专利连载9:瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置及施工方法
本发明公开了瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置及施工方法，具体包括刀盘、土舱、前盾、中盾、盾尾、输送机构以及瓦斯防爆装置；盾尾设置盾尾密封，在中盾、盾尾的壳体铰接处采用铰接密封；管片接缝处设置密封装置；输送机构包括螺旋输送机和皮带，螺旋输送机用于输送土舱中的渣土，渣土落入皮带上；瓦斯防爆装置的主体设置在盾构主机后部和台车区域。本发明提供一种瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置及施工方法。将盾构施工中主要瓦斯溢出点释放的高浓度瓦斯气体稀释到安全浓度范围内经防爆风机抽排至盾构台车后部的全防爆设备区，降低了盾构主机和台车内瓦斯爆炸的风险。
1. 瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置，其特征在于：包括刀盘、土舱、前盾、中盾、盾尾、输送机构以及瓦斯防爆装置；
刀盘设置在土舱的前方，土舱设置在前盾内，刀盘上的刀具将前方掌子面的渣土切削下来，渣土进入土舱；
中盾在前盾和盾尾之间，中盾和盾尾内设置推进油缸和/或管片拼装机；盾尾设置盾尾密封，在中盾、盾尾的壳体铰接处采用铰接密封；管片接缝处设置密封装置；
输送机构包括螺旋输送机和皮带，螺旋输送机用于输送土舱中的渣土，螺旋输送机的螺旋轴旋转，将土舱中的渣土输送至已打开螺旋输送机后闸门的螺旋输送机出渣口，渣土落入皮带上；
瓦斯防爆装置的主体设置在盾构主机后部和台车区域；在盾构施工过程中，通过瓦斯防爆装置的使用，确保盾构主机区域和盾构台车区域范围内瓦斯气体浓度在安全范围内。
2. 根据权利要求1所述的瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置，其特征在于：瓦斯防爆装置包括排风管、防爆风机、进气通道和瓦斯传感器；
瓦斯传感器用于检测瓦斯浓度，排风管用于排出气体，防爆风机提供排风的动力。
3. 根据权利要求2所述的瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置，其特征在于：进气通道上方设置排风管，下方设置薄板，薄板通过柔性密封件与皮带连接，其中进气通道除了进风口和连接排风管的抽风口外，其余地方均进行密封，形成密封空间。
4. 根据权利要求3所述的瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置，其特征在于：柔性密封件采用橡胶密封板，密封效果好，且具有耐磨、使用寿命长的特点。
5. 根据权利要求4所述的瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置，其特征在于：皮带下方设置主滚轮和侧滚轮，主滚轮设置在中部，主滚轮的两侧均设置有侧滚轮。
6. 根据权利要求5所述的瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置，其特征在于：主滚轮和侧滚轮安装在支撑架上，另外，支撑架也用于对薄板进行支撑。
7. 根据权利要求3或4或5或6所述的瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置，其特征在于：螺旋输送机出渣口密封空间、密封空间后部开口处、排风管内、排风管结束端各安装一个瓦斯传感器。
8. 根据权利要求7所述的瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置，其特征在于：排风管上安装防爆风机，防爆风机的一侧设置抽风口，防爆风机的另一侧设置出风口。
9. 根据权利要求8所述的瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置，其特征在于：防爆风机设置在盾构台车区域，防爆风机连接的一段排风管与密封空间连通，防爆风机连接的另一段排风管的出风口设置在防爆区域内。
10. 瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆施工方法，其特征在于：盾构螺旋输送机出渣前开启防爆风机，防爆风机将螺旋输送机出渣口密封空间气体抽至盾构台车尾部后方；
密封空间形成负压时密封空间后部开口外空气进入密封空间；
螺旋输送机出渣时，出渣口处渣土内释放的气体和密封空间后部进入气体一起被防爆风机抽走，既稀释了出渣口释放的瓦斯气体又确保释放的瓦斯气体未在盾构主机与台车内扩散，确保了盾构主机与台车内的瓦斯浓度在安全浓度范围内。
瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置及施工方法
技术领域
本发明涉及瓦斯隧道施工领域，特别涉及瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置及施工方法。
背景技术
土压平衡盾构由于工作井占地面积小、施工进度快、设备成本低、安全性高等多种优点广泛应用于隧道施工，并有全部取代传统暗挖法隧道施工的趋势。部分隧道由于多种原因存在瓦斯气体，瓦斯爆炸威力极大。瓦斯爆炸必须同时具备三个基本条件：一是瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5%〜16%；二是混合气体中氧的浓度不低于12%；三是有足够能量的高温火源，一般为650℃〜750℃。瓦斯防爆目标基本是控制条件一和条件三。
由于盾构主机和台车内电器设备太多、很难设计成全防爆状态，管理与技术人员都担心当瓦斯在盾体和台车内浓度较高、接触器打火时导致瓦斯爆炸，因此在高瓦斯地层和瓦斯突出地层中施工工法现今还普遍采用暗挖法施工。
土压平衡盾构在施工过程中瓦斯气体进入隧道的位置有：螺旋输送机出渣口、铰接密封、盾尾密封、管片接缝。铰接密封、盾尾密封、管片接缝由于都采用了密封装置，密封装置未损坏的前提下，瓦斯气体渗入量基本可以忽略不计。因此，土压平衡盾构在施工过程中瓦斯气体进入隧道的主要位置是螺旋输送机出渣口。
渣土包裹着瓦斯气体，经螺旋输送机出渣口落入皮带，渣土平铺在皮带上。大部分瓦斯气体马上释放到附近（螺旋输送机出渣口）空气中，渣土和包裹在渣土中的极少部分瓦斯气体扩散至台车内或经皮带输送至盾构机台车后部的渣车内。盾构机及台车内存在大量的无防爆功能的电气设备，如果释放到空气中的瓦斯气体浓度达到5%〜16%，很容易造成瓦斯爆炸。在低瓦斯隧道中如果螺旋输送机出渣口附近释放出的瓦斯气体浓度达到瓦斯爆炸浓度，也可能造成瓦斯爆炸。无论是低瓦斯、高瓦斯还是瓦斯突出隧道采用土压平衡盾构施工的前提条件是必须找到一有效方法，确保无防爆能力的盾构主机和台车内瓦斯浓度实时控制在0.5%(瓦斯防爆安全系数为10)以下。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置及施工方法，用于避免盾构施工中主要瓦斯溢出点（螺旋输送机出渣口）释放的高浓度瓦斯气体扩散到盾构主机和台车内，降低盾构主机和台车内瓦斯爆炸的风险。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置，包括刀盘、土舱、前盾、中盾、盾尾、输送机构以及瓦斯防爆装置；
刀盘设置在土舱的前方，土舱设置在前盾内，刀盘上的刀具将前方掌子面的渣土切削下来，渣土进入土舱；
中盾在前盾和盾尾之间，中盾和盾尾内设置推进油缸和/或管片拼装机；盾尾设置盾尾密封，在中盾、盾尾的壳体铰接处采用铰接密封；管片接缝处设置密封装置；
输送机构包括螺旋输送机和皮带，螺旋输送机用于输送土舱中的渣土，螺旋输送机的螺旋轴旋转，将土舱中的渣土输送至已打开螺旋输送机后闸门的螺旋输送机出渣口，渣土落入皮带上，皮带将渣土运输至台车内的渣车里；
瓦斯防爆装置的主体设置在盾构主机后部和台车区域；在盾构施工过程中，通过瓦斯防爆装置的使用，确保盾构主机区域和盾构台车区域范围内瓦斯气体浓度在安全范围内。
作为优选方式，瓦斯防爆装置用于将螺旋输送机出渣口释放的高浓度瓦斯气体稀释到安全浓度范围内经防爆风机抽排至盾构台车后部的全防爆设备区，降低了盾构主机和台车内瓦斯爆炸的风险。
作为优选方式，瓦斯防爆装置包括排风管、防爆风机、进气通道和瓦斯传感器；
瓦斯传感器用于检测瓦斯浓度，排风管用于排出气体，防爆风机提供排风的动力。
作为优选方式，进气通道上方设置排风管，下方设置薄板，薄板通过柔性密封件与皮带连接，其中进气通道除了进风口和连接排风管的抽风口外，其余地方均进行密封，形成密封空间。
作为优选方式，柔性密封件采用橡胶密封板，密封效果好，且具有耐磨、使用寿命长的特点。橡胶密封板一端与薄板固定（可以采用粘接），橡胶密封板另一端在使用过程中要贴紧皮带。
作为优选方式，皮带下方设置主滚轮和侧滚轮，主滚轮设置在中部，主滚轮的两侧均设置有侧滚轮。
作为优选方式，主滚轮和侧滚轮安装在支撑架上，另外，支撑架也用于对薄板进行支撑。
作为优选方式，螺旋输送机出渣口密封空间、密封空间后部开口处、排风管内、排风管结束端各安装一个瓦斯传感器。
作为优选方式，排风管上安装防爆风机，防爆风机的一侧设置抽风口，防爆风机的另一侧设置出风口。
作为优选方式，防爆风机设置在盾构台车区域，防爆风机连接的一段排风管与密封空间连通，防爆风机连接的另一段排风管的出风口设置在防爆区域内。
瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆施工方法，盾构螺旋输送机出渣前开启防爆风机，防爆风机将螺旋输送机出渣口密封空间气体抽至盾构台车尾部后方；
密封空间形成负压时密封空间后部开口外空气进入密封空间；
螺旋输送机出渣时，出渣口处渣土内释放的气体和密封空间后部进入气体一起被防爆风机抽走，既稀释了出渣口释放的瓦斯气体又确保释放的瓦斯气体未在盾构主机与台车内扩散，确保了盾构主机与台车内的瓦斯浓度在安全浓度范围内。
本发明的有益效果是：本发明提供一种瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置及施工方法。将盾构施工中主要瓦斯溢出点（螺旋输送机出渣口）释放的高浓度瓦斯气体稀释到安全浓度范围内经防爆风机抽排至盾构台车后部的全防爆设备区，降低了盾构主机和台车内瓦斯爆炸的风险。此发明适用于土压平衡盾构施工低瓦斯、高瓦斯以及瓦斯突出各个地层，也适用于采煤巷道施工和采煤作业，具有较大的推广前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是土压平衡盾构总示意图；
图2是土压平衡盾构防爆装置示意图；
图3是进气口横截面图；
图中，1-刀盘，2-土舱，3-前盾，4-中盾，5-推进油缸，6-铰接密封，7-盾尾，8-管片拼装机，9-盾尾密封，10-管片，11-管片接缝，12-螺旋输送机，13-螺旋输送机后闸门，14-螺旋输送机出渣口，15-皮带，16-瓦斯防爆装置，17-盾构主机区域，18-盾构台车区域，19-防爆区域，20-第一瓦斯传感器，21-抽风口，22-密封空间，23-第二瓦斯传感器，24-进风口，25-防爆风机，26-排风管，27-第三瓦斯传感器，28-第四瓦斯传感器，29-薄板，30-支撑架，31-橡胶密封板，32-侧滚轮，33-主滚轮，34-渣土。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，如果含有术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，如果存在第一特征在第二特征之上或之下，可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。如果存在第一特征在第二特征之下、下方和下面，包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
瓦斯隧道土压平衡盾构施工时瓦斯气体进入隧道的位置有铰接密封6处、盾尾密封9处、管片接缝11处和螺旋输送机出渣口14处。铰接密封6、盾尾密封9、管片接缝11虽然有瓦斯渗漏的可能，但在密封完好的前提下瓦斯渗漏的几率极低，可以忽略不计。但螺旋输送机出渣口14随着盾构掘进渣土34要输送出来，落入皮带15上，渣土34会分散开，包裹在渣土34中的大部分气体会释放出来，向附近空气中扩散（盾构切削的原状土中如果含有瓦斯气体，一般浓度都很高。在不考虑渣土34改良加入空气的前提下，瓦斯气体浓度一般都会高于瓦斯爆炸浓度）。由于盾构主机区域17和盾构台车区域18有大量无防爆的电气设备，螺旋输送机出渣口14释放的高浓度瓦斯气体在扩散过程中遇到电气设备接触器打火等高温火源时很容易造成瓦斯爆炸。本发明为防止瓦斯爆炸，盾构机上增加瓦斯防爆装置16。在盾构施工过程中，通过瓦斯防爆装置16的使用，确保盾构主机区域17和盾构台车区域18范围内瓦斯气体浓度在安全范围内。
如图1所示，瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆装置，包括刀盘1、土舱2、前盾3、中盾4、盾尾7、输送机构以及瓦斯防爆装置16；
刀盘1设置在土舱2的前方，土舱2设置在前盾3内，刀盘1上的刀具将前方掌子面的渣土34切削下来，渣土34进入土舱2；
中盾4在前盾3和盾尾7之间，中盾4和盾尾7内设置推进油缸5和/或管片拼装机8；盾尾7设置盾尾密封9，在中盾4、盾尾7的壳体铰接处采用铰接密封6（装置）；管片接缝11处设置密封装置；
输送机构包括螺旋输送机12和皮带15，螺旋输送机12用于输送土舱2中的渣土34，刀盘1旋转，推进油缸5顶在管片10前端面上提供掘进反力，刀盘1上的刀具将前方掌子面的渣土切削下来，进入土舱2，螺旋输送机12的螺旋轴旋转，将土舱2中的渣土34输送至已打开螺旋输送机后闸门13的螺旋输送机出渣口14，渣土34落入皮带15上；运行中的皮带15将渣土34运送至皮带15卸渣处，掉落入渣车内，然后渣土34随着渣车运输至盾构工作井弃掉。盾构掘进一段距离（一般为一环管片10的宽度）后停止掘进，由管片拼装机8将一环管片10分块拼装成一整环，然后再掘进、再拼装，如此循环施工。
瓦斯防爆装置16的主体设置在盾构主机区域17后部和盾构台车区域18；在盾构施工过程中，通过瓦斯防爆装置16的使用，确保盾构主机区域17和盾构台车区域18范围内瓦斯气体浓度在安全范围内。
瓦斯防爆装置16是在含有爆炸性危险气体（瓦斯）混合物的场合中能够防止爆炸事故发生的装置，比如防爆电机等等。本发明具有盾构主机区域17、盾构台车区域18和防爆区域19，在盾构主机区域17或者盾构台车区域18内通过外部空气对渣土34夹带的少部分瓦斯气体浓度进行稀释，降低瓦斯浓度，避免发生爆炸。瓦斯防爆装置16用于将螺旋输送机出渣口14释放的高浓度瓦斯气体稀释到安全浓度范围内经防爆风机25抽排至盾构台车后部的全防爆设备区，降低了盾构主机和台车内瓦斯爆炸的风险。
实施例二
如图2所示，瓦斯防爆装置16包括排风管26、防爆风机25、进气通道和瓦斯传感器；瓦斯传感器用于检测瓦斯浓度，排风管26用于排出气体，防爆风机25提供排风的动力。
如图3所示，对于进气通道，进气通道上方设置排风管26，下方设置薄板29（厚度为2mm-10mm的板子），薄板29通过柔性密封件与皮带15连接，其中进气通道除了进风口24和连接排风管26的抽风口21外，其余地方均进行密封，形成密封空间22。
柔性密封件采用橡胶密封板31，密封效果好，且具有耐磨、使用寿命长的特点。橡胶密封板31一端与薄板29固定（可以采用粘接），橡胶密封板31另一端在使用过程中要贴紧皮带15。运行的皮带15与薄板29、螺旋输送机出渣口14的三个面钢板之间采用橡胶密封板31密封，橡胶密封板31与薄板29、螺旋输送机出渣口14的三个面钢板固定。螺旋输送机出渣口14、皮带15、薄板29、橡胶密封板31、抽风口21、进风口24、排风管26构成密封空间22。密封空间22除抽风口21和进风口24之外，其它都与隧道隔离。
皮带15下方设置主滚轮33和侧滚轮32，主滚轮33设置在中部，主滚轮33的两侧均设置有侧滚轮32。
主滚轮33和侧滚轮32安装在支撑架30上，另外，支撑架30也用于对薄板29进行支撑。
本实施例对于进气通道进行了详细设置，通过这个结构，即可以保证密封空间22的四周密闭，又可以将瓦斯和其他气体进行混合、输送，避免瓦斯浓度过高。整个密封结构比较巧妙，满足密闭输送的要求。
实施例三
螺旋输送机出渣口14密封空间22、密封空间22后部开口处、排风管26内、排风管26结束端各安装一个瓦斯传感器，分别是第一瓦斯传感器20、第二瓦斯传感器23、第三瓦斯传感器27和第四瓦斯传感器28。
排风管26上安装防爆风机25，防爆风机25的一侧设置抽风口21，防爆风机25的另一侧设置出风口。
防爆风机25设置在盾构台车区域18，防爆风机25连接的一段排风管26与密封空间22连通，防爆风机25连接的另一段排风管26的出风口设置在防爆区域19内。
防爆风机25采用变频防爆风机25，通过变频调整防爆风机25单位时间风的流量。防爆区域19范围内的用电设备（如照明灯、电缆、用电接线盒、其它用电设备等）都具有防爆功能，这些防爆电器都是现有的，只是在选取方面本方案选择这些具有防爆功能的电器。
瓦斯防爆装置16的工作流程如下：盾构螺旋输送机12出渣前开启防爆风机25，防爆风机25将螺旋输送机出渣口14密封空间22气体抽至防爆区域19，密封空间22形成负压时密封空间22后部的进风口24外空气进入密封空间22。螺旋输送机12出渣时，螺旋输送机出渣口14处渣土34内释放的气体和进风口24进入气体一起被防爆风机25经排风管26排出至防爆区域19，既稀释了螺旋输送机出渣口14渣土34内释放的瓦斯气体又确保释放的瓦斯气体未在盾构主机区域17和盾构台车区域18内扩散，确保了盾构主机区域17和盾构台车区域18内的瓦斯浓度在安全浓度范围内。当盾构掘进停止，螺旋输送机后闸门13关闭后，防爆风机25才能停止运行。
根据螺旋输送机出渣口14处渣土34释放的瓦斯气体速度，可调整密封空间22的长度，要达到绝大部分的瓦斯气体释放出来，被防爆风机25排走。
根据渣土34中瓦斯气体实际含量，可调整盾构掘进速度，达到降低单位时间瓦斯释放量的目的。
根据密封空间22渣土34内释放的单位时间瓦斯气体流量，可调整防爆风机25单位时间风的流量，达到稀释后的瓦斯气体浓度在允许安全瓦斯气体浓度的要求。
盾构螺旋输送机出渣口14、皮带15接渣口、皮带15接渣口附近一段皮带15采用薄板29进行密封，密封空间22后部有一开口，密封空间22上部开口连接排风管26，排风管26端部安装防爆风机25，防爆风机25出风口继续连接排风管26，排风管26一直延伸到盾构台车尾部后方。盾构主机区域17、盾构台车区域18和防爆区域19范围内，要根据规范要求安装瓦斯传感器检测瓦斯气体浓度，并进行有效的通风，降低防爆装置排放至防爆区域19的瓦斯气体浓度和其它部位渣土34中释放的瓦斯气体浓度，防止瓦斯爆炸。
实施例四
本实施例提供一种瓦斯隧道土压平衡盾构施工防爆施工方法，盾构螺旋输送机12出渣前开启防爆风机25，防爆风机25将螺旋输送机出渣口14密封空间22气体抽至盾构台车尾部后方；
密封空间22形成负压时密封空间22后部开口外空气进入密封空间22；
螺旋输送机12出渣时，出渣口处渣土34内释放的气体和密封空间22后部进入气体一起被防爆风机25抽走，既稀释了出渣口释放的瓦斯气体又确保释放的瓦斯气体未在盾构主机与台车内扩散，确保了盾构主机与台车内的瓦斯浓度在安全浓度范围内。通过四个瓦斯传感器瓦斯浓度的检测，可对盾构掘进、防爆风机25排风量进行调整、控制。
如附图2、附图3所示，瓦斯防爆装置16的控制流程如下：第一瓦斯传感器20-第四瓦斯传感器28能实时检测瓦斯气体浓度。在防爆风机25运行过程中，当第三瓦斯传感器27和第四瓦斯传感器28检测到的瓦斯气体浓度等于或超过防爆区域19允许的安全瓦斯浓度时，防爆风机25变频电机提高频率，增加单位时间风的流量至最高值。如果第三瓦斯传感器27和第四瓦斯传感器28检测到的瓦斯气体浓度继续增加，达到防爆区域19允许的最高安全瓦斯浓度时，螺旋输送机后闸门13自动关闭，将螺旋输送机出渣口14处渣土34内释放的瓦斯气体量降低至0，然后再采取其它降低瓦斯浓度的措施，比如降低盾构掘进速度或更换更高单位时间风流量的防爆风机25。在防爆风机25运行过程中，当第二瓦斯传感器23检测到的瓦斯气体浓度等于或超过盾构主机区域17和盾构台车区域18内的瓦斯安全浓度时，防爆风机25变频电机提高频率，增加单位时间风的流量至最高值。如果第二瓦斯传感器23检测到的瓦斯气体浓度继续增加，达到盾构主机区域17和盾构台车区域18允许的最高安全瓦斯浓度时，螺旋输送机后闸门13自动关闭，然后再采取其它降低瓦斯浓度的措施，比如降低盾构掘进速度、加强盾构主机区域17和盾构台车区域18通风或更换更高单位时间风流量的防爆风机25。通过第一瓦斯传感器20瓦斯气体浓度的检测，可以直观了解渣土34释放的瓦斯气体浓度。一般情况下（仅举例），设定的瓦斯气体浓度值：防爆区域19允许的最高安全瓦斯浓度>防爆区域19允许的安全瓦斯浓度>盾构主机区域17和盾构台车区域18允许的最高安全瓦斯浓度>盾构主机区域17和盾构台车区域18内的瓦斯安全浓度，盾构主机区域17和盾构台车区域18允许的最高安全瓦斯浓度不宜超过0.5%。
本发明提供了一种土压平衡盾构螺旋输送机出渣口14瓦斯气体稀释、抽排装置与监测控制系统。通过防爆风机25将土压平衡盾构螺旋输送机出渣口14溢出的高浓度瓦斯气体和外界空气混合成的低浓度瓦斯气体经密闭管道排放至盾构机台车后部（此位置设备全部采用防爆设备），然后通过正常隧道排风排出隧道。此装置可确保无防爆能力的盾构主机和台车内瓦斯气体浓度始终低于要求值，预防瓦斯爆炸。
本发明适用于低瓦斯、高瓦斯和瓦斯突出隧道，同样适用于采煤巷道施工和采煤作业。根据开挖面每吨煤瓦斯气体的含量，通过提高防爆风机25单位时间风的流量和降低盾构掘进速度来达到稀释瓦斯气体在安全允许浓度的目的。
由于本实施例所介绍的方法为实施本发明实施例一至三所采用的方法，故而本发明实施例中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的方法的具体实施方式以及各种变化形式，所以在此对于方法如何实现以上实施例不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中的方法，都属于本发明的保护范围。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
图1
图2
图3