瓦斯工区分类标准是隧道瓦斯防治最首要、最重要的标准,瓦斯隧道施工需根据工区类别确定通风、监控、电气设备、作业机械和爆破等施工组织方案,直接影响工程投资和施工效率。目前,瓦斯工区分类指标在理论计算方法上存在瑕疵,使得公路隧道瓦斯工区类别划分标准可能偏高或偏低,直接影响隧道工区瓦斯防治安全,从而造成瓦斯防治管理标准与工区实际情况不匹配,导致施工安全隐患频发以及建设资金的严重浪费。本文以重遵复线桐梓隧道为依托工程,首先通过理论分析对隧道瓦斯工区分类指标计算参数进行研究,然后运用Fluent建立隧道通风三维仿真模型,研究通风风流及瓦斯在时间与空间上的分布规律,最后结合现场实测分析优化瓦斯浓度及风速的现场测定方法。主要研究工作及成果如下:1)通过理论分析提出交通隧道瓦斯涌出不均衡系数α的取值。考虑隧道通风风流的紊乱性与瓦斯扩散的不均衡性,以及瓦斯浓度与风速实际测定的偏差,分别引入与风速及瓦斯浓度有关的安全系数K1和K2,并对隧道瓦斯工区分类指标—绝对瓦斯涌出量的计算方法进行修订。2)通过理论分析得出风流与瓦斯分布规律具有时空性,采用Fluent建立距开挖掌子面200m的隧道通风模型。从时间与空间两种维度对隧道通风风流及瓦斯分布规律进行分析,得出距掌子面120m处风速及瓦斯浓度趋于稳定的结论。3)采用Fluent对通风稳定后瓦斯及风流沿隧道空间分布的不均衡性进行多工况分析,得到反映稳定状态下风速及瓦斯浓度沿隧道空间分布不均衡性的安全系数分别为1.20和1.10,从而给出多车道隧道瓦斯工区分类指标建议值。4)在上述瓦斯时空分布规律研究基础上,结合现场瓦斯监测,综合分析提出瓦斯工区绝对瓦斯涌出量计算中瓦斯浓度的测定位置:隧道放炮通风30min后,在距掌子面120m处进行瓦斯测定。5)在上述通风风速时空分布规律研究基础上,结合现场风速监测,分析提出瓦斯工区绝对瓦斯涌出量计算中通风风速的测定位置:距掌子面120m处;同时采用Fluent在风速测面布设29个测点进行风速计算,并用MATLAB对风速测定方法进行优化,提出断面风速测点由29个减少为5个的优化建议。本文研究得到瓦斯工区分类指标建议值、瓦斯浓度及风速的现场测定方法等,为瓦斯隧道及瓦斯工区类别划分标准的合理确定提供了技术支撑,对瓦斯隧道建设的安全性和经济性具有重要意义。