长大隧道独头通风技术.docVIP

PAGE  PAGE 5 长大隧道独头通风技术 摘 要：本文通过对大别山隧道施工通风技术的介绍，分析了长大隧道通风设计、设备选型、通风管理及效果检测，以此期望在隧道施工中应重视通风的管理工作，在机械化施工中，良好的通风是安全生产的前提，也是工程进度和施工质量的重要保证。 关键词：长大隧道；轴流风机；通风管；效果检测 1概述 大别山隧道地处大别山腹地湖北省麻城市境内，穿越大别山山脉孟匠岩主峰，隧道全长13256m，是合武线上最长、控制工期的隧道。以大别山隧道中部分界，由我单位和中铁十七局共同负责组织施工，其中，我单位负责出口端6908米和1077米的2#斜井施工任务。 大别山隧道出口端分为出口和斜井两个工区组织施工，其中出口工区独头施工4182米，设计为5‰的上坡，隧道正常段衬砌后高9.25米，宽10.08米，为单心圆断面。采用钻爆法开挖，无??运输的方式进行组织施工，在施工过程中，隧道内从掌子面往后最多有14个作业面和8台台架同时施工，洞内作业人员多达百人以上，并且有装载机、挖掘机、运碴汽车、运喷浆料汽车、运混凝土汽车等行走设备。因此，施工通风是改善洞内作业环境的主要措施和方法。 2通风的设计及计算 根据国内一部分已建成或在建隧道的施工通风情况来看，通风效果都不是太好，尤其是长距离隧道独头通风。因此，在开工之初，我们就将大别山隧道长距离独头通风作为施工的重点、难点来进行组织，与我集团公司科研所合作，专业设计，专业通风的方式进行协作，根据工程特点，采用压入式通风方式。 2.1通风量计算 施工通风所需风量按洞内同时工作的最多人数、洞内允许最小风速、一次性爆破所需要排除的炮烟量和内燃机械设备总功率分别计算，取其中最大值作为控制风量。 2.1.1主要计算参数 洞内同时工作最多人数N=150人考虑； 洞内允许最小风速Vmin=0.15m/s； 洞内每人应供应新鲜风3m3/min； 内燃机械设备作业供风量3m3/（min·KW）； 风管平均百米漏风率为0.015，风管摩阻系数为0.02； 开挖断面面积A=117.6m2 2.1.2风量计算结果 ①按人数计算风量时所需要风量为Q=3 ×150=450 m3/min (1) ②按最小风速计算风量时所需要风量为Q=Vmin×A×60=1058m3/min (2) ③按开挖面爆破排烟所需风量计算采用下式： (3) 式中：—爆破排烟所需风量，m3/min；—通风时间，30min ；—一次爆破炸药消耗量；—开挖断面积；—通风换气长度。 经计算所需风量为2400 m3/min左右； ④按内燃机械作业所需风量计算时应满足供风量不小于3m3/（min·KW），并按下式计算： (4) 式中：—内燃机械作业所需风量，m3/min；—装碴机械总功率，KW； —装碴机械的工作效率；—运输类汽车总功率，KW； — 运输类汽车的工作效率；—其他类机械总功率，KW； —其他类机械的工作效率；—内燃机械单位功率供风量，m3/（min·KW）。 经计算所需风量为4000 m3/min左右。 所以取最大值4000 m3/min作为控制风量。 2.2风阻的计算 通风阻力则因选择的风管直径和风机型号以及送风距离的不同会有很大差距，这里通过理论计算比较选择了直径1.7 m的通风管， 其通风阻力表达式如下（Qf为风机出口风量）： 当送风距离L=2000m时，通风阻力H=2.06Qf2，供风量为5000m3/min，风管出口风量为3700m3/min； 当送风距离L=3000m时，通风阻力H=2.71Qf2，供风量为4700m3/min，风管出口风量为3000m3/min； 当送风距离L=4000m时，通风阻力H=3.18Qf2，供风量为4500m3/min，风管出口风量为2500m3/min。 计算结果可以看出，风机的总供风量4400 m3/min大于隧道内燃机械作业所需风量4000 m3/min；风管出口风量2300m3/min大于掌子面所需风量2400m3/min；风量均在控制范围以内。 3通风设备选择 根据上面的计算结果，轴流风机选择了SDF(C)-No12.5型通风机，风管选择了便于装卸和维修的PVC拉链式软风管，直径Ф1700㎜。 各通风设备的性能参数和配置数量见《表1 主要通风设备参数表》： 表1 主要通风设备参数表 名称型号技术参数数量速度（r/min）风压（Pa）风量（m3/min）功率（KW）SDF（C）-No12.5高速