隧道斜井通风排烟方案讲解.docx

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隧道斜井通风排烟方案讲解

XXX隧道斜井通风排烟方案

1编制依据及范围

1.1编制依据

本方案主要参考如下规范、标准编制：

1）合同文件

2）《XXX至XXX公路扩建工程两阶段施工图》

3）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料

4）我局所拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验

5）国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规

6）《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）

7）HD6标总体施组。

1.2编制范围

本施工方案适用范围为XXX至XXX公路扩建工程第HD6标XXX隧道斜井。

2工程概述

2.1工程概况

XXX隧道位于XXX州XXX县下XXX乡，隧道穿越XXX山，进口处位于XXX垭口西北侧山体斜坡坡脚处，出口位于XXX垭口东南侧斜坡坡脚。

XXX隧道斜井设置在隧道右线K61+205右侧，与右洞夹角为59.48°，纵坡11.95%（下坡），起讫里程为XK0+000～XK488.842，其中路基拉槽18.842m、IV级围岩135m、V级围岩335m。

3隧道施工中的主要污染源

1）爆破产生的炮烟，主要成分为CO、SO2、CO等；

2）柴油机产生的废气。

柴油机产生的有害物质为：

CO、SO2、NO2、NO、等，但主要是CO、SO2、NOX；

3）围岩中释放的有害气体，如甲烷（CH4）、乙烯（C2H6）、硫化氢（H2S）等，其中甲烷气体易燃易爆；

4）其他污染，作业人员的呼吸产生的CO2，锚喷支护形成大量的粉尘和其他小型机具产生的污染等。

4隧道施工通风标准

4.1基本要求

隧道施工独头掘进长度超过150m，应采用机械通风，独头掘进1000m的隧道，应进行施工通风专项设计。

隧道施工通风应纳入工序管理，成立专门的通风班组，由专人负责管理。

隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需要的最小风量，每人应供应新鲜空气3m3/min，采用内燃机械作业时，供风量不应小于3m3/（min·kw）。

隧道施工通风的风速，全断面开挖时不应小于0.15m/s，分部开挖的坑道内不应小于0.25m/s，但均不应大于6m/s。

瓦斯隧道施工通风风速不宜小于1m/s。

4.2卫生及安全标准

根据我国厂矿、企业及有关劳动卫生标准的规定，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：

1）空气中氧气含量，按体积计不得小于20%。

2）粉尘容许浓度：

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。

3）空气中常见有害气体浓度应符合下列要求：

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%；

氮氧化物换算成二氧化氮浓度应在5mg/m3以下；

4）隧道内气温不得高于28℃；

5）噪声不得大于90dB。

5通风实施方案

XXX隧道斜井总体通风方案如下：

5.1XXX隧道通风机选择

5.1.1排除烟炮风量按下式计算

式中：

t——通风时间，取15min；

A——爆破耗药量，按IV级围岩全断面用量0.9kg/m3，取47.5*3*0.9=129kg；

b——1kg炸药有害气体生产量，取40L;

S——最大开挖断面面积，加宽段面积计算，取75.5m2；

L——通风区长度，取出风口至开挖面的距离，按30m计；

K——考虑淋水使炮烟浓度减低的系数，取1；

P——隧道计算长度范围内漏风系数,0.95

根据计算得出Q1=271（m3/min）

5.1.2按洞内同时作业的最多人数需要的新鲜空气计算风量

根据人员配备标准化配置人员来计算最多人数进行计算

Q2=q*m*k

式中：

q——洞内每人每分钟所需新鲜氧气标准3m3/min；

m——洞内同时工作最多人数，取40人洞内同时作业；

k——风量备用系数（1.1～1.25），取1.25。

根据计算得出Q2=150（m3/min）

5.1.3最低风速要求需风量按下式计算

Q3=V*S*60

V——洞内允许最小风速，按全断面开挖时取0.2m/s；

S——最大开挖断面面积，加宽段面积计算，取75.5m2；

根据计算得出Q3=906（m3/min）

5.1.4按稀释和排除内燃机械废气需风量

依据机械标准化配置，考虑掌子面同时工作内燃机械设备进行计算

Q4=k*∑NiTi

式中：

k——内燃机每kw所需风量，取3m3/min；

Ni——内燃机械设备功率，取掌子面同时工作的装载机1台、自卸汽车2台；装载机83kw，4台自卸汽车105kw，共计188kw；

Ti——同时工作柴油机设备利用率系数,装载机与自卸车平均负荷率取0.3；

根据计算得出Q4=210.4（m3/min）

5.1.5最大供风量确定

根据通风量计算，最大通风量为以上四种风量计算最大者。

Qmax=max｛Q1,Q2,Q3,Q4｝=906（m3/min）

则通风机要求提供风量：

Q供=Qmax（1+η·L/100）·γ

式中：

Qmax——通风机要求提供风量，取906m3/min；

η——管道100米漏风率，取0.02；

L——独头掘进通风管路最长距离，取2660m；

γ——加风量备用系数，取1.2；

Q供=Qmax（1+η·L/100）·γ=1664.99（m3/min）=27.7（m3/s）

5.1.6风机风压计算

1、摩擦阻力

H擦=6.5aLQ供2g/d5

式中：

α——风管摩擦系数，取0.00013；

L——通风长度，取500m；

Q供——通风机要求提供风量，取27.7m3/s；

g——重力加速度，取9.8m/s2；

d——风管直径，1.5m；

H擦=6.5aLQ供2g/d5=656.4（Pa）

2、局部阻力

H局=ζQ供2r/2s2

式中：

ζ——局部阻力系数，一般取1.5；

Q供——通风机要求提供风量，取27.7m3/s；

r——空气重量，取1.2kg/m3；

S——管道净面积，取S=π（d/2）2=1.7671m2；

H局=ζQ供2r/2s2=255（Pa）

3、其他局部阻力

其他局部阻力按局部阻力的5%考虑。

4、风机风压

HJ=H擦+1.05H局=924（Pa）

5.1.7通风量结果选取

根据以上计算，风机选取原则：

Q供≥1664.99m3/min，HJ≥924Pa。

采用一台鑫丰康（220kw）隧道专用变级多速对旋轴流通风机压入式通风，能满足XXX隧道斜井单线掘进最长500米隧道施工通风要求。

6XXX隧道斜井通风机配置

6.1XXX隧道斜井通风机配置表

结合各工区通风方案及通风机选型，杨家坪隧道各工区通风机配置如下

序号

工区

风机型号

数量（台）

风筒直径（m）

数量（m）

功率（Kw）

1

XXX斜井

鑫丰康

1

1500

540

220

6.2风机、风管配置

1风机安装：

1）风机应水平安装，用螺栓通过支脚固定在水泥（或支架）上，不得有大体积的物体遮挡进气通道。

2）连接的风管应有单独的支承，不可将风管的重量加在风机上。

3）电机控制柜应放在干燥、无灰尘的地方。

2风筒布置：

1）风筒吊挂必须做到“平、直、稳、紧”，即：

在水平面上无起伏，垂直面上无弯曲，风筒无褶皱、扭曲。

2）风筒要缓慢拐弯，尽量增大拐弯的曲率半径。

3）不同直径的风筒连接要用过渡接头，避免断面突然变化。

4）由于温度变化，风流中水蒸汽凝结成水，积存在风筒内，使风筒变形，还可能坠坏吊环，故风筒上每隔一定距离要设放水孔，及时把水放掉。

3防漏降阻

1）减少胶皮风筒漏风：

胶皮风筒漏风的关键部位是接头，缝合的针眼及风筒破裂处。

⑴接头宜采用双反边连接。

⑵胶皮风筒是缝合成型的，风筒内压力达到981Pa时，针眼普遍漏风，可以用填胶的办法填充针眼，减少漏风。

⑶风筒可能因放炮被崩破、运输工具划破，出现破洞要及时粘贴，较大的破口可先缝合再粘补。

3）降低风阻措施

风筒风阻包括磨擦风阻和局部风阻

⑴由于风筒风阻与直径的五次方成反比，采用大直径风筒对减少风阻，降低通风阻力有明显的效果。

⑵增大节长，把节长增加到30～50米。

一个接头风阻的等效长度约等于10米风筒，长距离通风中，由于风压高，使磨擦风阻降低而接头风阻升高，使得接头风阻在总风阻中的比例增加。

⑶风筒断面尽量避免突然变化，断面扩大和缩小要逐渐过渡，实验证明：

最有利的扩张中心角是8°，最好不要超过20°。

⑷尽量避免直角拐弯，拐角要圆顺，曲率半径要适当，在拐角大、风量大的拐角处最好设置导向叶片。

⑸成立一个通风班，接风管，检查风机、风管运行情况。

⑹所有柴油机车辆均安装简易的废气净化装置。

①湿式凿岩

②洒水降尘

③喷雾捕尘

④个人防护

⑺机电部定期对设备进行检修。

⑻成立专门的环境监控小组，定期对隧道内的空气质量进行检查。

6.3风管布置正面图

7隧道施工通风注意事项

7.1施工通风管理

1）由专业人员进行现场施工通风管理和实施，风管安装平、直、顺，通风管路转弯处安设刚性弯头，并且弯度平缓，避免转锐角弯，以减小管路沿程阻力和局部阻力，并且要加强日常维修和管理。

2）配有专业技术人员对现场通风效果进行检测，根据检测结果及时进行阶段调整。

3）必要时可以根据检测结果及时对通风系统作局部调整，保证洞内气温不得高于28℃、一氧化碳（CO）和二氧化氮（NO2）浓度在通风15min后分别降到30mg/m3和5mg/m3以下，以满足施工需要。

4）风机配有专业风机司机负责操作，并作好运转记录，上岗前进行专业培训，培训合格后方可上岗。

5）电工定期检修风机，及时发现和解决故障，保证风机正常运转。

7.2对施工的要求

1）为了保证风机能够正常启动和运转，为风机提供合适的供电设备。

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）要求通风管每节长度大部分为20m/节，根据掌子面衔接风管长度的需要可以配置少量10m/节的风管。

4）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30m。

5）因为所选择的风管直径较大，保证洞内有足够的净空高度，避免发生过往车辆和机械刮破风管而影响施工。

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

7）行人和运输车辆按照设计线路行走。

涉及到三通阀门配风的要合理调整施工工序，避免两个工作面同时放炮出碴、同时送风。

7.3其它措施

1）因为隧道施工采用的内燃设备较多、功率较大，运输车辆排放的尾气量很大，隧道开挖产生的有害气体和粉尘也较多。

为了避免对施工人员和大气

造成危害，对洞内排出的污风进行空气质量监测，如果发现不符合排放标准，及时采取有效的处理措施，以满足环境保护的要求。

2）水幕降尘器降尘。

水幕降尘器具有喷水颗粒细，产雾量大，能够封锁整个隧道断面，除降尘外还可以吸收易溶于水的有害气体（S02、NH3等）。

3）通过调整供风的风速控制粉尘（当洞内风速达到1.5～3.0m/s时，作业地点中空气粉尘的含量会降低至最低）

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”20字方针，作为施工通风管理的指导原则，强化通风管理。

8.1.1施工通风安全组织机构

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（综合班），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。

8.1.2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、瓦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：

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。

项目部安质部每旬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。

分工区技术人员将测风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。

管理标准：

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。

管理措施：

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。

8.1.3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。

2）通风系统定期检查制度

工区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。

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。

4）停风报批制度

因通风系统检修及其他原因需要主要通风机停止运转时，必须提前提出申请，逐级上报，根据停风时间长短由相关负责人审批后方可实施。

停风时间在30min以内的，由当班人员报架子队队长审核批准实施。

停风前必须确保洞内所有人员已经撤离，并切断电源；恢复通风前，必须检测瓦斯浓度，经当班瓦检工检测，在局部通风机及其开关附近20m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可由指定人员开启局部通风机。

8.2施工通风安全技术措施

8.2.1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。

8.2.2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。

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；

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30m，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。

8.2.3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）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。

5）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。

8.2.4辅助通风措施

1）水幕降尘（非膨胀岩地段）。

隧道地质复杂，围岩较差，爆破后产生的尘量及浓度较一般的隧道要大。

水幕降尘对改善洞内施工环境、减小通风时间尤其重要。

在距工作面40m距离处设置三道水幕，水幕降尘装置安在边拱上，爆破后5min打开水幕开关，降尘20min左右停止。

2）除泥岩地段外，要注意洞内洒水，在出渣后和出渣过程中用高压水雾对渣堆进行分层洒水，减少装渣过程扬起粉尘，运输道路保持湿润，防止车辆运输带起尘土。

内燃机车安装排气净化装置。

3）出渣过程中用高压水雾对渣堆进行分层洒水，减少装渣过程扬起粉尘，运输道路保持湿润，防止车辆运输带起尘土。

内燃机车安装排气净化装置。

4）防漏降阻是实现长距离通风的技术关键，严格控制风管的质量，安装时保持风管成直线，防止弯折变形。

要特别注意风管防护，避免出渣机械磨擦损坏，更要注意衬砌台车对风管的影响，破损的风管及时修复。

5）成立一支稳定的风管工班由专业技工培训上岗，专门负责通风设备、风管的日常使用、管理、检查、维护、养护等工作。

保持设备的良好工作状态，保证风管平顺，完好无损，并使之标准化、制度化、规范化。

目录

1编制依据及范围-1-

1.1编制依据-1-

1.2编制范围-1-

2工程概述-1-

3隧道施工中的主要污染源-1-

4隧道施工通风标准-2-

5通风实施方案-2-

5.1XXX隧道通风机选择-2-

6XXX隧道斜井通风机配置-5-

6.1XXX隧道斜井通风机配置表-5-

6.2风机、风管配置-5-

7隧道施工通风注意事项-7-

7.1施工通风管理-7-

7.2对施工的要求-7-

7.3其它措施-8-

8施工通风安全措施-8-

8.1施工通风安全管理措施-8-

8.2施工通风安全技术措施-11-