隧道施工通风方案设计计算等.docx
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隧道施工通风方案设计计算等
隧道施工通风方案
一、编制依据
1、隧道施工安全需要。
2、XX公司对隧道施工的相关要求。
3、原铁道部《关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见》（铁建设函[2007]102号。
4、新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程CGZQSG-11标段的设计文件。
5、《成贵铁路CGZQSG-11标实施性施工组织设计》。
6、《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）。
7、《铁路瓦斯隧道技术规范》、《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出细则》。
8、国家现行有关施工规范、验收标准和我单位类似工程地质的施工经验。
9、其他有关法律法规和规范等。
二、编制原则
施工通风是隧道施工的重要工序之一，是高瓦斯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、采用的标准规范
⑴XX铁路11标隧道施工图；
⑵《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）；
⑶《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）；
⑷《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）；
⑸《煤矿安全规程》（国家煤矿安全监察局18号令）、《防治煤与瓦斯突出规定》（国家安全生产监督管理总局令第19号）等煤矿现行有关规范、规程等。
设计文件及XX铁路有限责任公司安全管理相关要求等。
2、通风编制标准
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
三、工程概况
XXX隧道全长8836m，为XX铁路全线最长隧道，全线控制工程。
隧道位于云南省镇雄境内，隧道穿越地层主要为二叠系、志留系、奥陶系泥质灰岩、灰岩、砂岩页岩夹煤层及白云岩，局部含石膏、盐岩。
不良地质主要有岩溶、煤层瓦斯、危岩落石、断层及破碎带。
隧道位于岩溶水水平循环带以内，预测隧道平常期涌水量为34672m3/d，雨期最大涌水量为80935m3/d。
全隧道为低瓦斯隧道，隧道风险评估初始风险等级为“高度”。
本标段承担出口3025m施工任务。
XXX隧道的不良地质主要为岩溶、突水突泥、滑坡体、有害气体。
隧道主要存在的风险有坍方掉块、涌水涌泥和有害气体溢出。
XX隧道进口位于XX乡附近，出口在垭口上附近。
进口里程为D3K321+668，出口里程为D3K326+509，全长4841m，其中，Ⅱ级围岩810m；Ⅲ级围岩505m；Ⅳ级围岩2192m；Ⅴ级围岩1165m。
除进口段32m平坡外，其余地段为16‰的下坡。
XX隧道的不良地质主要为岩溶、高瓦斯。
隧道主要存在的风险有坍方掉块、涌水涌泥和瓦斯突发。
为满足施工工期，解决煤层瓦斯岩溶隧道施工通风、施工排水、出碴、兼顾运营期间排水及防灾救援等问题，结合地形、地质条件，本隧道设置“1横洞”的配置方案。
于D3K325+300处线路前进方向左侧设一横洞，横洞与线路大里程方向平面交角50°,横洞长574m，洞身坡度0.3%。
本隧分正洞进口、正洞出口及横洞共三个工区组织施工。
隧道进、出口工区采用压入式通风及无轨运输；横洞工区为高瓦斯工区，采用压入式通风和有轨运输。
XX隧道进口位于以勒镇白善泥乡附近，出口在鱼洞乡邓家寨附近。
进口里程为D3K328+158，出口里程为D5K333+040，全长4882m，其中，Ⅲ级围岩2159m；Ⅳ级围岩2304m；Ⅴ级围岩419m。
全隧为24‰的下坡。
XX隧道的不良地质主要为顺层、危岩落石、有毒有害气体（瓦斯上涌）、滑坡。
隧道主要存在的风险有坍方掉块、涌水涌泥和瓦斯突发。
为满足施工期间形成巷道式通风需要，结合地形、地质条件，本隧道设置“本隧道设置“1平行导坑”的辅助坑道配置方案，隧道左线线路中心前进方向左侧30m设进口平导和出口平导，长度分别为2221m和1680m采用有轨双车道运输。
XX隧道位于镇雄至毕节区间，正洞里程为D3K338+601～D3K343+169，长4568m；其中，Ⅲ级围岩1145m，Ⅳ级围岩1926m，Ⅴ级围岩1497m。
平导里程PDK340+371.46～PDK343+113，长2977m。
本隧道除D3K339+161～D3K341+814.001段位于半径9000m的右偏曲线上外，其余地段均位于直线上。
隧道D3K340+390～D3K343+169为高瓦斯隧道段，为满足施工通风需要，结合地形、地质条件，设置“2横洞+1平导+1通风竖井”的辅助坑道配置方案。
于隧道左线线路中心前进方向右侧35m设平导，长度为2977m，采用有轨双车道运输。
表1隧道工程范围
序号
名称
隧道工程量
通风方式
送风距离
辅助坑道
正洞
1
XXX隧道出口
-
3025m
压入式
3025m
2
XX隧道进口
-
1501m
压入式
1501m
3
XX隧道横洞
574m
2281m
压入式
2281m
4
XX隧道出口
-
1059m
压入式
1059m
5
XX隧道进口
2221m
2614m
巷道式
-
6
XX隧道出口
1680m
2268m
巷道式
-
7
XX隧道1#横洞
108m
1789m
压入式
1789m
8
XX隧道2#横洞
443m
2779m
巷道式
-
9
XX隧道平导
2977m
-
巷道式
-
10
XX隧道通风竖井
47.5m
-
巷道式
-
四、通风原则
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。
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。
1、通风系统
⑴瓦斯隧道各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。
⑵瓦斯隧道需要的风量，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。
⑶瓦斯隧道施工中，对瓦斯易于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，以消除瓦斯聚集。
⑷瓦斯隧道在施工期向，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。
恢复通风前，必须检查瓦斯浓度，压入式局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。
⑸瓦斯隧道各工区在贯通前，应做好风流调整的准备工作。
贯通后，必须调整通风系统，防止瓦斯超限，待通风系统风流稳定后，方可恢复工作。
2、通风设备
⑴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。
瓦斯工区的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15min内接通，保证风机正常运转。
⑵瓦斯工区，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。
⑶瓦斯突出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。
⑷瓦斯隧道应采用抗静电、阻燃的双抗风筒。
风管口到开挖面的距离应不大于5m，风管百米漏风率应不大于1%。
五、通风方案
1、XXX隧道出口通风方案
XXX隧道出口为低瓦斯工区，隧道均采用长管路独头压入式通风，由洞外经长风管将新鲜风送至工作面，污风沿隧道排出。
根据各洞口承担的施工任务，隧道出口布置一台2×110kw轴流风机。
轴流风机选用SDF（c）-NO12.5型（全压1378～5355Pa，电机功率2×110KW），通风管直径为Ф1.5m。
射流风机选用SDF-6.3/60型，电动机功率60KW；隧道正洞进口方向布置1台射流风机，污浊空气由出口排出。
施工通风方案：
隧道出口采用长管路独头压入式通风，由洞口回风。
见图1。
图1XXX隧道进出口通风设备布置图
2、XX隧道进（出）口通风方案
XX进、出口工区施工均为独头掘进，采用压入式机械通风。
通风布置图见图2。
图2XX隧道进（出）口通风图
3、XX隧道横洞通风方案
⑴横洞工区施工通风第一阶段
横洞施工独头掘进长度超过300m时，采用压入式机械通风。
通风布置图见图3。
图3横洞第一阶段通风图
⑵横洞工区施工通风第二阶段
横洞施工隧道正洞大小里程方向大于300m时，采用2台轴流式通风机压入式通风。
为了消除斜井与正洞交汇处形成涡流现象，加速风速，在斜井和交汇处设置防爆型射流风机辅助通风。
当风筒压入通风超过1500m时，为确保压入风流速，采取风筒接轴流风机串联通风，隧道正洞与交汇处间隔1000m安装1台防爆射流风机辅助通风。
如图4。
图4横洞第二阶段通风图
4、XX隧道通风方案
⑴隧道施工通风第一阶段
以XX隧道进口为例说明通风方案。
在隧道洞口1#横通道贯通前，隧道正洞、平导分别配置2台通风机，均采用压入式通风，如图5。
图5隧道进口施工通风第一阶段
⑵隧道施工通风第二阶段
当平导2#通道与隧道正洞贯通后，将隧道正洞通风机移至1#横通道内，通过风筒向隧道正洞工作面压入通风，污浊风流通过隧道正洞排出洞外，为防止污浊风流在1#横通道形成涡流，在1#横通道与正洞之间轴流式通风机前设置风门。
平导压入式通风机移至平导内，安装距离2#横通道不得小于20m（洞口方向一侧），通过通风管向平导工作面压入通风，污浊风流通过2#横通道排入隧道正洞，经隧道正洞排出洞外。
为防止污浊风流沿平导回流，在2#通道设置矿用局扇向隧道正洞加速污浊风流动速度。
本阶段直至5#横通道与隧道正洞贯通为止。
通风方案详见通风设计图6所示。
隧道施工通风第二阶段
当隧道正洞贯通后，在5#横通道设防爆射流通风机向正洞内送风。
为防止瓦斯积聚，其它各横通道两端设置风门（或封闭）。
为加快风流流速，将距隧道洞口300m污浊风流中安装1台防爆射流风机，在洞内间隔1000m增设1台防爆射流风机，加速污浊风流排出。
通风方案详见通风设计图7所示。
图6隧道进口施工通风第二阶段
图7隧道进口施工通风第三阶段
5、XX隧道1#横洞压入式通风方案
1#横洞工区承担正洞任务较短，为低瓦斯工区，均采用压入式通风，计划在洞口配备2台HP3LN14#轴流风机（其中1台备用）；详见图8XX隧道1#横洞工区施工通风形象图。
图8XX隧道1#横洞工区施工通风形象图
6、XX隧道2#横洞巷道式通风方案
2#横洞工区为高瓦斯工区，正洞和平导均采用巷道式通风。
在施工横洞时配备2台HP3LN14#轴流风机，进入正洞施工时配备三台HP3LN14#轴流风机，其中再配备3台HP3LN14#轴流风机（备用）；第一阶段即2#横洞与正洞贯通以前采用压入式通风，计划在2#横洞口配备2台HP3LN14#轴流风机；第
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