XXXXXXXX项目
瓦斯等级鉴定及二氧化碳检测报告
XXX单位
二〇##年一月二十五日
XXX隧道
瓦斯等级鉴定及二氧化碳检测报告
检测人员：
报告编写：
报告审查：
XXX单位
二〇##年一月二十五日
声 明
1、 本报告未加盖本中心公章无效。
2、 报告内容不得自行涂改、增删，否则因此引起的一切后果与本中心无关。
3、 未经本中心书面批准，不得复制测试报告。
4、 送样委托检验，本中心不对样品来源负责，报告结果仅对所鉴定样品有效。
5、 对试验报告若有异议，请在报告发出之日起十五日内向本中心提出。
《XXX隧道瓦斯等级鉴定及
二氧化碳检测报告》内审意见
20##年1月25日，XXX单位组织有关专业技术人员对《XXX隧道瓦斯等级鉴定及二氧化碳检测报告》进行了内部审查，经认真审查，形成初步审查意见如下：
（1）本检测报告依据较充分，使用规范恰当，工作方法合理。
（2）隧道区地质条件分析较为详尽，对隧道区瓦斯等气体的形成原因以及涌出形式的分析基本符合实际。
（3）瓦斯（二氧化碳）涌出量的测定方法与计算公式正确，计算参数与计算结果基本准确。
（4）在瓦斯涌出量分析基础上，对隧道瓦斯等级的认定符合规定，由此提出的瓦斯等气体防治方案的建议基本可行。
同意上报相关部门审查后实施。
审查负责人：
XXX单位
二〇##年一月二十二日
目 录
1 概况............................................ 1
1.1 项目概况......................................... 1
1.2 目的及任务....................................... 1
1.3 执行的技术规范、规定及标准....................... 2
1.4 以往地质资料..................................... 3
1.5 鉴定工作情况..................................... 3
1.5.1工作组织情况................................... 3
1.5.2完成工作量..................................... 3
2 隧道区地质条件简述............................... 5
2.1 自然地理......................................... 5
2.1.1 地形地貌....................................... 5
2.1.2 气象及水文..................................... 5
2.2 地层岩性......................................... 6
2.3 地质构造及地震................................... 7
2.4 水文地质......................................... 8
3 隧道瓦斯地质分析................................ 10
3.1 瓦斯成因分析.................................... 10
3.2 瓦斯涌出形式分析................................ 10
4 瓦斯（二氧化碳）测定与计算...................... 12
4.1 测定方法........................................ 12
4.2 参数计算........................................ 14
5 鉴定结果与分析.................................. 15
5.1鉴定结果........................................ 15
5.2鉴定结果分析、评价.............................. 15
6 瓦斯（二氧化碳）防治方案建议..................... 16
附表
附表一 瓦斯和二氧化碳涌出量测定原始记录表
附表二 瓦斯和二氧化碳涌出量基础数据表
附表三 瓦斯等级鉴定和二氧化碳测定结果表
附件
1、资质文件
2、华川巴西[2014]6号
3、现场工作照片
4、XXX隧道瓦斯检测点平面布置示意图
1 概况
1.1项目概况
XXX隧道(以下简称XXX隧道)是四川省301线XX村至XXX过境公路新建重点工程，隧道左右洞共计4091.2m,隧道设计速度为60km/h。左线隧道长2043.59m，纵坡为-2.946%的下坡，隧道起止桩号分别为：ZK4+760—ZK6+796；右线隧道长2047.519m，纵坡为-2.95%的下坡，隧道起止桩号分别为：K4+760—K6+809。
目前，XXX隧道进口左洞已施工230m，右洞已施工70m；隧道出口左洞已施工234.8m，右洞已施工234.6m。在施工过程中，XXX隧道出口左洞于20##年12月25日发现不明气体（掌子面桩号ZK6+549.2，进尺234.8m），右洞于20##年1月8日发现不明气体（掌子面桩号YK6+560.87，进尺234.6m）,现已全面停止隧道出口洞内作业，采取了封闭洞口、加强通风等相关安全技术措施，及时汇报了监理、业主等相关单位及部门，并联系隧道瓦斯等级鉴定工作。
隧道各工区施工均采用2×55KW对旋压入式局部通风机通风，其额定风量为1250～680m3/min。
1.2 目的及任务
本次评估工作的目的是：通过对XXX隧道工区瓦斯鉴定工作，确定出隧道瓦斯等级（低瓦斯、高瓦斯和突出危险瓦斯隧道），为隧道设计、施工和监测提供瓦斯依据，防止XXX隧道瓦斯事故的发生，保证隧道施工人员及其相关人员的人身安全，确保隧道施工顺利完成。其主要任务如下：
（1）调查了隧道区瓦斯地质及隧道施工情况，对隧道区的瓦斯成因与瓦斯涌出形式进行了初步分析；
（2）重点调查了施工期间两次瓦斯涌出情况及瓦斯在隧道中的涌出位置、强度、气味(压力)以及处理措施等。
（3）通过调查分析，结合相关规范，制定本次检测方案，主要包括瓦斯测压和涌出量测定，并在现场准备测压工具等。
（4）通过瓦斯、二氧化碳检测和风量测定，计算隧道瓦斯涌出量、划分隧道瓦斯等级。
（5）提出瓦斯防治方案及建议。
1.3 执行的技术规范、规定及标准
本次隧道瓦斯等级鉴定依据的主要技术规范有：
（1）《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120—2002）；
（2）《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ 1047-2007）；
（3）《防治煤与瓦斯突出规定》，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，20##年8月；
（4）《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》，国家安全生产监督管理总局，20##年3月；
（5）《煤矿安全规程》（2011），国家安全生产监督管理总局；国家煤矿安全监察局；
（6）《中华人民共和国安全生产法》（2011）；
（7）《矿山安全法》；
（8）《矿井通风安全装备标准》（MT/T5016—96）；
（9）《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94 ）。
1.4 以往地质资料
根据资料收集，该区前人地质工作及成果资料主要有：
（1）1977～1980年四川省地质局航空区域地质调查队第5份对本区开展了1：20万区域地质测量，提交有《仪陇幅》区域地质调查报告；
（2）《S301 线XXX村至XXX过境公路新建工程两阶段初步设计工程地质勘察报告》；
（3）20##年10月至今，XXX先后在巴中市通南巴平地域进行了自然气中浅层勘察工作，进一步探明区域储量，初步探明天然气储量1700亿立方米。
1.5 鉴定工作情况
1.5.1工作组织情况
(1)收集隧道工区瓦斯地质与隧道施工情况，调查隧道瓦斯涌出情况，了解掌握在隧道中的瓦斯涌出位置、强度、气味以及处理措施等。
(2)根据相关规范，制定本次隧道瓦斯、二氧化碳检测及隧道掌子面瓦斯压力测定方案。
(3)在隧道瓦斯检测过程中，分别对隧道掌子面、总回风段的瓦斯（主要指甲烷）、二氧化碳等有害气体浓度进行检测，进行风速测定，计算隧道瓦斯涌出，划分隧道瓦斯等级。
1.5.2完成工作量
(1)调查了隧道工区瓦斯地质与隧道施工情况，对隧道工区的瓦斯成因与瓦斯涌出形式进行了分析，重点调查了20##年12月25日与20##年1月8日两次瓦斯涌出情况，详细询问了在隧道中的瓦斯涌出位置、强度、气味（压力）以及处理措施等。
(2)根据上述调查分析，结合相关规范，制定了本次隧道瓦斯、二氧化碳检测及隧道掌子面瓦斯压力测定方案。
(3)按照检测方案，首先使用CJG-10（A）型光干涉式甲烷测定器、CD4型多参数气体测定器对隧道各工区掌子面、总回风段进行有害气体浓度检测，现场发现隧道出口左右洞掌子面探眼内最大瓦斯浓度分别为0.80%和0.90%，洞掌子面拱顶部瓦斯浓度分别为0.10%和0.12%，总回风段瓦斯浓度分别为0.05%和0.06%，二氧化碳、一氧化碳及硫化氢浓度为零；隧道进口左右洞均无瓦斯、二氧化碳、一氧化碳及硫化氢。然后分别在隧道出口左右洞、进口左洞（进口右洞仅施工70m,无需测压）掌子面各施工了满足测压条件的四个探孔，安装了测压表，连续5天观察测定各孔的瓦斯压力变化情况，详细记录收集隧道瓦斯参数。
(4)在隧道瓦斯检测过程中，使用CJG-10（A）型光干涉式甲烷测定器、CFJ5型机械风速表、CD4型多参数气体测定器等仪器，分别对隧道出口左右洞、进口左洞（进口右洞仅施工70m, 经检测无有害气体，无需进行瓦斯等级鉴定）掌子面、总回风段的瓦斯（主要指甲烷）、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等有害气体浓度进行检测，并对对应处的风速进行了测定，为计算隧道瓦斯涌出量和划分隧道瓦斯等级取得了可靠参数。
2 隧道区地质条件简述
2.1 自然地理
2.1.1 地形地貌
隧址区为构造剥蚀低山、深丘地形，地势北高南低，顺地层走向沟脊相间，受砂泥岩软硬岩类组合特征的影响，在流水作用、风化作用下总体表现为深谷、台梁式地貌。
隧址区最高点位于XXX一带，海拔标高775.5m。山体大致呈南北向台梁式展布，隧道进、出口段为冲沟谷地。地形切割最低点位于彭家沟，海拔标高484.80m，相对高差291m。地形地貌受地层岩性和地质构造控制，泥质岩段多形成谷地或宽缓的剥蚀槽状地形，砂岩段常形成鳍脊陡坡、陡壁。区内自然斜坡坡角一般12°～26°。区内植被茂密，沟谷深切。场地斜坡表层多为粉质粘土，出口段沟口可见块石零星分布，山体基岩大片出露，在谷地、缓坡一带垦有水田、旱地，农舍多沿谷底溪沟分布。
2.1.2 气象及水文
隧址区属于四川盆地亚热带湿润季风气候区，因北有米苍山、东北有大巴山阻隔寒流，气候温和，雨量充沛，具有冬暖春早、夏热秋凉、多雾少霜的特点。 多年平均气温为16.9℃，最低月平均气温为5.7℃，极端最低气温-5℃，最高月平均气温为29.3℃，极端最高气温40℃；多年平均降雨量为1139．0 毫米，最大年降雨量为1506．2 毫米，最小年降雨量为639．5 毫米，且年内降雨量分配极不均匀：多集中在每年的5～10 月，占年平均降雨量的80％左右。
主要河流为巴河，属于长江水系，位于隧道出口东约2.3km，为本区的侵蚀基准面，工作期间，河面宽80-118m，流速0.47～0.78m/s，流量约320m3/s。工作期间在本线路终点段水面高程约341.10m。
2.2 地层岩性
隧址区地层属“四川盆地川北通江小区”区划，出露有上侏罗统和下白垩统地层，岩性较为单一，主要为河湖相沉积的砂、泥岩。地表上覆坡残积（Q4dl+el）粉质粘土。隧址区地层主要为白垩系下统白龙组(K1b)、苍溪组(K1c)地层，岩性主要为青灰色、灰色中至厚层状砂岩、青灰色粉砂岩，紫红、薄至中厚层状泥岩、粉砂岩及泥岩。区内砂泥岩地层普遍含钙质，多为泥质、钙泥质胶结。
地层岩性由新至老分述如下：
（1）坡、残积层（Q4dl+el）
粉质粘土，以褐黄色为主，局部为灰紫、紫红、灰色，可塑～硬塑状。含约25～30%的碎石、角砾等，进洞口段含30-40%的大块石，石质成份多为砂岩、粉砂质泥岩。主要分布于场地平缓斜坡地带，局部垦为旱地。
（2）白垩系白龙组（K1b）
白垩系白龙组分布于K5+270～K6+180，主要岩性为砂岩、泥岩。
泥岩（K1b-Ms）：紫红色，主要由粘土矿物成分组成，泥质胶结，中厚层～厚层状，夹泥质粉砂岩透镜体，分布于XXX山顶平台。
砂岩（K1b-Ss）：灰色，主要由长石、岩屑、石英及云母等矿物成分组成，钙泥质胶结，厚层～巨厚层状，斜层理发育，底部粒度渐粗，底部见底砾岩层，底面凹凸不平与下伏苍溪组第四段（K1c4）泥岩呈假整合接触。该段砂岩分布隧道K5+270～K6+180，地貌上形成陡崖。
（3）白垩系苍溪组（K1c）
白垩系苍溪组为区内主要地层组。分布于隧道进口和出口段。主要岩性为砂岩、泥岩和粉砂岩。
泥岩（K1c-Ms）：紫红色，主要由粘土矿物成分组成，泥质胶结，中厚层～厚层状，夹泥质粉砂岩透镜体，分布于隧道进出口的斜坡地带。
粉砂岩（K1c-St）：紫红色，泥质粉砂结构，钙泥质胶结，薄～中厚层状，分布于分布于隧道进出口的斜坡地带。
砂岩（K1c-Ss）：灰色，主要由长石、岩屑、石英及云母等矿物成分组成，钙泥质胶结，厚层状，斜层理发育，地貌上多形成陡坎。
强风化砂岩厚约2～5m；强风化泥岩和泥质粉砂岩厚约2～3m。
2.3 地质构造及地震
隧址区位于四川沉降盆地川中褶皱带北部的仪陇一巴中莲花状构造中段，区内无新近活动构造或隐伏断层发育，其发育的主要构造形迹为恩阳向斜，其西端轴向为NE45°，向东至恩阳镇后渐转为近东西向，延伸长约17 公里，两翼及核部均由白垩系下统地层组成，两翼不对称，其中北翼较陡，岩层倾角约2～8°，南翼较缓，岩层倾角约2°左右。
隧址区位于恩阳向斜北翼，属单斜构造。地层倾向200°，倾角4°。根据野外调查实测，隧道区主要发育2 组节理裂隙：
①J1 组节理倾向90°，倾角79°；节理面不平整，贯通性较好，间距0.70m，延伸长度>3m，2～3 条/m，张开度5mm，局部见泥质充填；结合很差，为软弱结构面。
②J2 组节理倾向10°，倾角82°，节理面不平整，张开度10mm，间距0.90m，局部见泥质充填，结合很差，为软弱结构面。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）附件《中国地震动峰值加速度区划图》（1:400万），隧道区地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱周期为0.35s。
根据《公路工程抗震设计规范》JTJ064-89 的规定，可简易设防。
2.4 水文地质
隧道区内冲沟较发育，多为季节性冲沟，其中位于隧道进出口的冲沟为常年性小型溪沟，分别为位于进口K4+780 和出口K6+890。进口端K4+780 处的冲沟宽1-1.5m,深0.8-1.5m,工作期间水量为21m3/d,水质清澈，无色、无味,可作为施工用水。出口端K6+890 处的冲沟宽3m,深2m,勘察期间水量为45m3/d,水质清澈，无色、无味,可作为施工用水。
拟建隧道穿越地层为白垩系下统苍溪组，岩性为泥岩、泥质粉砂岩和砂岩。根据隧址区地层岩性、地下水赋存条件、水理性质和水力特征，可将隧址区地下水类型划分为：松散层孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水两种类型。
（1）松散层孔隙水
零星分布于隧址区内沟槽、斜坡等地势低洼处的第四系坡崩积层碎块石中，松散层孔隙水主要接受大气降雨补给，为透水层，富水性差，水量贫乏，对隧道影响较小。
（2）碎屑岩类孔隙裂隙水
广泛分布于隧址区的白垩系下统白龙组(K1b1)、苍溪组(K1c)地层的砂、泥岩地层中，由于白龙组(K1b1)和苍溪组(K1c4)地层本身是由含水层（砂岩）和相对的非含水层（泥岩）相互迭置组成。凡岩层有一定的倾角，构成径流条件时，地下水往往具有承压性质。区内构造简单，节理裂隙较为发育，地表多以风化节理裂隙为主，随岩体埋深的增加，其完整性逐渐变好，主要接受大气降雨入渗补给及上覆含水层补给，并赋存于岩体的孔隙和裂隙网络中。由于地层中夹泥质岩类的相对隔水层，使地下水补给量受到了限制，渗流排泄能力差，地下水露头及涌水量有限，流量一般为0.01～0.1L/s，具分散出露，沿沟汇集成溪的特点，含水岩组的富水性属弱富水～中等。
3 隧道瓦斯地质分析
3.1 瓦斯成因分析
如前述，隧址区地层属“四川盆地川北通江小区”区划，辖区巴中区块整体埋藏深，构造变形弱，地层产状平缓。根据岩性、岩相、有机质类型和生源构成特征，区内烃源岩主要包括侏罗系中下统泥质岩烃源岩以及三叠系与二叠系上统等煤系烃源岩。其中，三叠系与二叠系煤系烃源岩有机质丰度较高，极有利于瓦斯等气体形成。根据实验与计算，每生成1t褐煤将产生68m3瓦斯,每生成1t肥煤产生330m3，当煤化程度进入无烟煤时，每生成1t无烟煤时，瓦斯总体积超过400m3。
烃源岩生成的瓦斯等气体，多以分散状态存在于源岩层中，通常以自由和吸附两种形式赋存于煤层及围岩中。其中自由形式的瓦斯存在于煤层的裂隙和孔洞中，这种形式的瓦斯可以自由运动，并呈现出压力；吸附形式的瓦斯按其结合形式不同，又分为吸附和吸收两种形式。吸附形式是瓦斯被吸附在煤体或岩体微孔表面上，并形成一层瓦斯薄膜；吸收形式是瓦斯被溶解于煤体微粒内部，类似于气体被溶解于液体中的现象。
煤体中瓦斯存在的形式不是固定不变的，当外界条件发生变化的，自由形式的瓦斯与吸附状态的瓦斯可以互相转化。在压力减小时自由瓦斯首先放散出来，随之一部分吸附瓦斯解吸为自由瓦斯；反之，当压力增加时，自由瓦斯又转化为吸附瓦斯。
3.2 瓦斯涌出形式分析
在上覆地层重力及构造挤压力作用下，烃源岩生成的瓦斯等气体首先向储集层运移(初次运移)。根据地层岩性，区内储集层主要包括三叠系上统和侏罗系中上统碎屑岩储集层以及二叠系中上统和三叠系下统碳酸盐岩储集层。其中碎屑岩储集层岩性主要为中粗粒长石石英砂岩，碳酸盐岩储集层岩性主要为石灰岩，岩体中孔隙及裂发育，有利于瓦斯等气体运移（二次运移）。通常在构造（断裂、褶皱）或地层圈闭中形成气藏（图3-1）。
图3-1 瓦斯气体形成与运移
通常情况下，储集层或气藏中的瓦斯等气体多埋藏于地腹深处，与隧道区相距甚远，一般难以直接进入隧道。由于隧道区地处恩阳向斜北东翼，距向斜转折端较近，岩体中纵张裂隙等构造较发育。当这些纵张裂隙与储集层或气藏导通时，便可产生裂隙瓦斯喷出，其强度主要与裂隙的大小及导通程度相关。若隧道施工中遇导通性较好的深大断裂构造时，有可能产生高压瓦斯喷出，隧道施工中必须加以防范，避免爆炸、窒息等伤亡事故发生。
4 瓦斯（二氧化碳）测定与计算
4.1 测定方法
(1)测点布置：根据规范和瓦斯涌出的形式，本次鉴定隧道出口左右洞共布置6个鉴定断面，分别为掌子面、回风面，每个断面布置3个点，共计18个测点。
(2)鉴定时间：20##年1月18日
仪器仪表：本次瓦斯二氧化碳等级鉴定使用设备为：温度计、气压计、CJG-10（A）型光干涉式甲烷测定器、CD4型多参数气体测定器，风量测定使用设备为CFJ5型机械风速表。
(3)测定内容：风速、温度、气压、瓦斯和二氧化碳浓度、测风站（点）巷道断面积。
(4)测定次数：三班，每班三次（每次瓦斯和二氧化碳浓度、风速、均测三遍；气压、温度测一遍）。
(5)测定方法：
①瓦斯浓度的测定：使用CJG-10（A）型光干涉式甲烷测定器测定把连接甲烷室入口的橡胶管伸入测定地点，然后握紧吸气球五、六次，使待测气体进入甲烷室，由目镜中观察干涉条纹移动量，读出测定结果。
②二氧化碳的测定：使用CJG-10（A）型光干涉式甲烷测定器先测定甲烷和二氧化碳的混合含量（不用纳石灰吸收二氧化碳，只用氯化钙吸收水蒸气），然后用钠石灰吸收二氧化碳测定甲烷的含量，把两次测量的结果相减所得的数乘以0.95即是二氧化碳的实际含量。
③风量测定：选择隧道断面规整并无杂物堆积的一段平直巷道做测点，采用侧身法测试。
4.2 参数计算
（1）风量计算
式中：
——风量 m3／min；
——巷道断面 m２；
——巷道表速 m3／min；
０.４——测风员所占面积 m２。
（2）瓦斯（二氧化碳）换算
式中：
——换算后二氧化碳浓度 ％；
0.955——二氧化碳换算率；
——二氧化碳实测浓度 ％。
（3）绝对涌出量计算
绝对量=风量×浓度 m3／min
三班平均绝对涌出量
式中：
——三班平均绝对涌出量 m3／min；
——鉴定日三班测定的风量 m3/min；
——鉴定日三班测定浓度 ％。
5 鉴定结果与分析
5.1鉴定结果
XXX隧道瓦斯和二氧化碳测定结果见表4-1。
由表4-1可以看出，XXX隧道出口左洞最大绝对瓦斯涌出量为0.30m3/min，右洞最大绝对瓦斯涌出量为0.32m3/min。根据《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）4.1.3规定瓦斯隧道低瓦斯和高瓦斯工区可按绝对瓦斯涌出量进行判定，工区最大绝对瓦斯涌出量低于0.5m3/min为低瓦斯工区，大于或等于0.5m3/min为高瓦斯工区，故目前该隧道出口左右洞均判定为低瓦斯工区，进口左洞判定为无瓦斯工区。
5.2鉴定结果分析、评价
根据该隧道地质资料推断隧道瓦斯主要为裂隙瓦斯，当施工探钻时打穿裂隙，使瓦斯经探眼大量涌出，具有一定压力，但裂隙内瓦斯释放较快，现场施工探孔装表测定瓦斯压力为零。在今后施工过程若遇裂隙，仍可能有瓦斯涌出，因此应加强瓦斯探防工作，坚持先探后掘的原则，防止瓦斯事故。
XXX隧道瓦斯鉴定工作在工程项目部及其相关工程技术人员的参与配合下工作，按照规定进行了风量、瓦斯（甲烷）、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等有害气体浓度的测定；对地质及气象资料、隧道各工区现场施工情况等数据收集真实，其测得的参数在允许误差范围内，按照《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）规定计算，鉴定的结果真实，可作为隧道瓦斯等级鉴定的依据。
6 瓦斯（二氧化碳）防治方案建议
XXX隧道各工区在施工过程中，一是加强超前瓦斯地质探孔，防止误穿裂隙涌出瓦斯等有害气体造成事故；二是加强隧道各工区通风管理，保证各工区风量符合《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）规定；三是配备有害气体检测人员及监控系统，增添甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等有害气体检测、监控仪器仪表，对有害气体进行常态化监测；四是加强施工爆破安全管理，使用煤矿许用爆破器材，坚持装药前、爆破前、爆破后瓦斯检查，俗称“一炮三检“，防止爆破火焰引燃或引爆甲烷等有害气体，造成事故；五是对隧道内电气设备及作业机械进行必要的瓦斯防爆改造，以更加全面地保证瓦斯安全；六是由专业单位编制全面系统的隧道施工期间瓦斯防治方案及紧急预案。
