隧道施工通风中的有害气体浓度变化分析

针对地下工程洞室施工中的隧洞通风,通过对理想状态下气体运动状态及通风过程的分析研究,得出施工通风过程中有害气体扩散的浓度变化公式,揭示有害气体的扩散变化规律,用工程实例对理论分析进行了验证.同时对有害气体浓度变化曲线进行仿真分析,得出在不同通风量下隧洞的通风效果,结果表明恒通风量通风模式在节能方面存在不足.     

台子山隧道有害气体防治

针对一般有害气体防治措施的不足,介绍了一系列处理台子山隧道两侧采空区有害气体的方法,并总结了实施效果。     

高原隧道施工工程机械有害气体排放特性

工程机械在高原地区运行时有害气体(尾气)CO、HC等的排放量较大,为了给高原地区隧道施工等地下工程通风设计与污染控制提供科学依据,依托关角隧道工程,对高原隧道施工中所使用的装载机、挖掘机、自卸汽车等内燃设备所排放的有害气体进行了测试,并对测试结果采用多项式拟合的方法进行拟合。研究结果表明:高原环境下工程机械排放的有害气体(尾气)CO、HC排放量以指数方式变化,随着转速增大而增大;过量空气系数φa减小时排放量增大,反之,φa增大时排放量减小。     

珠江口盆地西江南半地堑浅层油气成藏特征及成藏模式

西江南半地堑一直以上构造层渐新统的珠海组和中新统下段的珠江组为主要勘探目的层,已获重大油气储量发现。近年来在"复式油气藏、立体勘探"思维指导下,加大了珠江组之上的浅层(中新统中段的韩江组、中新统上段的粤海组)的油气勘探,并探明有规模性的商业油藏,累计探明石油地质储量约2051万m3。浅层油藏具有以边水油藏为主、油藏数量多、储量规模大、充满度高和储层物性好等特征。通过对浅层油气分布规律、油气来源以及断裂活动性的研究,建立了西江南半地堑三类浅层油气运聚模式:源内断裂带—垂向运移模式、源外陡坡带—二次调整运移模式和源外边缘带—侧向运移模式。源内断裂带—垂向运移模式的浅层油藏分布在活动性强的油源断裂附近,断裂在主成藏期时活动的强弱与时间长短决定了浅层油气的富集程度及富集层系。源外陡坡带—二次调整运移模式的浅层油藏远离供烃半地堑,为控圈断裂在主成藏期后的再次活动对早期油藏进行再次调整和分配的结果。源外边缘带—侧向运移模式明显受成藏期时优势构造脊控制,油气靠断面、不整合面和横向疏导的砂体空间有效配置进行阶梯式侧向运移。     

断层在东辛浅层油气成藏中的作用

东辛浅层主要有平行状断块、环状一放射状断九、羽状断块、帚状断块四种断块模式。断层的输导性主要受断层级别、断层活动的周期性以及断层产状的控制。二、三级断层向下多断至沙三段烃源岩,向上可断至东营、馆陶组、明化镇组,为主要的控油断层;断层活动周期性控制油气垂向周期性运移;东辛浅层断面形态有同向断层、反向断层、地堑状、地垒状和“丫’型断层。断层的封闭性主要受断层性质、落差大小、断面形态及断层两盘地层接触关系、断面能否形成较大排替压力的低渗带等多种因素控制。可以根据断裂充填物、断移地层的砂泥比值、断层面倾角陡缓、是否存在孔隙流体超压、压力系数的垂向变化、断移地层内垂向地温梯度的变化以及泥岩涂抹分析来综合判断断层的封闭性。     

六盘山隧道穿越有毒有害气体地层施工技术探讨

有毒有害气体为隧道施工过程中经常遇到的情况。六盘山隧道为新建天平铁路第一特长隧道,隧道2#斜井施工区需要穿越含H2S地层,有毒有害气体施工质量都对隧道施工产生很大的影响,施工中的每一点疏忽都可能造成安全隐患。因此,论文就隧道穿越该段施工中的工序控制、规范施工进行论述,就施工过程中加强管理等措施进行分析,提出了隧道穿越有毒有害气体环境下的隧道施工的预防、治理措施,确保了隧道的施工安全,取得了良好的效果。     

葡南地区黑帝庙浅层气藏成藏模式研究

针对浅层气藏具有埋藏浅,成因复杂,储量小,丰度低,类型多,分布广,压力偏低的特点。以松辽盆地北部葡南地区黑帝庙气藏为例,对浅层气藏的成藏主控因素进行了研究。葡南丰富的烃源条件为油气富集提供了资源基础;优质盖层条件及稳定的地下水条件为天然气的保存起到了重要作用;T1-T06或T2-T06断层的发育及分布是该区黑帝庙油层油气聚集的必要条件;明水组地层变形前后构造格局的演变对黑帝庙油气藏的再改造起到重要作用,古构造高带也是天然气运聚的有利地带;黑帝庙油层良好的储层条件为油气的储集提供了有利场所。从已有气藏的解剖看,砂体、构造、断层相互配合控制了油气的聚集,是油气成藏关键。总结了黑帝庙油层的成藏模式。对同类浅层气藏的勘探开发具有一定的指导意义。     

非煤系地层隧道围岩有害气体形成机制

大量在建和拟建隧道面临非煤系地层有害气体的挑战,厘清非煤系地层隧道围岩有害气体形成机制是解决该问题的基础。基于此,综述了我国非煤系地层隧道围岩有害气体形成机制研究的最新进展,总结了非煤系地层有害气体主要类型,探讨了地质条件对于有害气体形成的影响机理,分析了有害气体的孕育机制,展望了非煤系地层隧道有害气体问题的研究方向。研究表明：非煤系地层隧道有害气体大体可按照成因分为构造连通型、围岩变质型和综合成因型;大型断裂、褶皱及深部循环的水热型高温导热带等地质构造对非煤系地层隧道围岩有害气体的形成、赋存和溢出起到关键作用;CH4、H2S和CO2等的来源相似,但物理化学性质的差异导致其形成机制不同;复杂地质构造、复合组分隧道围岩有害气体的孕育及运移模式、固-液-热-力多场耦合机制等方面值得进一步研究。研究对于非煤系地层隧道围岩有害气体防治的实践和研究具有积极意义。     

基于单片机的有害气体检测装置

设计了一种有害气体检测装置.它采用单片机控制,实现对有害气体的数据采集及显示,并将采集的数据转换为对应频率的脉冲信号,上传到监控主机,实现远程实时监控.该装置为适应防爆现场的要求,采用红外遥控技术,不用打开设备即可完成数据的查询、仪表的校准及报警值的设定.它具有超限声光报警、切断用电设备电源的功能,可有效预防爆炸或人员伤亡事故的发生.该装置的软硬件设计在PToteus的虚拟环境下进行了联合调试.     

燃油对柴油机排气中有害成分的影响

实验研究不同燃油对柴油机排气成分的影响，在实验过程中，着重对ＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯｘ及Ｏ２的浓度、着火延时，排气中水分的ｐＨ值等进行稳定，从而了解柴油机排气成分构成，为有效地削减和控制柴油机排气的有害成分提供实验依据。     

浅埋偏压对连拱隧道施工力学效应的影响及处治措施

浅埋偏压赋存条件是诱发连拱隧道大变形灾害的重要因素.以某浅埋偏压公路连拱隧道工程为背景,借助数值模拟方法对比研究不同开挖方案条件下偏压连拱隧道围岩、支护结构及曲中墙力学行为变化规律,并结合现场实测数据分析偏压洞口失稳灾害原因及处治措施.研究结果表明,围岩水平位移和竖向位移呈非对称分布,施工阶段埋深较大侧围岩变形受偏压荷载作用影响更为显著;不同开挖方案条件下中墙水平应力分布差异不明显,而竖向应力分布差异较大,中墙墙脚(拱脚)位置出现水平压应力集中现象;方案Ⅱ条件下隧道初期支护拱顶水平和竖向位移均约为方案I的1.40倍以上,且方案Ⅱ更易引起埋深较大侧隧道中墙墙体因遭受附加偏压荷载作用而发生压裂破坏;针对浅埋偏压洞口大变形诱发原因,给出相应的防治措施,加固处治效果显著.研究成果可为浅埋偏压隧道施工变形控制和灾害防治提供科学参考.     

单柱双联拱地铁隧道地表沉降分析

地铁隧道施工阶段及施工后期诱发的地表沉降是造成各种建、构筑物产生外观及功能上损害的主要原因,因此,研究由浅埋暗挖施工引起的地表沉降问题具有重要意义.以某地铁车站暗挖工程为研究背景,采用FLAC3D数值分析的方法,对该地区浅埋暗挖施工引起的单柱双联拱地铁隧道地表沉降进行了数值模拟,同时分析了隧道变形的实测数据及施工工序对沉降的影响.研究表明:中洞开挖引起的沉降较快,而由于中柱支撑侧洞开挖引起的沉降较慢,在施工过程中应当引起注意.该研究为工程的顺利实施提供了依据和指导,可供类似工程参考.     

V形坡度对地铁隧道火灾临界风速的影响

由于穿越隧道、燃气管线和地质条件的工程需要,部分地铁隧道是V形坡度隧道。V形坡度隧道的烟囱效应会增加地铁隧道火灾烟气控制的复杂性和困难。该文采用理论分析和数值模拟相结合的方法研究V形隧道夹角和高差对地铁隧道火灾临界风速和烟气返流长度的影响。研究结果表明,坡度隧道的隧道夹角对地铁隧道火灾临界风速有较大影响,隧道火灾临界风速随着上坡隧道夹角增大而变小,隧道火灾临界风速随着下坡隧道夹角增大而变大;V形坡度隧道自然通风竞争效应会对地铁隧道火灾临界风速有较大影响,隧道火灾临界风速随着上坡隧道高差的增大而变小,隧道火灾临界风速随着上坡隧道夹角的增大而变小。该文的研究结果可以为V形坡度隧道通风防排烟系统设计过程中的火灾临界风速取值提供理论参考和依据。     

盾构法地铁隧道施工关键技术研究

盾构法是地铁施工中常用的施工技术。盾构法在软土地基及复杂地貌下,对于盾构参数及同步注浆的要求更是十分严格;如果这些掌握不好会给工程带来相当大的风险。在武汉地铁周青区间中,根据地区的具体地势地貌,对盾构参数,及同步注浆注浆压力及注浆量都进行了周密的理论及实地研究。经过证实,这些参数的制定是周密可靠的,保证了施工安全顺利地完成;同时也证实了盾构参数及同步注浆时盾构施工的关键技术,也是盾构技术在软土地基及复杂地貌下完成施工的关键。     

考虑地层蠕变效应的桥梁桩基施工对邻近运营地铁隧道的影响

为研究桥梁桩基施工引起地层蠕变行为对邻近地铁隧道安全运营的影响,依托实体工程,采用卸荷条件下黏土蠕变特性试验确定了隧道周围土体的蠕变模型,通过数值模拟手段(FLAC3D软件)与现场监测相结合的方法,分析了桩基开挖期间地铁隧道的竖向位移、水平位移和应力分布状态。结果表明：广义Kelvin本构模型能够较为准确的描述黏土体开挖卸荷时的蠕变效应;桩基开挖后,邻近地铁隧道衬砌位移不断增大,随后进入稳定状态;随着桩基开挖数量的增加,地铁隧道竖向位移和水平位移总体表现为下沉和向外收敛趋势;桩-隧最小净距越小,桩基施工对隧道影响越大,采用隧道双侧布桩的施工方式,能够有效降低桩基开挖时隧道拱腰的累计水平位移,有利于地铁隧道的安全稳定运营。     

地铁线邻近建筑物振动特性及参数影响分析

建立了车辆-轨道-隧道及大地-房建结构空间耦合动力学模型,通过子模型间的相互作用关系实现了车辆、轨道、下部基础及房建结构的空间耦合振动分析,并通过相关现场调研和测试验证了模型的可靠性,分析了隧道埋深、建筑高度、楼板厚度、车辆运行速度等参数对建筑物振动特性和振动衰减的影响规律.研究发现,当隧道埋深在11.6m至21.6m间变化时,地表距离隧道中心线10~60m的范围存在振动放大区;隧道埋深从11.6m增大至21.6m,各楼层振级下降幅度为8.3~13.4dB,建筑物振动模态从以高阶振型为主转变成以低阶振型为主;地铁线附近建筑物层数越低,结构的振动响应越小;楼板厚度由0.15m增加至0.25m,各楼层振级下降幅度为0.9~7.4dB;车辆速度由80km/h降低至40km/h,各楼层振级下降幅度为5.7~6.9dB.可见,当地铁线路先于建筑物存在时,适当增加建筑物楼板厚度、降低行车速度、避开振动放大区是控制建筑物结构振动的有效方案.     

高瓦斯隧道施工通风处理数值模拟分析

采用计算流体动力学软件(简称CFD软件)对紫坪铺高瓦斯隧道施工通风处理效果进行模拟,从瓦斯浓度降低方面来看,1m/s风速能满足通风要求,0.5m/s风速基本能满足通风要求,0.2m/s风速不能满足通风要求。通过现场风速与瓦斯浓度的监测,在掌子面风速为0.5～0.6m/s时,隧道内瓦斯浓度在允许浓度范围之内。数值模拟方法与实际情况相符。     

大庆长垣南部地区浅层气成因类型及富集规律研究

对大庆长垣南部地区黑帝庙油层天然气地球化学分析的基础上,结合有机质的热演化规律和前人的天然气分类标准,认为黑帝庙油层天然气为生物气和油型气两种成因类型。综合松辽盆地构造演化特征、断层活动规律、砂体分布规律和圈闭类型分析,认为黑帝庙油层天然气的富集主要受源断裂和圈闭类型控制。由源断裂控制的断背斜圈闭是天然气富集的有利场所。     

植物根系的加筋作用对浅埋公路隧道施工稳定的影响

考虑不同类型植物根系的加筋效果,分别采用浅根加筋和深根锚固及其联合加筋模型,通过三维数值模拟分析,对比研究发现:植物根系的浅层加筋作用以及存在主根、侧根和须根的木本植物根系联合加筋作用对于软弱岩体浅埋公路隧道的施工稳定能够产生积极有利影响,而单纯主根型木本植物根系加筋对浅埋隧道施工稳定的影响不明显.对于浅层加筋来说,当隧道的埋深在植物根系影响深度范围之内时,植物根系的加筋作用对浅埋隧道施工稳定的影响效果最好.