道分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三种，瓦斯隧道的类型按隧道内瓦斯工区的最高级确定”；隧道瓦斯工区分为非瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区、瓦斯突出工区共4类。当工区的瓦斯涌出量小于0.5m³/min时为低瓦斯工区，大于或等于0.5m³/min时为高瓦斯工区，瓦斯隧道只要有一处有突出危险，该处所在的工区即为瓦斯突出工区。

该规范将瓦斯隧道分为三种，为瓦斯隧道的勘测、设计、施工及验收过程提供了技术标准，但是，这一方法过于简单，无法准确的描述隧道内瓦斯的实际分布情况，近年来，随着西部大开发进程中铁路、公路的交通建设，穿越煤层的瓦斯隧道会越来越多，针对建设铁路、公路交通隧道的要求，对所要建设的隧道进行科学、合理的瓦斯检测及安全分级分析，才能在隧道设计、施工过程中分级设防，在保障安全的前提下有效控制工程投资。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前铁路瓦斯隧道技术规范存在的问题，提供一种系统可靠、能够避免高风险、有效降低隧道工程造价的瓦斯隧道分级方法。

本发明的目的是通过国内外大量瓦斯隧道工程案例分析，以区域瓦斯地质条件调查为基础，在确定隧道瓦斯赋存、运移的主要影响因素，建立瓦斯隧道分级数学模型，并建立隧道瓦斯分级指标体系的技术基础上实现的。

一种瓦斯隧道的分级方法，步骤如下：

(1)、勘探、调查拟建隧道各区段的地层岩性、地质构造、煤层厚度、隧道埋深、水文地质条件，获取地质资料数据；

(2)、根据勘探获得的拟建隧道各区段的地质资料数据，对瓦斯隧道各区段的地层岩性X₁进行取值：

当围岩渗透性为中砂-粗砂时，取0-5；当围岩渗透性为粉砂-细砂时取5-10；当围岩渗透性为灰岩时，取10-15；当围岩渗透性为页岩-泥岩时，取15-20；

(3)、根据勘察获得的拟建隧道各区段的地质资料，对瓦斯隧道各区段的地质构造的连通性X₂进行取值：

当煤层处于开放性构造时，取0-5；当煤层处于连通性构造时，取5-10；当地质构造中无煤层时，取10-15；当为封闭煤层构造时，取15-20；

(4)、根据勘察获得的拟建隧道各区段的地质资料，对瓦斯隧道各区段的煤层厚度X₃进行取值：

当煤层厚度＜0.4m时，取0-5；煤层厚度为0.4～1.3m时，取5-10；煤层厚度为1.3-3.5m时，取10-15；当煤层厚度＞3.5m时，取15-20；

(5)、根据勘察获得的拟建隧道各区段的地质资料，对瓦斯隧道各区段的隧道埋深X₄进行取值：

当隧道埋深＜100m时，取0-5；隧道埋深为100-300m时，取5-10；隧道埋深为300-500m时，取10-15；当隧道埋深＞500m时，取15-20；

(6)、根据勘察获得的拟建隧道各区段的地质资料，对瓦斯隧道各区段的水文地质条件X₅进行取值：

当水量＞3000m³/d时，取0-5；当水量为1000-3000m³/d时，取5-10；当水量为100-1000m³/d时，取10-15；当水量为＜100m³/d时，取15-20；

(7)、将上述依据各区段的地质资料所确定出的各区段的地质构造取值，代入本方法总结提出的瓦斯隧道分级数学模型中：

GTC＝0.95X₁+1.05X₂+1.1X₃+1.15X₄+0.75X₅中，其中GTC表示瓦斯隧道安全分级指数；

(8)、根据GTC的计算结果，建立该拟建隧道各区段的瓦斯隧道分级指标体系：