成贵铁路9标隧道瓦斯检测与监测专项方案

新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段
CGZQSG-9标段
隧道瓦斯检测与监测专项方案
编制人：
复核人：
审核人：
中铁五局（集团）有限公司成贵铁路项目经理部
年月日
目录错误！未找到引用源。

1．总则
1.1编制依据
（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）《GB 3836.1-2000 爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》
（6）《GB 3836.2-2000 爆炸性环境用防爆电气设备》
（7）《GB 3836.4-2000 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”》（8）《MT/T1004-2006 煤矿安全生产监控系统通用技术条件》
（9）《AQ6210-2007 煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》
（10）《AQ1048-2007 煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》
1.2编制原则
（1）确保隧道施工安全的原则。

（2）满足标准化建设要求的原则。

（3）遵守招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定以及施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容的原则。

1.3适用范围
本方案适用于成贵铁路9标隧道施工瓦斯人工检测、瓦斯自动监控系统的建设以及管理。

1.4工程概况
成贵铁路9标主要包含3座瓦斯隧道，分别为埂上隧道、玉京山隧道、天蓬隧道。

天蓬隧道D2K267+140～D2K268+410穿越须家河（T3xj）地层，该地层中夹有炭质页岩和煤层，含煤1～10层，其中可采煤层1～4层，单层煤层厚0.30～0.50m。

D2K268+410～D2K269+230和D2K270+630～D2K271+058段为侏罗系自流井组地层，其间可能有煤线和油页岩，其会产生瓦斯等有毒有害气体。

天蓬隧道1#横洞工区为高瓦斯工区，2#横洞及出口工区为低瓦斯工区。

埂上隧道洞身在D1K271+576～D1K272+440和D3K274+330～D3K276+970穿越三迭系上统沙溪镇组（T3s）含煤地层，局部可能出现较厚的鸡窝状煤层。

埂上隧道进口及出口两个工区均为高瓦斯工区。

玉京山隧道洞身D3K278+990～D3K279+061段，D3K279+061～D3K279+500段，D3K280+300～D3K280+325段，D3K280+935～D3K281+545段，D3K282+580～
D3K284+134段均位于含煤地层中。

其中D3K278+990～D3K279+061段洞身穿行于二叠系长兴组含煤地层，主要以薄煤层、煤线和窝状煤分部于该地层的页岩和灰岩中。

D3K279+061～D3K279+500段439m洞身穿越二叠系龙潭组页岩、砂岩、泥岩、铝土岩夹煤和灰岩地层，为瓦斯突出段落，穿越范围可能遇11～31层煤，煤层总厚度最大4～6m。

据附近煤矿资料，可开采煤层共3层，分别为C5、C6和C10，其中主采煤层为C5号煤层，该煤层紧挨长兴组下部，距离长兴组底板1～2m，据地质勘探揭示其真厚度约3m，局部厚度变化较大，达9.52m。

玉京山隧道进口工区为瓦斯突出工区，横洞工区为低瓦斯工区，出口工区为非瓦斯工区。

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。

两部分各具特点，互相补充，缺一不可。

各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沼气检测报警仪开展瓦斯检测工作。

管理人员及其他特殊工种人员如放炮员、班（组）长、电工等特殊工种进入隧道时随身携带沼气检测报警仪随即开展瓦斯检测工作。

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。

瓦斯监控体系具有连续检测、超限报警、瓦电锁闭、风电锁闭、自动控制、存贮等功能，其检测精度与便携式沼气检测报警仪相同，检测地点相对固定。

3．瓦斯人工检测
隧道高瓦斯及瓦斯突出施工时，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瓦斯人工检测专职人员及专项设备配备
瓦斯人工检测专职瓦检员配置表
序号工点名称作业面
专职瓦检员
配置人数
值班要求交接班要求备注
1
天蓬1#
横洞工区正洞作业面 3
每天三班，每班8小
时，每班一人值班进
行现场瓦斯人工检
瓦斯人工检测应24
小时连续进行，瓦检
员实行隧道内交接
号配置人数
测。

班制度。

2 平导作业面
3 每天三班，每班8小
时，每班一人值班进
行现场瓦斯人工检
测。

瓦斯人工检测应24
小时连续进行，瓦检
员实行隧道内交接
班制度。

3
埂上隧道
进口工区正洞作业面 3
每天三班，每班8小
时，每班一人值班进
行现场瓦斯人工检
测。

瓦斯人工检测应24
小时连续进行，瓦检
员实行隧道内交接
班制度。

4
埂上隧道
出口工区正洞作业面 3
每天三班，每班8小
时，每班一人值班进
行现场瓦斯人工检
测。

瓦斯人工检测应24
小时连续进行，瓦检
员实行隧道内交接
班制度。

5 平导作业面 3 每天三班，每班8小
时，每班一人值班进
行现场瓦斯人工检
测。

瓦斯人工检测应24
小时连续进行，瓦检
员实行隧道内交接
班制度。

6 玉京山隧
道进口工
区
正洞作业面 3
每天三班，每班8小
时，每班一人值班进
行现场瓦斯人工检
瓦斯人工检测应24
小时连续进行，瓦检
员实行隧道内交接
号配置人数
测。

班制度。

7 平导作业面 3 每天三班，每班8小
时，每班一人值班进
行现场瓦斯人工检
测。

瓦斯人工检测应24
小时连续进行，瓦检
员实行隧道内交接
班制度。

瓦斯人工检测仪器配备表
序号仪器名称型号单位数量备注1
便携式光干涉式甲烷测定器
10%CJ
G10 台20
每个专职瓦检员配置1台，备
用6台。

2 延长管（光干涉式甲烷测定
器用）
胶管m 160 每个工区配40m
3 钠石灰（光干涉式甲烷测定
器用）
瓶装瓶 4 每个工区配1瓶
4 硅胶（光干涉式甲烷测定器
用）
瓶装瓶 4 每个工区配1瓶
5
便携式沼气检测报警仪
AZJ-200
台120 每个工区配30台
3.2瓦斯人工检测地点
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处；
2、坑道总回风流中；
3、局扇及电气开关前后10m内的风流中；
4、各种机械作业附近20m范围内的风流中；
5、电动机及开关附近20m内的风流中；
6、隧道硐室、开挖凹陷等易于瓦斯积聚处；
7、煤层（线）及岩体破碎易于瓦斯溢出段；
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、对炮渣表面瓦斯浓度进行动态检测。

3.3瓦斯人工检测频率
1、一般工序作业面每2小时检测一次；
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2小时检测一次；
4、对瓦斯浓度超过0.3%的地段，加强检测频率，做到不超过1小时检测一次。

3.4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。

瓦检员进洞前应检查瓦斯检定器的是否完好，瓦检器的气密性是否良好、干涉条纹是否清析、钠石灰、氯化钙或(硅胶)是否有效，如发现药品变色、失效，应立即更换药品。

保证瓦斯检定器的完好，带齐伸缩杆、加长胶管、温度计。

瓦检员负责保护好瓦斯检测仪器，在携带和使用过程中严禁猛烈摔打、碰撞，严禁被水浇淋或浸泡。

在瓦斯检测过程中，要严格遵守瓦斯检测的操作规程，随时注意检查各类瓦检仪器，保持完好状态。

2、瓦斯人工检测实行24小时连续检测，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。

5、瓦斯检测后立即填写瓦斯检测公示牌，便于作业人员了解洞内瓦斯情况，并做到瓦斯检测手册、公示牌、检测台账三统一。

3.5瓦斯人工检测超限处置
1、瓦检员如检测发现瓦斯浓度0.3%-0.5%时，应立即报告至值班领工员，由值班领工员报告架子队长，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，值班领工员通知架子队长立即停工、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0.3%以下时，方可恢复正常施工。

2、瓦斯监测浓度异常处理程序
瓦斯浓度超限由架子队直接报项目部，并逐级报送监理、设计、建设单位。

当瓦斯浓度0.3%-0.5%时，由项目部组织处理；当瓦斯浓度0.5%-1.0%时，由监理单位会同施工单位共同研究处理；当瓦斯浓度超过1.0%时，由建设单位组织施工、监理单位共同研究处理。

隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施
序号地点限值超限处理措施
1 低瓦斯工区任意处0.5％超限处20米范围内立即停工查明原因，
2 局部瓦斯积聚（体积大于0.5立方米） 2.0％超限处附近20米停工，断电，撤人，进
1.0％停止电钻钻孔
3 开挖工作面风流中
1.5％超限处停工，撤人，切断电源，查明原因，
4 回风巷或工作面回风流中 1.0％停工、撤人、处理
5 放炮地点附近20米风流中 1.0％严禁装药放炮
6 煤层放炮后工作面风流中 1.0％继续通风、不得进人
7 局扇及电气开关l0米范围内0.5％不能起动局扇及电气设备、停机、通风、
8 电机及开关附近20米范围内 1.5％停止运转、撤出人员，切断电源，进行处
9 竣工后洞内任何处0.5％查明渗漏点，进行整治
4．瓦斯自动监控体系
4.1建设目的
加强隧道施工瓦斯监控，减少安全事故的发生，保障员工的生命安全。

4.2系统概述
安全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。

瓦斯监控系统：实现隧道内迎头瓦斯、一氧化碳、风速、温度等环境参数的实时监测；重要通风设备的开停状态监测；实现风电闭锁和瓦电闭锁功能。

在地面中心站配备两台主机，互为备用，24h不间断运行。

当工作主机发生故障时，备份主机能在5min内投入工作。

地面中心站的电源配置2kVA/2h UPS电源，保证系统不间断的工作要求。

地面中心站设可靠的接地装置，配备电源避雷器和信号避雷器，保障中心站电源和数据传输安全可靠。

地面中心站配备瓦斯监控数据库服务器，保证瓦斯监控数据的历史记录和故障的分析处理。

隧道内设置分站与各种传感器，实时收集隧道内各种有害气体参数。

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。

各工点的瓦斯监控系统自成监控中心，监控中心通过公网上传项目部信息中心。

4.3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。

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2小时）供给。

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4台（见“瓦斯自动监控各项传感器布置表”），报警浓度为0.3％CH4，瓦斯断电浓度为0.5％CH4，恢复用电浓度为小于0.3％CH4，断电范围为隧道内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。

人工恢复用电前，必须进行瓦斯检查，确认瓦斯浓度低于0.3%后，方可人工恢复用电。

平导、隧道掌子面回风中各设瓦斯传感器一台（见“瓦斯自动监控各项传感器布置表”），
报警浓度为0.3％CH4，瓦斯断电浓度为0.5％CH4，恢复用电浓度为小于0.3％CH4，断电范围为隧道内全部非本质安全型电气设备。

隧道掘进工作面进风流中（平导中）安设一台瓦斯传感器（见“瓦斯自动监控各项传感器布置表”）。

其报警浓度设置为0.3%CH4，断电浓度为0.5%CH4，恢复用电浓度为
0.3%CH4。

断电范围为隧道内全部非本质安全型电气设备。

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、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。

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
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。

4.3.1瓦斯自动监控系统结构示意图
4.3.2瓦斯自动监控各项传感器布置要求
瓦斯自动监控各项传感器布置表（正洞带平导，无平导隧道按正洞布置）序号传感器数量安装地点合计数量
1 甲烷传感器GJC4(B) 1 正洞掌子面迎头
9 1 正洞二衬台车前端
1 正洞出口隧道口30米处
1 正洞挂板平台上部
1 联络巷回风处
1 平导掌子面
1 平导二衬台车前
1 平导隧道口30米处
序号传感器数量安装地点合计数量
1 平导台车与掌子面之间
2 风速传感器GFW15 1 正洞掌子面迎头 2
1 平导掌子面迎头
3 一氧化碳传感器
GTH500(B) 1 正洞掌子面迎头 2 1 平导掌子面迎头
4 设备开停传感器GKT-L 1 正洞洞口总电路处 2
1 平导洞门总电路处
5 断电控制器KDG0.3/660 1 正洞洞口总电路处 2
1 平导洞门总电路处
6 传输分站KJ83-F2 1 正洞掌子面迎头
3 1 平导掌子面迎头
1 隧道口
4.3.3主要设备配置表
隧道安全监控系统设备配备表（正洞带平导，无平导隧道按正洞配置）
序号设备名称规格型号单位数量生产厂家备注
1、瓦斯自动监控系统
1 监控主站IPC-820 台 1 华北工控
2.4G/500G/2G/双网卡/DVD/
声卡/19液晶
2 打印机HP P1106 台 1 惠普A4彩色激光
3 UPS C1KS/2H 套 1 山特后备两小时，含蓄电池及机箱
4 监控软件KJ83N 套 1 煤科总院
5 传输接口KJ83N-J 台 1 煤科总院
6 信号避雷器JADZ02-20 台 2 煤科总院
7
地面声光报警
器
KXB(B) 台 1 煤科总院
8 电源防雷模块台 1 科比特
9 监控分站KJ83-F2 台 3 煤科总院输入端口16个（任意连接开关
量、模拟量、电流型）、控制量输出8个，大屏幕液晶显示
器
10 分站电源
KDW660/21
B 台 3 煤科总院
外接电源127V或380V或
660V
11 甲烷传感器GJC4(B) 台11 煤科总院分别安装在迎头、二衬台车前、出口30米处各1台，台车与迎头之间2台，联络巷回风处
1台。

12
一氧化碳传感
器GTH500(B) 台 2 煤科总院
分别安装在正洞迎头和平导迎
头。

13 风速传感器GFW15 台 2
分别安装在正洞迎头和平导迎
头。

14 开停传感器GKT-L 台 2 煤科总院
其中两台安装在局扇开关附
近。

15
断电控制监视
器
KDG0.3/660 台 2 煤科总院用于断正洞及平导的电源。

16 二通接线盒JHH2 个10 常州宇达
17 三通接线盒JHH3 个8 常州宇达
18 分站传输电缆MHYV1*4*7/千米 2.5 天津万博带屏蔽，与人员定位系统共缆
0.52 传输
MHYV1*4*7/
千米 4 天津万博
19 传感器线缆
0.43
2、数据联网系统
安装在瓦斯监控和人员定位主1 联网软件KJSNET 套 2 煤科总院
机上
2 路由器台 1 华三机房设备
存储及web访问，含显示器，3 服务器套 1 DELL
机房设备
4 视频联网平台iVMS 套 1 海康威视
3、短信报警平台
1 短信猫台 1 需办理移动手机卡
2 短信报警软件台 1
4、LED显示系统
1 显示屏室外单色平方 4.5
2 显示屏支架块 1
3 同步软件套 1 煤科总院接入人员和监控信息
4 控制线缆批 1
5 控制卡块 1
4.3.4隧道内瓦斯监控系统布置图
16
隧道出口
防水板台架
隧道出口
隧道出口主机台
风管
风管
平导示意图
正洞示意图
隧道中部，距顶
隧道中上部
二衬台车
设备开停传感器一氧化碳传感器
正洞带平导瓦斯自动监控系统示意图
17
隧道出口
隧道出口主机
台
风管
正洞示意图
隧道中部，距顶
隧道中上部
设备开停传感器瓦斯传感器风速瓦斯传感器
一氧化碳传感器
正洞瓦斯自动监控系统示意图（无平导隧道）。