白杨林隧道瓦斯检测与监测方案

谭洲林

（中铁二局第二工程有限公司 四川 成都 610000）

白杨林隧道瓦斯检测与监测方案

谭洲林

（中铁二局第二工程有限公司 四川 成都 610000）

铁路施工的瓦斯隧道，为了防治煤与瓦斯是突出，确保施工安全，在揭煤和瓦斯专项治理工序中加强隧道瓦斯检测与监测，本文成贵铁路瓦斯隧道施工安全保障项目为依托，对隧道瓦斯检测与监测详细总结。

隧道瓦斯；检测；监测

1　工程概况

白杨林隧道起讫里程为：DK473+030～DK474+810，全长1780m。隧道进出口段均位于贵州省贵阳市清镇市暗流乡沙田村。隧道以Ⅳ级、Ⅴ级围岩为主，占隧道长度78.6%，其次为Ⅲ级围岩，占隧道长度21.4%；洞身地质以白云岩、页岩、灰岩、泥岩及砂岩夹煤层为主，本隧道DK473+540～DK474+470为煤系地层，高瓦斯地段，并且贯穿本隧道有4处断层，施工中可能遇塌方、岩溶、突水突泥及瓦斯爆炸等，需做好相应的预防措施。

2　施工阶段瓦斯检测与监测体系概述

施工阶段瓦斯检测体系由瓦斯人工检测、瓦斯自动监控体系二部分组成。

高瓦斯及瓦斯突出工点配置专职瓦检员与专用手持式瓦检仪开展人工瓦斯检测工作。专职瓦检员随身携带光干涉式甲烷测定器与便携式甲烷检测报警仪开展瓦斯检测工作。

高瓦斯及瓦斯突出工点设置瓦斯自动监控系统进行瓦斯自动监测工作。

3　瓦斯人工检测

低瓦斯及高瓦斯隧道施工时，每个工点均成立瓦斯检测班，聘用经过专业培训合格且取得证件人员的专职瓦检员，配置专用检测设备开展瓦斯人工检测工作。

3.1瓦斯人工检测地点

3.1.1瓦斯的日常检查

（1）开挖工作面进风流、回风流中，爆破地点附近20m的风流中及局部塌方冒顶处；

（2）局扇附近10m内的风流中；

（3）各种作业台车和机械附近20m范围内的风流中；

（4）电动机及开关附近20m内的风流中；

（5）隧道洞室中，如变电所、水泵房、水仓、车洞、人洞等处；

（6）错车道位置及衬砌端头；

（7）接近地质破碎带处；

（8）对放炮地点处附近20m进行“一炮三检”，装药前、爆破前、爆破后检查爆破地点附近的瓦斯；

（9）对炮碴表面瓦斯浓度进行动态检测；

（10）超前水平钻探钻孔内及附近20m内的风流中；（11）隧道的动火施工点。

3.1.2特殊情况检查

（1）地质构造（背斜、向斜）的核部地段；（2）岩溶地段的揭露岩腔内；

（3）隧道贯通前贯通掌子面；

（4）隧道揭煤时。

3.2瓦斯人工检测频率

（1）一般工序作业面每2h检测一次；

（2）特殊工序如电焊作业、防水板焊接、塌方处理等重点部位，必须保证全过程检测；

（3）对通风死角（防水板台车、二衬台车端头、塌腔、断面变化处等）每2h检测一次；

（4）对瓦斯浓度超过0.5%的地段，加强检测频率，做到不超过1h检测一次；

（5）隧道揭煤全过程检测。

3.3瓦斯人工检测管理规定

（1）专职瓦检员必须熟悉瓦斯检测仪器设备性能，且经过有资质的培训机构培训、取得上岗证后持证上岗作业。

（2）瓦斯人工检测实行24h连续检测，做到专人专面，每一个工作面每班不少于1人。

（3）实行一岗双责制，带班作业人员、工班长、安全员、洞内掌子面作业机械（含运输车辆）司机及相关管理人员进洞必须随身携带便携式瓦检仪，做到对作业工作面瓦斯浓度即时检测。

（4）瓦斯检测人员实行现场交接班制，瓦斯检测工作不得发生空班、漏检、少检、假检，交接时应留有交接班记录。

3.4瓦斯人工检测超限处置

瓦检员如检测发现瓦斯浓度0.5～0.75%时，应立即报告至值班领工员，由值班领工员报告作业队长，并逐级上报至项目安质部长、安全总监、项目总工与项目经理，并现场加强检测；瓦斯浓度超过0.5%时，值班领工员通知作业队长立即停工、断电并撤离人员，查明原因，加强通风检测，并逐级上报瓦斯浓度。待该区域瓦斯浓度降低到0.5%以下时，方可恢复正常施工。

4　瓦斯自动监控体系

4.1系统概述

瓦斯自动监控系统包括瓦斯监控系统、信息联网平台、短信报警平台、隧道口LED显示系统组成。

信息联网平台：设置联网软件采集上传监控数据，实现瓦斯监控数据的实时上传与远程访问。

短信报警平台：实现瓦斯自动监控系统信息自动通过短信分级发送。

隧道口LED显示系统：实时显示隧道内安全监控与人员定位系统信息。

4.2瓦斯自动监控系统结构

瓦斯自动监控系统主要由地面的监控主机、服务器以及隧道内的分站、各类传感器终端设备组成。

4.2.1洞口中心站的布置要求

中心站计算机电源应由在线式不间断电源或交流稳压器加后备式不间断电源（供电不小于2h）供给。

4.2.2瓦斯传感器的布置要求

隧道各掌子面设低浓度瓦斯传感器2台，衬砌台车处设2台，报警浓度为0.5%CH4，瓦斯断电浓度为0.75%CH4，恢复用电浓度为小于0.5%CH4，断电范围为隧道内全部非本质安全型电气设备。

4.2.3风速传感器及一氧化碳传感器布置要求

风速传感器及一氧化碳传感器布置于隧道掌子面与二衬之间的适当位置。

4.2.4机电设备开停传感器的设置

隧道主风机处设机电设备开停传感器，连续监测设备运行状况。

4.2.5馈电传感器的设置

馈电传感器的设置同机电设备开停传感器设置相同。

4.2.6远程断电器

每个掘进的隧道道中设置一台低压远程断电器，起到超限断电的作用。

表1　白杨林隧道安全监控系统设备配备表

4.3软件平台建设方案

4.3.1综合软件平台

（1）概述

系统平台能将各类监控子系统集成到网络平台中，并能与上级主管单位的管理系统实现兼容。将安全、生产、经营、管理等方面的信息有机地整合在一起，进行分析处理、统计、优化、发布，实现“管、控、监”一体化目标。

（2）综合自动化软件平台

平台以实时数据库为核心，对源于监控过程数据进行存储、分析，实时监测现场设备运行状态、工艺参数，并及时发出根据指标、计划及过程作出的控制信息。

（3）综合信息集成软件平台

综合信息集成软件平台通过对监控过程数据的集成、加工处理，整合出对安全管理决策有用的数据，从而在安全管理决策和实时过程控制之间架起一座桥梁，达到两者之间的信息交换和紧密集成。

（4）协同工作平台

为项目瓦斯安全管理提供统一交流、协作、协同办公的基本信息平台，整合原本分离的部门、个人的目标和工作行为，优化业务流程，提高项目瓦斯安全管理运作效率目标。

4.3.2J-FP11声光报警系统

J-FP11声光报警系统软件部分由报警实时采集模块、报警生成条件管理模块、报警监测模块、报警处理模块、报警数据管理模块、报表分析、声光报警驱动模块、声光报警模块及数据库组成。

（1）报警实时采集模块

为隧道各点的瓦斯情况实时采集模块负责专门实时采集自动化系统的报警数据，并经过处理后汇集入J-FP11声光报警系统中，进入报警处理流程。

（2）报警生成条件管理模块

报警信息就需要通过对实时数据的动态判断来产生。报警生成条件管理模块可以为自动化系统每类或每个设备参数、监测点定义报警条件，在实时监测过程中，如发现达到报警条件的数据，则自动生成报警，进入报警流程；当该数据恢复正常时，自动消除报警信息。

（3）报警监测模块

报警监测模块用于实时监测各自动化系统数据，并按照报警条件管理模块产生的报警条件库对实时数据进行判断，如发现达到报警条件，则生成报警信息；如发现原来的报警点数据恢复正常，则自动消除报警数据，报警的生成和消除由报警处理模块完成。

（4）报警处理模块

当报警监测程序监测到报警的生成或消除条件时，报警处理模块开始工作，根据需要生成或消除报警信息。对于通过报警采集模块采集的报警信息，报警处理模块根据报警实时采集模块的报警信息进行处理。

（5）声光报警模块

当报警产生后，报警信息通过报警声光驱动程序启动报警系统的声光报警功能，声光报警模块负责具体的声、光报警功能。

[1]《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）.

[2]《煤矿安全规程》.

[3]《矿井瓦斯监控管理实施细则》.

[4]《煤矿安全生产监控系统通用技术条件》.

[5]《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》（GB3836.1-2000）.

[6]《爆炸性环境用防爆电气设备》（GB3836.2-2000）.

[7]《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备“i”》（GB3836.4-2000）.

[8]《煤矿安全生产监控系统通用技术条件》（MT/T1004-2006）.

[9]《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》（AQ6210-2007）.

[10《]煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》（AQ1048-2007）.

[11]关于印发《成贵铁路高瓦斯隧道施工安全管理办法和管理专项制度》的通知（成贵[2014]55号文件）.

U456.3

A

1673-0038（2015）42-0243-03

2015-6-16

谭洲林（1976-），男，汉族，技术员，大专，建筑与施工管理专业,主要从事专职安全管理，铁路、公路、水利、房建等海底隧道、煤矿煤与瓦斯专长安全防范管理工作。