[发明专利]一种隧道瓦斯浓度远程实时监测与应急处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种隧道瓦斯浓度远程实时监测与应急处理装置及方法，包括瓦检单元、自走拱架车、钢轨；瓦检单元包括多个，多个瓦检单元分布在自走拱架车上，自走拱架车沿着所述的钢轨移动；瓦检单元包括一个本体，在本体上开设有空气入口，在本体内设置瓦斯检测仪，用于检测瓦斯的含量，实时传到洞外控制室；在本体外设置视频传输装置、风枪、蜂鸣器和信号灯；视频传输装置可以将洞内画面实时传到洞外控制室；蜂鸣器和信号灯可以发出不同频率的声音和不同颜色的灯光，进行瓦斯预警。

技术领域

本发明涉及一种适用于隧道的瓦斯浓度远程实时监测与应急处理装置。

背景技术

随着西部大开发战略的高歌猛进，我国基础设施的兴建进入新的高潮，尤其表现在西南、西北地区高等级公路、铁路的大规模建设。在这些地区修建公路、铁路面临一个突出的问题，就是穿山越岭隧道的建设较多，而这些地区经常会遇到煤系地层，并且赋存高压力的瓦斯。随着近些年在煤系地层中修建隧道的增加，安全事故的发生也有增加的趋势。在煤系地层中修建隧道存在两个技术难关：一是煤系地层中大多含有瓦斯，面临瓦斯爆炸危险；二是瓦斯压力高的地层，存在着瓦斯突出的可能，严重影响隧道的安全建设。

瓦斯发生爆炸或燃烧有三个条件，一是其浓度，空气中瓦斯浓度达到5％～16％；二是环境温度；三是充足的氧气环境，当氧气浓度大于12％时就会发生爆炸、燃烧。而当空气中瓦斯的浓度小于5％时不会燃烧，而大于16％时，则不会发生爆炸也不发生燃烧。所以需要瓦斯检测装置来保证人们施工的安全，然而现有的瓦斯检测装置往往需要人工在洞内操作，尤其是一炮三检(装药前，放炮前，放炮后进行瓦斯浓度检测)过程中，瓦检员需要在掌子面附近进行瓦斯监测工作，潜藏着巨大的安全风险。因此，进行瓦斯隧道的远程、自动化安全性检测具有非常重要的现实意义，但是发明人发现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，而如何安全有效地运用到隧道建设中来，成了隧道建设者的难题。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术条件的缺点和不足，提供一种适用于隧道的瓦斯浓度远程实时监测与应急处理装置，该装置可以对隧道掌子面处的瓦斯浓度进行实时监测，将隧道内的情况实时传到洞外控制室，并对突发状况进行反馈和应急处理。

本发明采用下述技术方案：

一种适用于隧道的瓦斯浓度远程实时监测与应急处理装置，包括瓦检单元、自走拱架车、钢轨；

所述的瓦检单元包括多个，多个瓦检单元分布在自走拱架车上，所述的自走拱架车沿着所述的钢轨移动；所述的瓦检单元包括一个本体，在所述的本体上开设有空气入口，在本体内设置瓦斯检测仪，用于检测瓦斯的含量，实时传到洞外控制室；在本体外设置视频传输装置、风枪、蜂鸣器和信号灯；所述的视频传输装置可以将洞内画面实时传到洞外控制室；所述的蜂鸣器和信号灯可以发出不同频率的声音和不同颜色的灯光，进行瓦斯预警。

作为进一步的技术方案，所述的本体包括第一分部、第二分部，所述的第一分部与第二分部之间通过转向连接颈相连，所述的转向连接颈连接第一分部和第二分部，可以进行自动转向，采集不同方向的空气。

更近一步的，所述的第一分部开设所述的空气入口，在所述的第一分部内设置旋浆，可以配合转向连接颈采集不同方向的空气。

更近一步的，所述的瓦斯检测仪设置在第二分部内。

更近一步的，在所述的空气入口位置设置防护网，对空气进行过滤，避免粉尘的进入，同时对爆破后的产生的飞石进行安全防护；

作为进一步的技术方案，所述的风枪通过输气管与空气泵相连，可以喷射高压空气，稀释瓦斯，作为应急处理手段，避免发生瓦斯燃烧和爆炸。

作为进一步的技术方案，所述的钢轨可以通过设置的连接插销、连接凹槽进行现场连接，无需焊接，避免产生火花，同时可以随着掌子面的开挖随时向前铺设。