一种用于隧道洞室的瓦斯一体化监测排放装置的制作方法

本发明涉及隧道，特别涉及一种用于隧道洞室的瓦斯一体化监测排放装置。

背景技术：

瓦斯一直是威胁工程安全的一个重要因素，无论是在隧道工程施工与运营过程中，由于管理不当出现瓦斯爆炸的情况已经屡见不鲜。我国隧道工程施工技术发展至目前，运营期间的隧道瓦斯处理技术已经逐渐趋于完善，但在一些放置隧道机械设备或救援用品的隧道局部洞室，由于其所占用的空间小、数量少且沿隧道分布较为分散，该部分瓦斯的人工处理较为繁杂、容易被人为忽略。另外，常见隧道洞室一般不具备通风性，洞室内空气流通性极差，在瓦斯隧道的洞室内容易出现局部瓦斯浓度升高的情况，如果隧道洞室内放置的是工作状态的机械设备，此情况更加容易给隧道的运营带来重要的安全隐患。

因此，需要一种新的用于隧道洞室瓦斯一体化监测排放的装置来解决瓦斯隧道洞室内瓦斯排放问题，通过实时智能监测瓦斯并排放的方式来取代复杂的人工操作，保证瓦斯隧道运营期间的安全性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于隧道洞室的瓦斯一体化监测排放装置，以实时监测预警隧道洞室内瓦斯浓度并自动对瓦斯浓度进行稀释，有效地保证隧道洞室内的安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种用于隧道洞室的瓦斯一体化监测排放装置，包括设置于隧道结构一侧且与主隧道相连通的隧洞洞室，隧洞洞室的入口处设置有洞室洞门，其特征是：所述洞室洞门以内在隧洞洞室上部设置多孔排风管，洞室洞门以外设置与多孔排风管对接的引流管，多孔排风管与引流管之间设置抽风机；所述洞室洞门以内在隧洞洞室的顶壁上沿纵向间隔设置瓦斯浓度监测探头，各瓦斯浓度监测探头采集的瓦斯浓度信号传送至风机控制器，由风机控制器控制抽风机启动运转或者停止运转。

所述多孔排风管管壁上沿纵向间隔设置气孔组，各气孔组包括多个环向间隔设置的气孔；由洞室洞门起至多孔排风管的远端，相邻气孔组之间的间距依次递减。

本发明的有益效果主要体现在如下几个方面：

1、瓦斯浓度监测装置能够自动预警洞室内瓦斯浓度并进行瓦斯排放，实现了隧道瓦斯的一体化监测处理，节省了资源也能够有效保证隧道洞室内瓦斯浓度处在安全的范围；

2、隧道洞室上部排风管中的气孔按照合流分布管的规律设置，能够使所有气孔进入瓦斯气体的速度基本相同，使集中于隧道洞室上部的瓦斯有效地排出；

3、隧道洞室上部设置多个瓦斯浓度探头，有效地保证了洞室内瓦斯浓度的有效监控，瓦斯浓度监测装置对于风管内风速的监测能够有效地保证瓦斯气体的排放速度，保证瓦斯处理地有效进行；

4、隧道洞室排出的瓦斯通过主隧道运营通风进行稀释，有效地利用了主隧道的通风通道。

附图说明

本说明书包括如下三幅附图：

图1是本发明一种用于隧道洞室的瓦斯一体化监测排放装置的断面图；

图2是沿图1中a-a线的剖视图；

图3是是本发明一种用于隧道洞室的瓦斯一体化监测排放装置中多孔排风管和引流管的结构图。

图中示出构件和对应的标记：隧道结构10、隧洞洞室20、洞室洞门21、进风口22、多孔排风管30、引流管31、抽风机32、瓦斯浓度监测探头33、风机控制器34。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1和图2，本发明的一种用于隧道洞室的瓦斯一体化监测排放装置，包括设置于隧道结构10一侧且与主隧道相连通的隧洞洞室20，隧洞洞室20的入口处设置有洞室洞门21。所述洞室洞门21以内在隧洞洞室20上部设置多孔排风管30，洞室洞门21以外设置与多孔排风管30对接的引流管31，多孔排风管30与引流管31之间设置抽风机32。所述洞室洞门21以内在隧洞洞室20的顶壁上沿纵向间隔设置瓦斯浓度监测探头33，各瓦斯浓度监测探头33采集的瓦斯浓度信号传送至风机控制器34，由风机控制器34控制抽风机32启动运转或者停止运转。可实时监测预警隧道洞室内瓦斯浓度并自动对瓦斯浓度进行稀释，有效地保证隧道洞室内的安全。

参照图1，隧道运营过程中，瓦斯气体逐渐集中在隧道洞室20上部，抽风机32启动运转后在隧道洞室20内形成负压，隧道洞室20内上部气体经多孔排风管30上分布的气孔均匀进入多孔排风管30内，随后经过引流管31排放至隧道结构10，通过主隧道运营通风进行瓦斯稀释，由此形成一个有效的瓦斯稀释通风道。安装在隧道洞室20顶壁上的瓦斯浓度监测探头33对洞室上部的气体进行瓦斯浓度监测，当两个以上瓦斯浓度监测探头33测得的瓦斯浓度超过0.5％时，风机控制器34控制抽风机32启动运转进行通风作业。抽风机32的作业形成风速与负压力由隧道瓦斯地质资料进行计算得出，当瓦斯浓度降到0.3％以下时，可停止通风作业。风机控制器34与主隧道主控计算机相接，当出现风机长时间作业而未停止状态时，应当进行预警并派维护人员到对应隧道洞室20进行检查处理

参照图1和图3，所述多孔排风管30管壁上沿纵向间隔设置气孔组，各气孔组包括多个环向间隔设置的气孔。由洞室洞门21起至多孔排风管30的远端，相邻气孔组之间的间距依次递减，即气孔按照合流分布管计算方式进行布置，以满足隧道洞室20所有位置均能够进行有效的气体交换。

参照图1和图2，所述洞室洞门21的下部横向间隔设置进风口22，并固定设置覆盖进风口22的钢丝网片，以拦截会对通风产生影响的杂物。所述引流管31的远端固定在隧道结构10上，引流管31的近端和洞室洞门21距离主隧道至少5m，防止因引流管31出口位置距离进风口22过近形成环流而不能有效疏散瓦斯气体。

以上所述只是用图解说明本发明一种用于隧道洞室的瓦斯一体化监测排放装置的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

技术特征：

技术总结
一种用于隧道洞室的瓦斯一体化监测排放装置，以实时监测预警隧道洞室内瓦斯浓度并自动对瓦斯浓度进行稀释，有效地保证隧道洞室内的安全。包括设置于隧道结构一侧且与主隧道相连通的隧洞洞室，隧洞洞室的入口处设置有洞室洞门。所述洞室洞门以内在隧洞洞室上部设置多孔排风管，洞室洞门以外设置与多孔排风管对接的引流管，多孔排风管与引流管之间设置抽风机；所述洞室洞门以内在隧洞洞室的顶壁上沿纵向间隔设置瓦斯浓度监测探头，各瓦斯浓度监测探头采集的瓦斯浓度信号传送至风机控制器，由风机控制器控制抽风机启动运转或者停止运转。

技术研发人员：郑长青;谭永杰;赵万强;汪辉武;罗禄森;黎旭;郑杰元;喻渝;张永平;何昌国;曹彧;李小兵;奂炯睿;薛斌;琚国全;匡亮;蒋立;曹吉;岳建楠;辜英晗
受保护的技术使用者：中铁二院工程集团有限责任公司
技术研发日：2018.08.21
技术公布日：2018.11.20