新建云桂铁路云南段某标隧道斜井通风方案Word格式.docx
《新建云桂铁路云南段某标隧道斜井通风方案Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新建云桂铁路云南段某标隧道斜井通风方案Word格式.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
洞内施工所需风量根据洞内同时工作的最多人数所需要的空气量、或使同一时间爆破的最多炸药用量产生的有害气体降低到允许浓度所需要的空气量、或使同时在洞内作业的内燃机械产生的有害气体稀释到允许浓度所需要的空气量、或满足洞内允许最小风速要求等条件进行计算确定。
以其中最大者选择通风设备。
本设计中由于现场斜井施工已经完成，所以直接考虑施工过程中最大长度的排风需要。
5.1设计标准
隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：
⑴空气中氧气含量，按体积计不得小于20%。
⑵粉尘容许浓度，每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。
每立方米空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg。
⑶瓦斯隧道装药爆破时，爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必须小于1.0%；
总回风道风流中瓦斯浓度应小于0.75%。
开挖面瓦斯浓度大于1.5%时，所有人员必须撤至安全地点并加强通风。
⑷有害气体最高容许浓度：
一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3；
在特殊情况下，施工人员必须进入开挖工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；
二氧化碳按体积计不得大于0.5%；
氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下。
⑸隧道内气温不得高于28℃。
⑹隧道内噪声不得大于90dB。
⑺隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应新鲜空气4m3/min。
⑻瓦斯隧道施工中防止瓦斯集聚的风速不得小于1m/s。
5.2设计原则
充分利用现有设备，在满足通风效果的前提下，进行合理调配减少新购风机的数量及总功率。
在净空允许的情况下，采用大直径风管，减少能耗损失。
通过适当增加一次性投入，减少通风系统的长期运行成本。
5.3通风方法及通风设备
施工通风方案：
隧道出口拟采用压入式通风与巷道式通风结合的通风方式。
选用通风机型号如下：
序号
轴流风机型号
风量
（m3/min）
风压
（Pa）
高效风量
高效点功率（kW）
最大配用电机功率（kW）
1#
SDF（c）-No11.5
1171~2285
727~4629
1865
142.8
75×
2
2#
射流风机型号
流量（m3/s）
出口风速（m/s）
轴向推力（N）
电机功率（KW）
推力功率（N/KW）
3#
SSF-7.1
20.9
52.8
1175
37
28.7
4#
SSF-6.3
14.6
46.9
1161.7
22
49.4
主要利用现有通风设备，仅需另购两台射流通风机，因现有通风机功率较大，在使用时仅开中低档即可达到预期的通风排烟效果，也可节约成本。
在平导、横通道新鲜风流中布置轴流风机,通过风管向平导、正洞前方的工作面作压入式通风,污浊空气通过最前面的横通道由正洞排出,形成循环风流。
射流风机的工作原理是:
利用射流自身的卷吸升压作用,引导隧道内空气纵向流动。
风机的出口动压引射风流,使巷道内的风量大于风机本身风量。
射流风机的作用是控制风向,增大风速,使整个巷道成为真正意义上的风道。
5.4平导通风计算
计算参数确定：
供给每个人的新鲜空气量按3m3/min
控制通风计算按开挖爆破一次最大用药量A=150kg；
放炮后通风时间t按30min；
软式风管百米漏风量P100=1.0%，风管内摩擦系数为0.01～0.015；
洞内风速不小于0.25m/s；
隧道内气温不超过28℃；
有害气体生产量b=35.35m3/kg；
淋水使炮烟浓度降低系数K=0.3；
L爆破临界长度12.5*A*b*K/（S*P2）=143m取200m
风量计算：
p=1/（1-l/100×
p100）=1.67
Q爆破=
=289m3/min
Q人数=3*1.2*30=108m3/min
Q最底风速=0.25*50*60=750m3/min（为最大值）
取：
Q=1.67*750=1253m3/min
考虑海拔的影响，丘北海拔按照1400m考虑折合汞柱高度636.9mmHg；
则Q最终=760/636.9*Q=1495m3/min
所需风机压力计算：
使用风管直径1.5m，风管平均流速V=7.1m/s（管口末端最底风速）
风管内摩擦阻力h1=λ（L/D）ρ（V2/2）=807Pa
λ-摩擦系数,根据使用经验、取λ＝0.01
L-通风管长,取4000m
D-风管直径,取D=1.5m
ρ-空气密度,取ρ=1.2kg/m3
风管内局部阻力h局=ζρ（V2/2）,按风管内局部阻力h1的5%考虑,总阻力h=807×
105%=847Pa
5.5正洞通风计算
控制通风计算按开挖爆破一次最大用药量A=300kg；
L爆破临界长度12.5*A*b*K/（S*P2）=95m，取300m
=992m3/min
Q人数=3*1.2*50=180m3/min
Q最底风速=0.25*150*60=2250m3/min（为最大值）
取Q=1.67*2250=3758m3/min
则Q最终=760/636.9*Q=4484m3/min
使用风管直径1.5m，风管平均流速V=21.3m/s（管口末端最底风速）
风管内摩擦阻力h1=λ（L/D）ρ（V2/2）=72594Pa
风管内局部阻力h局=ζρ（V2/2）,按风管内局部阻力h1的5%考虑,总阻力h=7259×
105%=7622Pa。
5.6通风管理
施工通风管理：
通风是隧道施工中至关重要的一道工序，直接关系到隧道的快速施工。
结合我局在以住长大隧道通风经验对隧道施工通风进行管理，制订科学合理的通风方案和切实可行的保障措施。
坚持“合理布局，优化匹配，防漏降阻，严格管理、确保效果”的原则，强化通风管理。
①施工通风要点
安装风机:
洞内安装的风机采用支架稳固，避免运转时振动摇晃。
风机出口设置刚性风管连接，风机和风筒接口处法兰间加密封垫，并且要保证风机安装后有足够的行车空间。
安装风管:
风管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；
挂设风管要平、顺、直，沿拱顶中线位置，每隔5m打眼安装高强膨胀螺栓，布φ6mm钢筋拉线，用紧线器拉紧，并设φ10mm尼龙绳挂圈；
使用PVC高强双拉链风管，必须使其内反边保持同风向一致。
风管悬吊要稳固，悬挂高度一致。
风管拉紧后除去多余部分，增设钢圈接头，捆绑牢固。
风管出口距工作面30～50m。
为避免由于车辆行驶破坏巷道通风流向，将平导作为车辆进洞通道，正洞作为车辆出洞通道，使车辆行驶方向与空气流动方向大体一致。
②正洞风机、风管应设置在远离平导的一侧,洞内电线路不能与风管设置在同侧,风管设置的高度宜在隧道起拱线处,便于安装。
③平导内轴流风机、风管安置在拱顶位置。
平导内空间有限,当风管不能与拱顶密贴时,应采用旧风管制成的布条自两侧偏拱绑扎托住风管,以免风管下垂影响行车。
④通风系统的维护：
通风机设专人维护，按规程要求操作风机，如实填写各种记录。
风机尽量减少停机次数，发挥风机连续运转性能。
定期对全部风管进行检查，发现破损等情况及时处理。
风管内积水，每月排水一次。
5.7通风效果控制措施和注意事项
（1）通风管的出风口距工作面距离按规定执行，30-50m为宜。
（2）通风机装有保险装置，发生故障时能自动停机。
（3）通风系统定期检测通风量、风速、风压，检查通风设备的供风能力和动力消耗并做好记录。
（4）如通风设备出现事故或洞内通风受阻，所有人员撤离现场，在通风系统未恢复正常工作和经全面检查确认洞内已无有害气体之前，任何人均不得进入洞内。
（5）专门组织通风工班，负责风机、风管的安装、运转、维护等工作。
5.8施工降尘
爆破后和装碴时会产生许多粉尘，为了保护工人身体健康，把粉尘含量降低到规范要求范围内。
隧道爆破时采用水炮泥，以降低粉尘。
水炮泥就是用装水的塑料袋填于炮眼内来代替一部分炮泥，装完药后将其填于炮眼内，不要搞破，然后用黄泥封堵炮眼。
实践表明，此法降尘效果很好。
另外在施工中采用水幕降尘。
水幕降尘是一种比较传统且常用的降尘方法，其优点是工艺简单，施做方便，但是传统水幕发生器大多为风水混合型，实际使用起来并不方便。
因为大多时候在放炮后或出碴时，空压机已不再运转，无法提供高压风。
如果专为水幕发生器供风而使空压机运转，又造成巨大的能源浪费。
由此，我们的做法是采取节水无风水幕降尘。
采取的方法是：
只使用高压水、多喷头交叉、在水中加入湿润剂。
水幕降尘器见“水幕降尘器示意图”。
图5.8-1水幕降尘器示意图
水幕降尘原理：
高压水经喷头雾化成微小水滴散射到空气中，与尘粒充分接触，尘粒附着在水滴上，或与被湿润的尘粒碰撞而凝聚成较大的颗粒，从而加速沉降，达到降尘的目的。
湿润剂降尘原理：
湿润剂降尘是由亲水基和疏水基两种不同的基团组成的化合物。
湿润剂溶于水时。
其分子完全被水分子包围，亲水基一端被水分子吸引，疏水基一端被水分子排斥，于是湿润剂分子在微小水滴表面形成紧密定向排列，形成界面吸附层。
界面吸附层的存在使水的表面张力降低，同时朝向空气中的疏水基与尘粒之间有吸附作用而把尘粒带入水滴中。
湿润剂选用普通洗衣粉，洗衣粉水溶液浓度在25×
106～35×
106之间。
水幕发生器安装在距掌子面40m和90m处，水幕发生器由爆破人员撤离掌子面时开启，一般放炮后30min或出碴后关闭。
另外在装碴前先对碴堆洒水将碴堆喷湿，在装碴时减少粉尘的产生。
5.9洞内通风管布置
洞内通风管线布置在掘进方向的右侧墙壁，距填充面4.5m。
洞内管线布置详见图5.9-1：
洞内管线布置示。
图5.9-1洞内三管两线布置图
6风机选择
考虑到现场平导和正洞是平行作业，所以对现场供风量为平导和正洞的总和。
表一现场供风需求表
供风量（m3/min）
风压（pa）
风管直径（m）
通风长度（m）
平导
1495
847
1.5
4000
正洞
4484
7622
合计
5979
8469
/
表二现场风机统计表
风机型号
数量
功率（kw）
风压（Pa）
SDF（C）-NO13
22-45-132×
1670-2219-3300
1487-2704-5920
最大效果
264
6600
11840
从表中数据可知，现场拥有的风机基本满足日后施工需要。
现场风机风速高、中、低档可调，在隧道开挖初期可用低速，中期用中速，后期用高速，也可以在每天不同的施工工序中进行改变，更具有节能性。
并且建议在洞内每隔500～700m加设射流风机，这样通风效果更好。
7施工通风检测
隧道必须建立测风制度，每10天进行1次全面测风。
对掘进工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。
应根据测风结果采取措施，进行风量调节。
必须有足够数量的通风安全检测仪表。
仪表必须由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。
7.1风速测定
对于隧道中的风速，一般应选用中速风表（0.5～10m/s）或低速风表（0.3～5m/s）进行测定。
中速风表一般为翼式风表，测量时，手指按下启动杆，风表指针回到零位，手指放开后红色计时指针开始转动，此时风表指针也开始计数，经1min后风速指针停止转动，计时指针转到初始位置也停止转动，风速指针所示数值即为表速，单位为：
格/min。
7.2风速测定要求
由于空气具有粘性和隧道洞壁壁面有一定的粗糙度，使得洞内空气在流动时会产生内外摩擦力，导致了风速在隧道断面上的分布并非是均匀的。
风速在洞壁周边处风速最小，从洞壁向隧道轴心方向，风速逐渐增大。
通常在隧道轴心附近风速最大。
在测量隧道平均风速时，如果把风速计（风表）停留在洞壁附近，测量结果将较实际值偏小；
风速计位于隧道轴心位置时又使测量结果偏大，因此测定隧道平均风速时，不能使风速计停在某一固定点，而应该在隧道横断面上按着一定路线均匀地测定，其数据才能真实地反映出隧道的平均风速。
为了测得隧道平均风速，测风时可按定点法（即将隧道断面分为若干格、风表在每格内停留相等的时间）进行测定，然后求算出平均风速。
图7.2-1所示为风速测定点布置示意图。
用机械式风表测量隧道平均风速步骤如下：
a、进入隧道内测风时，首先要估测隧道内的风速，然后再选用相应量程的风表进行测定；
b、取出风表和秒表。
将风表指针回零，然后使风表迎着风流，并与风流方向垂直，待翼轮转动正常后，同时打开风表的计数器和秒表，在巷道内每个点每次测定1min的时间，然后关闭秒表和风表，读取风表指针读数（格/min），并作记录；
c、在某一断面进行测风时，每个测定点测风次数应不少于三次，每次测量误差不应超过5％，然后取三次测风结果的平均值（格/min）。
如果测量误差大于5％，说明测风结果不符合要求，需追加一次测风；
d、在测得隧道内风速后，还必须用皮尺或钢尺细致地量出测风地点的隧道各部尺寸，计算出测风处的隧道断面积；
e、把测风数据和隧道参数记录于表中。
图7.2-1风速测定点布置图
7.3计算表速和隧道的平均风速
a、风表表速按下式进行计算
式中：
V表——测得的表速，格/s；
n——三次测风风表刻度盘读数的平均值，格/s；
t——测风时间，s。
一般为60s。
b、根据计算出的表速，查看风表校正曲线，可求得隧道内平均风速。
7.4隧道通风量计算
根据测量出的隧道参数计算出隧道断面积，然后求算出通过的风量。
Q——通过隧道的风量，m3/s；
S——断面积，m2；
v——隧道内内平均风速，m/s。
8施工通风安全措施
8.1施工通风安全管理措施
以“合理布局，优化匹配，防漏降阻，严格管理、确保效果”作为施工通风管理的指导原则，强化通风管理。
（1）施工通风安全组织机构
①瓦斯隧道施工项目经理部建立以项目经理为第一责任人的安全生产管理机构。
②建立瓦斯监控、检测组织系统，测定瓦斯浓度、风速、风量等参数。
本隧道采用便携式瓦检仪。
③建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管理制度和组建专业通风班组，通风班组全面负责风机、风管的安装、管理、检查和维修，严格按照通风管理规程及操作细则组织实施。
项目部定期根据通风质量给予通风班组兑现奖惩办法。
（2）施工通风主要岗位风险管理标准及管理措施
①测风员风险管理标准及管理措施
危险源：
风表选择不准确；
风表不完好；
作业环境不完好；
测风地点不符合规定，人员操作不熟练；
测量数据记录不准确或测风报表填写不正确。
管理标准：
测风时，测风员根据风速的大小选择相应量程的风表进行测风。
隧道每10天至少进行1次全面测风，测风地点、位置、测风周期必须符合有关规定。
测风应在专门的测风站进行，在无测风站的地点测风时，要选择测风断面规整、无片帮、空顶、无障碍物、无淋水和前后10m内无拐弯的巷道。
测风员在同一地点测风时要测量3次，每次测量结果误差不超过5％，否则加测一次，结果取平均值。
每次测量结束，测风人员必须将测量数据准确地填写在测风记录手册和记录牌板上，并编制通风旬报。
每次测量结束，测风员、质检员必须将测量数据及时填写在记录手册上并汇报。
严格按反风程序的时间汇报。
两人要相互配合。
管理措施：
分工区管理人员随时对测风员测风时选择的风表进行检查，发现选择的风表不符合规定，进行处罚。
测风员必须经过培训，取得安全技术工种操作资格证后，持证上岗。
熟悉所用风表和其它仪器的性能和参数。
熟悉隧道通风系统，掌握各用风地点所需风量。
测风时要避开隧道内内行人、行车频繁的时间，避开附近风门开、关频繁时间，测风时不得有人员、车辆经过。
项目部安质部每月对测风员所测量的数据与现场的实际风量进行一次校核，发现与现场出入大，应重新测风。
分部技术人员将测风员、瓦检员汇报上的数据进行核查，发现误差大，责令其重新测量。
利用班前会教育员工遵守纪律、增强时间观念。
②主要通风机司机风险管理标准及管理措施
主要危险源：
操作高压电气设备时，未按要求佩戴绝缘用具。
未对风机主要部位进行详细检查。
未按开停机顺序操作。
必须经过培训并考试合格持证上岗。
熟悉通风机结构性能、工作原理、技术特征、供电系统和控制回路，以及通风系统和各风门的用途等情况，能独立操作。
作业前必须进行本岗位危险源辨识。
遵守劳动纪律，认真填写工作日志，不做与本职工作无关的事情。
当主要通风机发生故障停机时，备用通风机必须在15min内启动，并正常运转。
不得随意变更保护装置的整定值。
操作高压电气设备时应用绝缘工具，并按规定的操作顺序进行。
除故障紧急停机外，严禁无请示停机。
严格按照上级命令进行通风机的启动、停机操作。
（3）通风管理制度
①一般规定
风机操作人员必须经过培训、考核合格后方能上岗作业，必须严格遵守风机的操作规程，熟悉通风系统性能。
隧道通风系统必须经过验收合格后方可投入正常运行，运行期间应加强巡视及维护工作，保证通风系统各项性能、技术指标达到设计要求。
保证隧道24小时连续不间断通风，风量、风压必须满足规范和施工组织设计要求，不得随意停风。
风机设置两路电源并装设风电闭锁装置，确保正在使用的通风机出现故障后能在15min内启动备用通风机，保证隧道通风和正常作业不受影响。
对易形成瓦斯聚积的部位必须采取局部通风，当停风区中瓦斯浓度不超过1%时，并在压入式局部通风机及其开关地点附近6m以内风流中的瓦斯浓度均不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。
②通风系统定期检查制度
分部组织每周对通风系统进行检查，架子队长每天对通风系统必须作例行检查，通风工必须做好日常巡查。
通风系统运行正常后，每10天进行一次全面测风，对掌子面和其他用风地点根据需要随时测风，做好记录。
每7天在风管进出口测量一次风速、风压，并计算漏风率，风管百米漏风率不应大于1%，对风筒的漏风情况必须及时修补。
建立通风系统运行管理档案，档案包括各种检查记录、调试记录、测量记录、维护记录、运行记录等。
值班人员每天按班组对通风系统运行情况进行记录，架子队长每天、主管副经理每周分别对运行记录予以审核、签认，并由物设部负责建档保存。
每周用风速测定仪对风速进行人工检测，检测结果与自动监控系统相应时间、位置、风速值进行核对，确保风速满足施工要求且回风巷风速不得低于1m/s。
③通风管理交接班制度
必须实行通风班组交接班制度，交接双方签字认可，对上一班存在的问题、隐患、需注意事项、仪器设备状态等必须交接清楚，交接班记录由架子队长每天定时予以审核签字。
8.2施工通风安全技术措施
（1）风机安装
①风机支架应稳固结实，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通风机前后5m范围内不得堆放杂物，通风机进气口应设置铁箅，并应装有保险装置。
③当巷道内的风速小于通风要求最小风速时，可布设射流风机来卷吸升压，提高风速。
④洞内风机的移动，采用小平板车移动，移动前，提前做好风机支座或支架。
射流风机应逐个移动，以保证洞内不间断的空气循环。
⑤通风机应有适当的备用数量。
（2）风管安装
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。
通风管应优先采用高强、抗静电、阻燃的软质风管。
②风管挂设应做到平、直，无扭曲和褶皱。
在平行导坑作业时，先由测工在拱顶测出中线位置，然后用电钻打眼，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，先由测量工在边墙上标出水平位置，然后用电钻打眼，安置膨胀螺栓。
布8号镀锌铁丝，用紧线器张紧。
风管吊挂在拉线下。
为避免铁丝受冲击波振动、洞内潮湿空气腐蚀等原因造成断裂，每10m增设1个尼龙绳挂圈。
③通风管破损时，应及时修补或更换。
当采用软风管时，靠近风机部分，应采用加强型风管。
通风管的节长尽量加大，以减少接头数量，接头应严密，每100m平均漏风率不宜大于1%。
弯管平面轴线的弯曲半径不得小于通风管直径的3倍。
④风管最前端距掌子面5m，并且前55m采用可折叠风管，以便放炮时将此55m迅速缩至炮烟抛掷区以外。
（3）通风系统日常管理和维护措施
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开启轴流风机前，射流风机必须开启运转，以控制风流方向，防止污浊空气形成小循环。
⑤综合保障班组中应设专职风管维修工。
每班必须对全部风管进行检查，发现破损等情况及时处理。
对于轻微破损的管节，采用快干胶水粘补：
先将破损部位清洁打毛后，再行粘补；
破损口小于15cm时，直接粘补；
破损口大于15cm时，先将破口缝合后再行粘补，粘补面积应大于破损面积的30%。
粘补后10min内不能送风。
对于严重破损的管节，必须及时更换。
⑥因洞内渗水和温度变化的影响，风管内会积水，故应定期排水，以减少风管承重和阻力。
升级会员 