华蓥山隧道有害气体监测与综合治理技术
吴应明
（中铁二十局集团有限公司 陕西咸阳 712000）
摘 要 本文介绍了华蓥山特长瓦斯隧道施工中对有害气体采用的监测依据、标准、监测方法和监测仪器；以及对有害气体采取排放、通风、防护、注浆止气、气密性砼等综合治理措施，防止有害气体对施工及运营产生危害。
关键词 隧道 有害气体 监测 综合治理
华蓥山隧道是一条高瓦斯隧道，洞身煤系地层及围岩裂隙内富含瓦斯等多种有害气体。有害气体是直接影响隧道工程建设、危及施工安全的重大危险因素之一。若发生灾害性事故，将导致大量的人员伤亡，严重者甚至摧毁已建工程。因此,隧道施工穿越有害气体含气地层,最关键的问题是加强对有害气体的监测，用监测信息指导隧道施工；同时对有害气体进行综合治理。
1 概况
1.1 工程概况
?华蓥山隧道位于广（安）渝（重庆）高速公路广（安）邻（水）段，为双洞四车道隧道。左线隧道长4705.95m，右线隧道长4714.00m，隧道总长9419.95m，系隧道建设时我国已建成和在建之最长公路隧道。
华蓥山隧道穿越华蓥山脉中段,西口（进口）位于广安境内天池镇,?东口（出口）位于邻水境内龙井坝。隧道工程地质、水文地质十分复杂,有煤层、断层、岩溶、涌水、有害气体、高地应力、?煤矿采空区等不良和特殊地质。特别是隧道东西段穿越煤层,其瓦斯压力分别为1.44MPa与1.87MPa，具有一定的突出危险性，瓦斯压力之高，居我国已建和在建公路隧道之首。此外，从煤层(P2L)开始至隧道最大埋深处的志留系中统韩家店组(S2h)，?均有岩层瓦斯、含油层瓦斯、石油、硫化氢等有害气体。
1.2 有害气体概况
我单位担负华蓥山隧道西口右线2150m的施工任务，里程YK32+700～YK34+850，其中在YK33+750～YK33+760段位置穿越K1煤层，K1煤层属肥煤、?焦肥煤及部分瘦煤，变质程度高、吸附
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瓦斯能力强，煤层坚固系数低，具有煤与瓦斯突出危险。吨煤瓦斯含量8.94m/t，煤层瓦斯压力1.87MPa，受区域构造的影响，隧道穿越煤层后遭遇到裂隙瓦斯的异常涌出。
隧道掘进中有裂隙瓦斯存在,裂隙瓦斯气囊压力大于0.15MPa,?揭开岩体后局部天然气瓦斯浓度达38%～29%。二次生化气及岩体中吸附烃、游离烃总量达201298PPm,即每吨岩石可脱出天然气
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0.14m，在开挖过程中,随着岩石的破碎及周壁压力的降低，岩石中天然气由吸附状态转化为游离状态进而释放。经测算，在不通风状态下，天然气经扩散、对流可使隧道内浓度达到3.47%。
硫化氢气体大部分伴于天然气中,局部早期浓度超过522PPm,?在不通风条件下,隧道内平衡浓度可达50.71PPm,超过安全规范要求(0.00066%)的7.6倍，严重影响施工人员身体健康，随着浓度的不同，可能导致人员中毒以致死亡，同时硫化氢溶于水后，对砼及钢筋具有腐蚀作用。
一氧化碳存在于岩石及爆破烟尘中，预测平衡浓度可达150PPm?，也是本隧道重点监测和防治
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的有害气体之一。
另外，隧道内二氧化硫、二氧化碳均伴随施工大量出现。 有害气体平衡浓度见表1。
表1 华蓥山隧道有害气体平衡浓度表 ? 安全规范允许浓度% (1) 0.0024 0.0005 0.00066 1 1.5 隧道不通风情况下平衡浓度% (2) 0.0150 0.006 0.00507 8.73 2.5 (2)/(1) 倍 一氧化碳CO 二氧化硫SO2 硫 化 氢H2S 沼 气CH4 二氧化碳CO2 6.25 10.2 7.6 8.73 1.67 2 有害气体监测
华蓥山隧道内有害气体分布广、含量高、有突出危险，如不重视,不仅将影响施工人员身体健康，还可能给隧道工程造成毁灭性灾害