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龙泉山

发布时间:2023-06-05 作者:admin 来源:文学

龙泉山

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-

2023年2月15日发(作者:)

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龙泉山隧道施工通风方案设计

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目录

1.设计依据..................................................................5

2.编制原则..................................................................5

3.工程概况..................................................................5

3.1工程地理位置........................................................5

3.2工程范围和主要工程量.................................................6

3.2.1工程范围......................................................6

3.2.2主要工程量....................................................6

3.3工程地质及不良地质...................................................7

3.3.1工程地质......................................................7

3.3.2不良地质......................................................7

4.通风方式选择..............................................................8

5.选型计算..................................................................8

5.1计算参数.............................................................8

5.2风量计算.............................................................9

5.3通风设备选型计算....................................................11

5.3.1轴流风机选型计算............................................11

5.3.2射流风机选型计算............................................15

6.通风设备配置.............................................................16

7.通风布置................................................................18

7.1进口工区............................................................18

7.21#、2#斜井工区.....................................................22

7.33#斜井工区.........................................................25

7.4出口工区...........................................................26

8.施工通风管理............................................................27

8.1管理机构设置及人员编制原则..........................................27

8.2机构和人员..........................................................27

8.3管理制度与评价......................................................28

9.通风对施工的要求........................................................29

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10.气体监测...............................................................30

10.1主要有害环境因素...................................................30

10.2污染防治措施.......................................................30

10.3主要检测对象.......................................................31

10.4测对象、仪器和检测频率。...........................................32

11.5气体检测和应急警报系统.............................................32

11.6上报频率...........................................................32

龙泉山隧道施工通风方案设计说明

1.设计依据

(1)《龙泉山隧道工程地质说明》;

(2)《龙泉山隧道实施性施工组织设计》;

(3)《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002);

(4)《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002)。

2.编制原则

(1)科学配置的原则

科学配置通风设施,风机型号,功率与风管直径必须配套,达

到低风阻,满足低损耗高送风量要求。

(2)经济合理的原则

理论计算隧道内需风量,风量以满足国家标准为原则,达到既

满足现场施工,又节约能源的目的。

(3)利用现有设施的原则

尽量利用现场现有的通风设备,既达到合理利用又满足施工通

风的要求。

3.工程概况

3.1工程地理位置

龙泉山隧道位于成都东~简阳南区间,属于新建成都至重庆铁路

客运专线工程CYSG-1标段,其隧道进口位于成都市龙泉驿区,出口

位于简阳市。龙泉山山脉系四川盆地西部成都平原和川中丘陵的地

理界线,是岷江与沱江的分水岭,在四川盆地内部,山脉形成一条

高高的、狭长的隆起,其西面是成都平原,东面是川中丘陵。龙泉

山呈一条形山脉,高程480~985m,由北东~南西纵贯境内,为本区最

高地形,丘陵和平原分别依附于两侧,地形起伏较大,相对高差

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50~150m,自然坡度30°~50°,坡面植被发育。

3.2工程范围和主要工程量

3.2.1工程范围

龙泉山隧道全长7328m,为双线单洞铁路隧道,进口里程

DK22+485,出口里程DK29+813。全隧位于直线上,设有平导一座和

斜井三座,共计分为四个工区:进口工区,1#、2#斜井工区,3#斜

井工区,出口工区。其具体线位平面图如图3-1所示。

图3-1龙泉山隧道线位平面图

3.2.2主要工程量

四个工区的正洞施工工程量任务划分区段为:进口工区2515m

(DK22+485~DK25+000),1#、2#斜井工区1366m(DK25+000~

DK26+366),3#斜井工区1684m(DK26+366~DK28+050),出口口工区

1763m(DK28+050~DK29+813)。具体工程量任务划分情况见表3-1。

表3-1工程量任务划分表

名称工程量(m)里程

1进口工区

正洞2515DK22+485~DK25+000

平导2515PDK22+485~PDK25+000

21#、2#斜井工区

正洞1366DK25+000~DK26+366

平导1366PDK25+000~PDK26+366

1#斜井388

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2#斜井298

33#斜井工区

正洞1684DK26+366~DK28+050

斜井510

4出口工区正洞1763DK28+050~DK29+813

3.3工程地质及不良地质

3.3.1工程地质

龙泉山隧道为高瓦斯隧道,其中DK23+210~DK25+900为高瓦斯

区段,其余为低瓦斯区段。

龙泉山隧道位于新华夏系第三沉降带四川盆地西缘的川西褶皱

带中,主要构造体系为龙泉山褶皱带,发育褶皱有卧龙寺向斜和龙

泉山大背斜;断层带有龙泉驿断层和尖尖山断层。隧道地质节理裂

隙发育,主要以构造裂隙为主,浅部多为风化卸荷裂隙。根据岩性、

地貌、构造因素分为5个富水带:龙泉驿断层富水带,卧龙寺向斜

富水带,龙泉山大背斜强富水带,尖尖山断层强富水带及砂岩、泥

岩接触带强富水带。隧道正常涌水量为15900m3/d,雨季最大涌水量

为19080m3/d;地下水具有硫酸盐侵蚀性,主要等级H1~H2。同时存在

松软土、膨胀土及石膏等不良地质。

3.3.2不良地质

龙泉山隧道不良地质为天然气和断层破碎带,对施工通风构成

严重威胁的就是天然气,该隧道有2690m的高瓦斯地段,其经过地

段的有害气体主要为天然气。

根据区域内气矿资料调查:龙泉山隧道所经过的侏罗系上、中

统地层以及更深部的三叠系须家河组砂岩内储存有具一定开采价值

的天然气体,区内无油层分布。测区内的天然气一般被上部后层泥

岩所阻隔,但由于受龙泉驿断层及龙泉山大背斜影响,隧道洞身段

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局部岩体节理裂隙发育、岩体破碎,天然气可能沿断层带及背斜核

部溢出。据《成简快速通道》初勘及详勘阶段在龙泉山1#、2#隧道

布置深孔,并已委托西南石油大学针对天然气进行专项测试,根据

西南石油大学提供的《龙泉山1#、2#隧道浅层天然气检测研究报告》

综合研究分析:龙泉山隧道位于龙泉山背斜含油气构造上,是油气

运输的有利指向区和储集区,并且在石油钻探中已有显示,只是未

达到工业开采要求。同时隧道穿越遂宁组地层,紧邻沙溪庙组地层,

而沙溪庙组地层在洛带气田属油气产层。由于受构造影响,岩层节

理发育,所以沙溪庙组中的油气很容易上移至遂宁组,加之其上覆

有较厚的泥岩层作为盖层封闭,所以油气易储集而不易散发,危害

性较大。综合判定龙泉山隧道为高瓦斯隧道,风险等级暂定为“极

高”。

4.通风方式选择

(1)进口工区,有平导超前施工,采用有轨运输方式,前期只

适合采用独头压入式通风,中期和后期可利用平导采用射流巷道式

通风。

(2)1#、2#斜井工区,有平导超前施工,同时存在主、副斜井,

采用有轨运输方式,前期只适合采用独头压入式通风,中期和后期

可利用平导和斜井采用射流巷道式通风。

(3)3#斜井工区,单斜井与单正洞施工,采有无轨运输方式,

只适合采用独头压入式通风,随着隧道深入加大送风量。

(4)出口工区,单正洞施工,采有无轨运输方式,只适合采用

独头压入式通风,随着隧道深入加大送风量。

5.选型计算

5.1计算参数

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风量和风阻计算需要一定的边界条件和相关参数,根据设计依据

所提供的相关资料,对计算参数进行了整理,具体数据见表5-1。

表5-1施工通风计算参数表

项目单位数量

断面积

正洞

m3

136

平导24

一次爆破炸药量

正洞(三台阶)

Kg

200

平导80

洞内同时作业最多人数

正洞

100

平导50

掌子面装碴功率

正洞

kw

165

平导134

出碴车功率kw211

通风时间min30

最低风速m/s0.25

风管平均百米漏风率%1.5

风管摩擦阻力系数0.02

隧道沿程摩擦阻力系数0.025

5.2风量计算

施工通风所需风量按洞内同时作业最多人数、洞内允许最小风

速、一次性爆破所需要排除的炮烟量、内燃机械设备总功率和瓦斯

涌出量分别计算,取其中最大值作为控制风量。

(1)按洞内同时作业最多人数计算

nqQ

式中:

q

——作业面每一作业人员的通风量,取3m3/min·人;

n——作业面同时作业的最多人数,正洞100人、平导50人。

计算可知:正洞需风量为300m3/min,平导需风量为150m3/min。

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(2)按洞内允许最小风速0.25m/s计算

VS=

Q

式中:

——S

隧道最大开挖断面积,正洞136m2、平导24m2;

——V

洞内允许最小风速0.25m/s。

计算可知:正洞需风量为2040m3/min,平导需风量为360

m3/min。

(3)按一次性爆破所需要排除的炮烟量计算

3

2

0

8.7

LFA

t

Q

式中:A——同时爆破炸药量,kg;t——通风时间,30min;

L——炮烟抛掷长度,250m;F——隧道断面积,m2。

计算可知:正洞需风量为1595m3/min,平导需风量为370

m3/min。正洞按照三台阶开挖考虑,平导按照全断面开挖考

虑,一次性爆破炸药量均较少。

(4)按内燃机械设备总功率计算

qHQ

式中:H—内燃机械总功,kw;

q

—内燃机械单位功率供风量,4m3/(min·kw)。

进口工区和1#、2#斜井工区为有轨运输工区,按计划只有开挖

面装碴设备可能是内燃机械,正洞为165kw、平导为134kw。计算可

知:正洞需风量为660m3/min,平导需风量为536m3/min。

3#斜井工区和出口工区为无轨运输工区,除开挖面装碴

内燃机械外,洞内交通运输设备均为内燃机械,在送风距离

最远的最不利通风条件下洞内按4台出碴车考虑,所以总功

率为165kw+4×211kw=4036kw。计算可知正洞开挖面需风量为

4036m3/min。

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(5)按瓦斯涌出量计算

01

BB

AK

Q

瓦斯

式中:

K

—相关系数,取1—2;

A—瓦斯涌出量,取2.2m3/min;

0

B—送风瓦斯浓度,取0.00%;

1

B—隧道内允许瓦斯浓度,取0.5%。

计算可知正洞和平导需风量均为880m3/min。

经计算可知,正洞有轨运输时开挖作业面所需控制风量

为2040m3/min(按风速计算值最大),正洞无轨运输时开挖

作业面所需控制风量为4036m3/min(按内燃机械总功率计

算值最大),平导开挖面所需控制风量为880m3/min(按瓦

斯涌出量计算值最大,平导均为有轨运输)。

5.3通风设备选型计算

5.3.1轴流风机选型计算

通风阻力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,需要指出的是,如果选择的风管直径过小,会导致通

风阻力过大,不能满足送风需要;如果选择的风管直径过大,又会

造成浪费,且不利于施工组织。



2

100

2

521ln

11

400

f

L

Q

d

P







5-1

式中:P—风管沿程阻力,Pa;

—摩阻系数,0.02;

空气密度,kg/m3;

d

—风管直径,m;

—风管平均百米漏风率,

0.015;L—管路长度,m;f

Q

—风机工作点风量,m3/s。

下面我们只针对每个工区的实际情况,结合风机特性曲线和送

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风长度对通风阻力进行模拟计算,同时也对风机风管进行选型匹配。

风管阻力曲线计算公式见式5-1。

(1)进口工区

进口工区由于采用射流巷道式通风,根据施工组织进度计划可

知,其正洞和平导送风管路最大长度不超过1000m,正洞开挖面需风

量为2040m3/min、平导开挖面需风量为880m3/min,这也是

风管出口风量,按照平均百米漏风率1.5%计算可知:正洞

需要风机提供风量为2373m3/min、平导需要风机提供风量

为1024m3/min。通过反复计算可得出:正洞选用2×132kw轴流风

机与Φ1.6m风管匹配比较合理;平导选用2×75kw轴流风机与Φ1.2m

风管匹配比较合理。其模拟计算曲线图如图5-1和5-2所示。

图5-1进口工区正洞模拟计算曲线图

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图5-2进口工区平导模拟计算曲线图

计算结果如下:

进口工区正洞:风机风量为2871m3/min>2373m3/min,风

机静压为3828Pa,风管出口风量为2469m3/min>2040

m3/min,风管风阻值为1.67Ns2/m8。

进口工区平导:风机风量为1524m3/min>1024m3/min,风

机静压为4496Pa,风管出口风量为1310m3/min>880m3/min,

风管风阻值为6.96Ns2/m8。

(2)1#、2#斜井工区

1#、2#斜井工区也采用射流巷道式通风,根据施工组织进度计

划可知,其正洞和平导送风管路最大长度也不超过1000m。其风机风

管匹配和计算结果与进口工区相同,这里不再赘述。

(3)3#斜井工区

3#斜井工区只采用独头压入式通风,根据施工组织进度计划可

知,其正洞送风管路最大长度为2194m(斜井510m、正洞1684m),

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正洞开挖面需风量为4036m3/min(风管出口风量),按照平均

百米漏风率1.5%计算可知:正洞需要风机提供风量为5628

m3/min,单台风机很难满足如此大的风量。通过计算得出正洞

选用2×132kw轴流风机与Φ1.8m风管匹配比较合理,但是必须布置

两台风机和两路风管方可满足风量要求。其模拟计算曲线图如图5-3

所示。

图5-33#斜井工区正洞模拟计算曲线图

计算结果如下:

风管风阻值为1.69Ns2/m8,风机风量为

2×2866m3/min=5732m3/min>5628m3/min,风机静压为3853Pa,

风管出口风量为2055m3/min×2=4110m3/min>4036m3/min。

(4)出口工区

出口工区只采用独头压入式通风,根据施工组织进度计划可知,

其正洞送风管路最大长度为1763m,正洞开挖面需风量为

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4036m3/min(风管出口风量),按照平均百米漏风率1.5%计

算可知:正洞需要风机提供风量为5297m3/min,单台风机

也很难满足如此大的风量。通过计算可得出正洞也选用2×132kw

轴流风机与Φ1.8m风管匹配比较合理,同样也是必须布置两台风机

和两路风管方可满足风量要求。其模拟计算曲线图如图5-4所示。

图5-4出口工区正洞模拟计算曲线图

计算结果如下:

风管风阻值为1.45Ns2/m8,风机风量为

2×2946m3/min=5892m3/min>5297m3/min,风机静压为3485Pa,

风管出口风量为2257m3/min×2=4514m3/min>4036m3/min。

5.3.2射流风机选型计算

射流风机工作风压f

h的计算

射流风机产生的压力必须得以克服整个系统的阻力,即:

fsL

hHH

式中:s

H

——摩擦阻力;

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L

H——

局部阻力。

s

av

sR

LV

H

8

2



式中:

——摩擦阻力系数;

——隧道内的空气密度(kg/m3);

av

V

——计算管段内气流平均速度(m/s);

L——计算管段的长度(m);

s

R

——计算管段断面的水力半径(m),Rs

=4F/S。

2

2V

H

L



式中:

——局部阻力系数;

V——产生局部阻力前或后的空气流动平均速度(m/s);

jj

j

go

g

j

jf

nk

V

V

A

A

VH)1)((2

式中:f

H——

射流风机压力,Pa;

j

V——

射流风机出口风速,m/s;

j

A——

射流风机出口断面积,m2;

g

A——

隧道断面积,m2;

go

V——

隧道内风速,m/s;

j

k——

增压系数,0.85;

j

n——

射流风机台数。

经计算,进口工区和1#、2#斜井工区各需要两台SSF-№16型射

流风机(55kw)。

6.通风设备配置

各工区因通风条件不同对通风设备要求的型号和数量也不同,

其所需的通风设备建议参数和数量见表6-1和6-2。

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表6-1通风设备参数表

名称型号

技术参数

速度

(r/min)

风压(Pa)

风量

(m3/min)

功率(kw)

轴流风机

SDF(C)-№13

高速930~59201695~3300132×2

中速406~27041407~221945×2

低速237~1487923~167022×2

SDF(C)-№11.5

高速727~46291171~228575×2

中速317~2116975~153624×2

低速185~1164639~115612×2

射流风机SSF-№16————372755

PVC风管

Ф1.2m、Ф1.6m、

Ф1.8m

平均百米漏风率0.015,摩阻系数0.02,每节长度20m,

瓦斯隧道双抗型风管。

注:瓦斯工区设置在洞内的风机需采用防爆型风机。

表6-2通风设备数量表

工区

所需设备

数量

名称型号

进口工区

轴流风机

SDF(C)-№132台,备用1台

SDF(C)-№11.51台,备用1台

射流风机SSF-№162台,备用1台

PVC风管

Ф1.2m2000m

Ф1.6m4000m

1#、2#斜井工区

轴流风机

SDF(C)-№131台,备用1台

SDF(C)-№11.51台,备用1台

射流风机SSF-№162台,备用1台

PVC风管

Ф1.2m2000m

Ф1.6m2000m

3#斜井工区轴流风机SDF(C)-№132台,备用1台

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PVC风管Ф1.8m6000m

出口工区

轴流风机SDF(C)-№132台,备用1台

PVC风管Ф1.8m5000m

7.通风布置

7.1进口工区

进口工区通风布置共分六个阶段:

第一阶段,在施工初期,只有正洞和平导两个开挖面,均采用独

头压入式通风,正洞采用一台SDF(C)-№13型风机和Φ1.6mPVC风管

送风,平导采用一台SDF(C)-№11.5型风机和Φ1.2mPVC风管送风。

布置图如图7-1所示,正洞和平导均开挖进口至1#横通道,送风最

长距离均小于500m,风机可以小功率运转。

图7-1进口工区第一阶段通风布置图

第二阶段,平导超前开挖进入1#横通道,由1#横通道进入正洞

增设一个开挖面,三个开挖面仍然全部采用独头压入式通风,两个正

洞开挖面分别采用SDF(C)-№13型风机和Φ1.6mPVC风管送风,平导

仍然采用一台SDF(C)-№11.5型风机和Φ1.2mPVC风管送风,平导内

需要挂设两路风管(风管布置图见图7-2)。通风布置图如图7-3所

示,正洞两个开挖面分别开挖进口—1#横通道和1#—2#横通道(送

风最大距离均小于500m),平导此时开挖1#—2#横通道之间(最大送

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风距离小于1000m),进入瓦斯地段,风机全功率运转。

图7-2平导内风管布置断面图

图7-3进口工区第二阶段通风布置图

第三阶段,正洞与平导之间的1#和2#横通道均已贯通,形成了

通风回路,又恢复为两个开挖面,开始采用射流巷道式通风。将1

#横通道在正洞一侧采用风墙封闭,将为正洞开挖面送风的SDF(C)-№13

型风机设置在1#横通道内,采用Φ1.6mPVC风管穿越风墙为正洞送风,

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为平导送风的SDF(C)-№11.5型风机设置在2#横通道附近靠洞口一侧,

通过Φ1.2mPVC风管送风,在平导内1#横通道附近还需要设置一台

SSF-№16型射流风机。风流的总体方向是平导进新鲜风,正

洞排出污风,平导开挖面产生的污风通过2#横通道进入正

洞,与正洞开挖面产生的污风一起沿着正洞排出洞外。其布

置图如图7-4所示,正洞和平导均开挖2#—3#横通道之间,最大送

风距离均小于1000m。

图7-4进口工区第三阶段通风布置图

第四阶段,平导超前开挖进入3#横通道,由3#横通道进入正洞

增设一个开挖面,再次变为三个开挖面同时通风状态,在保持第三阶

段布置不变的基础上,在平导内的SDF(C)-№11.5型风机旁边增设一

台SDF(C)-№13型风机(平导内风机布置图见图7-5),通过Φ1.6mPVC

风管为3#横通道内正洞开挖面送风,平导内需要挂设两路风管。布

置图如图7-6所示,正洞两个开挖面分别开挖2#—3#横通道和3#—

4#横通道,平导也开挖3#—4#横通道,送风距离均小于1000m。

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图7-5平导内风机布置断面图

图7-6进口工区第四阶段通风布置图

第五阶段,正洞2#与3#横通道之间贯通,又恢复为两个开挖面,

将2#横通道利用风墙封闭,将1#横通道内的风机移至2#横通道内为

正洞送风,平导内的SDF(C)-№11.5型风机移至3#横通道靠洞口一侧

为平导送风,平导内第四阶段增设的风机拆除,在平导内2#横通道

附近增设一台SSF-№16型射流风机。当4#横通道贯通时,可根据

通风效果决定轴流风机是否前移,如果前移必须将3#横通道封闭,

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不必增设射流风机。布置图如图7-7所示,正洞开挖3#—4#横通道

之间,平导开挖4#—5#横通道之间,送风距离均小于1000m。

图7-7进口工区第五阶段通风布置图

第六阶段,正洞3#与4#横通道之间贯通,平导已经完成开挖任

务,只有正洞一个开挖面,将3#横通道利用风墙封闭,将2#横通道

内的风机移至3#横通道内为正洞送风,平导内轴流风机和风管拆除,

射流风机布置不变。布置图如图7-8所示,正洞开挖4#—5#横通

道之间,送风距离小于1000m。

图7-8进口工区第六阶段通风布置图

7.21#、2#斜井工区

1#、2#斜井工区通风布置共分四个阶段:

第一阶段,在施工初期,只有1#、2#斜井两个开挖面,均采用

独头压入式通风,1#主井采用一台SDF(C)-№13型风机和Φ1.6mPVC

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风管送风,2#副井采用一台SDF(C)-№11.5型风机和Φ1.2mPVC风管

送风。布置图如图7-9所示,送风距离均小于400m,风机可以小功

率运转。

图7-91#、2#斜井工区第一阶段通风布置图

第二阶段,斜井施工完成,1#、2#斜井分别进入正洞和平导开挖,

并且已经连通,只有正洞和平导两个开挖面,开始采用射流巷道式通

风,风机全部设置在2#副井内,在井身中部设置一台SSF-№16型

射流风机,在井底设置两台轴流风机,一台SDF(C)-№13型风机和

Φ1.6mPVC风管为正洞送风,一台SDF(C)-№11.5型风机和Φ1.2mPVC

风管为平导送风。风流总体方向为2#副井进新鲜风,1#主井排出污

风,平导开挖面产生的污风经横通道进入正洞统一沿1#主井排出。

布置图如图7-10所示,送风距离均小于1000m,此阶段会进入瓦斯

地段,风机需要全功率运转。

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图7-101#、2#斜井工区第二阶段通风布置图

第三阶段,随着正洞和平导开挖面的推进,7#和8#横通道贯通,

可将轴流风机像进口工区一样陆续前移来缩短独头送风距离。当7

#横通道贯通时可以将轴流风机前移至8#横通道,将8#横通道和2#副

井与正洞连接处封闭,此时不必增设射流风机。布置图如图7-11所

示,送风距离均小于1000m。

图7-111#、2#斜井工区第三阶段通风布置图

第四阶段,当6#横通道贯通后可以将轴流风机前移至7#横通道,

将7#横通道也封闭,此时在8#横通道附近增设一台SSF-№16型射

流风机,为平导开挖面送风的风机移不移动均可,平导贯通时将其

拆除即可,其通风布置图如图7-12所示,送风距离均小于1000m。

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图7-121#、2#斜井工区第四阶段通风布置图

7.33#斜井工区

3#斜井工区通风布置共分两个阶段(无轨运输):

第一阶段,在施工初期,只有3#斜井一个开挖面,采用独头压

入式通风,采用一台SDF(C)-№13型风机和Φ1.8mPVC风管送风。布

置图如图7-13所示,送风距离小于600m,需风量较小,可以只布置

一台风机送风。

图7-133#斜井工区第一阶段通风布置图

第二阶段,斜井施工完成,进入正洞施工,只有正洞一个开挖面,

仍然采用独头压入式通风,但是送风距离加长、开挖断面增大,需风

量大大增加,采用两台SDF(C)-№13型风机和两路Φ1.8mPVC风管送

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风,直到隧道贯通。布置图如图7-14所示。

图7-143#斜井工区第二阶段通风布置图

7.4出口工区

出口工区通风布置共分两个阶段(无轨运输):

第一阶段,在施工初期,只有一个开挖面,采用独头压入式通风,

送风距离在500m以内时,洞内内燃机械数量相对较少,需风量也相

对较小,采用一台SDF(C)-№13型风机和Φ1.8mPVC风管送风。布置

图如图7-15所示。

图7-15出口工区第一阶段通风布置图

第二阶段,当施工距离超过500m时,隧道内运输行走的内燃机

车辆增加,需要稀释的尾气量加大,送风距离延长导致送到开挖面的

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有效风量减少,仍然采用独头压入式通风,但是需要增设一台SDF(C)

-№13型风机和一路Φ1.8mPVC风管送风方可满足要求。布置图如图

7-16所示。

图7-16出口工区第二阶段通风布置图

8.施工通风管理

8.1管理机构设置及人员编制原则

(1)专业化原则。技术人员、通风工人等均要专业化。

(2)统一管理原则。技术、人员、设备和材料统一管理。

(3)机构和人员以满足通风需要为原则。

8.2机构和人员

龙泉山隧道各工区施工通风建议设置专人负责,专人管理,每个

通风组的机构设置及人员编制如图8-1所示。

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图8-1通风组机构设置图

通风组人员职责分工情况见表8-1。

表8-1项目主要人员和小组职责表

人员或小组职责

1通风负责人

全面负责施工通风技术和人员管理,落实通风方案并组织实施,协

调与其他工种之间的关系

2技术组

协助项目负责人工作,解决方案实施过程中的细化与修改、过渡方

案的设计以及通风效果的检测与评价等。

3风管安拆组

负责风机、风管的安装和拆卸,管路的维护和修理,协助技术人员

完成通风监测任务

4风机司机负责风机值班、风机运行状况记录工作以及风机的日常维护

5风管修补工在洞外专职修补损坏的风管

8.3管理制度与评价

(1)工作制度

所有工人先进行培训,考试合格后再上岗。

风管安拆组和风机司机全部执行三班轮换、洞内交接班制度;风

管修补工为常白班,每班工作八小时。

(2)通风技术管理

通风技术管理包括通风方案的实施,方案的局部调整,过渡方案

的设计,通风效果的监测与评价等;这些都由专业技术人员来完成。

1)通风方案的实施

通风设计方案只是一个基本模式,要在现场实施,还要进一步细

化并绘制出方案实施图。要求技术人员根据设计图和现场具体情况,

把方案具体化,绘制实施图,及时制定出方案实施细则。

2)通风方案的局部调整

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通风方案一般都是根据施工方法和施工组织来设计的,在施工过

程中施组和施工方法,通常会根据地质情况的变化而变化,如增开工

作面或增加运输通道等,通风方案也需要作相应的变化。要求技术人

员根据施组和施工方法的变化对通风设计方案进行局部调整。

3)过渡方案的设计

通风方案都是分阶段设计的,每个阶段之间都存在过渡的问题,

在施工现场从一个阶段到另一个阶段一般需要两三天时间,决不能因

为实施下一阶段通风方案而影响正常施工。要求技术人员必须根据现

场具体情况做好通风过渡方案。

(3)通风效果的检测与评价

通风方案实施以后,实施的方案能否达到设计要求,或者设计本

身是否存在问题,这些都需要通过温度、湿度、管路的进出口风量、

管路的百米漏风率、通风阻力以及工作面有害气体浓度变化等项目的

测试,来检查方案落实情况(主要是通风管路安装质量),评价设计

方案。要求技术人员在方案实施后尽快测试,以便对存在的问题及时

修正。另外,也要求技术人员对通风效果(主要工作面的有害气体浓

度变化情况)进行经常性的检测,以检查通风管路的安装维护质量。

9.通风对施工的要求

(1)建议由专业队伍进行现场施工通风管理和实施,风管安装

必须平、直、顺,通风管路转弯处安设钢性弯头,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)必须配有专业技术人员对现场通风效果进行检测,根据检

测结果及时优化通风方案。

(3)必要时可以根据检测结果及时对通风系统作局部调整,必

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须保证洞内气温不得高于28℃、一氧化碳(CO)和二氧化氮(№2)

浓度在通风30min后分别降到30mg/m3和5mg/m3以下,以满足施工

需要。

(4)风机必须配有专业风机司机负责操作,并作好运转记录,

上岗前必须进行专业培训,培训合格后方可上岗。

(5)电工必须定期检修风机,及时发现和解决故障,保证风机

正常运转。

(6)不用的横通道要及时封闭,设有风门的横通道要加强对风

门的管理,以减少污风循环对通风效果的影响。

10.气体监测

10.1主要有害环境因素

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,按体积不得小于20﹪。

(2)隧道内允许最小风速Vmin=0.25m/s。

(3)隧道内气温不得高于28℃,隧道内噪音不得大于90dB。

(4)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。

(5)爆破30min后,有害气体二氧化氮体积不得大于5mg/m3,

一氧化碳不超过30mg/m3,瓦斯浓度不得超过0.5%一1.0%。

10.2污染防治措施

为了达到国家的有关规定,必须对作业环境进行定期检测,同

时施工中必须采取必要的措施来改变施工环境,可采取防污染的主

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要措施有:

(1)采用湿式凿岩机,严禁使用干式凿岩机;采用湿式凿岩与

干式凿岩相比,可降低80%的粉尘。

(2)喷射混凝土采用湿喷法,用湿喷法比干喷法可降低粉尘

85%。

(3)水幕降尘:把水雾化成湿水滴喷射到空气中,使之与空气

中的粉尘碰撞,则尘粒附于水滴上,潮湿的尘粒凝聚成大颗粒,从

而加快其降落速度,从而达到除尘的目的。爆破后及出渣中的降尘

有明显的效果。

(4)机械通风:通风要保证有足够的风量、风压、风筒基本完

好无损且吊挂平、顺、直。因此,施工中采取了适当的通风方法来

确保达到上述目标。

(5)机械净化:主要是调整喷油嘴的喷油效果,采用涡轮增压

器原理,使燃油燃烧更充分,产生的有害气体更少,并且在尾气排

放装置上安装尾气净化器。

(6)个人防护:按规定佩带防尘口罩等安全防护用品。

另外,在隧道路面上定期洒水,防止车辆运行时或爆破冲击波

而造成积尘二次飞扬。隧道施工时在洞内对施工机械,如空气压缩

机,送风机等加设消音器等设施。

10.3主要检测对象

对于无轨运输隧道,出碴等行驶的机动车辆,其排放的尾气中

气态的CO、氮氧化物是主要的有害成分。目前,对隧道空气污染的

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治理方法是以稀释有害成分浓度为目的的通风换气法。

相关部门应该对风速、风量、CO浓度、№2浓度等各项指标都有

严格要求,定期对风速、风量、CO浓度、№2浓度进行检测,以上述

四项指标为基准,决定各项施工工序的合理性,如果某项指标超标,

立即上报安全环保部,理顺环境保护与隧道施工的关系,重视其环境

危害,积极主动采取合理措施,使其危害降到最低限度。

10.4测对象、仪器和检测频率。

表10-1主要检测对象、仪器参数和检测频率

检测

对象

检测

仪器

型号厂家原理检测频率要求

CO

(ppm)

便携式

CO仪

impulse

pro

英国

ZELLWEGER

公司

电化学

传感器

一炮一检

爆破后30分钟以内

达到国家标准

NO2

(ppm)

便携式

№2仪

Impulse

pro

英国

ZELLWEGER

公司

电化学

传感器

一炮一检

爆破后30分钟以内

达到国家标准

风速

(m/s)

热球式

风速仪

QDF-3型

北京

环境保护

仪器厂

热感应一天一检

大于最小风速

Vmin=0.15m/s

通风量

(m3/min)

由风速和断面积计算求得

大于隧道内燃机排

放废气所需风量

CH4

(ppm)

大别山隧道WHSD-2标段为非瓦斯隧道,未出现过瓦斯涌出。

11.5气体检测和应急警报系统

表格内检测频率为正常情况下次数,如果出现浓度偏高的情况,

应及时增加检测频率,并且及时通知现场值班领导,做到早发现早

采取措施,将损失降到最小。如果发现气体浓度超标,需及时上报

项目部安全环保部,分析处理执行不同的处理方案。

11.6上报频率

每天检测后由技术组上报工区安检和工程部,每周一次上报给

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项目部安全环保部,并对每次的空气质量进行评价分析处理,以便

对存在的问题及时修正。

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