【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有害气体勘察与评价领域，具体而言，是一种山区铁路隧道有害气体分段分级评价方法。
技术介绍
1、瓦斯首先由煤矿行业提出，由于大多数瓦斯隧道与煤层伴生，故隧道工程中沿用了瓦斯的概念评价危害性，使人们总是将瓦斯的概念与煤联系在一起。而含油气盆地内存在的浅层天然气属于非煤瓦斯，将瓦斯的概念与煤联系在一起不利于人们认识非煤瓦斯赋存规律的复杂性。石油等行业一般将埋深小于1500m天然气划分为浅层气，虽长期以来，浅层天然气的相关研究多从能源开采、利用等角度开展，其对隧道等工程建设的影响并未受到广泛的关注。直至随着我国铁路、公路、水利水电等行业快速发展，大量隧道工程不可避免需要穿越浅层天然气地层，浅层天然气爆炸严重危害到隧道工程的安全施工建设。因此，在隧道前期勘察设计阶段，亟需详细准确查明浅层天然气隧道瓦斯浓度及涌出量，综合勘察与评价浅层天然气隧道瓦斯危害性。
2、浅层天然气的运移主要依靠各种断裂构造和节理裂隙，裂隙网络分布的随机性使得浅层天然气的赋存分布难以预测，浅层天然气的不确定性使得隧道不同区域受到的危害程度不尽相同，进一步增大了有害气体的准确勘察与评价。目前浅层天然气隧道瓦斯勘察与评价主要通过研究分析区域地质资料以及钻孔有害气体测试，这就需要要求在隧道开展大量钻孔钻探及有害气体测试，但是目前钻孔布置多是依赖从业人员对隧道地质条件的认识及工程经验，多为定性布置钻孔，且钻孔内有害气体需要大量开展瓦斯逸散试验和瓦斯聚气试验，工作量巨大，需要大幅增加勘察成本和周期，造成不必要的工程浪费。
技
1、本专利技术所要解决的问题是提供一种山区铁路隧道有害气体分段分级评价方法，以有效缩减勘察周期，节约勘察成本，且提升勘察精度。
2、本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案是：
3、本专利技术的一种山区铁路隧道有害气体分段分级评价方法，包括如下步骤：
4、①基于区域油气地质背景、气田生储盖组合和隧道地质条件，将隧道洞身段进行工程地质分区；
5、②布置试验孔通过瓦斯聚集试验检测瓦斯浓度，通过瓦斯逸散试验计算瓦斯涌出量，拟合得到瓦斯浓度分级标准公式为：
6、c＝5.2/(πr2)e2.2q+10220 (1)
7、式中，c为钻孔的瓦斯有害气体浓度，q为钻孔内瓦斯绝对涌出量，r为钻孔内套管半径；
8、根据现行的《铁路瓦斯隧道技术规范－tb 10120-2019》中采用瓦斯绝对涌出量q判别瓦斯危险性等级的判定标准，将微瓦斯、低瓦斯和高瓦斯工区的瓦斯绝对涌出量q判定标准代入式(1)，构建的山区铁路隧道瓦斯浓度分级标准为：当c≥28200ppm，处于高瓦斯工区；当28200ppm＞c≥12200ppm，处于低瓦斯工区；当c＜12200ppm，处于微瓦斯工区；
9、③在工程地质分区布置若干钻探勘察孔，钻探勘察孔间距为孔深的1.5～3倍，通过瓦斯聚气试验封孔24h测试瓦斯浓度；
10、④基于孔内实测瓦斯浓度和瓦斯浓度分级标准，绘制山区铁路隧道沿线瓦斯浓度变化曲线，对隧道分段进行瓦斯综合评价。
11、本专利技术一种山区铁路隧道有害气体分段分级评价方法的主要有益效果在于：将隧道洞身段划分为若干工程地质分区，在每个工程地质分区进行钻孔，减少钻孔数量；通过拟合分析分析瓦斯浓度和瓦斯涌出量之间的关系，得到瓦斯浓度分级标准公式，构建瓦斯浓度分级标准，在确保连续勘探的同时减少瓦斯逸散试验次数；该勘察与评价方法能够有效缩减勘察周期，节约勘察成本，提升勘察精度。
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1.一种山区铁路隧道有害气体分段分级评价方法，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种山区铁路隧道有害气体分段分级评价方法，其特征在于：步骤①所述工程地质分区依据包括地层岩性、断层、背斜构造、节理密集带及有害气体运移模式。
3.如据权利要求1所述的一种山区铁路隧道有害气体分段分级评价方法，其特征在于：步骤②所述瓦斯逸散试验是通过敞孔0min、1min、2min……n min，通过瓦斯检测仪实时测量钻孔内瓦斯浓度随敞开时间的变化情况，并根据式(2)计算瓦斯绝对涌出量Q：
4.如权利要求1所述的一种山区铁路隧道有害气体分段分级评价方法，其特征在于：步骤③所述钻探勘察孔的孔深均超过隧道基底10～15m。
5.如权利要求1所述的一种山区铁路隧道有害气体分段分级评价方法，其特征在于：步骤③所述瓦斯聚集试验是通过封孔0h、1h、2h……mh，实时测量钻孔内瓦斯浓度随封孔时间的变化情况，并将实测最大值作为钻孔瓦斯最大浓度。
6.如权利要求1所述的一种煤系地层隧道瓦斯分段勘察与评价方法，其特征在于：步骤③所述钻探勘察孔包括垂直勘察孔、
...【技术特征摘要】
1.一种山区铁路隧道有害气体分段分级评价方法，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种山区铁路隧道有害气体分段分级评价方法，其特征在于：步骤①所述工程地质分区依据包括地层岩性、断层、背斜构造、节理密集带及有害气体运移模式。
3.如据权利要求1所述的一种山区铁路隧道有害气体分段分级评价方法，其特征在于：步骤②所述瓦斯逸散试验是通过敞孔0min、1min、2min……n min，通过瓦斯检测仪实时测量钻孔内瓦斯浓度随敞开时间的变化情况，并根据式(2)计算瓦斯绝对涌出量q：
4....
【专利技术属性】
技术研发人员：陈明浩，周航，张广泽，李东，张培胜，苏培东，张营旭，邱鹏，张明，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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