摘要： 本文通过单口掘进2.6km的高速公路隧道，在采用无轨运输施工中途发现有瓦斯出露后，进行施工通风模式调整的方案比选过程，在小间隔、大断面、长大双(多)线隧道采用无轨道运输方案施工中，双(多)洞大循环通风模式具有显著的优点。

　　1 概述

　　1.1 工程概况贵州省崇溪河至遵义高速公路凉风垭隧道位于贵州省桐梓县境内，隧道全长8214m(单洞长4107m)，隧道净宽×净高=10.2m×7.0m，纵坡2.06%，是整个贵州省最长的公路隧道。隧道地处黔北大娄山支脉的剥蚀侵蚀中低山区，穿越楚米河水系与松坎河水系的分水岭凉风垭。隧道洞身穿越灰岩、白云质灰岩、泥质页岩、泥岩、碎屑岩、碳质页岩等岩层，地表广泛出露溶谷、溶槽、溶蚀洼地、漏斗、暗河落水洞。由于构造影响，本隧道有溶蚀发育带、暗河、平行断层带、瓦斯、涌水等不良地质带，施工环境极为艰险。50年代在前苏联专家指导修筑川黔铁路穿越凉风垭时，因地质情况复杂无法克服，曾被迫多次废置、变更既定线路。

　　由于设备、工期、投资等诸多因素的影响，凉风垭隧道采用无轨运输方案组织施工。本隧道口需独头掘进2.6km以上(占全隧道的64%)，原计划每个隧道均采用110kw压入式配合185kw抽出式轴流风机混合通风。

　　1.2 瓦斯出露情况

　　凉风垭隧道原设计并未指出该段有瓦斯存在，在掘进1.45km后，隧道碳质页岩(无煤层)地段发现有瓦斯出露，随着隧道的掘进，瓦斯溢出量逐渐增大。经检测，在采用185kw大功率通风机24小时不间断通风的条件下，隧道回风流中瓦斯浓度保持在0.1~0.7%之间，隧道单洞平均瓦斯涌出量约为2.2m3/s。但瓦斯涌出地段极不均匀，局部瓦斯集中溢出点、爆破残孔及超前探孔内瓦斯浓度往往超过5%，爆破作业时，已装入炮眼内的炸药药卷被溢出的气流推出炮眼，在爆破作业后，曾发生数次因爆破作业产生的火花引燃瓦斯气体的事件。

　　根据地质钻探资料，该含瓦斯的碳质页岩段分为两处，中间间隔300余米，总范围长达700m以上，无法采用其他临时措施穿越。经组织煤炭部门踏勘，判定凉风垭隧道为“局部裂隙地段有较大瓦斯涌出的低瓦斯矿”。为确保安全生产，必须对现采用的施工通风方案进行彻底的改造，因此，如何在尽量利用既有通风设备的前提之下，经济适用地解决通风问题，是整个隧道施工的关键。

　　2 总供风量的计算

　　2.1 隧道内有害气体的构成及通风排烟卫生标准

　　国内外研究资料表明，采用无轨运输掘进方案施工中，隧道内有害气体的主要来源有四个：一是钻爆掘进时爆破作业产生的有害气体;二是隧道出碴时工程机械燃烧时耗费的新鲜含氧空气;三是工程机械产生的有害物质;四是特殊隧道所释放的有害物质(包含瓦斯、天然气、矿物辐射等)〔1〕。隧道内有害气体的主要成分为一氧化碳(CO)、氧化氮(NOX)、碳化氢(HXCY)、氧化硫(SXOY)、醛以及金属铅等有害物质，同时，柴油机械还排出大量的煤烟(其主体是游离碳和其它一些易挥发性有机物)，再加上隧道掘进时产生的粉尘，相互交叉影响，严重威胁人体健康及生命安全。凉风垭隧道上述四个方面均存在，其有害物质是上述四个方面所产生有害物质的组合。

　　迄今为止，解决隧道施工作业中有害气体的最佳办法仍然是加强通风排烟，有效地稀释隧道中的有害物质浓度。根据《煤矿安全生产规程》，“巷道内回风流中瓦斯浓度超过1%，停止作业;超过1.5%，切断电源，撤离工作人员并进行专门处置”。

　　工业卫生标准要求表1序 号有害物质类别规范要求标准备注1一氧化碳CO30mg/m3(24ppm)施工及养护期内可

　　采用100ppm标准 2二氧化氮NO25~8mg/m3 3二氧化碳CO2≤0.5% 4甲烷CH4按体积计≤0.5%瓦斯的主要成分5氧气含量按体积计≥20% 6粉尘含10%以上游

　　离二氧化硅SiO2 7洞内温度30℃ 8噪声85db 9铅10甲醛2.2 需(供)风总量计算

　　隧道作业中所需要的总供风量，为以下几个分项目所需风量的最不利组合。

　　2.2.1 稀释爆破作业后产生的有害爆生气体风量

　　该风量即为在规定的时间内，将最多炸药同时爆破作业所产生的有害气体浓度降低到允许浓度之下的通风量(根据铁路部门长期研究，也可采用隧道内最低风速理论来计算)。该项目所需供风量为：Q=(7.8/t)×〔(qV2)-3 〕〔3〕。

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