高速公路瓦斯隧道通风专项方案.doc

高速公路瓦斯隧道通风专项方案.doc

《高速公路瓦斯隧道通风专项方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高速公路瓦斯隧道通风专项方案.doc（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

中铁十一局集团二公司六六高速五标项目经理部瓦斯隧道通风专项施工方案

贵州省六盘水至镇宁高速公路

第5合同段（YK79+880～K87+500）

六盘水至六枝段

瓦斯隧道通风专项施工方案

编制：

审核：

批准：

日期：

中铁十一局集团二公司六六高速五标项目经理部

二〇一三年一月

11

目录

一、编制依据和原则 1

1、通风设计依据 1

2、编制原则 1

二、工程概况 1

1、工程概况 1

2、地形、地貌 1

3、地层岩性 2

4、不良地质现象 2

5、水文地质条件 2

地下水主要为第四系松散土层中的孔隙潜水、基岩裂隙水、岩溶裂隙和构造裂隙水。

2

三、通风设计标准 2

四、通风设计的原则 3

1、通风系统 3

2、通风设备 3

五、通风方案 3

正洞通风设备选型计算见表2:

4

六、施工通风检测 5

1、风速测定 5

4、隧道通风量计算 8

七、施工通风安全措施 8

1、施工通风安全管理措施 8

A、施工通风安全组织机构 8

B、施工通风主要岗位风险管理标准及管理措施 8

C、通风管理制度 10

2、施工通风安全技术措施 11

A、风机安装 11

B、风管安装 11

C、通风系统日常管理和维护措施 12

高峰隧道瓦斯通风专项施工方案

一、编制依据和原则

施工通风是隧道施工的重要工序之一，是隧道安全施工的关键。

合理的通风系统、理想的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工安全和施工人员身心健康的重要保证。

根据以往隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果，按照自成体系的原则，综合考虑施工过程中可能出现的情况，制定隧道通风方案。

1、通风设计依据

⑴高峰隧道施工图；

⑵《公路路瓦斯隧道技术规范》；

⑶《公路隧道工程施工技术指南》；

⑷《公路隧道工程施工安全技术规程》；

⑸《煤矿安全规程》等煤矿现行有关规范、规程等。

2、编制原则

（1）严格遵守招标文件明确的设计规范，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，适用性，安全可靠性与实事求是相结合。

（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。

二、工程概况

1、工程概况

六盘水至镇宁高速公路六盘水至六枝段第五合同段高峰隧道位于六枝县岩脚镇高峰村至六枝县岩脚镇群峰村境内，该隧道属于长隧道，为分离式隧道，采用电光照明，机械通风。

隧道进口及浅埋二叠系上统龙潭组地层含煤层，煤层分布于该组地层的粉砂质泥岩中，呈层状，根据附近黑糖煤矿资料，该地层含8层煤，在SDK47孔取得煤样，测瓦斯浓度为0.14m3/t,瓦斯压力为0.01MPa，由于钻探揭露煤层地表，暴露时间长，氧化程度高，为三级瓦斯地段，参考黑糖煤矿煤样试验资料，为高瓦斯煤层。

根据煤层分布、瓦斯浓度及压力，进口至ZK80+732段、进口至YK80+781段位高瓦斯工区，按高瓦斯隧道设计。

隧道左线里程：

ZK80+210～ZK81+481，全长1271米，六盘水端和六枝端洞门型式均为端墙式，路面纵向坡度-2.5%；右线里程：

YK80+235～YK81+461，全长1226米，六盘水端和六枝端洞门型式均为端墙式，路面纵向坡度-2.5%。

2、地形、地貌

隧道区属剥蚀峰从中低山沟谷地貌区，地貌特征为山体呈脊状山，走向近北西展布，延伸较远。

山体主要由二叠系上统龙潭组（P2l）煤系地层和三叠系下统夜郎组（T1y）粉砂质泥岩、灰岩等地层构成。

隧道轴线经过处地面标高1416.62～1680.05m，相对高差约263.43m。

隧道经过的山体较高大，连绵延伸，地形起伏较大，自然坡度一般30°~50°。

隧道轴线与山脉走向基本正交，隧道洞身主要穿越低山丘陵，地表植被繁茂，灌木、松木为主，杂草丛生。

3、地层岩性

根据钻探、物探及地质调绘，隧道区地层岩性由新至老为第四系全新统坡残积（Q4dl+el）粉质粘土、角砾，三叠系下统（T1y）泥质粉砂岩、灰岩，二叠系上统龙潭组（P2l）煤系地层组成。

4、不良地质现象

隧道区山体由泥岩、粉砂质泥岩、灰岩等构成，属软~较硬岩。

据地质调绘、物探及钻探揭露表明，遂道址区不良地质主要为岩溶和采空区。

5、水文地质条件

隧道区地表水溪沟水，位于隧道进口冲沟内，汇集周边山体雨水，常年流水，水流量一般不大，强降雨后水量明显增大，雨季水流量迅猛；隧道出口冲沟内，汇集周边山体雨水，为季节性流水，水流量小，强降雨水量增大，旱季干枯。

地下水主要为第四系松散土层中的孔隙潜水、基岩裂隙水、岩溶裂隙和构造裂隙水。

三、通风设计标准

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。

四、通风设计的原则

1、通风系统

隧道掘进工作面都必须采用独立通风，严禁任何两个工作面之间串连通风。

隧道需要的风量，须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯绝对涌出量分别计算，并按允许风速进行检验，采用其中的最大值。

隧道施工中，对集聚的空间和衬砌模板台车附近区域，可采用空气引射器气动风机等设备，实施局部通风的办法。

隧道在施工期间，应实施连续通风。

因检修、停电等原因停机时，必须撤出人员，切断电源。

2、通风设备

3.2.1压入式通风机必须装设在洞外或洞内新风流中，避免污风循环。

通风机应设两路电源，并装设风电闭锁装置，当一路电源停止供电时，另一路应在10min内接通，保证风机正常运转。

3.2.2必须有一套同等性能的备用通风机，并经常保持良好的使用状态。

3.2.3隧道掘进工作面附近的局部通风机，均应实行专用变压器、专用开关、专用线路及风电闭锁、瓦电闭锁供电。

3.2.4隧道应采用抗静电、阻燃的风管。

风管口到开挖面的距离应小于5m，风管百米漏风率应不大于2%。

五、通风方案

本隧道按照实施性施工组织设计,采用压入式通风是在洞门安装主风机将新鲜空气压入,新鲜空气由正洞流入,将洞内正洞的污浊空气挤出洞内,形成循环风流。

5.1、通风方案设计参数的确定

隧道正洞进口施工均按无轨运输，采用巷道通风，隧道正洞通过风筒压入式向工作面通风。

（1）开挖断面。

正洞一般情况下采用上下台阶开挖，上台阶开挖后的断面为65m2，下台阶约为35m2，仰拱施作后最大有效通风断面为87m2，周长为36m；

（2）一次爆破最大耗药量。

正洞采用上下台阶开挖时，计算掌子面爆破时最大同时起爆炸药量A=q×S×L×K修正=216kg。

（3）洞内作业人数60人，供给每人的新鲜空气按4m3/min。

（4）爆破后通风排烟时间t＜30min。

（5）管道百米漏风β=1.5%。

（6）风管内摩擦阻力系数λ=0.0078。

5.1、正洞压入式风机风量计算及设备选型

正洞方掌子面施工时采用压入式通风，正洞所需风量计算见下表1。

表1正洞所需风量计算

计算项目

计算公式

参数选择

计算结果

备注

洞内最小允许风速

Q1=60SV小

最小风速V取0.25m/s；开挖断面面积S取105m2

1575m³/min

根据以上计算结果，取最大值1777m³/min为隧道正洞所需风量

洞内同一时间最多人数

Q2=4KN

安全系数K=1.2；正洞人数N=60人

288m³/min

瓦斯绝对涌出量

Q3=KQ绝/（Bg-Bg0）

Q绝按最大总瓦斯涌出量的50%估计；Bg取0.5%；Bg0取0；K取1.3

780m³/min

同时爆破的最多炸药量

Q4=5Ab/t

A取216kg；b取40m3/kg;t取30min

1440m³/min

稀释和排炮烟所需风量

Q5=7.8（A（SL）²）

A取216kg；S为65m2，L按525m考虑；t取30min

1641m³/min

漏风

前5项计算最大Q最大为1641m3/min；β取1.5%；L按525m考虑

1777m³/min

表2正洞通风设备选型计算

计算项目

计算公式

参数选择

计算结果

备注

风筒直径确定

D=2（Q供/（πV））½

D为风筒直径（m）；Q供为计算需供风量（m³/min）；V为设计风筒内风速（m/min）

1.12m

风筒内摩擦阻力计算

h摩=λL/D×ρV²/2

λ取0.0078；L取525m；D取1.2m；ρ取0.96kg/m³;V取30m/s

1474Pa

风机选型

Q供正=1.1Q供；H机=1.1h总

1955m³/min；1621Pa

正洞通风设备选型计算见表2:

SD-12.5/2×110型隧道轴流式通风机电机功率为2×110kW，额定风量最大为2400m3/min，风压2080Pa。

因此采用2台SD-12.5/2×110型隧道轴流式通风机（其中一台备用），可满足正洞施工通风要求。

六、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。

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，图A1为AFC—121型翼式风表，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。

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A2所示为风速测定点布置示意图。

图A1AFC—121型中速翼式风表

1—开关闸板；2—回零推杆；3—表头；4—外壳；5—底坐；6—风轮；7—提环

5.1.3