玉磨项目部曼勒1号隧道通风专项施工方案.docx

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玉磨项目部曼勒1号隧道通风专项施工方案

玉磨铁路YMZQ-2O标一分部

曼勒1号隧道通风专项方案

编制：

审核：

批准：

中铁十五局玉溪至磨憨铁路YMZQ-20标项目一分部

二0一六年六月

.目录

1编制依据及原则1

1.1编制依据1

1.2编制原则1

2工程概况1

3通风设计标准1

4通风设计原则2

5通风方案2

5.1通风布置方案2

5.1.1出口工区施工通风布置2

5.1.2斜井工区施工通风布置3

5.2通风量计算3

5.2.1计算依据3

5.2.2需风量计算4

5.2.3风量计算结果5

5.2.4通风设备的选择6

6风机、风管的安装6

6.1安装风机6

6.2安装风管6

7通风系统维护7

8安全措施8

曼勒1号隧道通风专项施工方案

1编制依据及原则

1.1编制依据

1）曼勒1号隧道施工图；

2）《铁路隧道工程施工安全技术规程》；

3）《铁路隧道工程施工技术指南》；

4）《铁路瓦斯隧道技术规范》。

1.2编制原则

1）严格遵守施工规范和质量评定验收标准；

2）坚持技术先进性，科学合理性，安全可靠性与实事求是相结合的原则；

3）对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则。

2工程概况

曼勒1号隧道位于云南省西双版纳州勐远和曼勒区间内，隧道进口里程DK445+725，出口里程D1K454+005，全长8280m；隧道设1个斜井，1个横洞，其中一分部承建出口工区和斜井工区，概况见下表。

曼勒1号隧道正洞及辅助坑道表

序号

项目名称

长度

支洞长度

正洞

与线路交点

位置

综合坡度

（m）

（m）

向小里程方向（m）

向大里程方向（m）

交点里程

平面角度

DK450+765-D1K454+005为1%，斜井为10%

1

斜井

3240

699

1735

1505

DK452+500

61°49′11″

线左

合计

3240

699

3通风设计标准

隧道内风量根据爆破及人员作业所需新风设计，通风标准如下：

1）全断面开挖时施工通风风速不小于0.15m/s，分部开挖的坑道中不小于0.25m/s，洞内作业人员所供应的新鲜空气3m³/min，洞内一次爆破后30～40min排出工作面炮烟进行计算，取其中的最大值控制计算。

另外还应考虑洞内无轨运输时运输设备的使用所需的风量。

2）钻爆法施工时，最大循环进尺按3m，炸药用量1.1kg/m³，通风时间按30～40min考虑。

运输设备采用20t自卸卡车（运输能力10m³/辆）。

3）风机及风管更具施工进度进行配置，通风环境差时，在隧道内增设风机，加快空气流动。

4）煤层瓦斯地段工作面有效风量不小于8.25m³/s。

5）其他特殊地址地段应采取针对性通风防尘措施。

4通风设计原则

1）满足隧道通风各项卫生标准；

2）满足规范规定的其它通风要求；

3）通风系统具有可维护性。

5通风方案

5.1通风布置方案

按照隧道施工安排，庙坪隧道共划分2个施工区，即马湾斜井、出口共2个施工区。

根据本项目的施工方法和施工组织情况，各工区均采用压入式通风方式。

5.1.1出口工区施工通风布置

隧道出口采用“压入式”通风方式。

在庙坪隧道出口洞口，设置

轴流风机，接风管至掌子面进行压入式通风。

如下图所示

.

5.1.2斜井各阶段施工通风布置

1）斜井及正洞交叉口通风，采用压入式通风方案，在斜井洞口设置轴流风机，接风管至掌子面进行压入式通风。

通风示意图如下页图所示。

无轨斜井施工通风示意图

5.2通风量计算

5.2.1计算依据

通风量计算按新鲜风从洞外压入掌子面，污风从斜井排出进行。

具体计算依据《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）。

1）按洞内同时作业的最多人数所需要的新鲜空气，计算出Q1；

2）规定时间内稀释一次爆破使用最多炸药量所产生的有害气体到允许的浓度，计算出所需的风量Q2；

3）根据不同的施工方法，按坑道内规定的最小风速，计算出所需的风量Q3；

4）当隧道内采用内燃机械时，按施工作业隧道内的内燃设备总功率，计算出所需的风量Q4。

按上述方法计算后，以其中的最大值Qmax，再考虑风管的损失率，最后确定洞内所需的总供风量。

5.2.2需风量计算

根据通风方案，本标段需独头通风的最长距离为斜井左线大里程方向，长度为1735m，计算风量时独头通风距离取最大值。

1）按洞内同时作业的最多人数计算

Q1=qmk

式中：

q—洞内每人每分钟所需新鲜空气，取3m3/min；

m—洞内同时工作的最多人数，正洞取50人；

k—风量备用系数，取1.15。

Q1=3×50×1.15=172.5m3/min

2）按冲淡因爆破产生的有害气体所需空气量计算

Q2＝5Ab/t

式中：

t—通风时间，取40min；

A—同一时间起爆总药量（kg），A=Sqι=100×1.1×3=330kg；

（S—断面面积，取100m2；q—单位耗药量，取1.1kg/m3；ι—循环进尺，取3.0m；）

b—1Kｇ炸药爆炸时所折合的CO体积，取40m3／kg。

Q2=5×330×40/40=1650m3/min

3）按允许平均风速计算风量

Q3＝60×S×V

式中：

Q3—计算风量，m3/min；

S—最大断面面积，m2，取100m2；

V—洞内允许最小风速，取0.3m/s。

则：

Q3＝60×100×0.3＝1800m3/min

4）按内燃机械设备总功率计算

洞内每个掌子面内的通风量由于内燃机的制造型号、结构、燃料、负荷等因素确定，本工程洞内按每KW供风量不小于3m3/min进行计算。

即Q4=K∑Ni

式中：

Ni—内燃机功率，KW；

K—洞内岀碴时使用内燃机每KW所需风量，取3m3/min计算；

结合隧道断面、地质水文条件，综合考虑各种工况组合，洞内岀碴时掌子面使用的内燃机最多，按3台自卸汽车（110KW）、1台ZLC50B装载机（163KW）计算，总功率为3×110+163=493KW。

Q4=K∑Ni=3×493=1479m3/min

5）风机需提供的风量确定

由前面计算结果知：

Q需=Q4=1479m3/min。

则Q机=Q需/（1-β）L/100，

其中Q机—风机需提供的风量，m3/min；

L—风机送风距离；

β—通风管百米漏风率，通风管直径1.8m，取1.2%。

Q机=Q需/（1-β）L/100=1479/（1-1.2%）2502/100=1998.65m3/min。

6）风压计算

Hf=1.1H摩

式中Hf—风机需提供风压，Pa；

H摩—风管沿程摩阻力，Pa；

1.1为考虑斜井坡度所取系数。

H摩=6.5×α×L×（Q/60）2/d5

式中：

L—独头通风长度，m；

Q—风机需提供供风量，m3/min，为前面计算Q机；

d—风管直径，按1.8m计算；

α—风管摩擦阻力系数，根据经验取0.0016。

H摩=6.5×0.0016×2502×（1998.65/60）2／1.85=1528.02Pa；

Hf=1.1H摩=1.1×1528.02=1680.82Pa。

5.2.3风量计算结果

各工作面最大独头通风距离、最大风量及工作风压见下页表。

曼勒1号隧道各独头通风长度表

工区

独头通风长度（m）

斜井

1735

出口

1505

曼勒1号隧道工作面风量及风压表

位置

Q1

（m3/min）

Q2

（m3/min）

Q3

（m3/min）

Q4

（m3/min）

Q需

（m3/min）

Q机

（m3/min）

工作风压（Pa）

马湾斜井

172.5

816.75

445.5

1479

1479

1998.65

1165.56

出口

172.5

816.75

445.5

1479

1479

1700.3

1011.05

5.2.4通风设备的选择

各型号风机技术参数见下表。

风机技术参数表

设备名称

型号

技术参数

备注

功率（Kw）

风压（Pa）

风量（m3/min）

轴流风机

SFD（B3）-No13

3×132

362～8290

935～3320

变频

轴流风机

SFD（B2）-No13

2×132

364～5950

900～3300

变频

轴流风机

SFD（B2）-No12.5

2×110

325～5500

800～2965

变频

轴流风机

SFD（B2）-No11.5

2×75

985～4590

1265～2300

根据计算结果及风机技术参数，各工点风机配置见下表。

曼勒1号隧道风机配置表

工区

设备名称

型号

数量

备注

斜井

轴流风机

SFD（B2）-No11.5、SFD（B2）-No12.5

各1台

2×75Kw、2×110Kw

风管

Φ1.8m，20m/节

3611.966m

百米漏风率1.2%

Φ1.0m，20m/节

400m

百米漏风率1.0%

出口

轴流风机

SFD（B2）-No11.5

2台

2×75Kw

风管

Φ1.8m，20m/节

1155m

百米漏风率1.2%

Φ1.0m，20m/节

400m

百米漏风率1.0%

6风机、风管的安装

6.1安装风机

1）风机基座应稳固结实，避免运行中振动，风机出口处设置加强型柔性管与风管连接，风机与柔性管结合处应多道绑扎，减少漏风。

2）通风机安装位置应与洞口保持一定距离，一般应大于30m。

6.2安装风管

1）风管必须有出厂合格证，使用前进行外观检查，保证无损坏，粘接缝牢固平顺，接头完好严密。

2）挂设风管要平、顺、直。

在斜井作业时，先由技术员放出风管位置，并每隔5m标出位置，然后用电钻钻眼，安置膨胀螺栓；在正洞作业时，衬砌地段根据衬砌模板缝每5m标出螺栓位置，未衬砌地段，先由技术员在边墙上标出水平位置，然后用电钻钻眼，安置膨胀螺栓。

3）洞内由于空间有限且风管半径较大，为了防止风管布下垂影响行车，可每5m增设1个采用扁钢制作的圆环悬挂风管布，并用紧线器张紧8号镀锌铁线后，风管吊挂在拉线下。

4）正洞内风管通过衬砌台车及挂板台车时，采用1mm厚钢板制作成直径1m的硬风管，固定在衬砌台车上，其两端设凹槽，软风管套在硬风管上，用废旧轮胎内胎制作成胶带，捆绑在凹槽部位。

在风管转弯位置按照135°交角计算，通风管需要最大风压为2375.078Pa，因此在交角处承受的最大风压力P=2375.078/cos45°，即P=4523Pa；由于软质风管不利于在转弯处长期使用、维护，因此要求在转弯处设置硬质风管，硬质风管按照每侧3米设计，总共6米长。

5）风管安装悬吊要稳固，悬挂高度一致，要求每10m挠度不大于150mm，轴向偏差每100m不大于300mm。

为克服长期使用风管疲劳造成的长度延伸、挠度增大，每月进行一次系统检查，每300m为一个检查调整段，风管拉紧后去除多余部分，增设钢圈接头，捆绑牢固。

6）风管末端安装60m范围采用旧风管，风管出口距工作面30～40m。

7通风系统维护

1）通风机应有专人值守，按规程要求操作风机，如实填写各种记录。

2）通风机使用前应卸去废油，换注新黄油，以后每半月加注一次。

3）风机应尽量减少停机次数，发挥风机连续运转性能。

需停机或开启时，根据洞内调度通知进行。

为减少风机启动时的气锤效应对风管的冲击破坏，应采用分级启动，分级间隔时间为3min。

4）