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1、- 147 - 隧道通风作业指导书1. 适用范围适用于新建杭州至黄山客运专线标二分部，隧道洞身爆破开挖、 喷射混凝土等洞内作业，当开挖超过150m时，为保证施工安全和施工人员身心健康采取机械通风。2. 作业准备作业指导书编制后，在开工前组织技术人员认真学习，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和行业标准。制定施工安全保证措施，对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。规划洞口场地平面布置，通风设备安装场地施工，通风管的布设，通风设备电力供应设备安装。3. 施工通风控制标准空气中氧气含量：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% 以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于 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 。有害气体最高容许浓度：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 NO2 ） 为 5mg/m3以下。隧道内气温不得高于28。- 148 - 4. 通风施工工艺流程否是5. 通风设计主要采用长管路独头压入式通风，利用风管对掘进工作面
3、供风。5.1 风量和风压计算计算参数空气中氧气含量：按体积计不得小于20% 。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 。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 。有害气体最高容许浓度：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NO2 ）为 5mg/m3以下。达标延长通风管日常维护贯通场地规划通风设计风机安装风管敷设通风监测-
4、 149 - 隧道内气温不得高于28。洞内风量要求：隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应新鲜空气4m3/min 。采用内燃机械作业时供风量不应低于 3m3/(min.kw)。洞内风速要求： 全断面开挖时不小于0.15m/s ，在分部开挖的坑道中不小于 0.25m/s 。正洞放炮后通风时间按t=30min 计；风管百米漏风率1，风管内摩擦阻力系数为0.0078 。 洞内需要风量计算按洞内允许 最小风速 要求计算风量计算工作面供风量：Q1=60AV A- 隧道断面积，取 A= 138m2V-开挖时洞内允许最小风速取0.25m/s 由此得 Q1=60AV=60 1380.25=
5、2070m3/min 按洞内单个工作面同时工作的最多人数 计算风量Q=qmk(m3/min) q- 每人每分钟呼吸所需空气量q=4m3/min m-同时工作人数，正洞取m= 50 人，k- 风量备用系数，取k=1.15 由此得 Q2=qmk=4 501.15=200m3/min按照爆破后稀释一氧化碳至许可最高浓度 计算328.7LFAtQ炸药A同时爆破炸药量，按级围岩考虑, 每循环最大进尺取3.5m，取- 150 - 0.8kg/m3，则 G=138 3.5 0.8=386kg；t通风时间，取 30min；L掌子面满足下一循环施工的长度，取200m ；F隧道断面积， 138m2。计算可知： Q
6、3=7.8303386(138200)2=1728m3/min 。按洞内使用内燃机械计算风量计算公式： Q4=Q0 P 式中： P进洞内燃机械马力总数。该隧道洞内内燃动力在出渣时期有 220 型小松挖掘机、 470 侧卸式装载机和红岩15T自卸汽车。 其中 220 型小松挖掘机 1 台，最大功率 125kw ，计算功率 105kw ；侧卸式装载机 1 台，最大功率 162kw ，计算功率 145kw ；3 台自卸车（满载车 2 台，空车 1 台） ，满载功率按220kw，计算功率 200kw ，空车计算功率按满载80% 计，即 160kw 。Q0-采用内燃 机械作业 时供风量 3m3/(min
7、.kw) 则需要风量为：Q4=Q0 P=3(105+145+2002+160)=2430m3/min洞内需风量按上面四项计算中的大值取：Q需=max （Q1 、Q2 、Q3 、Q4 ）=2430m3/min 风机供风量按单口最大掘进长度为：2113m 。根据施工安排单口最大供风长度按L=2100m 。风管漏风系数100/1/1lcP=1.235，( =0.01,L=2100m) 通风机供风量 Q太供=PcQ需；- 151 - 则 Q太供=1.2352430=3001.008m3/min, 取：3000m3/min 。5.2 风机选型风机全压：管道阻力系数风阻系数 Rf=6.5 L/D5，摩阻系
8、数3/00225.08mkg取软管直径 D=2.0m 、1.8m、1.5m。管道长度 L=2100m ，求值 Rr 见管道阻力系数 Rf 计算表。风管直径选择根据隧道断面以及台车结构形式选定通风管直径，为便于管理和维修，通风统一采用1.8m。表 1 管道阻力系数 Rf 计算表L D 1.5 1.8 2.0 通风长度 2100m 4.044 1.625 0.960 管道阻力损失管道阻力损失 Hf=RfQjQi/3600+HD+H其他式中 Qj 通风机供风量，取设计风量，m3/min ；Qi管道末端流出风量，m3/min ；HD 隧道内阻力损失取50；H其他其他阻力损失取60；风机设计全压 H=H
9、f=RfQjQi/3600+110；洞口风机全压计算如下：H=(1.62530002430)/3600 110=3400Pa 。- 152 - 风击功率计算：风机功率计算公式： W=QHK/60 式中： Q 风机供风量H风机工作风压风机工作效率，取80% K功率储备系数，取1.05 W=3000 34001.05/(60 0.8)=223Kw。 通风设备选择：由上述计算 , 选用风机如下：根据计算需要风量2430m3/min， 而计入漏风后实际风机的供风量应该达到 3000m3/min，风压 18033400 Pa。根据这一通风量要求，隧道正洞采用 1 台 2132KW 三速对旋风机 , 对于
10、斜井向两头掘进的采用2 台 2132KW 三速对旋风机分别向两端供风, 每台风机最大供风量可达到3500m3/min，风压 1698-6637Pa。风机配备表风机型号风量 （m3/min ）风压（Pa） 功率（kw）备注1322 4000 4600 264 独头通风小于 2000m 射流风机75kw 斜井6. 通风方式6.1 斜井施工通风斜井施工通风第一阶段- 153 - 在斜井施工阶段，采用压入式机械通风。斜井压入式通风方式示意图斜井施工通风第二阶段斜井施工向正洞两侧小于1000m时，采用 2 台轴流式通风机压入式通风。30m30m斜井施工通风第三阶段压入式通风示意图6.2 一般隧道正洞通风
11、隧道独头掘进小于2km的正洞均采用 1 台轴流式通风机压入式通风。 30m图 5 进、出口施工压入式通风示意图6.3 通风管选择及布置隧道风筒采用防静电阻燃柔性风筒（洞口风机连接段采用刚性风筒） ，管径 1.8m，连接靠拉链连接。风管的吊挂质量对风管风阻和供风长度影响较大，为了减少风管弯曲、褶皱产生的局部阻力，应注意以下几点：风管吊挂必须做到平、直、稳、紧，即：在水平面上无起伏，垂直面上无弯曲，风管无褶皱、无扭曲。风管断面应尽量避免突然变化，断面扩大或缩小要逐渐过渡，不同直径的风管连接应采用过渡接头。 实验证明，最有利的扩张中心角是8，- 155 - 最好不要超过 20。风管布置风管与洞内动力
12、线及照明线不得安装在同一侧，考虑洞内设备的操作，风管的安装高度距仰拱填充面不小于4m 。风管距掌子面距离不大于15m ，风机安装在距洞口20m外，风管尽量避免直角拐弯，拐角要圆滑，尽量增大拐弯的曲率半径，在拐角大、风量大的拐角处和穿过台车孔位置设置导向叶片。风管挂拆注意注意洞壁稳定或是否有安全隐患，若有必须先排除后安装。风管出风口随掘进及时延伸，爆破时做好防护，防止风管损坏。高度大于 3m时要用人字梯或升降设备进行风管安装。通风管上不允许加挂重物，风管周围不得堆放尖锐物体。7. 通风管理7.1 风机安装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
13、应多道绑扎，减少漏风。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。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。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。通风机应有适当的备用数量。- 156 - 7.2 风管安装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。风管挂设应做到平、直，无扭曲和褶皱。在平行导坑作业时，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；在正洞作业时
14、，衬砌地段根据衬砌模板缝每5m标出螺栓位置，未衬砌地段，先由测量工在边墙上标出水平位置，然后用电钻打眼，安置膨胀螺栓。布8号镀锌铁丝，用紧线器张紧。风管吊挂在拉线下。为避免铁丝受冲击波振动、洞内潮湿空气腐蚀等原因造成断裂，每 10m增设 1 个尼龙绳挂圈。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。风管最前端距掌子面5m ，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。7.3 通风监测保证隧
15、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。- 157 - 对易形成瓦斯聚积的部位必须采取局部通风，当停风区中瓦斯浓度不超过 1% 时，并在压入式局部通风机及其开关地点附近6m以内风流中的瓦斯浓度均不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。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
16、风筒的漏风情况必须及时修补。采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。7.4 通风系统日常管理和维护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。通风机使用前应卸去废油，换注新油，以后每半月加注一次。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。开启轴流风机前，射流风机必须开启运转，以控制风流方向，防止污浊空气形成小循环。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；
