瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装施工工法
瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装施工工法(2)
瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装施工工法瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装施工工法一、前言瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装施工工法是为了提高隧道施工工程的安全性而开发的一种工程技术。
隧道施工过程中存在着大量的煤矿瓦斯等有害气体，为了保障施工人员的安全和顺利进行工程，该工法的研发与实践应运而生。
二、工法特点瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装施工工法的主要特点包括：使用先进的气体测定和控制技术准确判定隧道内瓦斯浓度，采用特殊的改装技术对机械车辆进行防爆改装，通过主动防御措施实现对瓦斯爆炸的防护。
三、适应范围该工法适应于各种煤矿瓦斯隧道施工工程，尤其适用于瓦斯浓度高、爆炸风险大的隧道。
无论是新建隧道还是修复隧道，该工法都能有效保障工人的安全。
四、工艺原理该工法的工艺原理主要包括：通过气体测定仪准确判定隧道内瓦斯浓度，并在达到安全浓度上限时及时采取措施；对机械车辆进行防爆改装，采用防爆技术和材料，提高机械的防护能力；通过主动防御措施，如抽风系统、爆破降瓦斯等，降低瓦斯浓度。
五、施工工艺施工工艺包括以下几个阶段：隧道清理和通风准备阶段、机械车辆防爆改装阶段、气体测定和控制阶段、主动防御措施实施阶段、完成工程验收阶段。
六、劳动组织施工过程中需要合理组织劳动力，配备有经验丰富的守护人员和技术人员，确保工程的安全顺利进行。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括瓦斯浓度测定仪、抽风系统、防爆材料、爆破降瓦斯设备等。
八、质量控制质量控制主要包括对机械车辆的防爆改装质量进行检测和验收，确保防爆措施有效，并实施严格的工程监管。
九、安全措施施工过程中需要特别关注安全事项，特别是对施工工法的安全要求。
确保施工人员遵守安全操作规程，全程穿戴防护装备，及时采取措施降低瓦斯浓度，进行现场安全检查等。
十、经济技术分析施工工法的经济技术分析包括施工周期、施工成本和使用寿命的分析。
通过对不同工法进行评估和比较，选择最符合工程要求的工法。
十一、工程实例通过举例具体介绍该工法在实际工程中的应用，以及效果评估和总结。
瓦斯隧道防突防爆施工技术研究
1工程概况林家屋基隧道位于贵州省六盘水市盘县境内的英武乡,起讫里程D1K925+465~D1K931+300,中心里程D1K928+372.5,隧道全长5835m ,设计为双线隧道,单面坡,其中,D1K925+465~D1K926+000段535m 为平坡段,D1K926+000~D1K931+300段5300m 坡度为20译,设计为上坡,隧道最大埋深400m 。
进口D1K925+465~D1K925+930段为高瓦斯段。
根据现场调查,有煤线出露,当地于三四十年前曾有过小煤窑开采,村庄迁居此地后停止。
近年来,英武乡曾规划开采煤矿,后因高铁施工停止。
隧道区基岩大多裸露,为三叠系下统永宁镇组二段、永宁镇组一段、关岭组二段、关岭组一段、飞仙关组、龙潭组。
隧道进出口及缓坡地带有少量覆土,地层由新到老如下:粉质黏土、碎石土、黏土、关岭组二段、关岭组一段、飞仙关组、龙潭组、三叠系下统永宁镇组二段、永宁镇组一段。
不良地质为岩溶与岩溶水、危岩落石、断层破碎带、煤层瓦斯及采空区。
隧道进口D1K925+465~D1K925+930段为高瓦斯地段。
地下水主要为第四系松散土层孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水。
2施工方法及施工工艺2.1超前地质预报隧道施工时,严格遵循“超前探、管超前、短进尺、弱(不)爆破、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则。
超前地质预报采用平行导坑超前、循环施工中增加超长炮眼探孔提前解拟前方地质状况,同时聘请专业预测单位负责专项地质预报工序。
施工中引入TSP 探测系统、地质雷达探测系统、PRD －150型多功能地质钻机、HY -303型红外线探【作者简介】翟耀斌（1989~），男，山西晋城人，工程师，从事瓦斯隧道施工研究。
瓦斯隧道防突防爆施工技术研究Research on Construction Technology of Outburst andExplosion Prevention of Gas Tunnel翟耀斌（中铁二十二局集团第四工程有限公司，天津301700）ZHAI Yao-bin(China Railway 22nd Bureau Group Fourth Engineering Co.Ltd.,Tianjin 301700,China)【摘要】以沪昆客专贵州段林家屋基隧道进口段高瓦斯段施工为例，通过介绍该地区的地质情况、煤层分布、煤系说明、地勘、揭煤方案、防突效果检验、通风方案、含煤地段掘进、瓦斯排放系统、隧道施工防火、施工方法等，论文总结了高瓦斯隧道的施工经验，对施工过程中的关键项目控制点进行分析，并制定有效管控措施，以加快瓦斯隧道施工进度，确保施工安全。
例谈瓦斯隧道施工防突防爆措施
例谈瓦斯隧道施工防突防爆措施1.工程概况地下空气的有害气体，主要是甲烷、一氧化碳、硫化氢、二氧化碳和二氧化氮。
上述这些有害气体在隧道中总称为瓦斯。
瓦斯是一种无色、无味、无毒、较空气轻，易聚集在隧道顶部；渗透性高，扩散速度快；瓦斯浓度过高时，相对降低空气中的氧气含量，使人窒息；瓦斯极易燃烧，但不能自燃，在一定条件下遇火源即燃烧和爆炸。
综上所述，瓦斯具有爆炸性、渗透性、不稳定性、使人窒息、水溶性等特点。
瓦斯突出极易引起瓦斯爆炸，瓦斯爆炸时产生的高温高压，促使爆炸附近的气体和爆炸火焰以极高的速度向外冲击，产生极大危害，造成人员伤亡，破坏巷道，损坏设施，扬起的煤尘亦参与爆炸，并产生更大的危害；瓦斯爆炸的另一个危害是爆炸后的气体氧气含量大为减少，并出现大量一氧化碳，特别是当有煤尘参与爆炸时，一氧化碳的生成量更大，使人窒息，造成人员伤亡。
因此，在瓦斯隧道施工中，安全的揭煤施工与合理的瓦斯防突、防爆措施是非常重要和必要的。
新建铁路沪昆客专贵州段CKGZTJ-11标段第四项目经理部刘家庄隧道全长7583m，起讫桩号为D1K916+557～D1K924+140。
该隧道开挖断面大、标准要求高、工程地质条件复杂，不同程度的存在顺层偏压、浅埋、突水突泥、断层、岩溶、瓦斯等不良地质。
为解决出口平坡段排水问题，超前探明前方煤层瓦斯情况，减小有害气体的危害，并加快施工进度，于出口段线路前进方向左侧设置泄水洞。
隧道出口D1K923+237～D1K924+510段穿过二叠系上统长兴–大隆组（P2c+d）含2层薄煤，属低瓦斯地层；D1K923+510～D1K924+140段为二叠系上统龙潭组（P2l）泥岩、砂岩、页岩夹煤层。
龙潭组（P2l）中含多层煤，易发生瓦斯突出，属高瓦斯煤层煤线，围岩稳定性差，隧道出口工区及出口工区的泄水洞为高瓦斯施工工区。
本段洞身衬砌均采用全封闭衬砌。
施工中严格遵守铁路瓦斯隧道技术规范要求、煤矿安全规程一级设备救援等相关规定和措施。
公路瓦斯隧道行走式作业机械主动防爆改装方法
公路瓦斯隧道行走式作业机械主动防爆改装方法公路瓦斯隧道行走式作业机械是一种广泛应用于公路隧道施工的设备，然而公路隧道中常存在着可燃气体的危险，因此对机械进行主动防爆改装就显得尤为重要。
下面将介绍一种公路瓦斯隧道行走式作业机械主动防爆改装的方法，以提升机械的安全性能。
一、防爆力学设计公路瓦斯隧道行走式作业机械主动防爆改装的第一步是进行防爆力学设计。
在设计过程中，需要考虑机械运行过程中可能产生的火花、电弧以及静电等情况，选择适当的防爆材料进行加固和改装。
此外，还需要对机械的结构进行优化设计，减少易燃易爆物质的积聚，降低爆炸发生的可能性。
二、防爆电气系统改装公路瓦斯隧道行走式作业机械的电气系统是防爆改装中的重点。
首先，需要对机械的电子设备进行防爆改造，选择具有防爆功能的传感器和控制器，以及防爆电缆和防爆插头插座，确保电气设备的安全可靠。
其次，需要对电气系统进行隔爆和隔热处理，限制火花和电弧的传播和蔓延。
三、防爆液压系统改装行走式作业机械常常使用液压系统，因此需要对液压系统进行防爆改造。
首先，要选择符合防爆要求的液压元件，如防爆泵、防爆管路和防爆阀等。
其次，需要对液压管路进行全面的密封和隔爆处理，确保液压系统的安全可靠。
四、防静电设计防爆改装中一个重要的环节就是防静电设计。
行走式作业机械在施工过程中会产生大量的静电，因此需要采取措施降低静电的积聚和放电的风险。
可以通过增加接地装置，降低机械的绝缘电阻；使用防静电材料，减少静电的产生；或者安装防静电器件，如静电导电带等，有效地消除静电。
综上所述，公路瓦斯隧道行走式作业机械主动防爆改装方法包括防爆力学设计、防爆电气系统改装、防爆液压系统改装和防静电设计等方面。
通过这些改装措施，能够有效降低机械在隧道施工中发生火灾和爆炸的风险，提高机械的安全性能，保障工人和设备的安全。
瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装施工工法
瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装施工工法瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装施工工法一、前言瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装施工工法是一种用于改装隧道机械车辆的施工工法，旨在提高车辆在瓦斯隧道中的作业安全性，防范爆炸事故的发生。
本文将详细介绍该工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例，为读者提供参考。
二、工法特点该工法的特点主要包括：1. 主动防御：改装后的车辆能够主动感知瓦斯含量、温度和湿度等参数，及时发出警报，采取相应措施，有效防御潜在的爆炸风险。
2. 防爆改装：通过改装车辆的电气系统、通风系统、排放系统以及车体结构等，提高车辆的防爆性能，降低爆炸事故发生的概率。
3. 安全性高：该工法采用的技术措施具有科学性和可靠性，能够提高车辆在瓦斯隧道中的安全性，保障施工人员的生命安全和财产安全。
三、适应范围该工法适用于各类隧道机械车辆，包括隧道掘进机、渣土车、吊车等。
尤其适用于在瓦斯含量较高的隧道项目中的车辆改装。
四、工艺原理通过对施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施进行分析和解释，我们可以了解该工法的理论依据和实际应用。
首先，改装车辆的电气系统需要增加瓦斯传感器、温湿度传感器等监测设备，通过这些设备可以实时感知隧道内的瓦斯含量、温度和湿度等参数。
其次，改装车辆的通风系统需要增加瓦斯排放装置，当瓦斯含量超过临界值时，通风系统会自动开启，将瓦斯排放至安全地带。
此外，车辆车体结构需要进行防爆改装，包括使用防爆材料加固车体、设置防火隔离设备等，提高车辆的安全性能。
五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 工地准备：清理施工区域，确保车辆改装的顺利进行。
2. 车辆拆解：对需要改装的车辆进行拆解，分离电气系统、通风系统和车体结构等组件。
3. 改装安装：根据工艺要求，对电气系统、通风系统和车体结构等进行改装安装，确保各个组件的功能和性能达到设计要求。
4. 测试调试：对改装后的车辆进行测试调试，保证各个系统的正常运行。
浅谈高瓦斯隧道机电设备防爆安装与使用
浅谈高瓦斯隧道机电设备防爆安装与使用摘要：根据施工隧道中瓦斯区域的最高等级可将瓦斯隧道分为三种：低瓦斯、高瓦斯、突出瓦斯等隧道。
在隧道工程建设中可能会出现的灾害中，瓦斯灾害为其中最为严重的灾害之一。
隧道工程施工作业水平的高低与施工安全密不可分，同时施工安全对是否能够如期交工也很重要。
采取措施降低瓦斯浓度以及对相关机电设备积极进行防爆安装等，降低瓦斯事故发生的几率，以此提高隧道工程的进度，保证工程能够如期完工。
本文将结合相关工程案例简单介绍高瓦斯隧道中机电设备的防爆安装与使用。
关键词：隧道施工；瓦斯；机电设备；防爆1、引言我国交通建设正处于高速发展的一个阶段，因此，建设隧道的数量包括在各种复杂地形中建设隧道的数目都逐年递增。
然而，瓦斯隧道中易发生的瓦斯事故因其突发性以及造成的严重后果令其与其它隧道相比会有所不同。
2015年2月24日13时20分左右，成都洛带古镇附近一在建隧道发生瓦斯爆炸事故，造成4人死亡，19人受伤；2017年5月2日14时50分左右，贵州省毕节市大方县境内，成贵快铁在建工程七扇岩隧道发生瓦斯爆炸事故，事故共造成12人死亡，12人受伤。
为保证在瓦斯隧道施工中的安全，最为重要的任务就是防止发生瓦斯爆炸事件，对隧道施工中最为重要的设备作业机械来说，防爆处理可以尽可能地避免由瓦斯引起的各类事故。
根据相关的规定在高瓦斯隧道中施工时必须使用防爆型的作业机械，其中高瓦斯隧道是指瓦斯涌出量不小于0.5m3/min的隧道。
我国隧道施工中广泛应用的运输技术为无轨运输，它的主要特点包括管理灵活方便、速度快、对施工路面要求不高、工序简单以及功效高等。
但是由于无轨运输所使用的作业机械防爆性低、对操作技术人员的要求较高以及价格高昂等原因，在我国瓦斯隧道施工中有很多放弃使用无轨运输而采用其它方式的工程。
目前我国的一些高瓦斯隧道施工单位，由于现有的防爆柴油机存在的问题以及相关防爆作业机械价格高昂而采用常见作业机械对其进行防爆改装后使用。
高速铁路瓦斯隧道整车防爆改装技术
高速铁路瓦斯隧道整车防爆改装技术李志明中铁三局集团桥隧工程分公司，四川乐山 614408摘要：目前国内高速铁路瓦斯隧道施工大量采用内燃机械化作业，但内燃机械运行在瓦斯隧道洞内产生的火花（或高温）直接可以引起瓦斯爆炸。
本文对整车电气系统、尾气处理系统、监控系统、瓦斯闭锁装载等防爆改装措施进行研讨。
关键词：高速铁路；瓦斯隧道；内燃机械；防爆改装中图分类号：U455.3 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)09-0249-021 前言随着铁路建设的高速发展，高速铁路瓦斯隧道施工技术不断进步，但瓦斯爆炸事故仍有发生。
目前国内高铁瓦斯隧道施工的整车防爆改装技术仍处于探索阶段。
2 整车防爆改装的必要性瓦斯气体无色无味，其主要成分是甲烷(CH4)。
在建隧道内经常被探测出有瓦斯气体涌出，以川南某在建铁路隧道为例：隧道穿越的地层为油气侵染区；通过地质钻孔地表下88m处探测天然气浓度为16450ppm；隧道段地层为砂岩，砂岩是天然气较好的储层；隧道为高瓦斯隧道。
瓦斯隧道施工中若不通过专用的检测仪器是根本不可能发现空气中有瓦斯气体存在。
所以，瓦斯隧道内运行的内燃机械防爆改装重点是杜绝火花产生、降低高温，同时检测出瓦斯浓度超限后整车立即做出应急反应。
3 整车防爆改装组成及原理内燃机械改装主要有装载机、挖掘机、运输车三大类。
改装技术如下：3.1 电气系统电气系统的防爆改装主要包括经过防爆处理的启动马达和发电机、隔爆电瓶箱、隔爆控制箱、防爆灯具、电线电缆等。
3.1.1 塑封启动马达及发电机，为防止启动马达和发电机有可能出现火花向外传递，需要采用耐高温型阻燃材料进行塑封使其与外界隔绝，以达到防爆的目的。
同时为解决温度状态下耐用性问题，发电机采用改进后的耐高温型，保证其长期可靠地工作。
3.1.2 隔爆电瓶箱，蓄电池和控制电路中的控制元件，在工作或发生故障时可能会产生火花。
为了保证火花与外界隔绝，将这些设备全部封装在隔爆电瓶箱内，同时将所有接线口用橡胶胀紧密封和注胶密封。
公路瓦斯隧道行走式作业机械主动防爆改装方法
行走式作业机械主动防爆改装方法O.1系统功能瓦斯工区施工采用的挖掘机、装载机、运渣车、运输车、混凝土罐车、混凝土泵车等行走式作业机械，施工中不可避免会产生摩擦或碰撞火花，采用传统的被动防爆改装方法（对机车设备进行特殊的设计和改装以实现设备在瓦斯超限等危险条件下具备继续作业的能力）导致机车工效降低，防爆装置使用寿命短，瓦斯浓度超限作业风险高。
主动防爆改装方法是在在行走机车上安装车载瓦斯自动监控报警与断电系统，瓦斯超限时自动断油断电而停止作业，瓦斯浓度降低到正常范围后机车自动解锁，可重新启动机车作业。
该系统适用于瓦斯隧道中作业机车如挖掘机、装载机、运输机车等作业环境瓦斯监控。
系统安装在内燃机车设备上，实时监测其周围环境空气中的瓦斯浓度，当环境瓦斯浓度超过报警限值，装置发出声光报警，当瓦斯浓度继续上升达到断电值时，装置发出车辆自动断油断电信号，控制机车熄火，并进入闭锁状态，人工无法启动机车，预防瓦斯事故发生。
当环境瓦斯浓度降至设定安全阀值以下时，系统自动解除锁定，方可再次启动机车。
车载瓦斯自动监控报警与断电系统的主要功能和特点：a）安装后不改变机车动力特性；b）装置安装快捷，维护简便，具有良好抗振和防水性能，运行稳定可靠。
c）装置先报警后熄火，具有安全处理时间间隙；d）可根据使用环境动态设定瓦斯超限报警和断电阀值；e）当瓦斯参数超过报警限值时可自动发出声、光报警；f）当瓦斯参数超过断电限值时可自动输出断电和熄火控制信号。
O.2系统构成系统主要包括车载式甲烷断电仪主机和低浓度甲烷传感器。
系统主要由三部。
O.1分组成：系统维护与配置管理中心、控制分站、检测控制器，见图O.1 车载瓦斯自动监控报警与断电系统组成图）系统维护与配置管理中心a主调试系统配置参数和控制逻辑。
系统维护与配置管理中心主要用于设置、要由中心电脑、系统软件、数据传输接口组成。
该装置主要由设备提供方使用，行走式作业机车正常运行时不需要该部分施工单位也可配置用于平时系统维护。
浅谈高瓦斯隧道设备防爆改装
浅谈高瓦斯隧道设备防爆改装发表时间：2019-03-05T14:14:58.827Z 来源：《建筑细部》2018年第16期作者：李新强[导读] 根据现场施工情况，结合施工经验，对比分析，解决瓦斯隧道施工设备问题。
中国水利水电第五工程局有限公司、中电建成都建设投资有限公司摘要：根据现场施工情况，结合施工经验，对比分析，解决瓦斯隧道施工设备问题。
关键词：高瓦斯、隧道、防爆改装1前言目前城市轨道交通施工针对油气田高瓦斯隧道研究还比较少，针对洞内作业的机械设备的防爆改造没有统一标准要求，绝大多数参考一些煤矿用的标准和其他施工，但是其作业与市政轨道交通工程又有些不同。
本文结合工程实际情况，针对市政高瓦斯隧道机械设备防爆改装技术、设备参数、功效等进行探讨。
为类似工程施工提供参考。
2工程概况成都轨道交通地铁18号线合江车辆段试车线隧道全长2143m，最大埋深229m。
隧道位于龙泉山断层区域内节理裂隙发育，岩层多为风化岩，为龙泉山油气田分布区域，区域内天然气最大浓度达到26200ppm（2.62%），瓦斯压力0.67Mpa，开挖掌子面最大天然气涌出量为0.73m3/min，全线均为高瓦斯段。
该试车线隧道隧道位于龙泉山背斜含油气构造上，属油气田区高瓦斯隧道，开挖油气田区的高瓦斯隧道，有着极高的危险性。
由于隧道底部围岩为油气层，是隧道施工瓦斯的补给源。
而且，不同于煤层瓦斯的是油气田区瓦斯无处不在，只要有断层、节理带存在，通常就会有瓦斯溢出。
所以，在油气田区，必须密切关注节理、断层的位置。
针对上述情况，针对施工过程中各项台车（包含开挖、钢筋绑扎及衬砌台车）、机械设备、配电设施等进行防爆改装，以解决在施工过程中机械设备产生的火花、线路漏电产生的电火花及运转中设备对瓦斯隧道的施工造成的安全隐患。
通过对该项改良技术的推广应用，将为后续类似施工奠定良好的基础。
3.施工工艺及操作要点3.1工艺流程及原理3.1.1工艺流程图3-1 工艺流程图3.1.2工艺原理⑴内燃机设备在内燃机械设备（装载机、挖掘机、混凝土罐车等）上设置监测分站，安装位置可根据内燃施工设备本身的结构特点进行选择，安装于驾驶室、内燃设备底部或侧面以及驾驶室与车箱连接处等，传感器安装于驾驶室顶部通风处。
瓦斯隧道机械设备改装方案与主动防爆改装
瓦斯隧道机械设备改装方案与主动防爆改装冯冰（中铁十六局集团第二工程有限公司，四川绵阳622656）【摘要】在隧道工程中，瓦斯隧道工程处于地质结构比较复杂的地段，在施工时需要从煤系地层穿越，不可避免地会导致瓦斯涌出，如果控制不到位容易产生事故。
本文以实际隧道工程为例，针对该项目中瓦斯隧道机械设备出现安全隐患的原因，对瓦斯隧道机械设备改装方案与主动防爆改装方案进行了分析，以保证施工顺利开展。
【关键词】瓦斯隧道；机械设备；主动防爆改装【中图分类号】U455.3【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2019）09-0309-021工程概况柿子园隧道1#横洞工区承担正洞D2K78+100~D2K80+700,共长2600m ,为双线隧道,单洞合修。
目前该工区进尺共计1023m (横洞进尺424m ,正洞进尺599m ),掌子面里程为D2K78+699(正位于晓坝场3#断层带上)。
柿子园隧道一号横洞工区兰州方向掌子面(里程为D2K78+699)施作超前水平钻孔,在超前水平钻进深度41m (里程为D2K78+740)时,孔内突然出现气体涌出,突发的气体压力将钻孔内水以脉冲式向孔口顶涌,且涌出气体有汽油味道。
经现场监测,掌子面钻孔孔口处甲烷含量测值为6%、仰拱端头测值为0.5%。
发生瓦斯气体溢出后,建设方组织参建各方进行了多次现场核对,分析并预测本隧道可能出现瓦斯涌出的段落及对应的可能涌出量。
并提出了机械设备改装措施,如图1所示。
2瓦斯隧道机械设备出现安全隐患的原因普通车辆在出厂之前没有机芯防爆改装,在瓦斯隧道内开展施工时难免会出现安全隐患,不能达到爆炸性其他在施工中的各项技术要求。
所以,在爆炸性气体环境中进行作业时,常规的车辆由于没有安装防爆装置,很容易将爆炸性气体引爆产生爆炸事故,具体原因如下:(1)在进行施工时,火花会导致可燃性气体产生爆炸,普通车辆在进行施工时,主要会产生机械火花、排气火花和电气火花。
瓦斯隧道机械防爆性能改装技术
瓦斯隧道机械防爆性能改装技术作者：韩伟来源：《价值工程》2019年第18期摘要：瓦斯隧道施工具有高风险性，普通机械无法在瓦斯隧道内作业，因此，机械防爆性能改装是瓦斯隧道施工中最重要的内容之一。
本文结合三江至南川铁路关坝支线防爆改装车辆在红豆垭瓦斯隧道施工中的实际应用，主要介绍了瓦斯隧道工程车辆防爆改装技术，以期类似工程借鉴。
Abstract： Due to the high risk of gas tunnel construction， ordinary machinery cannot operate in the gas tunnel. Therefore， the modification of mechanical explosion-proof performance is one of the most important contents in the construction of gas tunnels. This paper combines the practical application of the explosion-proof modified vehicles of the Sanjiang-Nanchuan Railway Guanba branch line in the construction of the red soybean meal gas tunnel. It mainly introduces the explosion-proof modification technology of the gas tunnel engineering vehicle， with a view to similar projects.关键词：瓦斯隧道;机械设备;防爆改装Key words： gas tunnel;mechanical equipment;explosion-proof modification 中图分类号：U455.3; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文獻标识码：A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号：1006-4311（2019）18-0149-021; 工程概况红豆垭隧道全长7989m，最大埋深360m，里程ZD1KO+525～ZD1K8+514段穿越东溪气田侵染区，进行深孔测气时，1号钻孔未测到天然气，2号钻孔在150m深度开始就测到天然气（浓度4500～7890ppm），3号钻孔在131m深度就测到天然气（浓度均大于10000ppm，孔深390m），4号钻孔161m深度开始就测到天然气（浓度6930～18640ppm）。
案例分析：高瓦斯隧道施工机械配置及防爆改装技术
案例分析：高瓦斯隧道施工机械配置及防爆改装技术1 总体施工方法及措施1.1 施工方法天坪隧道横洞瓦斯突出工区采用物探、地质素描、超前钻孔、地质调查等手段进行超前地质预报。
施工方法包括：装载机配合自卸汽车运输出碴多功能作业台架人工钻孔，光面爆破开挖；装载机配合自卸汽车运输出碴；湿喷机配套湿喷机械手进行锚喷网支护；挖掘机配合自卸汽车仰拱出碴；无钉铺挂防水板；液压模板台车进行二次衬砌施工；轴流压入式通风，局部局扇辅助；混凝土集中拌制、罐车运输、泵送入模。
1.2 具体施工措施依据瓦斯隧道施工相关技术规定，对通风进行专项设计、专项监测，严格实行闭锁管理风电、瓦电；施工用电设有双回路电源，当一路发生故障停止供电时，另一回路能担负前全部负荷；采用防爆电缆进洞，进入隧道的施工机械及电气设备应具有防爆或隔爆性能，对装碴运输设备进行防爆改装；采用“三人联锁”制严格管控开挖爆破，瓦斯浓度不得超过允许范围，否则严禁爆破；采用瓦斯自动监控系统、便携式瓦检仪、人工光干涉瓦检仪等多种方法及时检测瓦斯浓度；加强洞内动火和用电管理。
2 装碴运输设备防爆改装及使用管理由于通常情况下无轨运输方式施工设备大多为非防爆型产品，不符合瓦斯隧道施工安全技术要求，易发生爆破事故，所以要对其进行防爆改装。
2.1 防爆改装的原理当防爆系统启动后，如果施工环境瓦斯浓度达到系统设定的危险临界值时（比如按照有关规定设定为0.3%），报警器发出声光报警，施工人员立即停止作业并查明原因，原因查明并排除后方可恢复作业，从而能够提前处置危险。
当出现瓦斯浓度急剧上升或者是施工现场未及时进行人工处置等极端情况时，一旦瓦斯浓度达到系统设定危险极限值0.5%后，系统将强行对机械断油熄火，杜绝爆炸事故发生。
2.2 防爆改装关键技术2.2.1 动力系统改装动力系统主要由防爆柴油机、进气系统、柴油机冷却系统、废气处理系统等组成。
其改装要点有以下几点。
1）防爆电启动柴油机。
2）由水夹层波纹管、水夹层排气管、补水箱、废气处理箱等组成废气处理系统。
瓦斯隧道机械设备改装方案与主动防爆改装
瓦斯隧道机械设备改装方案与主动防爆改装发表时间：2020-03-11T13:19:02.647Z 来源：《基层建设》2019年第29期作者：石川[导读] 摘要：在隧道工程中，瓦斯隧道工程处于地质结构比较复杂的地段，在施工时需要从煤系地层穿越，不可避免地会导致瓦斯涌出，如果控制不到位容易产生事故。
中铁隧道集团一处有限公司重庆市 401123摘要：在隧道工程中，瓦斯隧道工程处于地质结构比较复杂的地段，在施工时需要从煤系地层穿越，不可避免地会导致瓦斯涌出，如果控制不到位容易产生事故。
本文以实际隧道工程为例，针对该项目中瓦斯隧道机械设备出现安全隐患的原因，对瓦斯隧道机械设备改装方案与主动防爆改装方案进行了分析，以保证施工顺利开展。
关键词：瓦斯隧道；机械设备；主动防爆改装引言回顾近年来发生的几起典型隧道施工瓦斯爆炸事故，如董家山隧道瓦斯爆炸、洛带隧道瓦斯爆炸等，其原因均是隧道穿越瓦斯不良地质环境下由于施工管理不善导致瓦斯积聚超限，施工机械及电气设备火花导致瓦斯爆炸。
瓦斯是一种无色无味可燃易爆气体，发生瓦斯爆炸须同时具备三个基本条件，即一定的瓦斯浓度（瓦斯浓度在5%-16%之间）、一定的引火温度（点燃瓦斯的最低温度在650℃-750℃之间，且存在时间必须大于瓦斯爆炸的感应期）和充足的氧气含量（氧气浓度不得低于12%）。
高瓦斯隧道施工环境中，由于实际施工情况原因存在着满足瓦斯爆炸的两个基本条件，即溢出瓦斯和氧气浓度，而采用无轨运输方式的非防爆施工机械极易导致瓦斯爆炸事故。
因此，要防止因作业机械在高瓦斯隧道施工中发生瓦斯爆炸事故，最根本的措施是实时监控机械设备周围环境的瓦斯浓度，以及瓦斯浓度预警时立即启动闭锁断电熄火停车，或对作业机械普通电气部件进行隔爆改装以隔离电气火花。
1瓦斯隧道机械设备出现安全隐患的原因普通车辆在出厂之前没有机芯防爆改装，在瓦斯隧道内开展施工时难免会出现安全隐患，不能达到瓦斯隧道施工机械的技术要求。
老周岩高瓦斯隧道无轨运输施工机械设备防爆改装技术
老周岩高瓦斯隧道无轨运输施工机械设备防爆改装技术发表时间：2016-06-13T09:48:17.547Z 来源：《工程建设标准化》2016年3月总第208期作者：胡峰山[导读] 为确保施工安全，瓦斯隧道在出渣运输中，原则上只能采用有轨运输。
胡峰山（中铁十二局集团第四工程有限公司，陕西，西安，710021）【摘要】文章结合渝黔铁路老周岩高瓦斯隧道采用无轨运输的实践，对相关机械设备进行有效的防爆改装，确保瓦斯条件下施工作业安全，对类似工程具有良好的借鉴。
【关键词】隧道工程；高瓦斯；无轨运输；防爆改装1．引言为确保施工安全，瓦斯隧道在出渣运输中，原则上只能采用有轨运输，以防止无轨运输设备发动机尾气等引发瓦斯爆炸。
但通过对无轨运输设备进行适当的防爆改装，亦可确保瓦斯条件下施工作业安全，并能充分发挥无轨运输的优势，显著提高瓦斯隧道施工工效。
机械设备防爆改装是瓦斯隧道无轨运输方案成功实施的关键。
老周岩隧道是渝黔铁路上的一座特长隧道，全长7536m。
隧道紧邻东溪气田南侧，位于该气田侵染区，由于隧区地腹深处产储油气层较多，这些储气层中的天然气有可能顺裂隙向上运移，对隧道施工影响较大。
其中正洞D2K84+740～D2K91+710为高瓦斯段。
因工期紧任务重、安全风险大，采用有轨运输无法满足工程进度要求。
2．有轨与无轨运输的方案比较2.1通风及防爆方面2.1.1有轨运输在采用有轨运输方案施工中，洞内的污染源主要是爆破气体及瓦斯气体，放炮后只需要20-30min即可开展工作，整个废气排出洞外需1.5个小时左右。
但有轨运输，机车车轮与轨道之间的摩擦火花不可避免，扒渣机作业过程中的碰撞火花也不可避免，仍然存在安全风险。
可见有轨运输并不能完全防爆，且因设备自身特点和轨道线路长，进行防爆改装很困难。
2.1.2无轨运输采用无轨运输方案施工中，洞内的污染源除爆破气体、瓦斯气体外还有各种内燃车辆排放的废气，在放炮后20-30min内，掌子面附近（约500m）的炮烟向洞口方向压出，要到出渣工序结束2小时后，洞内废气才能完全排出。
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瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装
施工工法
瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装施工工法
中铁十二局集团有限公司中铁十二局集团第一工程有限公司
王琪胡曙峰王万通安建国姜军
1.前言
由于瓦斯隧道施工的高风险性,普通机械设备无法在瓦斯隧道内作业,因此,机械设备防爆改装是瓦斯隧道施工中最重要的内容之一,机械设备的防爆性能直接决定瓦斯隧道施工的成败。
金竹山瓦斯隧道是达陕高速公路高风险控制性工程,全长2700m,不良地质主要有采空区、煤层、瓦斯、小煤窑、极软弱破碎围岩等,施工条件极其复杂。
为了安全、优质的完成施工任务,中铁十二局集团有限公司组织隧道施工、瓦斯防治与设备改装专家和技术人员成立了攻关小组,对金竹山瓦斯隧道关键施工技术课题进行研究。
用KZJ001-F煤矿监测分站和KG9701A低浓度甲烷传感器对
机械和车辆进行主动防御防爆改装为课题关键技术之一,并申请了<车载瓦斯监测系统>专利,且已授权,经查新此项技术在国内外首次使用, 8月31日山西省科技厅组织专家进行技术鉴定,认为该项技术达到国际先进水平。
该项技术在瓦斯隧道施工中有较大的推广价值,经过实践检验总结形成本工法。
2.工法特点
2.1机械车辆用KZJ001-F煤矿监测分站和KG9701A低浓度甲烷传感器进行主动防御防爆改装,形成车载瓦斯监控系统,防爆改装价格便宜实惠。
2.2防爆装置安装快捷,维护简便,系统运行稳定可靠。
2.3不会改变机械车辆的动力特性。
2.4可同时防御监测多种有害气体,甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、二氧化氮、风速等。
2.5 本工法将传统的设备被动防御防爆改装(对设备进行特殊的设计实现设备在瓦斯超限等危险条件下具备继续作业的能力)变为主动防御防爆改装(采用一定的措施手段,使机械设备在瓦斯超限等危险条件下设备自动停止作业,瓦斯在正常范围后设备会重新启动作业),结合瓦斯隧道施工的实际情况分析,施工机械如挖掘机和装载机在作业时会不可避免的产生摩擦或碰撞火花,瓦斯浓度超限的情况下非常危险,但被动防御的防爆设备是无法克服的。
因此该类设备必须采用主动防御的措施来实现设备的防爆功能,确保瓦斯隧道的施工安全。
3.适用范围
本工法防爆改装技术适用于无严重瓦斯突出危险的高瓦斯隧道和低瓦斯隧道,隧道具备良好的通风换气条件,施工机械设备状况良好。
4.工艺原理
主动防御防爆改装系统主要利用煤矿监控分站和传感器采集施工机械工作区域的环境瓦斯气体浓度参数,形成车载瓦斯监控系统。
控制分站根据采集的浓度值和控制逻辑进行分析处理。
系统工作时,当环境瓦斯浓度逐渐上升,达到比较危险的浓度(比如按照有关规定设定为0.3%),分站向报警器发出报警信号,报警器发出声光报警,驾乘人员听到或看到报警信号后,立即停止作业,通知相关人员核查现场实际情况,在查明起因并解除危险后再行作业,能够实现危险提前处理的作用。
如果瓦斯浓度上升较快或者是施工机械现场无人值守时,环境瓦斯浓度达到较高危险限值0.5%后,此时控制分站再次向机械的断油熄火控制器发出控制信号,使机械自动停止工作,实现闭锁。
系统工作原理示意如下图4所示。
图4 车载瓦斯系统工作原理示意
5.施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程见图5.1
5.2操作要点
5.2.1防爆改装系统组成
防爆改装系统主要由三部分组成:系统维护与配置管理中心、控制分站、检测控制器。
系统结构如下图5.2.1。
1、系统维护与配置管理中心
系统维护与配置管理中心主要用于设置、调试系统配置参数和控制逻辑。
主要由中心电脑、系统软件、数据传输接口组成。
这部分配置主要由设备提供方使用,用户也可购置用于平时的维护,系统正常运行时不需该部分设备。
施工准备
改装机械车辆状态检查
防爆系统的安装
防爆系统的精调
机械车辆防爆性能验收
图5.1施工工艺流程图图5.2.1防爆改装系统结构图
2 、控制分站
分站是系统的数据采集处理和逻辑控制中心,负责从传感器采集环境参数,并将结果按照管理中心软件所设计的控制逻辑进行判断处理,根据配置方案在检测到异常时输出报警和断电等控制信号;分站还具备与管理中心进行数据通信的功能,接收管理中心下达的配置逻辑指令并可将采集的数据发送至管理中心进行实时监测调试。
3、检测控制器
检测控制器包括传感器和报报警器。
传感器主要是采集隧道的环境参数,传感器的种类比较多,如:甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、二氧化氮、风速等。
当前车载瓦斯监控系统配置的传感器多为沼气传感器,也可根据现场需要配备其它类型传感器。
报警器接收分站发来的报警信号,发出声光报警提示,提前发出预警。
5.2.2施工准备
主要是防爆改装系统分站、传感器的准备和安装所用工具的准备。
5.2.3防爆改装的主体机械检查
对需要改装的机械性能和状态进行检查,确保所改装的机械具有良好的工作状态。
如果机械的工作状态满足不了要求,则需对机械进行维修和保养。
5.2.4防爆系统的安装
监测分站安装位置可根据机械自身的结构特点进行选择,可安装于驾驶室、机械底部或侧面以及驾驶室与车箱连接处等。
传感器安装于驾驶
室顶部通风处。
由于机械是一个振动剧烈的载体,因此相关设备需要作加固与防振设计。
防爆改装系统装置布置示意如下图5.2.4。
图5.2.4防爆改装系统装置布置图
5.2.5防爆系统的精调
用标准甲烷气体对改装后的机械车辆进行检测,系统检测瓦斯精度控制在±0.1%以内,同时保证整个系统在检测到瓦斯气体的情况下按照设定要求进行报警和瓦机闭锁。
5.2.6防爆机械的验收
1、防爆系统安装完成后对整个机械性能进行验收,保证增加防爆系统后不能改变机械的操作性能。
2、机械防爆改装完成后要求连续7天跟踪检查防爆系统对瓦斯监测的灵敏度,与瓦检员的光干涉检测仪数据进行比较,同时观察机械的实际作业性能有无改变。
6.材料与设备
材料与设备见表6
表6 材料设备。