隧道施工通风方案Word格式.doc

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6.4.4测对象、仪器和检测频率 -25-

6.4.5气体检测和应急警报系统 -26-

6.4.6上报频率 -26-

-26-

渝黔铁路YQZQ-6标段天坪隧道施工通风专项设计方案

1设计依据

（1）渝黔铁路XCZQ-6标施工组织设计；

（2）渝黔铁路XCZQ-6标天坪隧道施工图；

（3）《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）；

（4）《铁路瓦斯隧道施工技术规范》（TB10120-2002）；

（5）《煤矿安全规程》（国家煤矿安全监察局18号令）；

（6）《现代隧道施工通风技术》。

2计算参数

2.1通风计算基础参数

表2-1通风计算基础参数表

项目

数量

单位

备注

正洞工作面同时工作最多人数

100

人

依据施组和图纸

平导、斜井、横洞工作面同时工作最多人数

30

泄水洞

15

正洞开挖面一次爆破炸药用量

300

kg

平导和横洞开挖面一次爆破炸药用量

105

斜井开挖面一次爆破炸药用量

130

泄水洞开挖面一次爆破炸药用量

正洞隧道开挖断面积

m2

平导开挖断面积

35

斜井开挖断面积

50

横洞开挖断面积

泄水洞开挖断面积

7.5

通风换气长度

250

m

风管平均百米漏风率

1.5

%

风管摩擦阻力系数

0.02

—

正洞绝对瓦斯涌出量

5.66

m3/min

平导绝对瓦斯涌出量

2.94

机械设备功率

装载机

150

kw

出碴汽车

215

空气密度

1.2

Kg/m3

依据文献

爆破通风时间

min

依据规范

隧道内最低允许风速

0.25

m/s

人员配风标准

3

m3/（人•min）

内燃机械设备配风标准

m3/（kw•min）

隧道内瓦斯允许浓度

0.5%

2.2工程量划分

表2-2工程量划分

序号

名称

隧道工程量

斜井/横洞

正洞

平导

1

进口工区

380m

5242m

655m、3402m

2

斜井工区

2138m

3360m

4640m

横洞工区

主、副洞

1135m、1120m

3140m

3060m

4

出口工区

2236m

图2-1渝黔铁路天坪隧道施工组织图

3风量计算及通风方式确定

3.1开挖面风量计算

施工通风所需风量按洞内同时作业最多人数、洞内允许最小风速、一次性爆破所需要排除的炮烟量、内燃机械设备总功率和瓦斯涌出量分别计算，取其中最大值作为控制风量。

（1）按洞内同时作业最多人数计算

式中：

——作业面每一作业人员的通风量，取3m3/（人·

min）；

——作业面同时作业的最多人数。

经计算，正洞开挖面需风量300m3/min，斜井、横洞和平导开挖面需风量90m3/min，泄水洞开挖面需风量45m3/min。

（2）按洞内允许最小风速0.25m/s计算

式中:

隧道最大开挖断面积，m2；

洞内允许最小风速0.25m/s。

经计算，正洞开挖面需风量1950m3/min，平导和横洞开挖面需风量525m3/min，斜井开挖面需风量750m3/min，泄水洞开挖面需风量113m3/min。

关于最小风速的说明：

①《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）第15.1.4条规定：

隧道施工通风的风速，全断面开挖时不应小于0.15m/s,在分布开挖的坑道中不应小于0.25m/s。

②《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）第4.2.4条规定：

采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷最低风速为0.25m/s。

因本隧道横洞工区为瓦斯突出工区，其他工区也不排除出现瓦斯溢出现象的可能，本隧道施工通风的最小风速按0.25m/s考虑。

（3）按一次性爆破所需要排除的炮烟量计算

——同时爆破炸药量，kg；

——通风时间，30min；

——通风换气长度，250m；

——隧道断面积，m2。

经计算，正洞开挖面需风量1773m3/min，平导和横洞开挖面需风量521m3/min，斜井开挖面需风量709m3/min，泄水洞开挖面需风量123m3/min。

（4）按内燃机械设备总功率计算

—内燃机械总功，kw；

—内燃机械单位功率供风量，3m3/（kw·

min）。

经计算，正洞开挖面需风量2190m3/min，平导和斜井开挖面需风量1095m3/min，泄水洞开挖面需风量300m3/min。

（5）按瓦斯涌出量计算

—相关系数，取2；

—瓦斯涌出量，m3/min；

—送风瓦斯浓度，取0.00%；

—隧道内允许瓦斯浓度，取0.5%。

经计算，正洞开挖面需风量2264m3/min，平导开挖面需风量1176m3/min。

表3-1开挖面需风量计算结果表

非瓦斯工区正洞需风量

泄水洞需风量

非瓦斯工区平导需风量

斜井需风量

横洞需风量

瓦斯工区正洞需风量

瓦斯工区平导需风量

内燃机械作业需风量作为控制风量

瓦斯涌出量计算需风量作为控制风量

2190m3/min

300m3/min

1095m3/min

1176m3/min

2264m3/min

3.2通风方式确定及风机供风量计算结果

（1）进口段供风量

采用主扇巷道式通风，依据施组进度安排可知：

正洞最长风管长度约为1300m，需要风机提供风量约为2665m3/min；

平导最长风管长度约为1900m，需要风机提供风量约为1460m3/min。

（2）斜井段供风量

斜井最长风管长度约为2200m，需要风机提供风量约为1527m3/min；

正洞最长风管长度约为2800m，需要风机提供风量为3344m3/min；

平导最长风管长度约为3400m，需要风机提供风量约为2357m3/min。

（3）横洞段供风量

采用射流巷道式通风，依据施组进度安排可知：

横洞最长风管长度约为1170m，需要风机提供风量约为1404m3/min；

正洞最长风管长度约为1700m，需要风机提供风量约为2927m3/min；

平导最长风管长度约为1900m，需要风机提供风量约为1568m3/min。

（4）出口段供风量

采用压入式通风，依据施组进度安排可知：

正洞最长风管长度约为2300m，需要风机提供风量约为3100m3/min。

表3-2各工区通风方式及需风量计算结果表

通风方式

需要风机提供的最大风量（m3/min）

进口段

压入式和巷道式

2665

1406

斜井段

1527

3344

2357

横洞（瓦斯）段

1404

2927

1509

出口段

压入式

3100

4设备配置

4.1天坪隧道各工区通风设备配置

天坪隧道通风设备配置情况见表4-1，其中横洞段为瓦斯工区，必须采用防爆风机和抗静电阻燃型风管，各工区均采用变频节能风机，大功率风机和大直径风机要求购买进口高性能设备。

表4-1天坪隧道通风设备配置表

设备名称

规格型号

变频轴流风机

SDF-№12.5，

2×

110kw

3台

使用2台备用1台

SFC-10-№30

2台

使用1台备用1台

PVC软风管

Φ1.8m

7000m

斜井内风管采用双吊环

Φ1.6m

4200m

斜井、平导内风管采用双吊环

Φ1.1m

900m

AVH180，

200kw

AVH160，

132kw

Φ2.0m

9000m

4000m

使用2台备用1台，防爆

SDF-№11.5，

75kw

使用1台备用1台，防爆

射流风机

SSF-№16，

55kw，6p

4台

使用3台备用1台，防爆

10000m

用于正洞通风，双抗

Φ1.5m

7500m

用于平导通风，双抗

3000m

4.2通风阻力计算与设备匹配验证

通风阻力因选择的风管直径和风机型号以及送风距离的不同会有很大差距，需要指出的是，如果选择的风管直径过小，会导致通风阻力过大，不能满足送风需要；

如果选择的风管直径过大，又会造成浪费，且不利于施工组织。

通风管路的阻力与风机风量的关系式如下，这也是通风管路的阻力曲线。

—风管阻力，Pa；

—摩阻系数；

—空气密度，kg/m3；

—风管直径，m；

—风管平均百米漏风率；

—管路长度，m；

—风机工作点风量，m3/s。

各工区通风阻力及风机与风管匹配情况如下：

（1）进口段设备匹配

进口正洞采用SDF-12.5型风机匹配Φ1.8m风管，风机叶片角度+3°

、功率2×

110kw，风管风阻R=1.1543，风管出口风量2251m3/min＞2190m3/min，风机风压2407Pa，风机风量2740m3/min＞2665m3/min，满足通风要求，如图4-1所示。

图4-1进口段正洞风管长度1300m

采用SDF-№12.5型风机匹配Φ1.6m和Φ1.1m风管，公用一路风管在斜井井底分风往平导进出口方向同时送风，风机叶片角度+3°

37kw，风管风阻R=1.93274，平导出口方向风管出口风量1171m3/min>

1095m3/min；

泄水洞方向风管出口风量243m3/min<

300m3/min，不能满足泄水洞工作面通风需求，采用三通分风装置按照工序分配风量。

风机风压1587Pa，风机风量1719m3/mi