隧道煤层瓦斯突出处治动态设计

隧道煤层瓦斯突出处治动态设计

曹伟

中铁长江交通设计集团有限公司 重庆市  401121

中铁长江交通设计集团有限公司                                                                    第 1 页 共24页                                                                          SBG35-1

1 概述

重庆城口至开州高速公路鸡鸣隧道位于重庆市城口县境内，左洞长7435.2m，右洞长7452m。按设计车速80Km/h双向四车道隧道设计,本隧道按进口与出口2个工区组织施工。

2 隧道掌子面煤层及瓦斯情况

2021年3月19日21时至3月21日16时，鸡鸣隧道出口端右洞掌子面（K64+873）实施5个超前地质钻孔，5个地质钻孔均探测到M1煤层，经分析，煤层与隧道相交夹角为88°，煤层倾角初步判定为70°，煤层厚度1.42m，法向距离约2.6m。因此，为了进一步掌握隧道出口端右洞掌子面（K64+873）前方M1煤层的煤与瓦斯突出危险性，使隧道揭煤防突和瓦斯治理更加科学、合理、经济，同时也是确保隧道过煤层段的安全，中交路桥建设有限公司城口至开州高速公路B1合同段项目经理部特委托贵州省矿山安全科学研究院有限公司（以下简称“矿山院”）对鸡鸣隧道出口端右洞掌子面（K64+873）前方M1煤层进行煤与瓦斯突出危险性预测。

3  出口端右洞（K64+873）M1煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定结论及建议

（1）实测鸡鸣隧道出口端右洞（K64+873）M1煤层瓦斯含量Wmax=11.85m3/t（其中煤层瓦斯含量中烷烃气体含量Wmax=8.56m3/t），煤层瓦斯压力Pmax=1.36MPa，煤的最大破坏类型为V类，煤的坚固性系数fmin=0.1107，瓦斯放散初速度Δpmax=22mmHg。

（2）鸡鸣隧道出口端右洞（K64+873）M1煤层煤与瓦斯突出危险性预测，采用瓦斯参数结合瓦斯地质分析法、单项指标法预测结果如下：

①瓦斯参数结合瓦斯地质分析法：鸡鸣隧道出口端右洞（K64+873）M1煤层实际测得最大煤层瓦斯含量Wmax=11.85m3/t>8m3/t，其中烷烃气体含量Wmax=8.56m3/t>8m3/t，煤层最大瓦斯压力Pmax=1.36MPa>0.74MPa，因此，采用瓦斯参数结合瓦斯地质分析法预测鸡鸣隧道出口端右洞（K64+873）M1煤层具有煤与瓦斯突出危险性。

②单项指标法：鸡鸣隧道出口端右洞（K64+873）M1煤层实际测得最大瓦斯压力Pmax=1.36MPa>0.74MPa，煤的最大破坏类型为V类，瓦斯放散初速度Δpmax=22mmHg>10mmHg，煤的坚固性系数fmin=0.1107<0.5，四个单项指标均超过临界值，因此，采用单项指标法预测鸡鸣隧道出口端右洞（K64+873）M1煤层具有煤与瓦斯突出危险性。

综上所述，根据《煤与瓦斯突出危险性预测方法》（GB/T 25216-2010）和《防治煤与瓦斯突出细则》相关规定，综合判定鸡鸣隧道出口端右洞（K64+873）M1煤层具有煤与瓦斯突出危险性。

4 出口端M1煤层煤与瓦斯突出处治设计

4.1煤与瓦斯突出工区设计原则

瓦斯隧道应坚持安全第一，预防为主，并遵循超前预报先行、施工通风为主、瓦斯等有毒有害气体监测并重、综合措施配套、应急预案落实的基本原则。

瓦斯隧道的勘察设计，应贯穿于隧道建设的全过程，并根据不断更新的地质、环境、安全及施工信息资料，及时修正设计。

瓦斯工区施工期间应实施连续通风，并建立瓦斯通风监控、检测的组织系统，全程监测瓦斯和通风状况。

瓦斯隧道施工应强化全过程管理，采取有效的工程措施，积极采用机械化、信息化手段。

瓦斯隧道运营期间，应进行瓦斯等有毒有害气体检测、监测，并建立专项管理制度，保证设备及系统运行状态良好。

根据隧道通过地层瓦斯赋存情况，可将瓦斯工区则分为若干非瓦斯区段及瓦斯区段，并结合不同区段类型和分布关系，坚持全工区持续通风和瓦斯等有毒有害气体检测，并建立瓦斯通风监控、检测的组织系统，全程监测瓦斯和通风状况。制定工区施工组织方案。

隧道穿越瓦斯气体段设计对策：按照动态设计、信息化施工的原则，以超前地质预报资料为基础，加强施工中的通风、瓦斯等有毒有害气体检测，依据瓦斯绝对涌出量情况，对隧道瓦斯工区进行分级，根据不同瓦斯工区等级，采用相应的处治方案。微、低、高瓦斯工区可根据全工区绝对瓦斯涌出量( Q绝)按表5-1进行确定。

表4-1 瓦斯工区绝对瓦斯涌出量判定指标表

综合两规范判定标准的不同，选用较为严格的指标标准。

高瓦斯工区、煤与瓦斯突出工区（瓦斯绝对涌出量≥1.5m3/min）：

（1）高瓦斯工区和瓦斯突出工区应采用自动监测系统与人工检测相结合的方式，自动监测的探头宜采用双探头。必须建立瓦斯、二氧化碳等有害气体的检测及监测管理体系。

（2）加强通风。通风所需风量，瓦斯工区施工通风需风量应按照同时工作的最多人数、最小风速、爆破排烟、洞内作业机械及绝对瓦斯涌出量分别计算，取其最大值。同时满足瓦斯工区洞内通风风速不应小于0.5m/s，瓦斯易积聚处应实施局部通风，风速应不小于1m/s。高瓦斯、瓦斯突出工区可采用压入式或巷道式。高瓦斯工区和瓦斯突出工区通风长度大于1500m时宜采用巷道式通风。采用巷道式通风时，除用作通风联络道的横通道外，其他横通道应封闭。运输用的横通道应设两道双向闭锁风门，防止风流短路。按绝对瓦斯涌出量计算需风量，风量应能将高瓦斯工区和瓦斯突出工区各处瓦斯浓度稀释到0.5%以下。

（3）电气设备、通风设备、作业机械必须使用防爆型。非防爆作业机械严禁再进入该工区。高瓦斯工区与瓦斯突出工区应采用专用变电器、专用开关、专用线路、风电闭锁和甲烷电闭锁。

（4） 瓦斯工区严然火源进洞。高瓦斯工区、瓦斯突出工区不应进行电焊、气焊、喷灯焊接、切割等工作。

（5）隧道衬砌采用一级防护。主要措施为：喷射混凝土加强、防水层加厚、防水层全封闭、抗渗混凝土、接缝防渗措施。可选用围岩注浆措施封堵瓦斯。

地下水排水沟（管）应采取密封措施，并在洞口附近设置水气分离装置，分离的瓦斯采用管道引至洞外高处放散。

（6）高瓦斯工区和瓦斯突出工区应同时配备低浓度光干涉式甲烷测定器和高浓度光干涉式甲烷测定器。当地层富含H2S、CO、N2、NO2、NH3等有害气体时，应配备相应的气体测定器。瓦斯突出工区隧道内横通道、地下变电所、地下风机房等洞室宜设置瓦斯自动监测系统及换气设施。

（7）运营中增加瓦斯等有毒有害气体监测和报警系统。

4.2变更设计主要内容

表5-2 M1煤层煤与瓦斯突出动态处治措施汇总表

4.3揭煤防突

4.3.1揭煤防突工作流程

揭穿具有煤（岩）与瓦斯突出危险的地层时，应严格按突出危险性预测、防突措施、措施效果检验、安全防护措施的程序组织实施，工作流程可参照下图进行。

图2 揭煤防突工作流程图

根据前述，已完成突出危险性预测。后续主要工作为揭煤防突措施设计。

4.3.2防治煤与瓦斯突出措施

根据《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》（JTG/T 3374-2020）10.4.1 防治煤（岩）与瓦斯突出措施应在距突出煤层最小法向距离10m前的位置进行。左洞需在ZK64+887处实施揭煤防突，左洞掌子面桩号为ZK64+899，有条件实施。右洞掌子面桩号为K64+873，距煤层法向距离仅约2.6m，已不满足，掌子面处需回填约8m厚混凝土墙以满足防突措施施作要求。

图3   M1煤层分布情况示意图

综合M1煤层赋存状况、煤层参数、瓦斯含量、掌子面施工状况及工期要求等因素，右洞按回填混凝土墙并钻孔抽放瓦斯，左洞按钻孔抽放瓦斯进行设计。

抽（排）放钻孔控制隧道轮廓线左右边墙外不小于12m，底部不小于12m（急倾斜煤层不小于6m），M1煤层倾角为70°，属于急倾斜煤层，底部按不小于6m设计。拱顶不小于12m，且拱顶控制范围的外边缘到隧道轮廓线的最小法向距离不小于5m。具体抽（排）放范围及抽（排）放孔角度可参照下表取值。

表5-3 抽（排）放钻孔参数值

抽（排）放孔直径一般为75～120mm，本隧道抽（排）放孔及检验孔均采用φ76钻孔。各孔应穿透煤层，并进入顶（底）板岩层不小于0.5m。结合左右洞考虑采用2.0m抽放半径，根据现场区域防突效果检验结论，进一步进行现场防突措施方案动态调整，为杜绝空白带存在，抽放孔终孔间距按3.0m×3.0m矩形布置。

（本隧出口工区抽放设备选型具体见《鸡鸣隧道出口（左右洞）M1煤层揭煤防突专项施工方案》5.3.2区域防突措施）

图4 隧道出口左洞ZK64+887抽放钻孔布置图

图5 隧道出口左洞ZK64+887抽放钻孔纵向剖面图

图6 隧道出口右洞K64+881抽放钻孔纵向剖面图

抽（排）放孔施工注意事项：

1、抽（排）放孔施工时可根据《防治煤与瓦斯突出规定》之有关方法规定瓦斯的实际排放半径，并对钻孔参数进行修正。

2、抽（排）放孔钻孔过程中应检查验收钻孔角度和长度等情况。

3、抽（排）放孔施工过程中应注意观察各种异常情况及动力现象，当钻孔施工中出现动力现象时，应停止该孔施工，待采取安全措施后方可恢复施工。

4、采用抽放措施时，每钻完一个孔应及时封孔抽放。

5、采用抽放措施时，每钻完一个孔应检测该孔瓦斯涌出量，以后每天进行2次，计算衰减系数。

6、抽（排）放孔施工过程中应注意观察抽（排）放孔进行瓦斯排放时，所有掌子面掘进应停止。

7、瓦斯排放结束前须设置检验孔进行煤与瓦斯突出危险性检验，当仍有突出危险性时，应采取延长排放时间，增加排放钻孔或采取瓦斯抽放等补救措施，当无突出危险后，方可进行揭煤作业。

8、煤（岩）与瓦斯突出工区钻孔排放瓦斯过程中，应加强工作面风流及回风道风流瓦斯浓度检测。

9、揭穿突出煤层宜采用上下台阶法开挖，每次循环进尺不宜超过1.5m（应执行短掘短进，掘进控制在1m为宜）。原则上先行揭煤断面不宜超过30m2。利用上台阶排放下台阶的部分瓦斯，其台阶长度应根据通风需要和隧道围岩稳定性、支护结构安全性综合考虑确定。若上台阶工序经预测有煤与瓦斯突出危险性，则下台阶工序亦有煤与瓦斯突出危险性，下台阶工序可不施做预测孔，但按要求每步施作一φ76验证孔，验证孔要求同预测孔要求。

10、施作验证孔确认煤层无突出危险后，上、下台阶均采用远距离放炮揭煤穿过煤层。

防突措施效果检验：

1、采取防突措施实施后，应在同一位置进行效果检验，以确认防突措施是否有效。当掘进至距煤层最小法向距离5m、2m的位置时应分别再次对煤层突出危险性进行验证。

2、防突措施效果检验孔数应不少于5个，检验孔的深度不应大于防突措施钻孔。检验钻孔应布置在防突措施钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位置，并远离周围各种防突措施钻孔或与各种钻孔保持等距离。

3、防突措施效果检验的方法应参照规范相关规定进行，防突措施效果检验指标均小于指标临界值，且未发现其他异常情况，判定为措施有效；当判定为措施无效时必须采取补充防突措施。

4.3.3揭煤和开挖

根据《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》（JTG/T 3374-2020）10.6隧道开挖工作面揭开具有突出危险性煤层时，应在隧道外起爆，所有人员撤出洞外。禁止使用震动爆破揭穿突出煤层。M1煤层厚度1.42m，倾角为70°，属于急倾斜的中厚煤层。根据规范要求，一次全断面揭入深度宜为1m～1.3m。

揭穿煤后必须对揭煤断面周边法向距离5m范围的煤层进行突出危险性验证，验证超标则必须采取局部防突措施。

揭煤施工过程中只要钻孔存在喷孔、顶钻或其他动力现象时，均应停止施工，采取防突措施并经效果检验有效后方可继续进入下一循环开挖作业。爆破钻孔前，为防止瓦斯超限，可采用喷射混凝土临时封闭开挖工作面。

本隧道揭煤期间（从5m岩柱至过完煤层2m岩柱段），只允许1个掌子面作业，爆破期间，左右洞人员全撤。其余段保持至少距掌子面300m范围撤人。揭煤期间专业救援队伍需现场值班。

4.3.4安全防护

1、对煤（岩）与瓦斯突出地层钻孔排放瓦斯期间，应提高洞内风速和风量，回风系统内应停电撤人。

2、穿越煤（岩）与瓦斯突出地层时，开挖工作面应全程检测瓦斯浓度，当有煤（岩）与瓦斯突出预兆时，应停止工作面作业。

3、揭煤爆破通风30min后，应检测开挖工作面、回风道等位置的瓦斯浓度，确认安全后方可允许施工人员进洞。

4、揭煤过程中，应保持主风机正常运转，备用主风机及二路电源待启动状态。

4.4隧道结构设防

4.4.1隧道结构设防原则

（1）瓦斯隧道设防综合结构体系根据结构设防等级，结合隧道长度、线路平纵断面、行车速度和密度、气象条件等因素综合确定。瓦斯隧道结构设防等级可根据地层赋存瓦斯情况确定。

（2）衬砌结构防护等级较高地段应向等级较低地段延伸进行设防，延伸长度不应小于50m。

4.4.2瓦斯封闭系统设计

（1）隧道衬砌采用复合式衬砌。结构设防段瓦斯封闭系统由二次衬砌、初期文护、瓦斯隔离层、围岩封堵圈等根据需要组合构成。

（2）瓦斯地层段喷射混凝土的强度等级不应低于C25，厚度不应小于15cm。衬砌结构防护等级为一级、二级瓦斯地层段的二次衬砌应采用带仰拱衬砌结构。

（3）瓦斯地层段模筑混凝土的强度等级不应低于C30，厚度不应小于40cm。衬砌结构防护等级为一级、二级瓦斯地层段模筑混凝土抗渗等级不应小于P10，混凝土透气系数不应大于10-11

cm/s。

（4）二次衬砌施工缝、变形缝应采用综合防渗措施，其封闭瓦斯性能不应低于衬砌本体。衬砌结构防护等级为一级、二级的衬砌结构二次衬砌接缝应设置不少于2道防渗措施。

（5）衬砌结构防护等级为一级、二级的瓦斯地层段防水板应全封闭，厚度不宜小于1.5mm。

（6）瓦新隔离层应设置于初期支护与二次衬砌之间，并应符合下列规定：

(a)透气系数不大于1×10-14cm/s。

(b)厚度不小于1.5mm ，幅宽不小于3m。

(c)垫层采用单位面积质量不低于400g/m2，且标称断裂强度不小于20kN/m 的土工布。

(7)结构设防地段可结合瓦斯赋存条件、瓦斯涌出及补给情况采用超前周边注浆、开挖后径向注浆等措施封闭围岩瓦斯通道，减少瓦斯涌(逸)出量。

具体衬砌结构参数如下表：

表5-4   洞身深埋瓦斯段支护参数表

4.5瓦斯引排系统设计

（1）设置全封闭瓦斯隔离层地段应于二次衬砌背后设置水气收集管路，并引人水气分离装置处，分离出的瓦斯气体可由排放管道引出洞外在高处放散。

（2）全封闭瓦斯隔离层地段的末端应设置水气分离装置，段内根据地下水情况以及封闭段落长度可增设水气分离装置。

（3）水气收集和瓦斯排放管的设置应符合下列规定:

（a）二次衬砌背后左、右边端下部纵向排水盲管、拱墙范围的环向盲管兼作瓦斯气体收集管路。

（b）纵向盲管直径不宜小于100mm(HDPE DN/ID100无孔波纹管(纵向))，环向盲管直径不宜小于50mm。

(c)盲管间采用弯头连接。

(d)瓦斯排放管内径不小于100mm。

（4）从隧道内引出瓦斯的排放管，其上端管口应高出拱顶不小于3m，其周围20m内禁止有明火火源及易燃易爆物品。采用金属排放管时应妥善接地，接地电阻不得大于5Ω。

鸡鸣隧道纵坡为人字坡，出口工区为单面下坡，隧道设置的通风斜井，平长620m，斜长676.24m，坡度为43.55%。临近边坡点位置，分离出的瓦斯气体可由排放管道引至通风斜井，并在高处放散。

4.6施工通风设计

4.6.1 一般规定

1）瓦斯隧道及辅助坑道施工的任何作业面、通道不应存在通风盲区。施工组织设计中应编制全隧道和各工区的施工通风设计方案，并考虑各工区贯通后的风流调整和防爆要求。

2）瓦斯工区施工期间应建立通风检查、瓦斯等有毒有害气体检测及监测的组织系统和管理制度，测定气象参数、风速、风量、瓦斯浓度等参数。

3）高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出工区隧道内通风风速不应小于O.5m/s，瓦斯宜积聚处应实施局部通风，风速应不小于1m/s。

4）瓦斯隧道及辅助坑道调整通风方案或因故停风重启等情况，应根据瓦斯等有毒有害气体检测及监测结果进行安全评估后，方可恢复正常施工。

4.6.2 通风方式

1）高瓦斯工区和煤（岩）与瓦斯突出工区可采用压入式或巷道式通风。当高瓦斯工区和煤（岩）与瓦斯突出工区通风长度大于1500m 时，宜采用巷道式通风。

2)瓦斯工区两个开挖工作面之间应采用独立通风，任何两个工作面之间不得串联通风。

3)瓦斯工区施工中，对瓦斯易于积聚的空间和衬砌模板台车附近区域，可采用空气引射器、气动风机等设备，实施局部通风的方法，消除瓦斯积聚。瓦斯易于积聚处应实施局部通风，风速不应小于1m/s。

4.6.3 通风系统

瓦斯隧道应根据各工区通风方式合理布置通风系统，根据需风量要求合理选择风机及风管等通风设备。瓦斯工区需风量应符合下列要求:

1）瓦斯工区施工通风需风量应按照爆破排烟、工作的最多人数、作业机械、最小风速及绝对瓦斯涌出量分别计算，取其最大值作为需风量，并进行风速验算。

2）按绝对瓦斯涌出量计算需风量，风量应能将洞内各处瓦斯浓度稀释到0.5%以下。

3）隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需要的最小风量，风速不得大于6m/s；每人供应新鲜空气不得小于4m3/min，内燃机械作业供风量不宜小于4.5m3/(min·kw)；全断面开挖时风速不得小于0.15m/s，导洞内不得小于0.25m/s。

4.6.4 通风设备

（1）瓦斯工区通风设备应遵循下列规定:

1）压入式通风的主风机必须设置在洞外新鲜风流中，宜在洞口里程30m以外。巷道式通风的洞内送风轴流风机应布设在进风巷道的新鲜风流中，风机距回风排污口的距离应大于2倍洞径。

2）必须有一套同等性能的备用通风机，并保持良好的使用状态，备用通风机应能在15min内启动。

3）通风机应设两路电源，并设置风电闭锁装置，当一路电源停止供电时，另一路应在10min内接通。

4）低瓦斯工区、高瓦斯工区及煤（岩）与瓦斯突出工区内使用的局部通风机、射流风机均应采用防爆型，应实行“三专供电”和“两闭锁”。高瓦斯工区及煤（岩）与瓦斯突出工区应采用专用变压器、专用开关、专用线路、风电闭锁和甲烷闭锁。

5）瓦斯工区应采用抗静电、阻燃的风管，风管直径不宜小于1.2m，且在隧道断面净空允许的前提下应优先采用大直径风管。风管出风口到开挖工作面的距离应小于10m，风管安装必须平顺，接头严密，百米漏风率小于1%。

（2）高瓦斯工区及煤（岩）与瓦斯突出工区日常通风检查每班应不少于1次。瓦斯工区通风方式改变、压入式风管长度每增加100m或每隔15天，应对隧道通风进行检测，主要内容为通风的风速、风量、风管漏风率等。

（3）高瓦斯工区及煤（岩）与瓦斯突出工区放炮后通风时间应不少于30min。放炮后经巡视爆破地点无危险情况时才可进场作业。当按规定时间不能将瓦斯浓度稀释到规定值以下时，应采取提高风速、增大风量、延长通风时间或采取钻孔抽（排）放瓦斯等措施。

（4）采用巷道式通风时，除用作通风联络道的横通道外，其他横通道应封闭。运输用的横通道应设两道双向闭锁风门，防止风流短路。

（5）通风管布置应遵循下列规定:

1）通风管的节长尽量加大，以减少接头数量，接头应严密。弯管平面轴线的弯曲半径不得小于通风管直径的3倍。

2）通风管路安装完成后应调整至整个风路平、直、无扭曲和褶皱。

3）风管出风口到开挖工作面的距离应小于10m，风管安装必须平顺，接头严密，百米漏风率小于1%。。

（6）瓦斯工区施工通风设备设施管理应符合下列规定:

1）应按施工通风设计要求安装通风机，通风机的运转及通风设施维护应由专人负责。

2）当工作通风机需要停运时，需先启动备用通风机，不应出现先停后启动或工作通风机及备用通风机均停止运行的情况。

3）瓦斯隧道内应设置测风牌板，标明检测人员/风速和时间等内容。

4）通风管理人员必须每班检查局部通风机和风电闭锁装置的完好性，发现问题应及时处理。

5）通风机由专人进行管理，每7天至少进行一次风电闭锁试验，每天应当进行一次正常工作的局部通风机与备用局部通风机自动切换试验，发现问题应及时处理。试验记录要存档备查。

4.6.5需风量计算

隧道掘进施工需风量，按照隧道内同时工作的最多人数、瓦斯涌出量、隧道内所用内燃机数量、稀释炮烟、一次爆破所用最大炸药量、洞内允许最小风速等条件逐个进行计算，取其中的最大值修正需风量作为最终的隧道用风量。

（1）按隧道内同时工作的最多人数需要的新鲜空气计算风量

Q人=4×N×K

其中：

4一每人需风量(m³/min)；

N一最大班进洞人数，取 75人（开挖 15-20 人，下导坑 3-5人，二衬 3-5 人，钢筋安装 5-10 人，附属工程 4-10 人，机械操作 5-10 人，防水层安装 3-5 人，管理人员 5-10 人);

K一风量备用系数，取1.25；

计算得：Q人=375m3/min。

（2）按瓦斯涌出量计算风量

式中：

q—掌子面瓦斯涌出量，m³/min；设计图纸及地勘资料提供；

—掌子面允许瓦斯浓度，取0.5%；

—送入掌子面风流中的瓦斯浓度，取0；

K—瓦斯涌出不均衡系数，取1.5～2.0。本隧道取1.75。

设计图纸及地址勘探资料：设计图纸中未明确瓦斯涌出量，本次暂按q取3m³/min计算（后期根据检测数据修正）。

Q=1050m³/min

（3）按稀释、排出洞内内燃机废气计算风量

式中：

Q—单位功率需风量，m³/（min/kW）；

—第i台柴油机设备功率，kW；

—柴油机械设备综合效率系数；

按照隧道施工组织，洞内内燃机械主要有挖机、运输车、装载机、混凝土罐车，一般采用后八轮20t自卸运输车，功率在100～150kW之间，取150kW；挖机选择斗容1m³以内的挖机，功率在130～166kW，其中卡特320d的功率为138Kw，装载机一般135～162kW之间，取162kW；10m³混凝土罐车功率取200kW。瓦斯隧道尽量减少洞内同时作业机械，正常施工条件下允许同时2台运输车辆在洞内工作，1台挖机或1台装载机在洞内作业，运输和二衬混凝土运输尽量错开。

-挖掘机、装载机、运渣车取0.65，混凝土罐车取0.5。

计算得：

Q内燃=4.5×（162×0.65+2×200×0.5）=1374m³/min；

（4）按稀释和排炮烟所需风量计算

Q烟=7.8[(A(SL)²)]1/3/t

式中：

Q烟——为所需风量，m3/min；

A ——为炸药量，取240kg；

S ——为Ⅲ围岩一次开挖最大断面取87.21m2；

L ——为巷道长度，隧道进口端左线通风长度2285.2m，右线通风长度2307m，取最长出口端右线，即2307m；

T——为炮烟排出地面的时间，按最小风速的0.5m/s计算，得t=76min。

计算得：Q烟=2190m3/min；

（5）按洞内同一时间爆破使用的最多炸药用量计算风量

         Q炸药=(5×A×b)/t

b——公斤炸药爆破时所生成的一氧化碳体积，取40L。

A ——为炸药量，取240kg；

T——为炮烟排出地面的时间，取t=30min。

计算得：Q炸药=1600m3/min；

（6）按洞内允许最小风速校核

依据《公路瓦斯隧道设计与施工技术规范》JTG/T 3374-2020第7.1.4条第2款，高瓦斯工区和煤（岩）与瓦斯突出工区隧道洞内通风风速不应小于0.5m/s。

            Q低=60SVmin

    其中：

Q1为所需风量，m3/min；

S为隧道成洞断面，m2，取65.65m2；

Vmin为隧道允许最低风速，取0.5m/s；

计算得：Q低=1970m3/min；

（7）风量漏风损失风量修正

根据以上计算结果，取最大值2190m3/min为隧道所需风量，计算风量漏风损失风量修正。

    式中

—风筒漏风损失修正风量，m³/min

PL—风筒漏风损失修正系数。

式中

L—风筒长度；出口左洞一阶段长2285.2m， 右洞一阶段2307m，取2307m计算；

P100—风筒平均百m漏风率，取1%。

PL=1.2

 QL=2190×1.2=2628（m3/min）

综上，比较Q人=375m3/min、Q瓦=1050m3/min、Q燃=1374m3/min、Q烟=2190m3/min、Q炸药=1600m3/min、Q低=1970m3/min，Q需=2628m3/min。

因此，以隧道施工中保证所需风量为最大，即Q需=2628m3/min。

施工单位后续编制专项施工方案，并根据需风量进行风机及风管选型。

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