01梅岭关高瓦斯隧道KJ101N型瓦斯安全监控系统专项方案.doc

- PAGE 19 - 梅岭关高风险瓦斯隧道KJ101N型 瓦斯安全监控系统专项方案 1．工程概况 兰渝铁路土建工程LYS-9标段，主体工程为梅岭关高风险瓦斯隧道。隧道位于四川盆地北东部的广元市元坝区，起止里程为DK607+329.1～DK615+600，全长8270.9m。隧道内为人字坡，为单洞双线隧道。隧道设进、出口平行导坑辅助施工，进口平导长2660m，出口平导长2241m。 1.1工程地质 隧道洞身穿越地层为白垩系下统剑阁组砂岩、泥岩、砾岩，侏罗系上统莲花口组泥岩、砂岩。地层单斜，岩体软硬相间，差异较大；泥岩地段开挖易风化，遇水易软化坍塌；厚层砂岩，砾岩段节理较发育，且岩层产状较平缓。 全隧明挖段长度为20m占隧道总长的0.24%；V级围岩长190.9m占隧道总长的2.31％；IV级围岩长590m，占隧道总长的7.13％；Ⅲ级围岩长7470m占隧道总长的90.32％；其中3865m设计为Ⅲ级加强复合衬砌类型，初期支护上断面采用三肢格栅钢架支护。 1.2有毒有害气体 隧道位于川东北油气区，东距九龙山气田约30km，西距射箭河气田约10km；紧邻吴家坝、牟家山潜伏构造，隧道下伏地层上三叠统须河二段和下三叠统茅口组是很好的产气层，这些储层中的油气有可能沿裂隙缝向上运移。从地质构造角度分析，隧道处虽不是油气聚集的场所，但却是区域油气运移的必经之路，对隧道的施工有较大的影响。 根据4个深孔（探测钻孔深度到达隧道底板以下10 m左右，其中1#和4#孔钻孔过程中有明显气泡溢出。深孔探测中，单孔天燃气最高浓度9740ppm，即0.974%。）测试资料，DK607+800～DK610+050、DK613+350～DK614+950段为高瓦斯区段，长度3850 m。其余段设计为低瓦斯段。 1.3施工组织 梅岭关隧道分三个工区组织施工。隧道进口工区按施组计划施工任务为DK607+329.1~DK610+180段2850.9m，设计为高瓦斯工区。隧道出口工区按施组计划施工任务为DK613+130~DK615+600段2470m，设计为高瓦斯工区。斜井工区，为满足合同工期要求，降低高瓦斯隧道施工通风难度，缩短隧道进出口通风距离，在DK611+680处线路右侧增设一斜井，斜井长约705m，坡度为10%。计划承担隧道正洞施工任务为DK610+180~DK611+680段（兰州向）1500m和DK611+680~DK613+230段（重庆向）1550m，设计为低瓦斯工区。 隧道开挖遇到的深层天然气有以下特点：压力低、流量低而稳定、分布不均匀、涌出的随机性强。当地质构造运动中封闭了天然气既有通道时，其特点表现为：隧道开挖中揭开封闭岩体后短时出现，通风稀释后随即消失。 2．瓦斯监测的内容与目的 防止在施工过程中，有害气体浓度超限造成灾害，以确保施工安全和施工的正常进行；根据监测的洞内有害气体的浓度大小，及时采取相应的技术措施。检验排瓦斯技术措施效果，正确指导隧道施工，为科学组织施工提供依据。 施工中严格瓦斯监测，随时掌握洞内瓦斯浓度情况，以便及时采取相应措施，确保安全。 3．编制依据 3.1兰渝铁路LYS-9标梅岭关隧道施工图； 3.2《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）； 3.3《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）； 3.4《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）； 3.5《煤矿安全规程》（国家煤矿安全监察局18号令）、《防治煤与瓦斯突出规定》（国家安全生产监督管理总局令第19号）等煤矿现行有关规范、规程等。 3.6《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（A1029-2007）； 3.7 AQ6201-2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》； 3.8 MT423-1995 《空气中甲烷校准气体技术条件》； 3.9 MT444-1995 《煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器技术条件》。 4．KJ101N型煤矿瓦斯安全监控系统及原理 瓦斯监测监控系统主要用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、风速馈电状态、风筒状态、通风机开停停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。当瓦斯超限或通风机停止运行或隧道掌子面停风时，瓦斯监测监控系统自动切断相关区域的电源并闭锁，避免或减少由于电气设备失爆、违章作业、电气设备故障电火花或危险温度引起瓦斯爆炸；避免或减少掘、运等设备运行产生的摩擦碰撞火花及危险温度等引起瓦斯爆炸；提醒领导、生产调度等及时将人员撤至安全处。 瓦斯安全监控系统一般由传感器、执行机构、分站、电源箱（或电控箱）、主站（或传输接口）、主机（含显示器）、系统软件、服务器、打印机、UPS电源、网络接口电缆和接线盒等组成。 4.1 KJ101N 型煤矿安全监控系统工作原理 KJ101N型