梧山隧道出口施工通风技术探析

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1、梧山隧道出口施工通风技术探析　　摘要：结合京福铁路客专梧山隧道出口实施的施工通风方案，探讨大断面长大隧道在无轨运输和高地热的条件下，从通风设计、方案选择、设备选型等方面，如何更好的解决长距离施工通风技术问题。关键词：长大隧道；无轨运输；长距离；通风技术中图分类号：U445.41.概述进入二十一世纪以来，我国的隧道施工规模突飞猛进，长大隧道比比皆是。然而，在隧道施工的各个环节中产生的大量粉尘和有害气体，严重危害作业人员的身体健康，也不利于施工作业的正常进行。因此，施工通风是隧道施工中不可缺少的环节，也是制约隧道快速施工的一个重要因素。特别是在单口掘进长大隧道的施

2、工中通风问题显得尤为突出。7早在上世纪六十年代，管道式通风技术已经成为解决施工通风的发展方向。在我国以往较短隧道施工中，由于采用管道式通风时所用风机的风压和风量均不大，故仅适用于小断面和局部通风。八十年代以后，我国从日本引进了大功率对旋式轴流风机，才使管道通风技术有了较大提高。在有轨运输的工程实例中，秦岭Ⅱ线隧道平导采用日产PF-110SW55型轴流风机，配合Φ1.3m隧道局通风设备厂产的PVC增强维纶布拉链式柔性风管，独头压入式通风距离达到了4800m。但对于大断面无轨运输的通风工程实例，从现有资料看，超过3000m就非常困难了。我公司在京福铁路客专承建的梧

3、山隧道，位于福州市闽清县与闽侯县交界处，全长8432.68米，其中出口端在未贯通前独头掘进3672m，断面面积约130m2，双线隧道。由于隧址区存在高地热，地下水丰富，出碴进料采用无轨运输，客观条件决定了施工通风问题成为梧山隧道出口能否优质高效完成掘进任务的关键之一。为此，我们在项目策划期间进行了通风技术的研究工作。2.通风设计2.1通风方案的比选2.1.1通风方案的制订依据在隧道施工中，采取何种通风方式应根据隧道的施工方法、坑道特点和污染源的特性以及设备条件等因素加以确定。梧山隧道出口在选择通风方案时主要考虑了下列因素：⑴隧道出口端计划独头掘进约4000米；

4、⑵双线隧道，断面面积大(约130m2)；⑶采用钻爆法、全断面或大断面开挖方式；⑷采用无轨运输出碴进料；⑸柴油汽车排放的废气发生在整个运输巷道上，且愈往洞口处废气浓度愈大；72.1.2通风方案的比较隧道施工通风主要采用机械通风，其通风方式按风道类型一般分为巷道式和管道式两种，其中后者按送风方式不同又可分为压入式、吸出式和混合式三种。它们各有其优缺点。2.1.3方案确定结合现场分析比较后，方案确定为采用压入式通风为主，必要时辅以射流风机保证隧道内的空气质量和能见度。同时，考虑到需要解决长距离通风，风机选型要求大风量、高风压，风管要求选用大直径柔性风管向洞内送风。2

5、.2通风系统的设计计算隧道施工通风旨在为洞内施工人员创造一个适宜的作业环境，以保证作业人员的身体健康和作业的效率。因此通风设计需要达到以下条件。⑴保证洞内作业人员有足够的新鲜空气。坑道中氧气含量按体积计不得低于20%。粉尘允许浓度：每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg；含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘为6mg；二氧化硅含量在10%以下，不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘为10mg。⑵作业面有害气体浓度降到允许范围内。二氧化碳按体积计不超过0.5%。氮氧化物换算成NO2为5mg/m3以下。一氧化碳不大于30mg/m3。7⑶隧道内的温度不得

6、高于28℃；2.2.1计算参数的确定结合相关规范和实际情况，拟定计算参数如下：每人每分钟呼吸所需新鲜空气量=3m3/min；--风量备用系数，取1.10～1.15；--洞内同时工作的最多人数，开挖30人+仰拱8人+衬砌10人+沟槽12人+管理人员8人=68人，取m=70；--同时爆破的炸药消耗量，炸药单耗0.65kg/m3×循环进尺3.0m×断面面积126m2=245.7kg；--一公斤炸药爆破时所构成的有害气体体积，40L；--通风时间，按30min计；--隧道断面面积，126m2；--通风区段长度，预计通风长度3500m；ni—洞内同时使用内燃机作业的总功

7、率，平均4台出碴车(173Kw/台)+2台装载机(162Kw/台)=1016Kw；a—洞内同时使用内燃机每Kw所需的风量，取3m3/min；V--工作面最小风速，0.15m/s，但不宜大于6m/S；--百米漏风率，取1%；--空气密度，1.2kg/m3；--末端管口风速，5.6m/s（按工作面最小风速折算）；d—通风管直径，d=2m，管节长20m。--管道摩阻系数，根据使用经验取0.01；7--管道内平均风速，；2.2.2风量计算风量计算从最多人数、最多炸药量、爆破后稀释CO至许可最高浓度、稀释内燃机排放废气中有害气体浓度至许可浓度、满足最小风速5个方面予以考

8、虑。⑴按洞内同时工作的最多人数计算⑵按