15压入式通风.doc

压入式通风
QB/ZTYJGYGF-SD-0315-2011
第五工程有限公司董亮
1前言
1.1概述
随着隧道施工技术水平的不断提高，修建的隧道长度越来越长、规模越来越大，隧道施工通风从初期的利用自然条件进行通风逐步发展到借助通风管路和施工巷道进行通风，通风设备逐步大型化。通风机风量已经达到3000～5000m3/min以上，采用的风管直径超过2m。例如，朔黄铁路长梁山隧道、大秦线花果山隧道、西南铁路东秦岭隧道等均为双线铁路隧道，采用压入式通风，独头通风达到或超过了3km左右，取得了良好效果，西康铁路秦岭Ⅱ线平导独头通风更是达到了6.2km。
1.2工艺原理
1.2.1整个通风系统是在隧道外设置合适的轴流风机并布设合理口径的通风管，通过轴流风机吸取隧道外新鲜空气输入隧道内施工环境中，通过气压将隧道内的污浊空气排出洞外。
1.2.2在隧道内适当的位置设置射流风机，加快隧道内污浊空气流动的速度。
1.2.3为了确保隧道内输入空气的压力，在隧道内适当的位置设置风室，在风室外增加轴流风机，增加工作面的通风压力，加快工作面的污浊空气移动速度。
1.3风机选型及适用范围
1.3.1风机的种类及适用范围
风机按照其作用主要分为轴流风机和射流风机两种。轴流风机是送风设备，它适用于长达隧道送风；射流风机是导流、引流设备，它适用于所有隧道内导流、引流。
1.3.2选择风机的依据
轴流风机要根据送风距离、施工需风量以及其它因素综合考虑确定风机型号；射流风机主要起导流作用，根据导流距离就可以确定风机型号。
1.4风管类型和挂设要求
1.4.1风管类型
风管主要分为软管和负压管（管内有金属环骨架）两种。
1.4.2风管挂设要求
根据挂设部位和隧道施工条件确定风管的类型。风管挂设要求主要以挂设牢固、易安装、易更换、不容易脱落、施工影响小为准。
2工艺工法特点
2.1采用常用的通风设备，投资少、可重复使用，适用范围广。
2.2设备可根据具体施工条件进行组合，适应性强。操作简单、安全可靠。
2.3标准化作业、施工周期快、效果好。
3适用范围
长大隧道、独头通风，通风距离以3km左右为宜。
4主要引用标准
《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214)、《高速与客运专线铁路施工工艺手册》、《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304）、《铁路工程施工技术手册》、《工业与民用配电设计手册》。
5施工方法
压入式通风是一种机械通风方式，它是利用设置在洞外的通风机械通过通风管道将新鲜空气送至工作面，以供给洞内足够的新鲜空气，污浊空气通过隧道流出，稀释、排除有害气体和降低粉尘浓度，从而达到改善劳动环境、保障作业人员身体健康，确保了施工进度。该类通风系统由四部分组成：①隧道外轴流风机；②通风管道（软管或负压管）；③射流风机；④隧道内风室（包括风室主体和轴流风机）。
6工艺流程及操作要点
6.1施工工艺流程
压入式通风施工过程中，要先根据通风长度、隧道横断面积和相应的技术指标确定轴流风机、风管、射流风机等设备的型号和尺寸；再通过理论计算和现场试验确定射流风机、风室等的具体位置和角度等，工艺流程见图1。
根据相关参数进行通风设计，选择通风机及风管
根据相关参数进行通风设计，选择通风机及风管
明确隧道通风距离、隧道横断面积等相关参数

现场通风试验
正式投入使用
满足要求

图1施工工艺流程图
6.2操作要点
6.2.1隧道内通风距离和相关参数的确定
根据施工任务确定通风长度，并根据隧道的有效开挖面积确定通风范围和风压大小。
6.2.2理论计算确定通风设备型号和尺寸。
6.2.3该计算内容适用于独头掘进的长大隧道。
下面以高盖山隧道为例，进行通风设计计算。
1通风设计计算
1）风量计算
①按洞内同时工作的最多人数计算
Q1=qmk(m3/min)
q-每人每分钟呼吸所需空气量q=4m3/min·人
m-同时工作人数，斜井、单线单洞取m=80人，
k-风量备用系数，取k=1.15
由此得Q1=qmk=4×80×1.15=368m3/min
②按允许最低平均风速计算
斜井取0.25m/s，正洞取0.15m/s；
计算工作面供风量Q2=60AV
其中：A—隧道断面积，V为坑道内平均风速。斜井面积取为80m2；正洞单线单洞面积为85m2。
斜井：Q2=60AV=60×80×0.25=1200m3/min
正洞：Q2=60AV=60×85×0.15=720m3/min
则按照允许最低风速所需要的风量为1200m3/min。
③按照爆破后稀释一氧化碳至许可最高浓度计算
采用压入式通风：工作面需要风量Q3=(m3/min)
式中：
t--通风时间，取t=30min。
G--同时爆破炸药用量，斜井、正洞均按Ⅱ级围岩考虑,每循环最大进尺取3.5m。
斜井单位装药量取1.27kg/m3