陕北浅层有害气体对隧道工程的影响研究

摘要

近年来隧道工程施工通过非煤（油）系地层时发生瓦斯燃烧或爆炸事故的问题越来越引起人们的注意。鄂尔多斯盆地是我国重要的沉积盆地，分布大量的煤和油气资源，目前铁路和公路建设较多，已经发生过隧道工程通过非煤（油）系地层瓦斯燃烧的问题。通过以勘察建设中的蒙西至华中铁路工程为依托，研究探讨了鄂尔多斯盆地靖边至韩城段的隧道工程建设中的有害气体问题。
　　首先整合了煤矿部门、石油部门和铁路系统关于埋深较浅的天然气的概念，界定了在非煤（油）系地层中赋存的浅层有害气体的概念。在研究了鄂尔多斯盆地中陕北段油气田、煤田的分布、特征以及和隧道工程的关系基础上，分析了浅层有害气体对隧道工程发生影响的因素的基础上，定性地划分出浅层有害气体对隧道工程的危害等级分区；然后通过现场孔内检测、取岩样检测等测试，定量地分析了浅层有害气体对隧道工程的影响。
　　通过研究得出了蒙华铁路陕北靖边至韩城段鄂尔多斯盆地中浅层有害气体的来源、运移、聚集和分布模式。总结出和传统的煤系地层瓦斯相比，赋存于非煤（油）系地层中浅层有害气体的随机分布、游离态、量小压力低等特点。同时归纳了浅层有害气体瓦斯隧道的划分标准。根据非煤（油）系地层中浅层有害气体的特点提出浅层有害气体瓦斯隧道的设计原则，提出施工中的工程措施对策。经过施工验证，隧道的设计原则合理，工程措施得当，为工程建设带来很大的经济效益。

目录

声明

第1章 绪论

1.1研究背景

1.2天然气的成分来源和燃爆理论

1.3浅层有害气体概念的界定

1.4国内外研究的现状

1.5研究的问题及内容

1.6研究技术路线

第2章 依托工程蒙西铁路沿线的地质情况分析

2.1地形地貌

2.2地层岩性

2.3区域构造

2.4 主要含油气地层

2.5主要煤系地层

2.6小结

第3章 依托工程蒙西铁路隧道处油气田、煤矿的特征分析

3.1隧道工程

3.2油气田及含油气构造

3.3煤矿及瓦斯

3.4小结

第4章 浅层有害气体的分布及危害分区

4.1影响浅层有害气体分布因素

4.2浅层有害气体危害分区

4.3小结

第5章 现场检测及室内试验

5.1检测方法

5.2现场孔内检测

5.3现场萤光试验

5.4室内天然气成分试验

5.5室内岩芯物性试验

5.6小结

第6章 浅层有害气体形成模式及危害评价

6.1典型隧道浅层有害气体影响分析

6.2蒙西线隧道浅层有害气体影响评价结论

6.3浅层有害气体来源、存储、运移和聚集

6.4 浅层有害气体的特点

6.5 浅层有害气体隧道分类标准

6.6有害气体的涌出量

6.7浅层有害气体瓦斯隧道的设计和工程措施

6.8施工验证

6.9小结

第7章 结论及展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢