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瓦斯监测、检测方案

1瓦斯监控要求

⑴瓦斯隧道施工期间，成立专门的瓦斯检测队伍系统，该系统由自动监控与人工监控系统组成，并做为施工工序管理，由现场施工负责人主管，该系统主要测定气象参数、瓦斯浓度、风速、风量等参数。

⑵压入式通风机必须装设在洞外或洞内新鲜风流中，避免污风循环。瓦斯工区的通风机应设两路电源，并应装设风电闭锁装置。当一路电源停止供电时，另一路应在15min内接通，保证风机正常运转。

⑶瓦斯隧道每班应对开挖掌子面按规定检查，平常按1次/2小时频率检查，如有异常情况时应随时检测。每个断面应检查5个点，即拱顶、两侧拱脚和两侧墙脚各距隧道周边20cm处。

图四瓦斯检测部位示意图

⑷瓦斯检测地点及范围应符合下列要求：

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；

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；

隧道洞室中，如变电所、水泵房、水仓、车洞等处；

错车道位置及衬砌端头；

接近地质破碎带处。

2监控方案总述

根据上述要求，结合本隧道高瓦斯的特点，采用人工监控与自动监控相结合，在掌子面、模板台车顶部的上隅角设置便携式甲烷检测报警仪，在检测到瓦斯浓度＞0.5%时报警，瓦斯浓度＞1%时命令切断作业区电源，工人停止作业，并撤出作业人员。并设风速传感仪，对于回风处风速小于1m/s时停止作业并检查原因。对需人工检测的部位，保证每120分钟检测一次，遇突出或异常情况需随时监测。在洞口测风站配备手动式测风仪，定期测定回风巷的风流速度。当风流速度变化时，及时找出原因，采取措施。

仪器设备的检验按照《铁路瓦斯隧道技术规范》附录C瓦斯测定仪检测质量的控制及厂家的使用说明书进行定期检定，编制相应的管理制度。

3自动监控系统

3.1系统结构

系统主要由三部分组成：

⑴地面中心站

地面中心站是整个系统的大脑，只要用于设置、实时显示并存储隧道的环境参数。地面中心站主要由监控主机、系统软件、数据传输接口和其它计算机周边设备组成，并包含防雷设备。

⑵隧道分站

分站主要是为传感器提供电源和接收传感器数据，并把数据通过通讯线路传输到地面主机。分站由大、中、小三种类型，方便用户根据需要进行选择。

⑶传感器及控制器

传感器主要是采集隧道的环境参数，传感器的种类比较多，如：瓦斯、一氧化碳、风速、烟雾、粉尘、开停、馈电等。

控制器是系统断电的执行器，在异常情况下接收分站发来的断电信号，切断隧道的工作电源，防止意外事故的发生

系统结构见下页图：

KJ90隧道施工环境监测系统结构示意图（可扩展其它类型传感器）

3.2系统工作原理

本系统主要是采集隧道的瓦斯浓度、一氧化碳浓度及风机运行等参数，在地面机房进行24小时不间断监测；并在以上参数异常的情况下自动报警，并切断工作电源，达到隧道安全生产的目的。系统工作原理如下图：

KJ90隧道施工环境监测系统断电方案（逃生管理）

表5.4-1瓦斯传感器的参数设定

序号

地点

限值

超限处理措施

1

瓦斯工区任意处

0.5%

超限处20m范围内停工，查明原因，加强通风

2

电动机及开关2Om范围

1.0%

停止运转、撤出人员，切断电源，进行处理

3

开挖工作面风流中

0.5%

停止电钻钻孔

1.0%

停工，撤人，切断电源，查明原因，加强通风

4

工作面回风流中

1.0%

停工、撤人、处理

表5.4-2系统设备清单

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

工控计算机

研祥工控机P42.4G/80G/256M/17纯平（标配）

套

1

2

主系统软件

KJ90

套

1

3

电源避雷器

KHD90

台

1

4

信号避雷器

KHX90

台

2

5

UPS电源

STK1KV/2H

台

1

6

数据接口

KJJ46

台

1

7

中分站

KDF-3

台

2

8

瓦斯传感器

KG9701

台

5

低浓度，抗H2S

9

设备开停传感器

GT-L(A)

台

5

10

馈电断电器

KJD-18

台

3

11

两通接线盒

KP5001A2

台

30

12

三通接线盒

KP5001A4

台

15

13

主传输电缆

MHYRP1*2*7/0.43

Km

1.4

带屏蔽

14

模拟量传感器电缆

MHYVR1*4*7/0.43

Km

1.5

15

开关量传感器电缆

MHYVR1*2*7/0.28

Km

1.5

兼作断电线

3.3KJ90隧道施工环境监测系统详细布置

⑴中心机房设在立隧道口约50米的值班室，机房设备有监控主机、数据接口、电源避雷器、UPS电源，主机配KJ90监控软件，由于隧道处于高发雷区，为了更好地保护监控设备，在监控中心机房和隧道口各设信号避雷器一台。

⑵监控分站设置进隧道300m处，以及隧道排