瓦斯隧道机械车辆主动防御防爆改装施工工法

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1、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中铁十二局集团第一工程王琪胡曙峰 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

2、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，2023年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、

3、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，

4、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，可以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

5、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。宁图给4镇车载嗓瓦斯伞系统狸工作衰原理工示意庭5饭.塌施工职工艺他流程没及操朗作要蚕点戚5.铜1施市工工令艺流葡程 芽 见岗图5渔.1念5.巴2操吧作要握点抗5.匪2.手1抗防爆苗改装落系统灵组成冰防爆滔改装颂系统庙主要膏由三蜻部分溪组成怖：系驻统维愤护与谁配置兵管理析中心前、控扫制分姓站、洞检测阴控制央器。握系统释结构俱如下较图完5.访2.遥1派。粒1皱、寺 系斗统维扒护与范配置惑管理锁中心推系统冤维护佛与配谣置管押理中熟心主链要用舌于设织置、启调试损系统此配置卵参数巡和控啦制逻野辑。距主要惑由中

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