浅谈瓦斯监测系统在瓦斯隧道中的应用

龙源期刊网浅谈瓦斯监测系统在瓦斯隧道中的应用作者：孙永乐来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2014年第03期摘要：在广元至达州铁路巴中至达州段一期工程中，为降低瓦斯浓度，确保瓦斯隧道的施工安全，遇到了各种困难，现场作业人员对洞内瓦斯问题进行认真分析并采取了有效的措施，及时的处理了各类瓦斯问题，使高瓦斯隧道的施工按预定施工计划顺利完成，为整个工程的顺利完工创造了有利条件。关键词：瓦斯监测系统瓦斯隧道应用0引言瓦斯监测系统多用于煤矿施工中，作为铁路隧道施工仍是一大难题，多年来铁路瓦斯隧道施工安全系统多采用煤矿瓦斯安全检测系统。现就我公司在施工瓦斯隧道应用瓦斯监测系统的方法总结如下：1监控技术综述1.1根据要求，结合本隧道高瓦斯的特点，为保证瓦斯隧道能够顺利施工，本部成立了以安全总监为组长的瓦斯检测、监测机构。加大隧道瓦斯监控，以保证隧道在持续通风下，瓦斯浓度控制在允许范围内。以徐家湾隧道为例：徐家湾隧道出口瓦斯检测采用KJ101自动监控系统、CJG10型光干涉瓦斯检测仪和AZJ-2000型便携式甲烷检测报警仪三种仪器进行相互结合，对瓦斯进行检测，进而在一定程度上确保瓦斯检测的准确性，进一步确保施工的安全性。通过采用自动监控系统，结合人工监控的方法，将KJ101-45B型甲烷传感器设置在掌子面、模板台车顶部及相关辅助洞室等，当瓦斯浓度超过0.4%时系统进行报警，当瓦斯浓度超过0.5%时作业区电源就被切断，在这种情况下，工人停止作业，同时撤出相应的作业面。同时设置GFW15型风速风量传感器，当回风处风速小于1m/s时，作业面停止作业，查找原因并及时解决。对于需要进行人工检测的部位，通常情况下保证120min进行一次检测，如果发生突出或异常情况，需要进行随时的监测。将手动式测风仪设置在洞口测风站，对回风巷的风流速度进行定期的测定。1.2测点布设要求：通常情况下，每断面至少在拱顶、两侧拱脚、两侧墙脚各距坑道周边20cm处进行检查，同时检查该5点坑道风流的瓦斯和一氧化碳；节理发育裂隙处检查可沿裂隙布设测点；隅角、塌腔等处检测按其断面大小参考隧道断面布设点位，但顶部测点不能减少。2瓦斯监控要求龙源期刊网瓦斯隧道施工过程中，建立专门的瓦斯检测队伍系统，该队伍主要由自动监控与人工监控系统组成，该系统主要对瓦斯浓度、一氧化碳浓度、风速风量等参数进行测定。2.2在洞外的新鲜风流中装设压入式通风机，进一步防止污风循环。对于瓦斯工区的通风机，通常情况下需要设置两路电源，同时装设风电闭锁装置。2.3对于瓦斯隧道来说，通常情况下，每班需要对开挖掌子面按照规定进行检查，平常按1次/2h频率检查。2.4瓦斯检测地点及范围的要求：开挖工作面风流、回风流中；爆破地点附近20m内的风流中及局部塌方冒顶处；局扇附近10m内的风流中；坑道总回风流中，斜井与正洞的横通道；各种作业台车和机械附近20m内的风流中；电动机及开关附近20m内的风流中；超前探孔孔口、孔内。3瓦斯监控机构结合瓦斯隧道施工的特点，成立由经理部安全总监担任组长、工程部、安质部部长及分部经理、施工队队长为副组长，分部技术员、瓦检员、安全员等为组员的徐家湾隧道瓦斯监控小组，对隧道施工瓦斯浓度进行全程监控。监控小组组长对瓦斯隧道瓦斯检测进行总体负责；副组长和组员对隧道实施小组所报数据进行审核，并且对瓦斯进行不定时的抽检，进而在一定程度上确保现场不会发生“漏检”、“假检”和“少检”的现象。4瓦斯监测方法4.1自动监控系统使用KJ101N矿用安全自动监控系统对瓦斯自动监控系统进行处理，在反映隧道风流中瓦斯，一氧化碳的最高浓度及隧道内的风速的位置悬挂传感器。KJ101N矿用安全自动监控系统详细布置：中心机房设在离隧道口约30m的值班室，机房设备由监控主机、矿用隔爆兼本安型监控分站、矿用本安全电路用接线盒、UPS电源、矿用信息传输接口，主机配KJ101N监控软件。接线及信息传输形式：所有传感器的信息都由监控分站传输到信息传输接口，再由信息传输接口到监控主机进行数据分析。其信息流程：①风机与施工用电连接：监控主机→信息传输接口→监控分站→两孔接线盒→机电设备开停传感器→隔爆兼本安型断电器→配电箱→监控分站→信息传输接口→监控主机。②甲烷连接：监控主机→信息传输接口→监控分站→甲烷传感器。龙源期刊网③一氧化碳连接：监控主机→信息传输接口→监控分站→一氧化碳传感器。④风速风量传感器连接：监控主机→信息传输接口→监控分站→风速风量传感器。隧道内连接用线一般采用两孔接线盒连接至隧道深处，当需增加检测传感器时可采用三孔接线盒连接。⑤监测项目。根据有关规定，结合本隧道地质情况及瓦斯涌出情况，甲烷浓度、一氧化碳浓度，风速风量等成为隧道出口段监控的项目。⑥监控系统的布设。根据技术要求在距洞口50m处拱顶设置GTH500型电化学式一氧化碳传感器，KJ101-45B型甲烷传感器及GFW15型风速风量传感器各1台；瓦斯传感器主要设置在易引起瓦斯发生积聚、且位置相对固定、重要的地方，通常隧道瓦斯探测器设置在掌子面处（开掘处）、衬砌处、加宽带和回风口四类环境，隧道瓦斯涌出在不同的环境具不同的涌出特征。4.2人工检测。现场瓦检员、进洞工班长按每次上下班和工作期间1次/h用CJG10型光干涉瓦斯检测仪检测；管理人员按每次上下班检测和工作期间1次/2h用AZJ-2000型便携式甲烷检测报警仪进行检测。4.2.1检测要求①成立专门瓦斯检测班，并由经过专业培训合格且取得证件人员组成，每班3人，共9人。②严格执行“一炮三检制”和三人连锁放炮制。③瓦斯检查工作必须严格执行巡回检查制度、交接班制度、请示报告制度。④瓦斯检查过程中不得使瓦斯和二氧化碳浓度超过0.5%或其他有害气体浓度超过规定的区域。4.2.2检测频率检测频率要求能代表全部可能存在瓦斯灾害的时间段。①检测段瓦斯浓度含量在0.5%以下时，每隔0.5～1h检查一次；在0.5%以上时，应随时检查，不得离开掌子面，发现异常及时报告，并采取有效措施保证施工安全。②适当对洞内死角，尤其是对隧道上部、坍塌洞穴、避人（车）洞等各个凹陷处通风不良、瓦斯易积聚的地点增加检测频率；当班未作业的工作面，每班至少检查一次。龙源期刊网③装药前、装药后、爆破后均必须单独增加检测。根据检测结果判断是否在允许作业范围之内。④如停风区中瓦斯浓度超过0.5%时，必须制定排瓦斯的安全措施，控制风速，回风系统必须同时停电撤人。⑤因全面停电，主要通风机停止运转后，必须恢复通风，排出瓦斯。⑥出现异常情况时随时检测。4.2.3检测数据分析①KJ101N矿用安全自动监控系统。KJ101N矿用安全自动监控系统对瓦期突出区域和瓦斯易积聚处进行实时监控。在每天下午17：00前将当天数据进行汇总，并将瓦斯浓度绘制成曲线图。KJ101N矿用安全自动监控系统检测数据统一上报分部总工，由分部总工进行评估。在瓦斯检测数据在0.4%以下正常施工；在瓦斯检测数据在0.4%以上0.5%以下的由分部自行进行加强通风；在浓度达到0.5%或0.5%以上时，现场管理人员应逐级上报，一边到现场进行隧道撤人和加强通风的现场指导。②CJG10X型光干涉瓦斯检测仪。瓦检员将每次使用CJG10X型光干涉瓦斯检测仪检测的数据登记瓦斯检查记录，并将数据输入电脑，绘制成瓦斯浓度变化曲线图，由分部技术员对瓦斯进行分析，判断瓦斯涌出的变化。瓦斯记录在正常情况下，每星期给局指统一上报一次；如遇瓦斯超限或瓦斯涌出情况，每天向局指上报一次。局指在不定期检查时，将抽检数据记于在隧道瓦斯记录中，以备检查。同时每天向经理部有关部门上报。5结论广元至达州铁路巴中至达州段一期工程，因其所处的地理环境和地质情况结合大多隧道都属于瓦斯隧道，在施工过程中遇到多种安全事故情况，施工中认真分析出现问题的原因，采取有针对性的预防措施，较好地避免了各类安全事故的发生。同时对已出现的安全事故，采取科学有效地技术措施进行处置。总之，通过瓦斯监测系统的应用，取得了显著的效果，有效地保证了瓦斯隧道的施工安全。参考文献：[1]徐红.浅析KJ2000N网络监测系统在煤矿安全中的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012（01）.[2]宋聚勇.探析公路高瓦斯隧道瓦斯治理费用测算[J].价值工程，2012（10）.[3]纪宁波.低瓦斯隧道施工中瓦斯处理方案研究[J].城市道桥与防洪，2013（08）.龙源期刊网[4]王春梅，周仕强，李磊.KJ90监测系统在瓦斯隧道施工中的应用[J].公路隧道，2011（12）.