专利名称：一种隧道瓦斯监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及瓦斯隧道施工技术领域，尤其是一种隧道瓦斯监测系统。
背景技术：
近20年来，各国煤矿瓦斯监测系统发展^艮快。目前，瓦斯监测系统仍然 是国内外有关人士研究的热门问题，已发展到集计算机技术、通讯技术、传感 技术于一身的多参数多功能的监测监控系统，由此消除了许多事故隐患，极大 地改善了煤矿安全生产面貌，取得了极好的效果。国外的煤矿监测系统比较完 善，而我国煤矿监测监控技术应用较晚，尤其隧道瓦斯监测系统也还没有形成 自己的体系，现在瓦斯隧道中采用的瓦斯监测系统主要直接引用煤矿安全中的 瓦斯监测系统。例如华蓥山特长高瓦斯隧道根据隧道实际情况和经济比较等， 选用多台有害气体监测仪，相互参照，相互印证，确保监测准确；红石岩隧道 出口瓦斯监测采用人工与自动化相结合的监测方式，两者监测的数值相印证， 避免误报现象。其中，人工瓦斯监测使用的是重庆永安煤矿安全仪器厂生产的 KB-CJ19A型便携式曱烷检测报警仪和洛阳中安煤矿仪器制造有限公司生产的 CJG10型光干涉式曱烷测定器，等等。但是在实际应用中，由于隧道建设与煤 矿建设本质的区别，如l)隧道都是很直，煤矿巷道很曲折，因此隧道通风较 矿井通风易实现。2)就横断面面积来说，隧道横断面面积比较固定且较大， 而煤矿巷道横断面面积由煤层含煤决定一船:较小，这不尽导致二者通风的实现 难易不同，还导致二者瓦斯释力文速度不同，隧道的大断面特性有助于瓦斯的扩 散。3)隧道在施工前路线已经确定且平直向前；而煤矿巷道的走向完全按照地下煤层的走向，煤层的走向很大程度受构造的影响，因此，煤矿巷道的走向 变化很大，且巷道可能呈多分支状。常见的煤矿巷道就有竖井、斜井、平硐。 所以如何整齐合理地引用煤矿生产中的瓦斯监测系统到隧道建设中来，成了隧 道建设者的难题。
发明内容
本发明的目的是如何根据隧道工程自身的特点，结合煤矿中瓦斯监测系统
的选:f又标准，建立瓦斯隧道施工中隧道瓦斯监测系统。
本发明是一种隧道瓦斯监测系统，包括计算机、打印机、断电仪、数据通 讯接口和分站，其中计算机、打印机、断电仪和数据通讯接口布设于地面中心
站，打印机、断电仪和数据通讯接口分别与计算机相连接，数据通讯接口和分 站通过数据传输线相连接，其特征在于，所述隧道瓦斯监测系统还包括左线工 作面瓦斯浓度传感器、左线工作面氧气浓度传感器、左线回风瓦斯浓度传感器、 右线工作面瓦斯浓度传感器、右线工作面氧气浓度传感器、右线回风瓦斯浓度 传感器和洞外风机开停状况传感器，所述左线工作面瓦斯浓度传感器、左线工 作面氧气浓度传感器、左线回风瓦斯浓度传感器、右线工作面瓦斯浓度传感器、 右线工作面氧气浓度传感器、右线回风瓦斯浓度传感器和洞外风机开停状况传 感器通过通讯电缆分别与分站相连接，所述分站布设于地面中心站。
对隧道内瓦斯的检测，除瓦斯外，还应配备必要的检测仪器检测空气中
H2S、 S02、 NH4、 N02、 CL2。
本发明隧道瓦斯监测系统将煤炭系统瓦斯监测系统引入到穿越煤层隧道 瓦斯监测中，并在此基础上，结合隧道自身的特点，确定洞内瓦斯监测位置， 通过瓦斯监测系统及时掌握隧道内瓦斯浓度情况，避免瓦斯事故的发生，确保 施工人员安全，因此，本发明对瓦斯隧道施工安全具有重要意义。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中 图l是本发明的基本方法逻辑方框图。
具体实施例方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法，除了互相排斥的特征和 /或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除
非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非
特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示的隧道瓦斯监测系统，采用煤炭科学研究总院重庆分院生产的
KJ90型小煤矿监控系统。包括设计算机l、打印机2、断电仪12、数据通讯接 口 3、分站4、左线工作面瓦斯浓度传感器5、左线工作面氧气浓度传感器6、 左线回风瓦斯浓度传感器7、右线工作面瓦斯浓度传感器8、右线工作面氧气 浓度传感器9、右线回风瓦斯浓度传感器10和洞外风机开停状况传感器11， 其中，计算机l、打印机2、断电仪12、数据通讯接口 3和分站4布设于地面 中心站，左线工作面瓦斯浓度传感器5和左线工作面氧气浓度传感器6布设于 左线工作面，左线回风瓦斯浓度传感器7布设于左线回风，右线工作面瓦斯浓 度传感器8和右线工作面氧气浓度传感器9布设于右线工作面，右线回风瓦斯 浓度传感器IO布设于右线回风，风机开停状况传感器11布设于洞外；其中， 打印机2、断电仪12、数据通讯接口 3分别与计算机1相连接，数据通讯接口 3通过数据传输线与分站4相连接，分站4通过通讯电缆分别与左线工作面瓦 斯浓度传感器5、左线工作面氧气浓度传感器6、左线回风瓦斯浓度传感器7、 右线工作面瓦斯浓度传感器8、右线工作面氧气浓度传感器9、右线回风瓦斯 浓度传感器10和洞外风机开停状况传感器11相连接。浓度传感器1Q和洞外风机开停状况传感器11相连接。
当在隧道内施工时，启动计算机l，计算机1通过数据通讯接口 3向分站4发送配置、巡检、控制等命令，分站4又通过通讯电缆把命令传输给各种传感器，左线工作面瓦斯浓度传感器5、左线工作面氧气浓度传感器6、左回风瓦斯浓度传感器7、右线工作面瓦斯浓度传感器8、右线工作面氧气浓度传感器9、右回风瓦斯浓度传感器10和洞外风机开停状况传感器11将分别检测到的左线工作面瓦斯浓度、左线工作面氧气浓度、左线回风瓦斯浓度、右线工作面瓦斯浓度、右线工作面氧气浓度、右线回风瓦斯浓度和洞外风机开停状况转换为电信号通过通讯电缆传输给分站4，从而获得氧气浓度、瓦斯浓度和通风量。分站4将收到的数据通过数据通讯接口传回给计算机1，计算机l可完成存储、打印、查询等功能，以实现对工作面的瓦斯情况进行实时监控，同时计算机1将接收的分站4传回的分析处理结果传输给本系统所应用的ZYA1-DGJ4型断电仪12,如果监测到的瓦斯浓度超过3°/。或者通风量低于0. 5 m3/min,超过了断电仪12的断电点，断电仪12就会发出报警同时自动切断隧道内设备的电源，这时需要加强隧道内通风，以降低隧道内瓦斯浓度，当瓦斯浓度恢复到限定值以下，断电仪12又会重新启动隧道内设备的电源，从而实现保证隧道内施工人员的安全目的。
其中瓦斯浓度和氧气浓度传感器距工作面距离不得超过10m;瓦斯浓度传感器和氧气浓度传感器吊挂在距顶板240 ~ 260mm的位置。
其中回风瓦斯浓度传感器吊挂于距隧道口 10 15m处的隧道拱肩位置，距离隧道壁240 ~ 260mm。
其中瓦斯浓度传感器的型号为KG9701。
本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的纟且合。
权利要求
1、一种隧道瓦斯监测系统，包括计算机(1)、打印机(2)、断电仪(12)、数据通讯接口(3)和分站(4)，所述计算机(1)、打印机(2)、断电仪(12)、数据通讯接口(3)布设于地面中心站，所述打印机(2)、断电仪(12)和数据通讯接口(3)分别与计算机(1)相连接，所述数据通讯接口(3)和分站(4)通过数据传输线相连接，其特征在于，隧道瓦斯监测系统还包括左线工作面瓦斯浓度传感器(5)、左线工作面氧气浓度传感器(6)、左线回风瓦斯浓度传感器(7)、右线工作面瓦斯浓度传感器(8)、右线工作面氧气浓度传感器(9)、右线回风瓦斯浓度传感器(10)和洞外风机开停状况传感器(11)，所述左线工作面瓦斯浓度传感器(5)、左线工作面氧气浓度传感器(6)、左线回风瓦斯浓度传感器(7)、右线工作面瓦斯浓度传感器(8)、右线工作面氧气浓度传感器(9)、右线回风瓦斯浓度传感器(10)和洞外风机开停状况传感器(11)通过通讯电缆分别与分站(4)相连接，所述分站(3)布设于地面中心站。
2、 根据权利要求1所述的隧道瓦斯监测系统，其特征在于，所述左线工作面 瓦斯浓度传感器(5 )、左线工作面氧气浓度传感器(6 )和右线工作面瓦斯 浓度传感器(8)、右线工作面氧气浓度传感器(9)距工作面距离不得超过 10m。
3、 根据权利要求1所述的隧道瓦斯监测系统，其特征在于，所述左线工作面 瓦斯浓度传感器(5)、左线工作面氧气浓度传感器(6)和右线工作面瓦斯 浓度传感器(8 )、右线工作面氧气浓度传感器(9 )吊挂在距顶板240 ~ 260 mm的隧道中心线位置。
4、 根据权利要求1所述的隧道瓦斯监测系统，其特征在于，所述左线回风瓦 斯浓度传感器(7 )和右线回风瓦斯浓度传感器(10 )吊挂于距隧道口 10 ~ 15m处的隧道拱肩位置，距离隧道壁240 260 mm处。
5、 根据权利要求1所述的隧道瓦斯监测系统，其特征在于，还配备了检测空 气中H2S、 S02、 NH4、 N02、 CL2的检测仪器。
全文摘要
本发明公开了一种隧道瓦斯监测系统，本发明属于瓦斯隧道施工技术领域，目的是为了对隧道内瓦斯进行监测。本发明的特点是地面中心站布设有计算机、打印机、断电仪和分站，左线工作面、右线工作面、左线回风、右线回风和洞外分别布设传感器，传感器分别用来检测工作面的瓦斯浓度、工作面的氧气浓度、回风瓦斯浓度和洞外风机开停状况。本发明将煤炭瓦斯监测系统引入到穿越煤层隧道瓦斯监测中，并在此基础上，结合隧道自身的特点，确定洞内瓦斯监测位置，通过瓦斯监测系统及时掌握隧道内瓦斯浓度情况，避免瓦斯事故的发生，确保施工人员安全，因此，本发明对瓦斯隧道施工安全具有重要意义。
文档编号E21F17/04GK101519979SQ200910058878
公开日2009年9月2日 申请日期2009年4月9日 优先权日2009年4月9日
发明者何开伟, 刘宗奎, 卿三惠, 波 廖 申请人:中铁二局股份有限公司;中铁二局第四工程有限公司