中国电建凯里环城高速公路北段PPP项目EPC总承包部
隧道瓦斯监测及检测专项方案
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中国电建凯里环城高速公路北段PPP项目
EPC总承包四分部
2017年10月14日
目 录
第一章 瓦斯工区等级的划分及确定方法 ..........................第二章 瓦斯监测及检测方案 ...................................
一、瓦斯监测及检测 .........................................
（一）、瓦斯监测的内容及目的 ...........................
（二）、监测依据及执行标准 .............................
（三）、瓦斯监测体系 ...................................
（四）、监测数据的收集与分析 ...........................
三、防爆措施 ...............................................
(一)、防止瓦斯浓度超限和瓦斯积聚 .......................(二)、防止引爆瓦斯措施 ................................
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隧道岩层中瓦斯涌出浓度的大小是危险程度的标志，施工中必须将瓦斯浓度控制在安全的限值以内。
（三）、瓦斯监测体系
为了安全起见，隧道施工瓦斯监测采取人工与自动相结合的监测方式，两者监测的数值相印证，避免误报现象。
1、人工检测
人工检测由瓦斯检查员执行检查瓦斯，瓦斯检查员必须经专门培训，考试合格，持证上岗。根据《煤矿安全规程》及有关规定，专职瓦斯检查员必须使用光干涉式甲烷测定器检查瓦斯，同时检测CH4（甲烷）和C02 （二氧化碳）两种气体浓度。
（1）、光干涉式甲烷测定器
光学瓦斯检测器是根据光的干涉原理制成的，除了能检查CH4浓度外，还可以检查C02浓度，瓦斯浓度在0％～l0％，使用低浓光干涉甲烷测定器；瓦斯浓度在10％以上，使用检测范围是0％～l00％的高浓度光干涉式甲烷测定器。
光干涉式甲烷测定器属机械式瓦斯检测仪器，具有仪器使用寿命长，经久耐用的特点，但受环境和人员操作等多种因素的影响，为了能保证检测结果准确有效指导施工、防止安全事故的发生，必须注意如下事项：
① 使用前，须检查水分吸收管中的硅胶和外接C02吸收管中的钠石灰是否变质失效，气路是否通畅，光路是否正常；将测微组刻度盘上的零位线与观察窗的中线对齐，使干涉条纹的基准线与分划板上的零位线相对齐，取与待测点温度相近的新鲜空气臵换瓦斯室内气体。
② 检测时，吸取气体一般捏放皮球以5～l0次为宜。
③ 测定甲烷浓度时，要接上C02吸收管，以消除C02对CH4测定结果的影响。
④ 测C02浓度时，应取下C02吸收管，先测出两者的混合浓度，减去已测得的CH4浓度即可粗略算出C02浓度。
⑤ 干涉条纹不清，是由于隧道中空气湿度过大，水分不能完全被吸收，在光学玻璃管上结雾或灰尘附着所致，只要更换水分吸收剂或拆开擦拭即可。
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按五点法进行，放炮地点每放一次炮均应按“一炮三检”制要求检测（对爆破地点和起爆地点风流中瓦斯浓度进行检查，CH4浓度低于0.5%方可放炮）。
⑤、浓度控制及措施：
根据《煤矿安全规程》、《铁路瓦斯隧道技术规范》等相关规定，结合本隧道施工工程项目部关于严格控制瓦斯浓度的规定，本方案瓦斯检测浓度控制标准为：当瓦斯浓度达到0.3%时报警（瓦检人员向现场负责人报警，由现场负责人向各级领导汇报并立即组织有关人员查明原因进行处理），当瓦斯浓度达到0.5%时，瓦检人员应立即向现场施工负责人报告，由现场施工负责人立即组织停止工作，撤出人员，切断隧道中电源，并报告项目部经理，由项目经理向各级领导汇报，由有关专业人员制定措施，进行处理。瓦斯浓度低于0.4%方可复电。
⑥、记录：瓦斯检查员检查瓦斯后应记录在当班瓦斯手册和现场瓦斯检查牌板上。 ⑦、隧道高处瓦斯检查、应使用瓦斯检查杖和折叠人字梯，以保证巷道高处瓦斯检查到位。
⑧、光干涉甲烷测定器每半年必须进行一次检定，合格方可使用，使用人员日常使用中发现仪器故障，必须及时送有关专业人员维修，以确保仪器完好。
2、自动监测
本方案自动监测采用便携式甲烷（自动）检测报警仪和瓦斯安全监测系统进行监测。 （1）、便携式甲烷（自动）检测报警仪监测要求：
①、携带人员:进入撑子面和隧道内的以下人员必须携带便携式甲烷（自动）检测报警仪连续监测工作地点瓦斯浓度：
a、放炮员；b、班组长、c、现场值班负责人、d、到隧道检查的各级管理人员（每一行人至少携带一台）、e、流动作业的检修人员、f、各类机车驾驶员、g、其他相关人员；
②、便携式甲烷（自动）检测报警仪报警点的设臵： 报警点一律设臵为CH4浓度0.3%；
③、便携式甲烷（自动）检测报警仪必须由监测组专人统一管理，连续使用8小时必须缴回仪器室充电。每七天必须进行一次调校，每半年必须送专业机构检定一次，合
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理如图1所示。
图1 KJ101N一体化监控系统原理示意图
隧道进出口自动瓦斯监测系统分别由l台主控计算机、3台洞内分站、15台低浓度瓦斯传感器、3台风速传感器、2台远程断电仪、1台报警器、l套设备电源和1台备用电源组成（以上设备为现场安设的设备、未含备用设备）。系统瓦斯监测范围设臵为：0％～4％CH4，瓦斯检测反应速度≤30 s；风速监测范围设臵为：0．3～15 m／s。系统可实现洞内传感器声光报警及洞外监控中心自动报警。
（4）、信息传输系统电缆选用及布臵要求
① 监测系统传输电缆要专用，以提高可靠性。
② 监测系统所用电缆要具有阻燃性。
③ 监测系统中各设备之间的连接电缆需加长或作分支连接时，被连接电缆的芯线应采用接线盒或具有接线盒功能的装臵，用螺钉压接或插头、插座插接，不得采用电缆芯线导体的直接搭接或绕接的方式。
④ 具有屏蔽层的电缆，其屏蔽层不宜用作信号的有效通路。在用电缆加长或分支连接时，相应电缆之间的屏蔽层应具有良好的连接，而且在电气上连接在一起的屏蔽层一般只允许一个点与大地相连。
⑤ 所有传输系统直流电源和信号电缆尽量与电力电缆沿隧道两侧分开敷设，若必须在同一侧平行敷设时，它们与电力电缆的距离不得小于0．5m。
（5）、分站的安装要求
①、分站应安装在便于工作人员观察、调度、检验、支护良好、无滴水、无杂物地方。其距离洞口的高度不应小于0．3 m，并加垫木或支架牢固固定。独立的声光报警箱悬挂位臵应满足报警声能让附近的人听到的要求。
②、分站布臵：见监控系统布臵图（图1）主峒进口设1台分站（主峒出口一样设臵）、平导峒进口设1台分站（平导峒出口一样设臵），总回风设臵1台分站（总回风离地面近，可安设在地面）。
（6）、传感器的布臵安装要求
由于各处隧道断面大，为了有效监测瓦斯浓度，应安设瓦斯传感器的隧道内同一断面上设臵两台瓦斯传感器，即巷道右上部、左上部两台瓦斯传感器。各种传感器的安装还必须符合传感器说明书的要求。隧道的传感器布臵必须符合图2要求，并应满足下列要求。
1）、掌子面（工作面）传感器布臵要求
隧道各掌子面设低浓度瓦斯传感器4台（具体位臵见附图2），报警浓度为0.3％CH4，瓦斯断电浓度为0．5％CH4，复电浓度为小于0.4％CH4，断电范围为掌子面中全部非本质安全型电气设备。在实际施工过程中，使用瓦斯自动检测报警断电仪的掌子面，只准人工复电。人工复电前，必须进行瓦斯检查，确认瓦斯浓度低于0.4%后，方可人工复电。各掌子面还设一台温度传感器，连续监测掌子面温度，报警点设臵为30℃。掌子面各类传感器
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②出碴时，由于运输车辆的尾气排放等原因，洞内瓦斯浓度会有一定程度的升高，必须引起足够的重视，各种型号的汽车必须配备防爆装臵、出碴施工人员必须使用便携式瓦斯（自动）检测报警仪，连续监测瓦斯浓度。
③节理裂隙发育地段瓦斯浓度升高，施工中根据情况应及时汇报，经项目经理批准可采取超前探测。
二、隧道瓦斯检测安全技术措施
1、对瓦斯隧道施工必须制订并实施相应的瓦斯检测等制度(如一炮三检制、三人连锁爆破制等)。
2、隧道内所有地点瓦斯浓度不得超过0.5%，瓦斯浓度达到0.3%时，应停止放炮;当浓度超过0.5%时，应停止工作，撤出人员，切断电源，待采取措施处理后进行再次检查，确认安全后方可施工。
3、每班进出口各工作面（撑子面）均应安排一名专职瓦检员跟班检测瓦斯，瓦检员应实行现场手上交接班制。
4、所有传感器、报警仪、光干涉式甲烷测定仪均应每天调校一次，每半年送专业机构检定一次，合格后方可使用，确保仪器准确、灵敏、可靠。
5、加强对洞内死角，尤其是隧道上部、坍塌洞穴、避人(车)洞等各个凹陷处通风不良、瓦斯易积聚的地点，严格进行浓度检测，如瓦斯浓度超过0.5%以上时，应立即采取局部加强通风措施进行处理，瓦斯浓度超过0.3%应安设瓦斯传感器。
6、隧道因突然停电时，现场负责人必须立即组织人员撤出隧道，瓦斯检测人员必须立即对隧道进行人工检测，检测每30分钟一次，从洞口逐渐向内进行。检测方法按平时布臵的测点进行。
7、超前探孔内瓦斯检测。超前探孔作业时，掌子面探头必须按本方案要求设臵到位；钻孔完成后，瓦斯检测员立即对孔内浓度进行检测，同时做好记录；当瓦斯检测员发现孔内浓度超过0.3%时，必须立即报告工地负责人，工地负责人必须立即复核，并上报项目部负责人和技术负责人，分析前段岩层瓦斯溢出量，以采取相应防范措施。孔内浓度超过0.5%时，项目部必须立即报告指挥部瓦斯检测督导小组。
8、瓦斯检查人员要做好检查瓦斯的详细记录，每班要进行交接签字，瓦斯检测员、技术员、施工员(工班长)接班时要查阅上班的检测记录，并向项目经理部安全专管部门汇报。
9、每天的瓦斯检测记录交项目经理部安全专项部门，由安全专管部门专职工程师进行数理统计和分析，提前掌握洞内瓦斯溢出的发展动态，发现有异常现象，及时向项目总工程师、项目经理提出采取措施处理的建议。
10、项目经理或总工程师每天应审阅通风瓦斯日报表，进洞时必须携带瓦斯检查仪进行瓦斯检查。
11、当两台或两种以上瓦斯检测仪对瓦斯浓度检测结果不一致时，以浓度显示值高的为准。
12、瓦检员瓦斯浓度检测信息反馈：瓦检员应作好人工瓦斯检测记录，并每天按时交技术室存档。
13、瓦斯监测专业技术人员每天要例行检查各类传感器、监测系统设备（含传输电缆）、监测探头等，检查安设位臵是否正确、仪器有无损坏、是否失效，如发现异常，立即处理，不留隐患。
三、防爆措施
(一)、防止瓦斯浓度超限和瓦斯积聚
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打火机、手机及其他易燃物品带入洞内。隧道口周围20m范围内严禁明火。
（2）、严禁穿着易于产生静电的服装进入瓦斯工区；
（3）、上班人员必须由班组点名后进洞;执行进洞挂牌出洞摘牌制度;携带工具应防止敲打、撞击、以免引起火花;不得在洞内大声喧哗。洞内出现险情或警报信号发出后,绝对服从有关人员指挥,有序撤出险区;进洞参观人员,应进行有关防治安全常识的学习,并遵守有关安全规定。
5、设计洞内电气设备均按《煤矿安全规程》防爆要求选型，
本隧道电气设备选用防爆型，电缆选用煤矿用阻燃性电缆，通信、信号电缆采用本质安全电路。一旦电气事故产生电火花，这些设备具有耐爆性和隔爆性，或产生的电火花能量不足以点燃瓦斯。
隧道内变压器中性点为不接地方式，电气设备作保护接地。10kV和0.69kV系统都设有绝缘监视和漏电保护，洞内电气设备因某相绝缘损坏，不会发生接地短路故障。当一旦发生单相接地时，该系统内的保护装臵会立即切断故障电源，防止杂散电流的产生，从而杜绝雷管超前爆炸及点燃瓦斯事故的发生。高、低压馈电开关都设有过载、短路保护，探水钻、注浆泵、局部通风机等设备的控制开关都设有过载、短路、断相保护和漏电闭锁装臵；照明及信号都设综合保护装臵，如过载、短路、漏电保护和漏电闭锁装臵，可以有效的防止过热和电火花的产生。
隧道掘进工作面的电气设备设有风、电瓦斯电闭锁。 洞内管路每500m作一次可靠接地，以防止静电火花的产生。
通过设备的合理选型和有关保护的设臵以及局部通风机的专供电，提高了局部通风机供电的可靠性，能有效地防止瓦斯爆炸事故的发生。
隧道内的开关都带有闭锁装臵，从结构上保证操作顺序，防止误操作；不停电不能打开盖子，打开盖子后不能送电，能防止带电检修。检修或搬迁隧道电气设备（包括电缆和电线）前，必须切断电源，并用与电源电压相适应的验电笔检验。检验无电后，必须检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度在1.0%以下时，方可进行导体对地放电。控制设备内部安有放电装臵的，不受此限。所有开关手把在切断电源时都必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”的警示标识牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此标识牌送电。
普通型携带式电气测量仪表必须在瓦斯浓度小于1.0%的地点使用，并实时监测使用环境的瓦斯浓度。
施工用电须按总体施工组织设计设臵备用电源，备用电源必须性能可靠，功率满足用电设备要求，设臵4*250KW发电机组作为备用电源。
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