天目山隧道施工通风方案.docx

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天目山隧道施工通风方案

新建杭黄铁路先期段HHXQZQ-1标

天目山隧道进口

施工通风专项方案

编制：

复核：

审核：

审批：

中铁隧道集团有限公司

杭黄铁路站前I标项目经理部

二〇一四年九月

目录

1编制说明-1-

2工程概况-1-

3施工通风设计标准-1-

4施工通风设计-2-

4.1需风量计算-2-

4.2通风方式选择-4-

4.3通风布置-4-

4.3.1天目山隧道进口施工通风布置-4-

4.3.2天目山隧道徐家斜井施工通风布置-4-

4.4主要通风设备-5-

4.5施工通风进场计划-5-

5施工通风管理-5-

5.1管理机构设置及人员编制原则-5-

5.2机构和人员-5-

5.3管理制度与评价-6-

5.3.1工作制度-6-

5.3.2通风技术管理-6-

5.3.3通风效果的检测与评价-7-

6施工通风安全保障措施-8-

7污染防治措施-8-

1编制说明

本方案相关边界条件参考自集团公司杭黄项目部提供的《新建杭州至黄山铁路先期段站前工程Ⅰ标实施性施工设计》、《天目山隧道施工进度图》。

2工程概况

新建杭州到黄山铁路工程位于皖南及浙西地区，线路东起浙江省杭州市萧山区，向西经杭州市萧山区、富阳市、桐庐县、建德市、淳安县，越皖浙交界的天目山山脉进入安徽省，经宣城市所辖绩溪县和黄山市所辖歙县、徽州区至黄山市。

本标段地处浙江省淳安县和安徽省歙县境内，位于淳安站和三阳站之间，正线起讫里程为DK181+456.06～DK213+836（其中短链0.142m），长32.38km。

天目山隧道地处中低山区，位于天目山山脉西南，隧址起于浙江省淳安县临歧镇徐家庄村，止于安徽省歙县三阳乡黄坞村，隧道起讫里程DK210+823-DK213+836，全长12013m。

隧道位于剥蚀中低山区，山势陡峭，地势北高南低，沟谷纵横，植被较发育，灌木杂草丛生，基岩多裸露。

隧道经过区域最高山峰的标高1141m，隧道进口标高约400m，出口标高约360m，最大埋深约740m，自然山坡坡度10°-70°不等。

我分部承担天目山隧道进口、天目山隧道徐家斜井施工，均采用无轨运输双车道衬砌断面。

各辅助坑道的正洞施工任务量如图2-1所示。

图2-1天目山隧道施工任务划分

3施工通风设计标准

隧道施工作业环境的标准为：

1）隧道中氧气含量按体积百分含量计不得小于20%。

2）粉尘最高容许浓度，每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg；每立方米空气中含有10%以下游离二氧化硅的粉尘浓度为4mg。

3）有害气体最高允许浓度：

①一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3。

在特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得超过30min；

②二氧化碳，按体积百分含量计不得大于0.5%；

③氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下；

5）隧道内气温不得大于28℃。

6）隧道内噪声不得大于90dB。

7）隧道施工通风的风速不应小于0.3m/s。

4施工通风设计

4.1需风量计算

隧道施工作业面所需通风量应根据隧道内同时工作的最多人数所需要的通风量，一次起爆炸药量所产生的有害气体降低到允许浓度所需要的通风量，隧道内同时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通风量，并取其中的最大值作为隧道施工作业面的需风量，最后按最低风速进行验算。

（1）需风量计算参数

根据隧道内施工组织方案确定了风量计算的参数，见表4-1。

表4-1风量计算参数

项目

斜井/横洞

正洞

单位

开挖断面积

53

118

m2

一次爆破炸药量

126

354

kg

洞内最多作业人数

40

50

人

人员配风标准

3

3

m3/（人•min）

通风换气长度

42.2

85.8

m

内燃机械设备

装碴（服务隧道为扒碴机，斜井与正洞为装载机）

162×1

162×2

kW

出碴（自卸汽车）

248×2

248×2

kW

内燃机械配风标准

3

3

m3/（kW•min）

平均百米漏风率

1.5

1.5

%

爆破排烟时间

15

15

min

最低风速

0.3

0.3

m/s

（2）风量计算结果

斜井和正洞开挖面需风量计算情况分别见图4-1和4-2。

图4-1斜井（横洞）开挖面需风量计算结果

图4-2正洞开挖面需风量计算结果

根据以上计算结果：

斜井和正洞均按内燃机械废气计算需风量为控制风量，斜井开挖面需风量为1788m3/min，正洞开挖面需风量为2274m3/min。

4.2通风方式选择

根据本项目的施工方法和施工组织情况，天目山隧道各分部均采用压入式通风方式。

4.3通风布置

4.3.1天目山隧道进口施工通风布置

三分部进口负责正洞1177m的施工任务，采用压入式通风方式。

采用现有的SDDY-II№12.5A型通风机匹配Φ1.8m风管向开挖面送风。

图4-3进口通风布置示意图

4.3.2天目山隧道徐家斜井施工通风布置

徐家斜井工区负责斜井438m、正洞1990m的施工任务，采用压入式通风方式。

第一阶段：

当通风长度小于1500m时，采用现有的SDDY-II№13A型通风机匹配Φ1.8m风管向开挖面送风。

图4-4徐家斜井第一阶段通风布置示意图

第二阶段：

当通风长度大于1500m时增加SDDY-II№12.5A型通风机匹配Φ1.8m风管，即采用两台通风机两路风管同时向开挖面送风。

此时进口与徐家斜井已经贯通，风机全部设置在徐家斜井井底，新鲜风由徐家斜井引入，污风全部通过正洞进口排出。

图4-5徐家斜井第二阶段通风布置示意图

4.4主要通风设备

各工区的风机风管配置型号和数量见表4-2。

表4-2天目山隧道通风设备配置表

工点

设备名称

型号

数量

备注

三分部

轴流风机

SDDY-II№12.5A（110×2kW）

2台

已有设备

SDDY-II№13（132×2kW）

1台

已有设备

风管

Φ1.8m

5500m

4.5施工通风进场计划

（1）严格按各工区施工现场进度的要求，结合现场施工进度，提高设备利用率，降低设备使用费支出，既满足施工需要又不至造成浪费，达到节约的目的前提下进行通风设备及材料进场和安装。

（2）通风设备应在辅助坑道开挖长度达到30m时完成进场，并完成设备安装，在辅助坑道开挖长度达到50m时进行通风；

（3）在满足现场施工的要求下，合理安排劳力，尽量减少非生产性用工，发挥职工一专多能作用，充分调动其主观能动性。

5施工通风管理

5.1管理机构设置及人员编制原则

（1）专业化原则。

技术人员、通风工人等均要专业化。

（2）统一管理原则。

技术、人员、设备和材料统一管理。

（3）机构和人员以满足通风需要为原则。

5.2机构和人员

各工区施工通风设置专人负责，专人管理，每个通风组的机构设置及人员编制如图5-1所示。

图5-1通风组机构设置图

通风组人员职责分工情况见表5-1。

表5-1项目主要人员和小组职责表

序号

人员或小组

职责

1

通风负责人

全面负责施工通风技术和人员管理，落实通风方案并组织实施，协调与其他工种之间的关系

2

技术组

协助项目负责人工作，解决方案实施过程中的细化与修改、过渡方案的设计以及通风效果的检测与评价等。

3

风管安拆组

负责风机、风管的安装和拆卸，管路的维护和修理，协助技术人员完成通风监测任务

4

风机司机

负责风机值班、风机运行状况记录工作以及风机的日常维护

5

风管修补工

在洞外专职修补损坏的风管

5.3管理制度与评价

5.3.1工作制度

所有工人先进行培训，考试合格后再上岗。

风管安拆组和风机司机全部执行三班轮换、洞内交接班制度；风管修补工为常白班，每班工作八小时。

5.3.2通风技术管理

通风技术管理包括通风方案的实施，方案的局部调整，过渡方案的设计，通风效果的监测与评价等；这些都由专业技术人员来完成。

（1）通风方案的实施

通风设计方案只是一个基本模式，要在现场实施，还要进一步细化并绘制出方案实施图。

要求技术人员根据设计图和现场具体情况，把方案具体化，绘制实施图，及时制定出方案实施细则。

（2）通风方案的局部调整

通风方案一般都是根据施工方法和施工组织来设计的，在施工过程中施组和施工方法通常会根据地质情况的变化而变化，如增开工作面或增加运输通道等，通风方案也需要作相应的变化。

要求技术人员根据施组和施工方法的变化对通风设计方案进行局部调整。

（3）过渡方案的设计

通风方案都是分阶段设计的，每个阶段之间都存在过渡的问题，在施工现场从一个阶段到另一个阶段一般需要两三天时间，决不能因为实施下一阶段通风方案而影响正常施工。

要求技术人员必须根据现场具体情况做好通风过渡方案。

5.3.3通风效果的检测与评价

通风方案实施以后，实施的方案能否达到设计要求，或者设计本身是否存在问题，这些都需要通过温度、湿度、管路的进出口风量、管路的百米漏风率、通风阻力以及工作面有害气体浓度变化等项目的测试，来检查方案落实情况（主要是通风管路安装质量），评价设计方案。

要求技术人员在方案实施后尽快测试，以便对存在的问题及时修正。

另外，也要求技术人员对通风效果（主要工作面的有害气体浓度变化情况）进行经常性的检测，以检查通风管路的安装维护质量。

须由专业技术人员对现场通风效果进行检测，测定大气参数、风速、风量、一氧化碳、硫化氢等参数，必要时需对风机性能进行测定，根据检测结果及时调整通风机的运行状态。

风管式通风检测：

用1.5m比托管、精密数字气压计以五环10点法测试管道全压和静压，用1.5m比托管、DGM-9型补偿式微压计测试通风管内风流的速压，并通过速压计算风量。

大气参数测量：

用数字式温度计测试管道内、外气温，用空盒气压表、干湿球温度计测试巷道内各点气压的湿度值。

隧道内炮烟及有害气体含量测试：

用P-5型数字粉尘计自动记录各测点烟尘每分钟浓度值。

TX2000测隧道内一氧化碳、氮氧化物浓度。

用O2测试仪、H2S测试仪、SO2测试仪测隧道内氧气、硫化氢、二氧化硫的浓度。

通风检测设备见表5-1。

表5-1通风检测设备

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1

比托管

1.5m

个

2

2

压力计

U型

个

2

3

补偿式微压计

DGM-9

个

1

4

风速仪

KA22

台

2

5

温度计

数字式

个

2

6

气压表

空盒式

个

2

7

干湿球温度计

DHM-2

个

2

8

粉尘计

P-5型数字式

套

2

9

CO检测仪

TX2000

台

2

10

NOX测试仪

TX2000

台

2

11

O2测试仪

TX2000

台

2

12

CO2测试仪

CEA-700

台

2

13

SO2测试仪

TX2000

台

2

14

H2S测试仪

TX2000

台

2

6施工通风安全保障措施

（1）为了保证通风机能够正常启动和运转，必须为通风机提供合适的供电设备，按规定要配备双回路电源。

（2）加强日常通风检测，保证足够的风量和风压，并且要爱护通风管路，避免对通风管路的破坏，降低漏风率。

（3）洞口风机需要安设在距离洞口30m以外的上风向，避免发生污风循环；风管出风口距开挖工作面的距离不超过5m。

（4）因为所选择的风管直径较大，必须保证隧道断面有足够的净空，避免过往车辆和机械刮破风管而影响施工。

（5）采用无轨运输时，运输车辆的尾气排放口可安设净化装置，以降低对隧道内施工环境的污染程度。

7污染防治措施

为了达到相关规定和规范标准，必须对作业环境进行定期检测，同时施工中必须采取必要的措施来改变施工环境，可采取防污染的主要措施有：

（1）采用湿式凿岩机，严禁使用干式凿岩机；采用湿式凿岩与干式凿岩相比，可降低80%的粉尘。

（2）喷射混凝土采用湿喷法，用湿喷法比干喷法可降低粉尘85%。

（3）水幕降尘：

把水雾化成湿水滴喷射到空气中，使之与空气中的粉尘碰撞，则尘粒附于水滴上，潮湿的尘粒凝聚成大颗粒，从而加快其降落速度，从而达到除尘的目的。

爆破后及出渣中的降尘有明显的效果。

（4）机械通风：

通风要保证有足够的风量、风压、风筒基本完好无损且吊挂平、顺、直。

因此，施工中采取了适当的通风方法来确保达到上述目标。

（5）机械净化：

主要是调整喷油嘴的喷油效果，采用涡轮增压器原理，使燃油燃烧更充分，产生的有害气体更少，并且在尾气排放装置上安装尾气净化器。

（6）个人防护：

按规定佩带防尘口罩等安全防护用品。

另外，在隧道路面上定期洒水，防止车辆运行时或爆破冲击波而造成积尘二次飞扬。

隧道施工时在洞内对施工机械，如空气压缩机，送风机等加设消音器等设施。