टनल ड्रिलिंग मशीनों को संचालित करने के लिए सुरक्षा मापदंड क्या हैं?

टनल ड्रिलिंग मशीन संचालन में प्रमुख जोखिमों की समझ

टनल बोरिंग मशीन (TBM) संचालन में सामान्य खतरे

टनल बोरिंग मशीनें (TBMs) अस्थिर भूमि की स्थिति, मशीनरी के भागों के खराब होने और ड्रिलिंग के दौरान श्रमिकों द्वारा धूल के कणों को सांस के माध्यम से लेने जैसी समस्याओं के साथ आती हैं। 2025 में प्रकाशित एक अध्ययन ने फॉल्ट ट्री एनालिसिस और एनालिटिक हायरार्की प्रोसेस जैसी विधियों के माध्यम से इन मुद्दों का अध्ययन किया। उनके द्वारा पाया गया कि साइट पर सबसे अधिक क्या गलत होता है – भूमि के ढहने की घटनाएँ काफी बारम्बारता से होती हैं, साथ ही उन परेशान करने वाले कटरहेड जाम की समस्या भी होती है जो काम को एकदम रोक देती है। जब TBMs फॉल्ट लाइनों के निकट काम कर रही होती हैं, तो स्थिर भूमि वाले क्षेत्रों की तुलना में अचानक चट्टानों के फूटने की संभावना वास्तव में लगभग दोगुनी होती है। इसका अर्थ है कि क्रू को उस भू-प्रकृति के आधार पर अपने दैनिक संचालन को समायोजित करने की आवश्यकता होती है जिसके साथ वे काम कर रहे होते हैं।

टनल निर्माण के वातावरण में मशीन-विशिष्ट जोखिम

टीबीएम को मुख्य बेयरिंग के अत्यधिक ताप और थ्रस्ट प्रणाली के गलत संरेखण जैसी विशिष्ट संचालन चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। मिश्रित-सतह भूविज्ञान में कार्यरत आधुनिक टीबीएम में कटिंग उपकरणों पर 22% अधिक क्षरण दर देखी गई है, जिससे रखरखाव की आवश्यकता बढ़ जाती है। सुरंग निर्माण की सुरक्षा मानकों के अनुसार, यांत्रिक विफलताओं में से 40% से अधिक का कारण कठोर चट्टान उत्खनन के दौरान टोर्क प्रबंधन में गलती होती है।

सुरंग सुरक्षा के लिए भूवैज्ञानिक और भूतकनीकी विश्लेषण

2023 के टीबीएम सुरक्षा अनुसंधान में दिखाया गया है कि निर्माण से पहले किए गए व्यापक सर्वेक्षण भूवैज्ञानिक आश्चर्य को 78% तक कम कर देते हैं। प्रमुख मापदंडों में शामिल हैं:

चरणबद्ध भूतकनीकी निगरानी लागू करने वाली परियोजनाओं में अनुसूचित बंद के अलावा मशीन रुकावटों में 40% की कमी देखी गई है।

केस अध्ययन: स्विस एल्पाइन सुरंग परियोजना में भूवैज्ञानिक अस्थिरता की घटना

अर्ली 2021 में, एल्प्स के माध्यम से ड्रिलिंग करते समय श्रमिकों को गंभीर समस्याओं का सामना करना पड़ा जब उनकी टनल बोरिंग मशीन संख्या 14 नरम मिट्टी से भरे अप्रत्याशित क्षेत्र से टकरा गई। भूमि का दबाव 35 मेगापास्कल से अधिक हो गया, जिससे इंजीनियरों द्वारा स्थिति को स्थिर करने से पहले टनल की दीवारों में लगभग 19% का विरूपण आ गया। पूरी उलझन के कारण देरी और मरम्मत में लगभग अठारह मिलियन डॉलर की लागत आई। जो कुछ हुआ उस पर पीछे मुड़कर देखते हुए, विशेषज्ञों ने पाया कि यदि उनके पास बेहतर चेतावनी प्रणाली होती, तो लगभग सभी समान खतरों (लगभग 92%) को पूरी तरह से टाला जा सकता था। अब कई लोग ऐसी स्मार्ट तकनीकों की मांग कर रहे हैं जो चट्टानों के गठन का समय से पहले विश्लेषण करके कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग करके इस तरह के भूमिगत आश्चर्यों की भविष्यवाणी कर सकें।

टीबीएम संचालन में मुख्य सुरक्षा प्रोटोकॉल और तकनीकी सुरक्षा उपाय

टनलिंग संचालन के लिए ओएशए सुरक्षा विनियमों को लागू करना

जब सुरंग निर्माण के दौरान ऑशा (OSHA) के मानकों का सही तरीके से पालन किया जाता है, तो मृत्यु दर में भारी कमी आती है—2023 की ऑशा वार्षिक रिपोर्ट के अनुसार लगभग 62%। इन नियमों में तंग जगहों पर वायु गुणवत्ता की जाँच, आपातकालीन स्थिति में स्पष्ट निकास मार्ग उपलब्ध रखना और कटिंग हेड पर काम करते समय सख्त सुरक्षा कदमों का पालन शामिल है। निर्माण स्थल जो वास्तव में प्रमाणित सुरक्षा अधिकारियों को नियुक्त करते हैं, उनमें उचित प्रमाणन न होने वाले स्थलों की तुलना में मशीनरी दुर्घटनाओं से लगभग 40% कम चोटें होती हैं। यह तर्कसंगत है क्योंकि प्रशिक्षित पेशेवर यह जानते हैं कि कौन-से जोखिम मौजूद हैं और आपदाओं में बदलने से पहले उन्हें कैसे रोका जाए।

टीबीएम प्रणालियों के लिए निवारक रखरखाव प्रोटोकॉल

निर्धारित रखरखाव चक्र कटर डिस्क के जीवनकाल को 300–400 संचालन घंटे तक बढ़ा देते हैं, जबकि अनियोजित बंद होने की स्थिति में 74% की कमी आती है (NIST 2023)। महत्वपूर्ण प्रोटोकॉल में शामिल हैं:

• थ्रस्ट सिलेंडर का दैनिक टोक़ कैलिब्रेशन
• कन्वेयर बेल्ट टेंशनिंग प्रणालियों का साप्ताहिक निरीक्षण
• स्क्रू कन्वेयर फ्लाइट्स पर मासिक घिसावट विश्लेषण
  एक प्रमुख शहरी सुरंग के लिए 2023 में किया गया पुनर्वास परियोजना यह दर्शाती है कि मुख्य बेयरिंग्स में निरंतर चिकनाई नमूनाकरण कैसे महत्वपूर्ण उत्खनन चरणों के दौरान आपदामूलक विफलता को रोकने में सहायता करता है।

वास्तविक समय पर निगरानी और स्वचालित चेतावनी प्रणाली

आधुनिक टीबीएम 120–180 अंतःस्थापित सेंसरों को एकीकृत करते हैं जो प्रति मिनट 4,000 डेटा बिंदु प्रसारित करते हैं:

बहु-स्तरीय अलार्म स्वचालित रूप से थ्रस्ट दबाव को कम कर देते हैं जब भूवैज्ञानिक असमानताएँ पूर्व-निर्धारित सुरक्षा सीमा से अधिक हो जाती हैं, जिससे कटरहेड जाम की घटनाओं में 33% की कमी आती है (टनलिंग जर्नल 2024)।

प्रवृत्ति: आधुनिक टीबीएम में एआई-संचालित निदान का एकीकरण

अंतर्राष्ट्रीय सुरंगकन संघ द्वारा पिछले वर्ष प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, नए मशीन लर्निंग सिस्टम जो लगभग बारह अलग-अलग संचालनात्मक कारकों की निगरानी करते हैं, खराबी के होने से 72 से लेकर लगभग 100 घंटे पहले ही बेयरिंग समस्याओं का पता लगा सकते हैं। इसकी सटीकता दर लगभग 89% है, जो भविष्यवाणी रखरखाव के काम के लिए काफी प्रभावशाली है। हाल के सुरंग निर्माण परियोजनाओं को देखें जहाँ इंजीनियरों ने आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के उपयोग से अग्रिम दरों को अनुकूलित किया, हमने देखा है कि खुदाई की स्थिरता के लिए सुरक्षा मानकों को नष्ट किए बिना निर्माण की गति लगभग 22% तक तेज हो गई। उदाहरण के लिए 2023 में हुए बड़े जलविद्युत सुरंग विस्तार परियोजना के दौरान जब श्रमिकों को कुछ अप्रत्याशित चूना पत्थर की संरचनाओं का सामना करना पड़ा, तो एआई नियंत्रण प्रणाली ने स्लरी दबाव में स्वचालित समायोजन किए। इस बुद्धिमान प्रतिक्रिया ने स्थल पर कम से कम तीन संभावित ढहने को रोक दिया, जिससे समय और धन दोनों की बचत हुई और खुदाई के दौरान नीचे काम कर रहे सभी लोग सुरक्षित रहे।

व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण और श्रमिक सुरक्षा में सुधार

आधुनिक टनल बोरिंग मशीनों के साथ काम करने का अर्थ है साइट पर हर तरह के खतरों से सुरक्षित रहने के लिए सख्त PPE दिशानिर्देशों का पालन करना। आजकल सुरंग कार्यकर्ताओं को सिर से पैर तक सुरक्षात्मक पोशाक में व्यवस्थित रहने की आवश्यकता होती है। प्रभाव-प्रतिरोधी हेलमेट जरूरी हैं, खासकर वे जिनमें भूमि के नीचे दृश्यता के लिए अंतर्निहित रोशनी होती है। जो दस्ताने वे पहनते हैं, वे भारी मशीनरी के संचालन से उत्पन्न कंपन को अवशोषित करने में मदद करते हैं, और उनके जूतों में मजबूत टो के साथ-साथ तेज वस्तुओं से होने वाले छेदने से रोकने वाले सोल होते हैं। सांस लेने की सुरक्षा भी बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि तंग जगहों में ड्रिलिंग होने पर सुरंगें तेजी से सिलिका कणों और अन्य हानिकारक गैसों युक्त धूल से भर जाती हैं। कुछ नए सामग्री जो हाल ही में आई हैं, वास्तव में इस सुरक्षा उपकरण को मजबूती के बलिदान के बिना हल्का बना रही हैं, जैसा कि पिछले साल के उद्योग रिपोर्टों में दिखाया गया है जिसमें विभिन्न ब्रांडों में कुल वजन में लगभग 22 प्रतिशत की कमी दर्शाई गई है।

बायोमेट्रिक फीडबैक के साथ स्मार्ट पीपीई में उन्नति

आधुनिक व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण बायोमेट्रिक सेंसर से लैस होते हैं जो दिल की धड़कन, शरीर का तापमान और यह कि कोई व्यक्ति काम करते समय वास्तव में कितना थका हुआ है, इस जैसी चीजों को ट्रैक करते हैं। जब ये स्मार्ट सुरक्षा उपकरण पता लगाते हैं कि कोई कामगार अपनी शारीरिक सीमाओं तक पहुँच रहा है, तो वे तुरंत सुपरवाइजर को अलर्ट भेज देते हैं। पिछले साल के फील्ड टेस्ट के अनुसार, इस प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली ने ऊष्मा तनाव के मामलों में लगभग 38% की कमी की है। कुछ उन्नत संस्करणों में टक्कर का पता लगाने की तकनीक भी शामिल है जो मशीनरी पर खतरनाक चलते हुए भागों के बहुत करीब पहुँचने पर कामगारों को सूचित करने के लिए विशेष रेडियो संकेतों का उपयोग करती है। आगे देखते हुए, विशेषज्ञों का पूर्वानुमान है कि अगले कुछ वर्षों में इस स्मार्ट पीपीई क्षेत्र में काफी तेजी से विस्तार होगा और 2028 तक लगभग 13% वार्षिक दर से वृद्धि होगी, जिसका मुख्य कारण भूमिगत कार्य वातावरण के लिए नए नियम और कंपनियों द्वारा बेहतर श्रमिक सुरक्षा के लिए इंटरनेट ऑफ थिंग्स के माध्यम से सब कुछ जोड़ना जारी रखना है।

श्रमिक सुरक्षा के लिए यह व्यापक दृष्टिकोण पारंपरिक सुरक्षा उपायों को भविष्य कहने वाली तकनीकों के साथ जोड़ता है, जो सुरंग निर्माण के अंतर्निहित जोखिमों के खिलाफ बहुस्तरीय सुरक्षा प्रदान करता है।

सुरक्षित उत्खनन के लिए स्वचालित प्रणाली और भूमि समर्थन तकनीक

खतरे वाले क्षेत्रों में मानव जोखिम को कम करने में स्वचालित उत्खनन की भूमिका

आजकल, आधुनिक टनल बोरिंग मशीनों में रोबोटिक आर्म लगे होते हैं जो संदिग्ध चट्टान स्थिरता वाले खतरनाक क्षेत्रों में सभी कटिंग कार्यों का लगभग 83% संभालते हैं। इसका अर्थ है कि कम श्रमिकों को उन अप्रत्याशित टनल की दीवारों के निकट जाने की आवश्यकता होती है। ये मशीनें लाइडार स्कैनिंग और दबाव निगरानी जैसी चीजों पर आधारित स्वचालित प्रणालियों पर निर्भर करती हैं ताकि सब कुछ सुचारु रूप से चलता रहे। इन तकनीकी अपग्रेड से ओवरब्रेक की स्थितियों को रोकने में मदद मिलती है, जिसके कारण पिछले वर्ष की नेशनल टनलिंग एसोसिएशन की रिपोर्ट के अनुसार हर पांच में से एक टनलिंग चोट लगती है। यह जटिल लग सकता है, लेकिन मूल रूप से यह निर्माण दल को सुरक्षित बाधाओं के पीछे रहते हुए चट्टानों के गठन के माध्यम से खुदाई करने की अनुमति देता है, बिना इस बात की क्षति किए कि वे कितनी तेजी से प्रगति कर सकते हैं।

प्रारंभिक उत्खनन चरणों के दौरान समर्थन प्रणाली और स्थिरता

उन्नत टीबीएम तीन प्राथमिक तंत्रों के माध्यम से अनुक्रमिक समर्थन स्थापना को एकीकृत करते हैं:

ये प्रणालियाँ खुदाई के 15 मिनट के भीतर सुरंग की दीवारों को स्थिर करने के लिए सहसंयोजी रूप से काम करती हैं, ऐतिहासिक सुरंग दुर्घटनाओं के 78% में पहचानी गई महत्वपूर्ण पहले घंटे की दुर्घटना के जोखिम को दूर करती हैं।

केस अध्ययन: टोक्यो मेट्रो विस्तार में पूर्ण रूप से स्वचालित खंड स्थापना यंत्र चोट की दर में 40% की कमी करता है

टोक्यो महानगरपालिका सरकार द्वारा एआई-मार्गदर्शित खंड स्थापना प्रणालियों के तैनाती से उनकी नंबोकु लाइन विस्तार के दौरान 4.5-टन कंक्रीट लाइनर्स के मैनुअल हैंडलिंग को खत्म कर दिया गया। इस कार्यान्वयन ने निम्नलिखित में कमी की:

• कटरहेड क्षेत्र में कार्यकर्ता घंटे में 92% की कमी
• भारी उठाने से होने वाले मांसपेशीय चोटों में 100% की कमी
• द्वितीयक जोखिम पैदा करने वाली खंड संरेखण त्रुटियों में 76% की कमी

कार्यान्वयन के बाद की सुरक्षा लेखा परीक्षा ने सभी परियोजना चरणों में स्वचालन स्तर और घटना आवृत्ति के बीच सीधा सहसंबंध दिखाया।

रणनीति: उच्च जोखिम वाली सुरंग परियोजनाओं में चरणबद्ध स्वचालन अपनाना

अग्रणी ठेकेदार एक 4-चरणीय कार्यान्वयन ढांचे का उपयोग करते हैं:

1. पायलट परीक्षण गैर-महत्वपूर्ण उप-प्रणालियों में स्वचालन (कन्वेयर, वेंटिलेशन)
2. हाइब्रिड ऑपरेशन मैनुअल ओवरराइड क्षमताओं वाली अवधि
3. पूर्ण स्वचालन प्राथमिक उत्खनन कार्यों का
4. पूर्वानुमानित रखरखाव मशीन लर्निंग का उपयोग करके एकीकरण

इस दृष्टिकोण से क्रू को सुरक्षा नियंत्रण बनाए रखते हुए संचालनात्मक विशेषज्ञता विकसित करने की अनुमति मिलती है, जिसमें प्रारंभिक उपयोगकर्ताओं ने तुरंत पूर्ण स्वचालन लागू करने की तुलना में 62% तेज खतरे की प्रतिक्रिया समय की सूचना दी है।

सुरंग निर्माण विधियों में आपातकालीन तैयारी और तुलनात्मक सुरक्षा

गहरी सुरंगों में आपत्ति मार्गों और शरण स्थलों का डिजाइन

आधुनिक सुरंग परियोजनाएं 500 मीटर से कम दूरी पर स्थित कई आपत्ति मार्गों को प्राथमिकता देती हैं, जिनमें दबाव वाले शरण स्थल 2+ घंटे तक सांस लेने योग्य वायु प्रदान करते हैं। ये प्रणाली अचानक ढहने या गैस रिसाव के जोखिम को कम करती हैं, जो कम दृश्यता की स्थिति में भी त्वरित निकासी की सुविधा प्रदान करती हैं।

सुरंग आपात स्थितियों के दौरान संचार प्रणाली

अब पारंपरिक तार युक्त प्रणालियों के साथ-साथ अतिरिक्त वायरलेस मेश नेटवर्क का उपयोग किया जाता है, जो 1 किमी से अधिक गहराई पर संपर्क बनाए रखते हैं। हाइब्रिड संचार व्यवस्था का उपयोग करने वाली परियोजनाओं ने हाल की जलविद्युत सुरंग परियोजनाओं में आपातकालीन प्रतिक्रिया समय में 33% की कमी की है।

टीबीएम क्रू के लिए नियमित ड्रिल और आपातकालीन प्रतिक्रिया प्रशिक्षण

तिमाही आधार पर अनिवार्य सिमुलेशन टीमों को कटरहेड आग या अचानक भूजल प्रवेश जैसी स्थितियों के लिए तैयार करते हैं। जोखिम प्राथमिकता के लिए फज़ी फॉल्ट ट्री विश्लेषण का उपयोग करने वाले शोध में दिखाया गया है कि प्रशिक्षित क्रू गैर-प्रशिक्षित टीमों की तुलना में महत्वपूर्ण घटनाओं को 40% तेज़ी से हल करते हैं।

आपात स्थिति योजना के लिए डिजिटल ट्विन सिमुलेशन

उन्नत मॉडलिंग उपकरण अब 2023 के एक डिजिटल ट्विन अध्ययन के अनुसार भूवैज्ञानिक व्यवहार की 94% सटीकता के साथ नकल करते हैं। इन सिमुलेशन के माध्यम से इंजीनियर बिना खुदाई शुरू किए 200 से अधिक आपदा परिस्थितियों में निकासी प्रोटोकॉल का परीक्षण कर सकते हैं।

पारंपरिक ड्रिलिंग विधियों की तुलना में टनल बोरिंग मशीनों के सुरक्षा लाभ

टीबीएम ड्रिल-एंड-ब्लास्ट विधियों की तुलना में अस्थिर सतहों के प्रति सीधे कर्मचारियों के संपर्क को 78% तक कम कर देते हैं। हेपा फिल्ट्रेशन प्रणाली वाले संलग्न ऑपरेटर केबिन श्वसन संबंधी खतरों की घटनाओं को 62% तक कम कर देते हैं (पोनेमन 2022)।

सांख्यिकीय तुलना: ड्रिल-एंड-ब्लास्ट बनाम टीबीएम परियोजनाओं में चोट की दर

आईटीए 2022 की रिपोर्ट में टीबीएम परियोजनाओं में प्रति मिलियन घंटे में 2.7 चोटों का दस्तावेजीकरण किया गया है, जबकि पारंपरिक विधियों में यह 8.1 है। स्वचालन-उन्नत टीबीएम 12 बार से अधिक की अतिदाब स्थितियों में लगभग शून्य घटना दर प्राप्त करते हैं।

सामान्य प्रश्न

टनल बोरिंग मशीन (टीबीएम) क्या हैं और उनके सामान्य खतरे क्या हैं?

टनल बोरिंग मशीन (टीबीएम) का उपयोग सुरंग निर्माण में किया जाता है। सामान्य खतरों में भूमि की अस्थिर स्थिति, मशीनरी के खराब होने और धूल के सांस लेने से होने वाले जोखिम शामिल हैं।

भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण सुरंग सुरक्षा में सुधार कैसे करते हैं?

भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण आश्चर्य की स्थिति को 78% तक कम कर देते हैं, जिससे सुरक्षा में सुधार होता है और रुकावटें कम होती हैं।

टीबीएम संचालन में एआई की क्या भूमिका है?

एआई रखरखाव की आवश्यकताओं की भविष्यवाणी करता है, जिससे निर्माण की गति और स्थिरता में सुधार होता है।

व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण में क्या प्रगति हुई है?

जैवमापी सेंसर वाले स्मार्ट पीपीई कर्मचारी स्वास्थ्य की निगरानी करते हैं, जिससे ऊष्मा तनाव के मामलों में 38% की कमी आती है।

सुरंग निर्माण में सुरक्षा में सुधार के लिए स्वचालित प्रणाली कैसे सहायता करती हैं?

स्वचालित प्रणाली सुरंग की दीवारों को दक्षतापूर्वक स्थिर करके और अधिकांश कटिंग कार्य संभालकर श्रमिकों के संपर्क को कम कर देती है।

सुरंग निर्माण में आपातकालीन तैयारी क्यों महत्वपूर्ण है?

तैयारी में खाली करने के मार्गों की योजना बनाना और नियमित अभ्यास करना शामिल है, जो आपात स्थितियों में त्वरित और सुरक्षित प्रतिक्रिया में सहायता करता है।