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1、青藏青藏铁铁路西宁至格路西宁至格尔尔木段增建第二木段增建第二线线关角隧道关角隧道 XGZHQ5-1 标标段段隧道隧道施工通风方案施工通风方案中中铁铁十六局集十六局集团团有限公司西格二有限公司西格二线线工程指工程指挥挥部部2008 年年 12 月月隧道施工通隧道施工通风风方案方案一、工程概况一、工程概况新建关角隧道是新建青藏铁路西格二线具有控制性、标志性特点的重点、难点工程，总长度 32.645KM，是目前国内最长的铁路隧道、亚洲在建最长的铁路隧道，也是世界上最长的高原铁路隧道。该隧道位于青海省天峻县境内，属青藏高原亚寒带半干旱气候，年平均气温-0.5，极端最低气温-35.8，最大积雪厚度 21
2、cm，最大冻结深度 299cm，海拔34004000m。我们承建的关角隧道 5-1 标段（17.372km），包括正洞进口及 6 座辅助斜井，正洞、斜井、平行导坑及横通道总长49262m，合同工期 51.8 个月(2012 年 4 月 15 日完成),总投资为 135792 万元。绝大部分工程量是通过斜井来完成的，斜井空间有限，不仅是出碴进料的通道，同时也是通风的通道，如果通风受阻，就会影响 23 个掌子面施工，因此施工通风是工程成功的关键。二、施工通二、施工通风计风计算算1、通风长度各斜井长度、分界里程、计划独头掘进长度见表 1。表表 1 线线隧道各段施工隧道各段施工长长度表度表工区号斜井长
3、度（m）里程分界里程进口段施 工长度（m）出口段施 工长度（m）备注进口DK 280+550DK281+90513551号斜井637DK283+310DK284+15514058452号斜井1038DK285+010DK286+65085516403号斜井1667DK288+510DK289+73518601225在线侧4号斜井1571DK291+110DK292+47013751360在线侧5号斜井1935DK293+710DK295+13012401420在线侧6号斜井2808DK296+110DK297+92298018122、工作面风量（1）正洞施工排除炮烟所需的风量取单位炸药用量 1
4、.8kg/m3,循环进尺 3.5m。开挖断面积67m2，则一次爆破炸药用量 422Kg，炮烟抛掷长度：L0=15+G/5=15+422/5=99m取爆破后通风时间 t=20min,工作面要求新鲜风量：Q=1032m3/min32 0)(8.7ALGt32)9967(422208.7考虑空气高程重率修正系数 Ky=0.697,工作面要求风量, =1235m3/min,平均风速 0.31m/s。KQQ/（2）斜井施工排除炮烟所需的风量斜井开挖断面取 40m2,一次爆破炸药用量 252Kg，炮烟抛掷长度 L0=65.4m，取爆破后通风时间 t=15min,工作面要求新鲜风量 624m3/min，考虑
5、高原海拔 3600m，实际工作面要求风量 747m3/min,平均风速 0.31m/s。3、风机的供风量风机的供风量按稀释内燃设备废气的要求来确定。采用 20t VoLvo 自卸汽车出碴，装机功率 173Kw。车辆在洞内行驶速度 15Km/h，每辆车装碴循环时间为 5min, 则重车的行车间距为 1250m。装载机功率为 150kw。重车的负荷率为 0.9，空车的负荷率为 0.3，装载机的负荷率为 0.8，所有设备的利用率为 0.9。则当通风及运输长度分别为4680m、3000m、2000m 时，所需重车及空车数分别为 4 辆、3 辆、2 辆，装运碴作业工序中内燃设备的实际使用功率分别为 79
6、3kw、622kw、450kw。取单位功率的风量供给系数为 4.0m3/ kwmin，并考虑空气高程重率修正系数，则当通风长度分别为4680m、3000m、2000m 时，压入式风机的供风量应分别达到3798 m3/min、2979 m3/min、2155 m3/min。当通风长度 4680m 时，取平均百米漏风系率 1.25%，漏风系数 PL2.4; 当通风长度 3000m 时，取平均百米漏风系率 1.5%，漏风系数 PL1.82; 当通风长度 2000m 时，取平均百米漏风系率 1.25%，漏风系数 PL2.4。4、风机的全压取通风机设计风量为 3000m3/min,则压力损失为paPQR
7、hLjff377055. 1/5062. 3/22取风机全压为 4100pa,可选用天津市通创风机有限公司生产的 125A2D-2FS132 型对旋式通风机。设计风量3000m3/min，全压 4100pa，电动机功率 2132Kw，双级调速。(2)取通风软管直径 =1.8m,3000m 的管道风阻力系数：,取通风机设计风量为 3000m3/min,则压力损失82/36. 2mNsRfhf=3242 Pa。可选用天津市通创风机有限公司生产的 125AD-2FS132型对旋式通风机。设计风量 3000m3/min，全压 4100pa，电动机功率 2132Kw，双级调速。(3)取通风软管直径 =1
8、.6m,通风长度 2000m，管道风阻系数,当风机风量为 2200m3/min 时压力损失82/36. 2mNsRfhf1823Pa。可选用天津市通创风机有限公司生产的 125AD-FS115型单机轴流通风机。设计风量 2200m3/min，全压 2200Pa，电动机功率 115Kw，双级调速。四、施工通四、施工通风风布置及布置及设备设备1、第一、第一阶阶段通段通风风正洞进口和各斜井施工时，均采用压入式通风。2、第二、第二阶阶段通段通风风（ （1）混合式通）混合式通风风各斜井进入主洞施工时，由于多个工作面同时施工，基于各斜井工区形成独立的施工单元，线、线隧道平行作业，同时挖进，最多可布置四个工
9、作面， （进、出口方向各两个）形成独立的通风系统，因而不受各斜井进度不协调的影响。每个斜井均采用以斜井管道排出为主的混合巷道通风形式，布置方案如图 1图 6 所示。这些系统通风常可满足任意两个工作面同时施工的要求，但当有三个工作面同时施工时，环境状态将恶化。因此，应当在施工组织及管道方面进行调控。施工通风设备见表 2和表 3。图图 1 1图图 2 2图图 3 3图图 4 4图图 5 5表表 2 线线施工通施工通风设备风设备表表风机代号通风长度（m）风机型号设计风量全压（Pa）电机功率 （Kw）配用管道 直径 （mm）备注F进1437125AD-FS9018002200951500F1-1198
10、7125AD- FS110220022001151600F1-21504125AD-FS9018002200951500F2-11935125AD- FS110220022001151600F2-22725125AD- FS1323000410021321800F3-13518125AD- FS1323000410021321800F3-22703125AD- FS1323000410021321800F4-13203125AD- FS1323000410021321800F4-22833125AD- FS1323000410021321800F5-13391125AD- FS13230004
11、10021321800F5-23486125AD- FS1323000410021321800图图 6 6F6-13785125AD- FS1323000410021321800F6-24677125AD- FS1323000410021321800注：1、风机生产厂：天津市通创风机有限公司。 2、全部采用双级调速电机。 3、通风机具体位置参见施工通风布置简图。表表 3 线线施工通施工通风设备风设备表表风机代号通风长度（m）风机型号设计风量全压（Pa）电机功率 （Kw）配用管道 直径 （mm）备注F进1437125AD-FS9018002200951500F1-11987125AD- FS11
12、0220022001151600F1-21504125AD-FS9018002200951500F2-11935125AD- FS110220022001151600F2-22725125AD- FS1323000410021321800低速或单电机运行F3-13518125AD- FS1323000410021321800低速或单电机运行F3-22703125AD- FS1323000410021321800低速或单电机运行F4-13203125AD- FS1323000410021321800低速或单电机运行F4-22833125AD- FS1323000410021321800低速或单电
13、机运行F5-13391125AD- FS1323000410021321800低速或单电机运行F5-23486125AD- FS1323000410021321800F6-13785125AD- FS1323000410021321800低速或单电机运行F6-24677125AD- FS1323000410021321800低速或单电机运行F6-3-125AD-FS9018002200951500注：1、风机生产厂：天津市通创风机有限公司。 2、除注明外全部采用双级调速电机。 3、通风机具体位置参见施工通风布置简图。 4、射流风机功率22Kw，共计12台。（ （2） ）压压入式巷道通入式巷道通
14、风风考虑长大斜井对通风的影响，计划采用压入式巷道通风，用彩钢板将斜井分为进风道及排风道两部分，上部为进风道，下部为排风道及施工通道，具体布置见 7 和图 8。图图 7 压压入式巷道通入式巷道通风风平面示意平面示意图图图图 8 射流射流风风机位置断面示意机位置断面示意图图彩钢板风道沿斜井布设至斜井与主洞交叉口处，然后采用风机通过风筒将高压新鲜空气分流至各施工掌子面，浑浊空气通过下部排风通道排至洞外。考虑进风道内的风压损失，根据实际施工情况，在进风道内部可设置射流风机，加大风速和风量。若主洞单口施工长度超过 1500m，则在主洞内增设接力风机，确保到达各施工掌子面的新鲜空气满足施工要求。3、 、强
15、强化通化通风风与与劳动劳动安全安全环环境管理境管理本工程地处高原、高寒地区、大气中氧含量只有平原地区 70%,冬季极端气温35,自然条件恶劣，隧道采用无轨运输施工模式，通风长度最长的 4700m，内燃废气和爆破烟尘对人体的复合危害严重。因此，除在通风系统中尽可能优化施工通风方案，采用先进的通风设备外，加强现场通风与安全环境的管理和监控是十分必要的。为创造优良的劳动卫生条件，保障施工人员的安全与健康，必须强化以下措施：1、各工区必须成立由专门人员组成的通风班组，负责通风系统的安装、调试、运行、维护、监测与管理。2、指挥部设劳动安全卫生管理机构，购置通风与环境状态监测仪器、仪表，巡回对各工区劳动卫生状况进行实时监测，并作好记录报表，做到每工区每周一次。主要检测项目：作业面的风速、风量、CO、CO2、NOx、粉尘的含量、洞内外温度、隧道内平均风速、风机的运行状况、通风管道的漏风率等。3、当作业面环境严重超过国家规定的标准时，监测人员和安全员有权责令停止作业，撤出人员并进行整改，施工人员有权拒绝工作。4、指挥部设立定点的制氧站，各工区设立洞外供氧站，必要时在洞内设氧吧。5、指挥部将通风与劳动卫生状况的监控作为重要工作内容，并定期组织巡回大检查。
