高瓦斯隧道施工机械配置

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 高瓦斯隧道施工机械配置 摘要：兰渝铁路图山寺隧道为单 线铁路高瓦斯隧道，进出口同时掘进， 采用台阶法和光面爆破法开挖、防爆改 装后的装载机与挖掘机配合防爆改装后 的自卸汽车出碴运输，以压入式通风为 主辅以正洞和平导射流通风的施工方案。 文章以该隧道为例，主要介绍无轨运输 的瓦斯隧道快速施工的施工机械配置。 中国论文网 /4/view-12743745.htm 关键词：隧道 瓦斯 施工机械 1 工程概况 图山寺隧道位于丘陵区，全长 3212m，穿越近东西向展布的脊状山梁， 地面高程 320540m，相对高差约 220m。地下水不发育，隧道涌水量较小， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 隧道最大涌水量 Q=2000m3/d。地下水 对砼具弱硫酸盐侵蚀性，测区不良地质 为风化剥落，有毒有害气体。通过对隧 道深孔天然气进行测试：单孔天然气浓 度最高达 9500ppm，隧道天然气含量通 过计算为 6087m3，参照达成既有炮台 山隧道出口平导，瓦斯压力 0.2kpa，天 然气绝对涌出量为 3.03m3/min。隧道内 动峰值加速度0.05，动反应谱特征周 期为 0.35s。 隧道位于川中产油产气地层，一 般埋深 20002800m，并且在一定程度 上顺着岩层构造裂隙，天然气等有害气 体不断上逸，在隧道洞身范围基岩裂隙 或隙缝中出现一定程度的游散富集，进 一步形成气囊，由于这种气体在一定程 度上具有随机性和不均性等特性，进而 在一定程度上直接威胁到隧道的施工安 全。 2 瓦斯的性质 通常情况下，隧道内的瓦斯属于 天然气瓦斯，并且在一定程度上以游离 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 的状态存在，其特点主要表现为：具有 较强的随机性和不均匀性，在施工过程 中，进一步增加了风险系数。对于天然 气瓦斯来说，通常情况下从位于地下 20002800m 的含气层中，沿着岩石缝 隙不断上逸，使得补给线路比较长，并 且在一定程度上具有间断性、不稳定性 等特征，进行爆破后，通过对瓦斯浓度 进行检测，进而在一定程度上发现浓度 较高，但是这种浓度在短时间内就能降 低。通常情况下天然气主要埋藏在地层 中，并且主要以碳、氢化合物的形式存 在，在其成分中，主要包含甲烷、乙烷 等气体。 所谓瓦斯通常情况下是指，各种 气体从煤层或岩层中释放出或生成，进 而在一定程度上不断涌入到隧道内，其 成分通常情况下主要是：甲烷（CH4） 、 二氧化碳（CO2） ，以及氮气（N2）等， 另外，在一定程度上还伴有少量的硫化 氢（H2S） 、一氧化碳（CO） 、氢气 （H2） 、二氧化硫（SO2）等。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 瓦斯作为无色、无味、无臭的气 体，其大气压通常情况下在 101.325kPa，在标准状态下，容重 0.716kg/m3。与空气相比，瓦斯比较轻， 其相对密度为 0.554，并且其扩散速度 超出空气的 1.6 倍，在这种情况下，瓦 斯容易透过裂隙的发育、结构松散的岩 层等，不断聚集在隧道顶部、断面变化 处，以及隧道塌腔内、模板台车等处； 但当瓦斯重烃含量较大时也可能聚集到 隧道底部。瓦斯不助燃，但在条件适宜 时能发生燃烧和爆炸。 3 电器设备与作业机械的要求 由于图山寺隧道为高瓦斯隧道， 一般普通隧道的适用电器设备与作业机 械容易引起瓦斯燃烧和爆炸，因此隧道 内工作的电器设备与作业机械必须满足 以下要求：隧道内的电气设备与作业 机械必须使用防爆型。各种机电设备 在隧道内的额定电压需要符合相应的要 求：高压区控制在 10000V；低压区控 制在 1140V；对于照明、手持式电器设 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 备来说，其额定电压在低瓦斯区控制在 220V，在高瓦斯和瓦斯突出区通常情况 下控制在 127V；并且在一定程度上远 距离控制线路的额定电压控制在 36V。对于隧道内的配电变压器来说， 为了确保施工的安全性，通常禁止出现 中性点直接接地的现象。对于通过洞外 中性点直接接地的变压器或发电机向瓦 斯隧道内进行直接供电的现象也是绝对 禁止的。通过护罩或遮拦等，在一定 程度上对容易碰到的、裸露的电气设备， 以及相应的机械外露的传动和转动部分 进行保护。对于隧道内的低压电气设 备来说，通常情况下严禁使用油断路器、 带油的起动器，以及油浸变压器。通 过风电闭锁装置，对隧道内的局部通风 机和开挖工作面的电气设备进行处理； 当局部通风机停止运转时，局部通风机 供风区段的一切电源在这种情况下需要 立即自动切断。对于隧道内的 36V 以 上的，以及由于绝缘损坏可能造成危险 电压的设备和作业机械的金属外壳、架 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 构等，通常情况下需要进行保护接地处 理。在作业机械摩擦发热的装置上安 设过热保护装置和温度检测报警断电停 机装置。作业机械在隧道内车辆限速 5km/h。 4 施工机械的改装 改装发电机，进而在一定程度 上与国家标准要求相适应。改装原启 动机，将其改装成隔爆型启动机。更 换蓄电池，将其改装成阀控式免维护电 瓶，并且在一定程度上将电路中接线处 各种操纵开关安统一装在隔爆箱内。 对于照明、信号灯、喇叭等，通常情况 下主要采用防爆产品进行处理。对于 容易产生静电积聚的非金属件，通常情 况下，需要采取抗静电措施。通过在 排气管出口安装废气处理箱，进而在一 定程度上将排气温度控制在 70C，为 了消除排气火花，通常情况下在废气处 理箱出口安装相应的阻火器。通过牢 固的结构对燃油箱进行处理，进而在一 定程度上避免撞击出现损坏。采用螺纹 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 连接燃油箱孔盖，同时需要有系紧装置。 增设自动保护设置，需要符合相应的 标准要求。在机器运转过程中，当某一 项超过安全值时，在这种情况下自动声 光装置就会报警，同时延时 10-30s 自动 停机。为了便于检测瓦斯浓度，通常 情况下，需要在驾驶室内设置便携式甲 烷检测报警器，同时将瓦斯浓度值设 1%， 在施工现场，当瓦斯浓度达到 1%时， 这时瓦斯报警器就会自动声光报警，在 这种情况下，施工作业人员需要立即停 止作业，同时撤离到安全地带。隧道 各处及施工机械上配置便携式灭火器消 防装置。 5 施工机械配置 选择与配置设备，在瓦斯隧道施 工过程中需要进行优先考虑：大型配 套的机械化施工设备；隧道施工方案 和施工通风设计方案；总体施工工期 要求。 5.1 配置挖装设备 在隧道施工过 程中，需要结合开挖断面和工期的实际 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 情况，配置了 30 台 YT-28 气动凿岩机， 2 台 PC200 挖掘机、 6 台 ZLC50C 装载 机，同时进行相应的防爆改装，进而在 一定程度上满足施工要求。 5.2 配置出碴运输设备 根据图山寺隧道洞 内实测瓦斯浓度、施工通风设计方案及 通风设备配置和施工通风管理等方面， 同时在一定程度上结合图山寺隧道实际 的施工技术水平，在确保通风良好和瓦 斯监控措施得力的条件下，通常情况下 需要配置经过防爆改装的 6 台 EQ153 自卸汽车。 5.3 配置混凝土运输施工设备 在 施工过程中，根据施工的进度和工期要 求，进而在一定程度上配置 1 台 12m 长 厂制衬砌台车，4 台柳州运力混凝土罐 车，1 台功率 112KW 的 HBT60A 拖式 混凝土泵、4 台功率为 9KW 的 TK500 混凝土湿喷机、2 台功率 11KW 的 FBY-50/70 注浆机，进而在一定程度上 满足施工的要求。 5.4 通风设备的配置 根据通风方 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 案要求，配置了 3 台 2x132KW 的 SDF（C）-N013 压入式轴流风机，4 台 2x110KW 的 SDF（C） -N012.5 压入 式轴流风机，3 台 SDS- -NO10.0 射流 风机，1 台 FBD60-II-N06 局扇。 5.5 配置瓦斯监控设备 在施工过 程中，结合瓦斯监控检测方案的实际要 求，进而在一定程度上配置 1 台 RPD- 150C 多功能超前探孔钻机、12 台光干 涉式瓦检仪、10 台便携式甲烷检测报警 仪、6 台 GASMAN一氧化碳检测仪、 6 台 GASMAN二氧化碳检测仪、2 台 风速检测仪、1 台 FD150-3 防爆启动器。 5.6 供风、供电、照明设备的配 置 根据施工方案及供电方案配置 6 台 L13.5-20/8 空压机、S11-630KVA 型电 力变压器 1 台、S11-1000KVA 型电力 变压器 1 台、S11-315KVA 型电力变压 器 1 台、S11-200KVA 型电力变压器 1 台、500KW 发电机 1 台、矿用阻燃型 专用电缆、防爆矿灯、防爆型