瓦斯隧道防治方法及其系統的製作方法
2023-05-26 12:00:11 2
瓦斯隧道防治方法及其系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種瓦斯隧道防治方法及其系統，屬於隧道施工領域，防治方法包括以下措施：1）超前地質預報：2）施工通風：3）瓦斯檢測。瓦斯監測系統，包括分別設於隧道內掌子面、二襯臺車及迴風地點的瓦斯傳感器，設於風機的風機開停傳感器，以及報警裝置，所述風機開停傳感器監測風機的停止信號並與隧道供電線路連接控制其斷電和復電，所述瓦斯傳感器監控洞內的瓦斯濃度並分別與隧道供電線路連接控制其斷電和復電，與報警裝置電連接控制其啟停。本發明是一種針對瓦斯隧道特定情況的有針對性地、全面和嚴密的瓦斯隧道防治方法及其系統。
【專利說明】瓦斯隧道防治方法及其系統
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬於隧道施工領域。
【背景技術】
[0002]瓦斯隧道施工技術，一般由於對瓦斯的認識不深，技術應用不當，容易造成瓦斯爆炸事故的發生，危及作業人員生命安全，重大財產損失，造成不良的社會影響。因此，迫切需要提出一種有針對性地、全面和嚴密的瓦斯隧道防治技術方案。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於:提出一種針對瓦斯隧道特定情況的有針對性地、全面和嚴密的瓦斯隧道防治方法及其系統。
[0004]本發明目的通過下述技術方案來實現:
一種瓦斯隧道防治方法，包括以下措施:
1)超前地質預報:
A、鑽探:每鑽進2m時檢測一次鑽孔內瓦斯濃度，發現有瓦斯湧出時，加密檢測；
B、超前鑽孔:在上臺開挖面每循環施工3個超前鑽孔，深度60?100m，每循環搭接長度不少於5m ；
C、超前炮眼:在上臺階下半斷面內布置若干超前炮眼進行探測，超前炮眼比放炮用的炮眼深2m以上；
2)施工通風:
A、巷道式通風:高瓦斯地段採用巷道式通風，在洞外採用風機對隧道正洞內壓入式鼓風通入新鮮空氣，經橫通道由平導採用射流風機引流排出汙風；
B、管道式通風:低瓦斯地段採用管道式通風，在平導採用管道經橫通道對隧道正洞通過負壓吸出汙風；
3)瓦斯檢測:
在總迴風巷設置風速傳感器監測風速，在隧道內掌子面、二襯臺車及迴風地點分別設置瓦斯傳感器，在風機設置風機開停傳感器，所述風機開停傳感器監控風機的開停狀態，當檢測到風機停止運轉時，自動控制洞內斷電，當檢測到風機恢復運轉時，自動控制洞內復電；所述瓦斯傳感器監控洞內瓦斯濃度，當瓦斯濃度高於0.5%時報警，當瓦斯濃度高於
0.8%時控制洞內斷電，當瓦斯濃度低於0.3%時控制洞內復電。
[0005]作為選擇，所述3個超前鑽孔，其中兩孔位於上臺開挖面底部，另一孔位於上臺開挖面中央部位，鑽孔孔徑75mm，超前鑽孔仰角5?10°。
[0006]作為選擇，所述高瓦斯地段為隧道進口與1、2#斜井交界部位。
[0007]作為選擇，所述低瓦斯地段為隧道出口與3#斜井交界部位。
[0008]作為選擇，所述設於隧道的瓦斯傳感器吊掛在隧道的頂部，距離拱項距離20?30cm，所述風速傳感器吊掛在隧道的正中央，所述風機開停傳感器安設在風機供電電纜上，設於掌子面的瓦斯傳感器距離掌子面不得超過5m，設於二襯臺車的瓦斯傳感器距離二襯臺車前沿O?5m，設於迴風地點的傳感器距離迴風口 10?20m。
[0009]作為選擇，還包括CO傳感器，所述CO傳感器吊掛在隧道的頂部。
[0010]用於前述瓦斯隧道防治方法的瓦斯監測系統，包括分別設於隧道內掌子面、二襯臺車及迴風地點的瓦斯傳感器，設於風機的風機開停傳感器，以及報警裝置，所述風機開停傳感器監測風機的停止信號並與隧道供電線路連接控制其斷電和復電，所述瓦斯傳感器監控洞內的瓦斯濃度並分別與隧道供電線路連接控制其斷電和復電，與報警裝置電連接控制其啟停。
[0011]作為選擇，所述風機開停傳感器為設於風機供電電纜上的設備開停傳感器，其通過饋電斷電器自動控制洞外的磁力開關實現洞內斷電。
[0012]作為選擇，瓦斯傳感器通過饋電斷電器自動控制洞外的磁力開關實現洞內斷電。
[0013]前述本發明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發明可採用並要求保護的方案:如本發明，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領域技術人員在了解本發明方案後根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，在此不做窮舉。
[0014]本發明的有益效果:本發明解決了瓦斯隧道施工技術，以往投入大，效果差，難以確保瓦斯隧道施工安全技術難題，採用該瓦斯隧道施工技術投入設備少，成本低，見效快，安全保障有力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明實施例的超前鑽孔布置立面示意圖；
圖2是本發明實施例的超前鑽孔布置平面示意圖；
圖3是本發明實施例的瓦斯檢測系統流程框圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1至3所示，下列非限制性實施例用於說明本發明。
[0017]1、超前地質預報:
鑽探時主要檢測鑽孔是否有瓦斯湧出:一般每鑽進2m時檢測一次鑽孔內瓦斯濃度，發現有瓦斯湧出時，加密檢測，以便更準確確定瓦斯湧出點的位置。
[0018]天然氣隧道不會發生煤與瓦斯突出，根據隧道防爆要求，使用礦用全液壓防爆鑽機，進行超前地質預報，每循環施工3個超前鑽孔(其中兩孔位於上臺開挖面底部，另一孔位於上臺開挖面中央部位，見圖1)，長度60?100m，每循環搭接長度不少於5m，鑽孔孔徑75mm。超前鑽孔仰角5?10°以便排碴,鑽孔過程中由瓦檢員按規定進行鑽孔內瓦斯檢查，地質工程師進行鑽探過程中的寫實，並做好詳細記錄。
[0019]同時利用超前炮眼進行探測:超前炮眼比放炮用的炮眼深2m以上，在打炮時順帶施工，超前炮眼是超前鑽探的有效補充，超前炮眼一般布置在上臺階下半斷面內，超前炮眼數量可根據現場實際情況靈活決定，瓦檢員及時對炮眼和超前炮眼內瓦斯濃度進行檢測，必要時還可檢測單孔瓦斯湧出量。
[0020]2、施工通風:
通風方式:通風是排煙除塵和稀釋瓦斯的主要手段，瓦斯隧道施工期間必須不間斷通風，對於高瓦斯地段採用巷道式通風，即在隧道進口與1、2#斜井部位，在洞外採用風機對隧道正洞內壓入式鼓風通入新鮮空氣，經橫通道由平導採用射流風機引流排出汙風；低瓦斯地段採用管道式通風，即在隧道出口與3#斜井部位，在平導採用管道經橫通道對隧道正洞通過負壓吸出汙風兩種通風方式。
[0021]風機安設距離洞口為30m，採用同型號雙風機，其中一風機作為備用，同時採用兩路電源供電，確保在一路電源斷電的情況下，第二路電源能在15分鐘以內供電，供洞內風機與照明使用。風機採用防爆型風機，並實行「三專兩閉鎖」，即，專用變壓器、專用電纜、專用開關，風電、瓦斯電閉鎖。因故停風后重新啟動風機前，必須由瓦檢員檢查隧道內瓦斯，並根據瓦斯排放有關規定採取措施進行瓦斯排放，實行專門班組管理。
[0022]風筒，必須選用阻燃抗靜電風筒，風筒要求吊掛平直，發現破損及時粘補或更換。
[0023]3、瓦斯檢測:
每個作業區均安裝I套瓦斯監控系統。
[0024]其中各瓦斯濃度門限設置為:報警點:0.5% ;斷電點:0.8% ;復電點:0.3%:瓦斯傳感器監控洞內瓦斯濃度，當瓦斯濃度高於0.5%時報警，當瓦斯濃度高於0.8%時控制洞內斷電，當瓦斯濃度低於0.3%時控制洞內復電。
[0025]傳感器吊掛要求:瓦斯比空氣輕，容易積存在隧道的頂部，所以要求瓦斯傳感器吊掛在隧道的頂部，距離拱項距離20?30cm ;C0與空氣密度接近，一般也吊掛在隧道的頂部；風速傳感器吊掛在隧道的正中央以便檢測到最大風速；風機開停傳感器安設在風機供電電纜上，但要注傳感器的防水保護。掌子面傳感器距離掌子面不得超過5m，二襯臺車傳感器距離二襯臺車前沿O?5m，迴風地點傳感器距離迴風口 10?20m的區域。傳感器可能掛在提前埋設的掛勾上，也可臺車上安設支座用於吊掛傳感器。
[0026]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種瓦斯隧道防治方法，其特徵在於包括以下措施: 1)超前地質預報: A、鑽探:每鑽進2m時檢測一次鑽孔內瓦斯濃度，發現有瓦斯湧出時，加密檢測； B、超前鑽孔:在上臺開挖面每循環施工3個超前鑽孔，深度60~100m，每循環搭接長度不少於5m ； C、超前炮眼:在上臺階下半斷面內布置若干超前炮眼進行探測，超前炮眼比放炮用的炮眼深2m以上； 2)施工通風: A、巷道式通風:高瓦斯地段採用巷道式通風，在洞外採用風機對隧道正洞內壓入式鼓風通入新鮮空氣，經橫通道由平導採用射流風機引流排出汙風； B、管道式通風:低瓦斯地段採用管道式通風，在平導採用管道經橫通道對隧道正洞通過負壓吸出汙風； 3)瓦斯檢測: 在總迴風巷設置風速傳感器監測風速，在隧道內掌子面、二襯臺車及迴風地點分別設置瓦斯傳感器，在風機設置風機開停傳感器，所述風機開停傳感器監控風機的開停狀態，當檢測到風機停止運轉時， 自動控制洞內斷電，當檢測到風機恢復運轉時，自動控制洞內復電；所述瓦斯傳感器監控洞內瓦斯濃度，當瓦斯濃度高於0.5%時報警，當瓦斯濃度高於0.8%時控制洞內斷電，當瓦斯濃度低於0.3%時控制洞內復電。
2.如權利要求1所述的瓦斯隧道防治方法，其特徵在於:所述3個超前鑽孔，其中兩孔位於上臺開挖面底部，另一孔位於上臺開挖面中央部位，鑽孔孔徑75mm，超前鑽孔仰角5~10。。
3.如權利要求1所述的瓦斯隧道防治方法，其特徵在於:所述高瓦斯地段為隧道進口與1、2#斜井交界部位。
4.如權利要求1所述的瓦斯隧道防治方法，其特徵在於:所述低瓦斯地段為隧道出口與3#斜井交界部位。
5.如權利要求1所述的瓦斯隧道防治方法，其特徵在於:所述設於隧道的瓦斯傳感器吊掛在隧道的頂部，距離拱項距離20~30cm，所述風速傳感器吊掛在隧道的正中央，所述風機開停傳感器安設在風機供電電纜上，設於掌子面的瓦斯傳感器距離掌子面不得超過5m，設於二襯臺車的瓦斯傳感器距離二襯臺車前沿O~5m，設於迴風地點的傳感器距離迴風口 10 ~20m。
6.如權利要求1所述的瓦斯隧道防治方法，其特徵在於:還包括CO傳感器，所述CO傳感器吊掛在隧道的頂部。
7.用於權利要求1至6中任一權利要求所述的瓦斯隧道防治方法的瓦斯監測系統，其特徵在於:包括分別設於隧道內掌子面、二襯臺車及迴風地點的瓦斯傳感器，設於風機的風機開停傳感器，以及報警裝置，所述風機開停傳感器監測風機的停止信號並與隧道供電線路連接控制其斷電和復電，所述瓦斯傳感器監控洞內的瓦斯濃度並分別與隧道供電線路連接控制其斷電和復電，與報警裝置電連接控制其啟停。
8.如權利要求7所述的瓦斯監測系統，其特徵在於:所述風機開停傳感器為設於風機供電電纜上的設備開停傳感器，其通過饋電斷電器自動控制洞外的磁力開關實現洞內斷電。
9.如權利要求7所述的瓦斯監測系統，其特徵在於:瓦斯傳感器通過饋電斷電器自動控制洞外的磁力開關實現洞內斷電。
【文檔編號】E21F17/06GK103696806SQ201310701603
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】趙 智, 但友春, 先正平, 杜文斌, 吳光雄, 廖天明, 何國敏, 祝廣靜, 謝輝, 謝遠明, 王昭鶴, 伍員 申請人:中鐵八局集團有限公司