白楊林隧道瓦斯檢測(cè)與監(jiān)測(cè)方案

譚洲林

（中鐵二局第二工程有限公司 四川 成都 610000）

白楊林隧道瓦斯檢測(cè)與監(jiān)測(cè)方案

譚洲林

（中鐵二局第二工程有限公司 四川 成都 610000）

鐵路施工的瓦斯隧道，為了防治煤與瓦斯是突出，確保施工安全，在揭煤和瓦斯專(zhuān)項(xiàng)治理工序中加強(qiáng)隧道瓦斯檢測(cè)與監(jiān)測(cè)，本文成貴鐵路瓦斯隧道施工安全保障項(xiàng)目為依托，對(duì)隧道瓦斯檢測(cè)與監(jiān)測(cè)詳細(xì)總結(jié)。

隧道瓦斯；檢測(cè)；監(jiān)測(cè)

1　工程概況

白楊林隧道起訖里程為：DK473+030～DK474+810，全長(zhǎng)1780m。隧道進(jìn)出口段均位于貴州省貴陽(yáng)市清鎮(zhèn)市暗流鄉(xiāng)沙田村。隧道以Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)圍巖為主，占隧道長(zhǎng)度78.6%，其次為Ⅲ級(jí)圍巖，占隧道長(zhǎng)度21.4%；洞身地質(zhì)以白云巖、頁(yè)巖、灰?guī)r、泥巖及砂巖夾煤層為主，本隧道DK473+540～DK474+470為煤系地層，高瓦斯地段，并且貫穿本隧道有4處斷層，施工中可能遇塌方、巖溶、突水突泥及瓦斯爆炸等，需做好相應(yīng)的預(yù)防措施。

2　施工階段瓦斯檢測(cè)與監(jiān)測(cè)體系概述

施工階段瓦斯檢測(cè)體系由瓦斯人工檢測(cè)、瓦斯自動(dòng)監(jiān)控體系二部分組成。

高瓦斯及瓦斯突出工點(diǎn)配置專(zhuān)職瓦檢員與專(zhuān)用手持式瓦檢儀開(kāi)展人工瓦斯檢測(cè)工作。專(zhuān)職瓦檢員隨身攜帶光干涉式甲烷測(cè)定器與便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀開(kāi)展瓦斯檢測(cè)工作。

高瓦斯及瓦斯突出工點(diǎn)設(shè)置瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作。

3　瓦斯人工檢測(cè)

低瓦斯及高瓦斯隧道施工時(shí)，每個(gè)工點(diǎn)均成立瓦斯檢測(cè)班，聘用經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)合格且取得證件人員的專(zhuān)職瓦檢員，配置專(zhuān)用檢測(cè)設(shè)備開(kāi)展瓦斯人工檢測(cè)工作。

3.1瓦斯人工檢測(cè)地點(diǎn)

3.1.1瓦斯的日常檢查

（1）開(kāi)挖工作面進(jìn)風(fēng)流、回風(fēng)流中，爆破地點(diǎn)附近20m的風(fēng)流中及局部塌方冒頂處；

（2）局扇附近10m內(nèi)的風(fēng)流中；

（3）各種作業(yè)臺(tái)車(chē)和機(jī)械附近20m范圍內(nèi)的風(fēng)流中；

（4）電動(dòng)機(jī)及開(kāi)關(guān)附近20m內(nèi)的風(fēng)流中；

（5）隧道洞室中，如變電所、水泵房、水倉(cāng)、車(chē)洞、人洞等處；

（6）錯(cuò)車(chē)道位置及襯砌端頭；

（7）接近地質(zhì)破碎帶處；

（8）對(duì)放炮地點(diǎn)處附近20m進(jìn)行“一炮三檢”，裝藥前、爆破前、爆破后檢查爆破地點(diǎn)附近的瓦斯；

（9）對(duì)炮碴表面瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)；

（10）超前水平鉆探鉆孔內(nèi)及附近20m內(nèi)的風(fēng)流中；（11）隧道的動(dòng)火施工點(diǎn)。

3.1.2特殊情況檢查

（1）地質(zhì)構(gòu)造（背斜、向斜）的核部地段；（2）巖溶地段的揭露巖腔內(nèi)；

（3）隧道貫通前貫通掌子面；

（4）隧道揭煤時(shí)。

3.2瓦斯人工檢測(cè)頻率

（1）一般工序作業(yè)面每2h檢測(cè)一次；

（2）特殊工序如電焊作業(yè)、防水板焊接、塌方處理等重點(diǎn)部位，必須保證全過(guò)程檢測(cè)；

（3）對(duì)通風(fēng)死角（防水板臺(tái)車(chē)、二襯臺(tái)車(chē)端頭、塌腔、斷面變化處等）每2h檢測(cè)一次；

（4）對(duì)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0.5%的地段，加強(qiáng)檢測(cè)頻率，做到不超過(guò)1h檢測(cè)一次；

（5）隧道揭煤全過(guò)程檢測(cè)。

3.3瓦斯人工檢測(cè)管理規(guī)定

（1）專(zhuān)職瓦檢員必須熟悉瓦斯檢測(cè)儀器設(shè)備性能，且經(jīng)過(guò)有資質(zhì)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)培訓(xùn)、取得上崗證后持證上崗作業(yè)。

（2）瓦斯人工檢測(cè)實(shí)行24h連續(xù)檢測(cè)，做到專(zhuān)人專(zhuān)面，每一個(gè)工作面每班不少于1人。

（3）實(shí)行一崗雙責(zé)制，帶班作業(yè)人員、工班長(zhǎng)、安全員、洞內(nèi)掌子面作業(yè)機(jī)械（含運(yùn)輸車(chē)輛）司機(jī)及相關(guān)管理人員進(jìn)洞必須隨身攜帶便攜式瓦檢儀，做到對(duì)作業(yè)工作面瓦斯?jié)舛燃磿r(shí)檢測(cè)。

（4）瓦斯檢測(cè)人員實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)交接班制，瓦斯檢測(cè)工作不得發(fā)生空班、漏檢、少檢、假檢，交接時(shí)應(yīng)留有交接班記錄。

3.4瓦斯人工檢測(cè)超限處置

瓦檢員如檢測(cè)發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛?.5～0.75%時(shí)，應(yīng)立即報(bào)告至值班領(lǐng)工員，由值班領(lǐng)工員報(bào)告作業(yè)隊(duì)長(zhǎng)，并逐級(jí)上報(bào)至項(xiàng)目安質(zhì)部長(zhǎng)、安全總監(jiān)、項(xiàng)目總工與項(xiàng)目經(jīng)理，并現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)檢測(cè)；瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0.5%時(shí)，值班領(lǐng)工員通知作業(yè)隊(duì)長(zhǎng)立即停工、斷電并撤離人員，查明原因，加強(qiáng)通風(fēng)檢測(cè)，并逐級(jí)上報(bào)瓦斯?jié)舛?。待該區(qū)域瓦斯?jié)舛冉档偷?.5%以下時(shí)，方可恢復(fù)正常施工。

4　瓦斯自動(dòng)監(jiān)控體系

4.1系統(tǒng)概述

瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)包括瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、信息聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、短信報(bào)警平臺(tái)、隧道口LED顯示系統(tǒng)組成。

信息聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)：設(shè)置聯(lián)網(wǎng)軟件采集上傳監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)瓦斯監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳與遠(yuǎn)程訪問(wèn)。

短信報(bào)警平臺(tái)：實(shí)現(xiàn)瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)信息自動(dòng)通過(guò)短信分級(jí)發(fā)送。

隧道口LED顯示系統(tǒng)：實(shí)時(shí)顯示隧道內(nèi)安全監(jiān)控與人員定位系統(tǒng)信息。

4.2瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)主要由地面的監(jiān)控主機(jī)、服務(wù)器以及隧道內(nèi)的分站、各類(lèi)傳感器終端設(shè)備組成。

4.2.1洞口中心站的布置要求

中心站計(jì)算機(jī)電源應(yīng)由在線式不間斷電源或交流穩(wěn)壓器加后備式不間斷電源（供電不小于2h）供給。

4.2.2瓦斯傳感器的布置要求

隧道各掌子面設(shè)低濃度瓦斯傳感器2臺(tái)，襯砌臺(tái)車(chē)處設(shè)2臺(tái)，報(bào)警濃度為0.5%CH4，瓦斯斷電濃度為0.75%CH4，恢復(fù)用電濃度為小于0.5%CH4，斷電范圍為隧道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。

4.2.3風(fēng)速傳感器及一氧化碳傳感器布置要求

風(fēng)速傳感器及一氧化碳傳感器布置于隧道掌子面與二襯之間的適當(dāng)位置。

4.2.4機(jī)電設(shè)備開(kāi)停傳感器的設(shè)置

隧道主風(fēng)機(jī)處設(shè)機(jī)電設(shè)備開(kāi)停傳感器，連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀況。

4.2.5饋電傳感器的設(shè)置

饋電傳感器的設(shè)置同機(jī)電設(shè)備開(kāi)停傳感器設(shè)置相同。

4.2.6遠(yuǎn)程斷電器

每個(gè)掘進(jìn)的隧道道中設(shè)置一臺(tái)低壓遠(yuǎn)程斷電器，起到超限斷電的作用。

表1　白楊林隧道安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備配備表

4.3軟件平臺(tái)建設(shè)方案

4.3.1綜合軟件平臺(tái)

（1）概述

系統(tǒng)平臺(tái)能將各類(lèi)監(jiān)控子系統(tǒng)集成到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，并能與上級(jí)主管單位的管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兼容。將安全、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理等方面的信息有機(jī)地整合在一起，進(jìn)行分析處理、統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化、發(fā)布，實(shí)現(xiàn)“管、控、監(jiān)”一體化目標(biāo)。

（2）綜合自動(dòng)化軟件平臺(tái)

平臺(tái)以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，對(duì)源于監(jiān)控過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、工藝參數(shù)，并及時(shí)發(fā)出根據(jù)指標(biāo)、計(jì)劃及過(guò)程作出的控制信息。

（3）綜合信息集成軟件平臺(tái)

綜合信息集成軟件平臺(tái)通過(guò)對(duì)監(jiān)控過(guò)程數(shù)據(jù)的集成、加工處理，整合出對(duì)安全管理決策有用的數(shù)據(jù)，從而在安全管理決策和實(shí)時(shí)過(guò)程控制之間架起一座橋梁，達(dá)到兩者之間的信息交換和緊密集成。

（4）協(xié)同工作平臺(tái)

為項(xiàng)目瓦斯安全管理提供統(tǒng)一交流、協(xié)作、協(xié)同辦公的基本信息平臺(tái)，整合原本分離的部門(mén)、個(gè)人的目標(biāo)和工作行為，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，提高項(xiàng)目瓦斯安全管理運(yùn)作效率目標(biāo)。

4.3.2J-FP11聲光報(bào)警系統(tǒng)

J-FP11聲光報(bào)警系統(tǒng)軟件部分由報(bào)警實(shí)時(shí)采集模塊、報(bào)警生成條件管理模塊、報(bào)警監(jiān)測(cè)模塊、報(bào)警處理模塊、報(bào)警數(shù)據(jù)管理模塊、報(bào)表分析、聲光報(bào)警驅(qū)動(dòng)模塊、聲光報(bào)警模塊及數(shù)據(jù)庫(kù)組成。

（1）報(bào)警實(shí)時(shí)采集模塊

為隧道各點(diǎn)的瓦斯情況實(shí)時(shí)采集模塊負(fù)責(zé)專(zhuān)門(mén)實(shí)時(shí)采集自動(dòng)化系統(tǒng)的報(bào)警數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)處理后匯集入J-FP11聲光報(bào)警系統(tǒng)中，進(jìn)入報(bào)警處理流程。

（2）報(bào)警生成條件管理模塊

報(bào)警信息就需要通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)判斷來(lái)產(chǎn)生。報(bào)警生成條件管理模塊可以為自動(dòng)化系統(tǒng)每類(lèi)或每個(gè)設(shè)備參數(shù)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)定義報(bào)警條件，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)達(dá)到報(bào)警條件的數(shù)據(jù)，則自動(dòng)生成報(bào)警，進(jìn)入報(bào)警流程；當(dāng)該數(shù)據(jù)恢復(fù)正常時(shí)，自動(dòng)消除報(bào)警信息。

（3）報(bào)警監(jiān)測(cè)模塊

報(bào)警監(jiān)測(cè)模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并按照?qǐng)?bào)警條件管理模塊產(chǎn)生的報(bào)警條件庫(kù)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如發(fā)現(xiàn)達(dá)到報(bào)警條件，則生成報(bào)警信息；如發(fā)現(xiàn)原來(lái)的報(bào)警點(diǎn)數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，則自動(dòng)消除報(bào)警數(shù)據(jù)，報(bào)警的生成和消除由報(bào)警處理模塊完成。

（4）報(bào)警處理模塊

當(dāng)報(bào)警監(jiān)測(cè)程序監(jiān)測(cè)到報(bào)警的生成或消除條件時(shí)，報(bào)警處理模塊開(kāi)始工作，根據(jù)需要生成或消除報(bào)警信息。對(duì)于通過(guò)報(bào)警采集模塊采集的報(bào)警信息，報(bào)警處理模塊根據(jù)報(bào)警實(shí)時(shí)采集模塊的報(bào)警信息進(jìn)行處理。

（5）聲光報(bào)警模塊

當(dāng)報(bào)警產(chǎn)生后，報(bào)警信息通過(guò)報(bào)警聲光驅(qū)動(dòng)程序啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的聲光報(bào)警功能，聲光報(bào)警模塊負(fù)責(zé)具體的聲、光報(bào)警功能。

[1]《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》（TB10120-2002）.

[2]《煤礦安全規(guī)程》.

[3]《礦井瓦斯監(jiān)控管理實(shí)施細(xì)則》.

[4]《煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》.

[5]《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求》（GB3836.1-2000）.

[6]《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》（GB3836.2-2000）.

[7]《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備“i”》（GB3836.4-2000）.

[8]《煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》（MT/T1004-2006）.

[9]《煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)通用技術(shù)條件》（AQ6210-2007）.

[10《]煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)使用與管理規(guī)范》（AQ1048-2007）.

[11]關(guān)于印發(fā)《成貴鐵路高瓦斯隧道施工安全管理辦法和管理專(zhuān)項(xiàng)制度》的通知（成貴[2014]55號(hào)文件）.

U456.3

A

1673-0038（2015）42-0243-03

2015-6-16

譚洲林（1976-），男，漢族，技術(shù)員，大專(zhuān)，建筑與施工管理專(zhuān)業(yè),主要從事專(zhuān)職安全管理，鐵路、公路、水利、房建等海底隧道、煤礦煤與瓦斯專(zhuān)長(zhǎng)安全防范管理工作。