跃龙门隧道硫化氢及瓦斯有害气体施工监测与防治技术.pdf

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1、经验交流跃龙门隧道硫化氢及瓦斯有害气体施工监测与防治技术高少立（中铁五局集团成都工程有限责任公司，四川成都610073）摘要：长达隧道施工中同时出现硫化氢及瓦斯有害气体的类似工程较少，且段落均较短，持续浓度低，而硫化氢是一种剧毒的腐蚀性气体，对施工安全及结构安全构成严重威胁，工程施工处理可借鉴成熟经验较少。跃龙门隧道施工中遇到硫化氢及瓦斯气体逸出，通过分析硫化氢及瓦斯逸出来源与规律分析，通过工程实践研究，总结出一套“超前探、预排放、强通风、勤监测、水降解、注浆堵、全封闭”综合治理措施，有效地控制了硫化氢及瓦斯气体对隧道施工安全。关键词：硫化氢；瓦斯；有毒；隧道；

2、监测；防治；实践中图分类号：U456.3文献标识码：A文章编号：1674—3024（2017）07—0187—031工程概况2测点右方13.37.26.565.93测点上方8.47.56.36.65.5跃龙门隧道为成都至兰州铁路重点控制性工程之一，隧4测点前方288.57.27.17道穿越北东走向的龙门山山脉，为极高风险隧道。左线全长5测点下方2813.313.111.17.319981m、右线全长20042m，单面上坡，最大埋深1450m，全2015年5月和6月，跃龙门隧道3号横洞和2号斜井相继出隧辅助坑道采用“3横+2斜+1平”方案。洞身通过地层主要现自动监

3、测系统瓦斯监测探头检测到的瓦斯浓度超标，浓度达为泥盆系（D）白云质灰岩，寒武系（∈1c）粉砂岩、磷灰岩，0.08~0.51%。洞内湿度70～76%，温度19度，水温13度。志留系（S）千枚岩、炭质千枚岩夹灰岩，晋宁期辉绿岩（β），震旦系（Z）硅质岩、页岩、炭质页岩夹灰岩、白云岩等；洞3硫化氢及瓦斯气体性质与危害身共发育条5断层、2个向斜和2个背斜，其中1条为全新世活3.1硫化氢物理化学性质动断裂。隧道存在活动断裂、岩溶、高地应力、滑坡、岩堆、硫化氢是无色、剧毒、酸性气体，有一种特殊的臭鸡蛋气味。危岩落石、顺层、泥石流、有害气体、高地温、放射性等不良3密度为1.5

4、39kg/m，比空气稍重。易溶于水，生成氢硫酸水溶液，地质。本隧具有辅助坑道长、独头掘进长达7.8KM、三洞并行化学性质不稳定，受热时，硫化氢又从水中逸出。硫化氢燃点作业等特点，施工通风和施工交通组织难度非常大。为292℃，燃烧产生有毒的二氧化硫气体。硫化氢与空气或氧2硫化氢及瓦斯逸出与检测情况气以4.3%～46%比列混合就会爆炸，引爆温度260°。3.2硫化氢毒理学特征2014年12月20日，跃龙门隧道二号斜井右线开挖至硫化氢相对浓度危险度及危险区域划分如下表：YD2K109+790处，左拱腰出现断层破碎带，伴随有大量渗水，硫化氢相对浓度危险度表空气中有异常浓

5、烈的臭鸡蛋味，疑似硫化氢气味。经检测分析，各施工掌子面空气中硫化氢浓度为1～6ppm，集中出水口处序号浓度（ppm）反应11000-2000短时间内死亡硫化氢浓度可到31～36ppm。2015年1月10日邀请川煤矿山2600一小时内死亡装备检测有限公司对隧道岩体硫化氢浓度进行超前探孔检测，3200-300一小时内急性中毒在每掌子面钻一孔，共钻设3孔，钻孔深度69-110m，探孔内4100-200嗅觉麻痹硫化氢浓度15-117ppm，回风巷硫化氢浓度4-6ppm。550-100气管刺激、结膜炎2015年1月，施工中发现跃龙门隧道三号横洞H3K0+16060.41嗅

6、到难闻的气味处有硫化氢气体，经检测在HD3K0+148断面右侧墙角出水孔70.00041人开始嗅到臭味处浓度为91.0ppm，随着远离出水口硫化氢浓度逐渐降低。风硫化氢气体危险区域等级划分表管口风速为13.2m/s，回风巷道内硫化氢气体浓度1～4ppm。序号危险区域等级内容当浓度≥502ppm时，人会很快出现急性中毒，呼吸麻痹1极度危险区域而死亡，此区域属于极度危险区域。当硫化氢浓度介于198～502ppm时，可引发肺水肿、支2高度危险区域气管炎及肺炎、头痛、头昏、恶心、呕吐、排尿困难，此区域属于高度危险区域。当硫化氢浓度6.6～198ppm时，可出现眼急性刺激

7、症状，3中度危险区域稍长时间接触引起肺水肿，此区域属于中度危险区域。4低度危险区域当硫化氢浓度0～6.6ppm时，此区域属于低度危险区域。备注：此表摘自中国石油天然气股份有限公司《预防硫化氢中毒事故管理暂行规定》，隧道内按照出水点口高浓度判断。硫化氢气体控制等级划分表序号等级内容内容几乎所有工作人员长期暴露都不会产生不利影响HD3K0+148出水点硫化氢浓度扩散表1阈限值10ppm的某种有毒物质在空气中的最大浓度。硫化氢的3阈值为15mg/m（10ppm）距测点距测点距测点距测点距测点序号监测部位工作人员在露天安全工作8h可接受的硫化氢最（10cm）（20cm）

8、（30cm）（40cm）