隧道施工監控量測方案說明(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 斯檢查員必須經專門培訓，考試合格，持證上崗。根據《煤礦安全規程》及有關規定，專職瓦斯檢查員必須使用光干涉式甲烷測定器檢查瓦斯，同時檢測CH4（甲烷）和C02 （二氧化碳）兩種氣體濃度。（1）光干涉式甲烷測定器　　光學瓦斯檢測器是根據光的干涉原理制成的，除了能檢查CH4濃度外，還可以檢查C02濃度，瓦斯濃度在0％～l0％，使用低濃光干涉甲烷測定器；瓦斯濃度在10％以上，使用檢測范圍是0％～l00％的高濃度光干涉式甲烷測定器。　　光干涉式甲烷測定器屬機械式瓦斯檢測儀器，具有儀器使用壽命長，經久耐用的特點，但受環境和人員操作等多種因素的影響，為了能保證檢測結果準確有效指導施工、防止安全事故的發生，必須注意如下事項：　　①使用前，須檢查水分吸收管中的硅膠和外接C02吸收管中的鈉石灰是否變質失效，氣路是否通暢，光路是否正常；將測微組刻度盤上的零位線與觀察窗的中線對齊，使干涉條紋的基準線與分劃板上的零位線相對齊，取與待測點溫度相近的新鮮空氣置換瓦斯室內氣體。　　②檢測時，吸取氣體一般捏放皮球以5～l0次為宜。　　③測定甲烷濃度時，要接上C02吸收管，以消除C02對CH4測定結果影響。　　④測C02濃度時，應取下C02吸收管，先測出兩者的混合濃度，減去已測得的CH4濃度即可粗略算出C02濃度。　　⑤干涉條紋不清，是由于隧道中空氣濕度過大，水分不能完全被吸收，在光學玻璃管上結霧或灰塵附著所致，需更換水分吸收劑或拆開擦拭即可。　　⑥C02吸收管中的鈉石灰失效或顆粒過大，C02會在測定CH4濃度時混入瓦斯室中，使測定的CH4值偏高，所以要及時更換鈉石灰，確保儀器測量準確。⑦空氣不新鮮或通過瓦斯的氣路不暢通，對零地點的溫度、氣壓與待測點相差過大，均會引起零點的漂移，所以必須保證在溫度、氣壓相近的新鮮氣流中換氣對零。（2）人工檢測瓦斯測點的布置和檢測要求1)、測點布置（即檢測地點）：①掌子面（即掘進工作地點）；②回風(視要求選用)；③進風、即所有壓入式扇風機入口處風流；④所有洞室；⑤總回風（即抽出式主要扇風機入口風流）；⑥放炮點；⑦超前地質預報作業的鉆孔（或探孔）點；其他瓦斯可能積聚和發生瓦斯事故的地點（根據各級領導和專項措施的要求按需設置），如：放炮地點等處。2）、檢測要求：①隧道中的各測點人員使用光干涉式甲烷測定器檢測時，采用五點法檢測，即對巷道的頂部、腰部兩側、底部兩側距巷道周邊200mm處檢測，取五點中最大濃度為該處瓦斯（含二氧化碳）濃度，進行日常管理；②躲避式物資存放洞室人工瓦斯檢測應在洞室最里處檢測，襯砌斷面變化處在斷面變化最高處檢測，仍采用五點法檢測；③，回風檢測應在距回風口往掌子面15米斷面中檢測，進風檢測應在壓入式扇風機入口處檢測，高冒區檢測應采用五點法在高冒區檢測，總回風應在抽出式主要扇風機入口前平直巷道中檢測；④檢測頻率（次數）的規定：洞室、總回風、高冒區、進風、回風、掌子面原則上每兩小時檢測一次；電焊時每小時檢測一次；掌子面出渣時每一小時檢測一次，檢測按五點法進行，放炮地點每放一次炮均應按“一炮三檢”制要求檢測（對爆破地點和起爆地點風流中瓦斯濃度進行檢查，%方可放炮）。⑤濃度控制及措施：根據《煤礦安全規程》、《鐵路瓦斯隧道技術規范》等相關規定，結合本隧道施工工程項目部關于嚴格控制瓦斯濃度的規定，本方案瓦斯檢測濃度控制標準為：%時報警（瓦檢人員向現場負責人報警，由現場負責人向各級領導匯報并立即組織有關人員查明原因進行處理），%時，瓦檢人員應立即向現場施工負責人報告，由現場施工負責人立即組織停止工作，撤出人員，切斷隧道中電源，并報告項目部經理，由項目經理向各級領導匯報，由有關專業人員制定措施，進行處理。%方可復電。⑥記錄：瓦斯檢查員檢查瓦斯后應記錄在當班瓦斯手冊和現場瓦斯檢查牌板上。⑦隧道高處瓦斯檢查、應使用瓦斯檢查杖和折疊人字梯，以保證巷道高處瓦斯檢查到位。⑧光干涉甲烷測定器每半年必須進行一次檢定，合格方可使用，使用人員日常使用中發現儀器故障，必須及時送有關專業人員維修，以確保儀器完好。自動監測本方案自動監測采用便攜式甲烷（自動）檢測報警儀和瓦斯安全監測系統進行監測。（1）便攜式甲烷（自動）檢測報警儀監測要求：①攜帶人員:進入撐子面和隧道內的以下人員必須攜帶便攜式甲烷（自動）檢測報警儀連續監測工作地點瓦斯濃度：a、放炮員；b、班組長、c、現場值班負責人、d、到隧道檢查的各級管理人員（每一行人至少攜帶一臺）、e、流動作業的檢修人員、f、各類機車駕駛員、g、其他相關人員；②便攜式甲烷（自動）檢測報警儀報警點的設置：%；③便攜式甲烷（自動）檢測報警儀必須由監測組專人統一管理，連續使用8小時必須繳回儀器室充電。每七天必須進行一次調校，每半年必須送專業機構檢定一次，合格方可使用，以保證儀器靈敏、可靠。（2）瓦斯安全監控系統設計：隧道施工使用瓦斯監測系統的目的是為了通過采用新技術來改進掘進過程中的安全狀況，即隧道無論是采用簡單的檢測手段還是采用復雜的瓦斯監測系統，其目標都是：改善隧道內的環境與安全條件，提高開挖進度，保證隧道按時完工。為此，監測系統的選擇主要應從以下幾個方面考慮。　　1)瓦斯隧道災害情況　　如隧道瓦斯涌出量、沖擊地壓及地溫地熱等災害及程度都是確定建立隧道瓦斯監測系統類型的依據。　　2)瓦斯隧道的實際施工情況　　要根據隧道施工中開挖面的數量、機電設備安裝地點、數目等需要監測地點的數量來確定瓦斯監測系統的裝備容量，并應在此基礎上再考慮20％～30％的備用量。　　3)系統的功能　　選擇隧道瓦斯監測系統時應優先配用計算機系統進行數據處理，不僅軟件功能要強，而且要易于開發、有足夠的容量、能夠用于數據統計、計算及報表編制工作。在計算機的選型上應優先使用兼容機種，要能方便和工區計算機聯網。　　4)綜合技術、經濟方面　　在進行隧道瓦斯監測系統的選型時應從技術的先進性、性能的穩定性、安全和經濟效益、使用維護方便性等方面進行綜合技術經濟分析，以作為選擇隧道瓦斯監測系統的依據。（3）監測系統的選型　　原則上，被監測信息量是確定系統大小的依據。結合隧道的實際情況，考慮以上配置因素，縉云山隧道選用KJ90NA型瓦斯安全監測系統（隧道出口和進口各安設一套該系統）。　　KJ90NA型自動監測系統采用分部式網絡化結構，一體化嵌入式設計，具有紅外遙控設置，獨特的三級斷電控制和超強異地交叉斷電能力，可實現計算機遠程多級聯網集中控制和安全生產管理。系統由洞外計算監控中心、洞內分站、洞內風速傳感器、低濃度瓦斯傳感器、風速傳感器、一氧化碳傳感器、遠程斷電儀和自動報警器等組成，工作原理如圖1所示。注:圖中T代表瓦斯傳感器；W代表風速傳感器；H代表有毒有害氣體傳感器圖1 KJ90NA一體化監控系統原理示意圖　　隧道進出口自動瓦斯監測系統分別由l臺主控計算機、2臺洞內分站、8臺低濃度瓦斯傳感器、2臺風速傳感器、2臺遠程斷電儀、1臺報警器、l套設備電源和1臺備用電源組成（以上設備為現場安設的設備、未含備用設備）。系統瓦斯監測范圍設置為：0％～4％CH4，瓦斯檢測反應速度≤30 s；風速監測范圍設置為：～15 m／s。系統可實現洞內傳感器聲光報警及洞外監控中心自動報警。（4）信息傳輸系統電纜選用及布置要求　　①監測系統傳輸電纜要專用，以提高可靠性。　　②監測系統所用電纜要具有阻燃性。　　③監測系統中各設備之間的連接電纜需加長或作分支連接時，被連接電纜的芯線應采用接線盒或具有接線盒功能的裝置，用螺釘壓接或插頭、插座插接，不得采用電纜芯線導體的直接搭接或繞接的方式。　　④具有屏蔽層的電纜，其屏蔽層不宜用作信號的有效通路。在用電纜加長或分支連接時，相應電纜之間的屏蔽層應具有良好的連接，而且在電氣上連接在一起的屏蔽層一般只允許一個點與大地相連。　　⑤所有傳輸系統直流電源和信號電纜盡量與電力電纜沿隧道兩側分開敷設，若必須在同一側平行敷設時。（5）分站的安裝要求①分站應安裝在便于工作人員觀察、調度、檢驗、支護良好、無滴水、無雜物地方。 m，并加墊木或支架牢固固定。獨立的聲光報警箱懸掛位置應滿足報警聲能讓附近的人聽到的要求。②分站布置：進口設2臺分站（出口一樣設置），要求每隔500600m設置一個洞內分站，分站數量會隨著隧道進尺加長而增加，分站分置甲烷傳感器、風速傳感器、一氧化碳傳感器、遠程斷電儀和自動報警器等。　　（6）傳感器的布置安裝要求　　為了有效監測瓦斯濃度，應在隧道內拱頂部安設瓦斯傳感器，各種傳感器的安裝還必須符合傳感器說明書的要求。隧道的傳感器布置必須符合圖1要求，并應滿足下列要求。1）掌子面（工作面）傳感器布置要求隧道各掌子面設低濃度瓦斯傳感器2臺，％CH4，％CH4，％CH4，斷電范圍為掌子面中全部非本質安全型電氣設備。在實際施工過程中，使用瓦斯自動檢測報警斷電儀的掌子面，只準人工復電。人工復電前，必須進行瓦斯檢查，%后，方可人工復電。掌子面各類傳感器在放炮時應由施工人員移至安全地點，防止放炮時損壞傳感器，放炮后移回。2）洞室和斷面變化處傳感器布置要求根據隧道內的實際情況，隧道的洞室和斷面變化凹陷處傳感器布置在頂部最高點向下200mm處。3）總回風巷傳感器的布置設計總回風巷中布置一臺瓦斯傳感器，一臺風速傳感器。%CH4，上限為5m/s，各傳感器在斷面中的具體位置見圖二所示。4）饋電傳感器的設置饋電傳感器的設置同機電設備開停傳感器設置相同5）風門開關（狀態）傳感器的設置：在隧道口風門處設置一組風門開關（狀態）傳感器，連續監測風門狀態，確保通風系統穩定。6）筒開停傳感器設置：每個壓入式局部扇風機供風的風筒內（掌子面往外50米的風筒內）設置一臺風筒傳感器，連續監測風筒內有無風量。7）遠程斷電