米仓山隧道通风方案

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1、米仓山隧道施工通风方案米仓山隧道施工通风方案一、工程简介米仓山隧道位于甘肃省陇南境内，隧道左线全长 8688 米，右线全长 8694 米，属于特长隧道。我项目部承建的米仓山隧道出口工程，左线长 4350 米，桩号为：ZK55+930ZK60+280，右线长 4322 米，桩号为：YK55+930YK60+252。隧道最大断面 107.81m2，最大开挖宽度为 12.48 米，最大开挖高度为 10.25 米，坡道坡度为2.98%和0.5%。施工采用钻爆法开挖，独头掘进，挖掘机配合装载机装碴，无轨运输出碴。施工通风需解决的问题：一是毒害气体，主要来源于爆破炮烟，无轨运输车辆柴油机废气，二是粉尘，主

2、要来源于岩尘、炮烟、水泥尘、烟尘等。二、通风计算由于米仓山隧道属于长大隧道，前期（2000 米之前）采用压入式通风，后期采用巷道式通风。为了做到通风一次成功，我们根据施工组织设计，对风量、风压进行科学论证，合理选用通风设备，并认真进行测定，加强风机、风管的安装和维修管理。（一）隧道掘进至（一）隧道掘进至 20002000 米之前风量和风压的确定米之前风量和风压的确定 1、基本计算参数隧道断面 （按类围岩计算） ；循环进尺 ；一次爆破炸药用量 ；洞内作业人数；内燃设备装机功率 ；通风时间 ；风管直径 ；风管平均百米漏风率，风管摩阻系数。2、风量计算在隧道施工通风的风量计算中，需计算排除炮烟所需的

3、风量和排出粉尘所需风量，按施工隧道内的最多人数计算风量，按最低允许风速计算风量及按稀释和排除内燃机废气一氧化碳（CO）等计算风量，并取其中的最大值作为最终需风量进行通风系统的设计。米仓山隧道采用压入式通风，计算过程全部按照压入式通风标准进行计算。按洞内最大工作人数计算风量 kmqQ每人每分钟所需空气量，按每人 3m3/min 计算q洞内同时工作最多人数，按 165 人计算（左线隧道开挖 14m人，右线隧道开挖 14 人，二次衬砌 48 人（4 组台车，1 组 12 人） ，仰拱 20 人，水沟 20 人，喷锚 7 人2（两个工作面同时作业） ，机械司机 20 人，管理人员 15 人）风量备用系

4、数 1.11.15，此处取最大值 1.15kmin/3 .56915. 116533mQ按洞内最小风速计算风量 vsQ 60隧道断面积 90m2（单洞）s允许最小风速，全断面开挖不应小于 0.15m/s，但均不应大v于 6m/s。min/81015. 090603mQ按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量通风时间，取 40mint1 次爆破的炸药用药量，此处取 130KgA隧道断面积 140m2S通风区段长度 2000 米L使用上述公式时，若通风区段长度大于极限长度，式中的极限L应该用代替。按照下面公式确定：L极限L极限L式中紊流扩散系数，=0.8KK隧道断面积 140m2S此处 =3

5、71.4mL按照爆破后稀释一氧化碳（CO）至许可最大浓度的计算公式：通风时间，取 40 分钟t1 次爆破的炸药用药量，本文取 130KgA风量备用系数，=1.10KK按照以上计算结果，取风量最大者作为通风设计的控制要素，328 . 7LSAtQSAKL 500极限mL4 .3711401308 . 0500极限min/1 .13764 .371140130408 . 7332mQ6010 65tKAQmin/1788604010. 113010 653mQ本隧道的最小通风量应为 1788m3/min。漏风计算根据上述各种公式计算所得风量，均未考虑漏风而损失的风量，故洞内实际所需总风量应为：需Q

6、QPQ需漏风系数P计算风量（） 。Qmin/3m根据多年隧道通风测试结果：P100=1%，计算漏风系数得：min/214617882 . 13mQ需阻力计算本隧道通风采用单筒压入式，洞内风筒无变径和转弯布置，因此阻力计算只考虑风筒的延程阻力。2 末摩QRPh摩擦阻力损失摩h风筒末端风量（或工作面的风量） （）末Qsm /3风阻值（） ，对圆管 Rk其中摩阻力系数或风阻值，本文按最不利状况取 0.00013。风管长度（2000m）L风管直径（1.8m）d采用风管式通风时，一般考虑其它阻力为的 5%10%。摩h35 . 6dLRPah309601788 8 . 1 002000013. 05 .

7、62 . 123摩2 . 1)01. 01 (1)1 (11002000 100 100 L PpPahh9 .30%10309%10摩其它总阻力+ =339.9 摩总hh其它hPa考虑漏风及阻力因素，本隧道 2000 米之前的通风量应为2486m3/min。（二）隧道掘进至（二）隧道掘进至 20002000 米之后风量和风压的确定米之后风量和风压的确定米仓山隧道 2000 米之后采用巷道式通风，计算过程全部按照压入式通风标准进行计算。因此时风机根据施工进度，渐次移动布置，每台风机最大通风距离为 1500 米，所以该计算通风距离取 1500 米。按洞内最大工作人数计算风量 kmqQ每人每分钟所

8、需空气量，按每人 3m3/min 计算q洞内同时工作最多人数，按 165 人计算（左线隧道开挖 14m人，右线隧道开挖 14 人，二次衬砌 48 人（4 组台车，1 组 12 人） ，仰拱 20 人，水沟 20 人，喷锚 7 人2（两个工作面同时作业） ，机械司机 20 人，管理人员 15 人）风量备用系数 1.11.15，此处取最大值 1.15kmin/3 .56915. 116533mQ按洞内最小风速计算风量 vsQ 60隧道断面积 90m2（单洞）s允许最小风速，全断面开挖不应小于 0.15m/s，但均不应大v于 6m/s。min/81015. 090603mQ按洞内同一时间内爆破使用的

9、最多炸药用量计算风量通风时间，取 90mint1 次爆破的炸药用药量，此处取 130KgA隧道断面积 140m2S通风区段长度 1500 米L使用上述公式时，若通风区段长度大于极限长度，式中的极限L应该用代替。按照下面公式确定：L极限L极限L式中紊流扩散系数，=0.8KK隧道断面积 140m2S此处 =371.4mL按照爆破后稀释一氧化碳（CO）至许可最大浓度的计算公式：通风时间，取 90 分钟t1 次爆破的炸药用药量，本文取 130KgA风量备用系数，=1.10KK按照以上计算结果，取风量最大者作为通风设计的控制要素，本隧道的最小通风量应为 791m3/min。漏风计算根据上述各种公式计算所

10、得风量，均未考虑漏风而损失的风量，328 . 7LSAtQSAKL 500极限mL4 .3711401308 . 0500极限min/6094 .371140130908 . 7332mQ6010 65tKAQmin/791609010. 113010 653mQ故洞内实际所需总风量应为：需QQPQ需漏风系数P计算风量（） 。Qmin/3m根据多年隧道通风测试结果：P100=1%，计算漏风系数得：min/8707911 . 13mQ需阻力计算本隧道通风采用单筒压入式，洞内风筒无变径和转弯布置，因此阻力计算只考虑风筒的延程阻力。2 末摩QRPh摩擦阻力损失摩h风筒末端风量（或工作面的风量） （）

11、末Qsm /3风阻值（） ，对圆管 Rk其中摩阻力系数或风阻值，本文按最不利状况取 0.00013。风管长度（1500m）L风管直径（1.8m）d采用风管式通风时，一般考虑其它阻力为的 5%10%。摩hPahh2 .21%103 .212%10摩其它总阻力+ =233.5 摩总hh其它hPa考虑漏风及阻力因素，本隧道的通风量应为35 . 6dLRPah3 .212601788 8 . 1 150000013. 05 . 61 . 123摩1 . 1)01. 01 (1)1 (11001500 100 100L Pp870+233.5=1104m3/min。（三）机械设备的选型（三）机械设备的选

12、型合理的通风方案要求通风系统设计合理，风机风管相匹配。如果片面追求大风量风机，而风管直径小，或者风管直径大而风机风量小，都难以保证好的通风效果。 1.风机：根据计算风机应提供的风量和风压及现有设备选型。2000 米之前压入式通风机采用轴流式通风机，其额定风量为2500m3/min,全压力 4200Pa，发电机功率为 2110KW。而通过计算所需风量为 2486 m3/min，因此能够满足 2000 米范围内通风需要。2000 米之后巷道式通风，采用发电机功率为 275KW（共两台，左洞内一台，右洞内一台）和发电机功率为 255KW（一台，左洞内）的轴流风机，其中 255KW 的轴流风机额定风量

13、为 1200 m3/min，而通过计算所需风量为 1104 m3/min，因此可以满足 2000米之后巷道式通风需要。2.风管：一般情况下，取开挖面积的 1/251/20 为柔性风管过风面积，同时要使风管与风机相匹配，据此风机接口 200 米内选配1800mm 的钢丝软风筒，200 米外采用普通软风筒，软风管接头方式为双反边拉链式接头，安装方便、密封性能好。洞口送风风机配置直径为1500mm 的风带。（四）通风方式的选择与确定（四）通风方式的选择与确定通风方式采用大功率通风机将新鲜空气压送到掌子面，然后将废气从里往外挤出。这种通风方式适应于短距离下坡道隧道，而我们施工是洞口 80m 的 2.9

14、8%的上坡，标头处（与 11 标接头）210m-0.8%的下坡，其余 3940m 均为 0.5%的上坡。当隧道掘进到 2000m 时，掌子面的底面高与洞口拱顶 4.9m，掘进到 0.5%上坡与 0.8%的下坡变坡点时，掌子面与洞口拱顶高差为 14.231m。掌子面的底面高与洞口洞顶，油烟废气排除困难，严重的影响职工的身心健康和施工进度。因此，我们分两个阶段组织施工通风系统。第一阶段，隧道开挖2000m 以前的施工通风，左右线采用独立的压入式通风。第二阶段,当右线通过 9 号行车横洞后（即 2000 米后），左右线通过行车横洞贯通后，此时实施巷道式通风。第一阶段：隧道开挖2000m 以前的施工通

15、风，左右线采用独立的压入式通风，如下图所示：通风第一阶段：压入式通风新鲜 空气浑浊空气新鲜 空气 浑浊空气110KW2轴流风机10号行车道9号行车道左 线右 线（）（）110KW2轴流风机11号行车道 （）37KW射流风机37KW射流风机浑浊空气37KW射流风机37KW射流风机说明：1、在洞口各安装一台 110KW*2 轴流风机，单洞压入式通风。2、为了抵消上坡产生的油烟废气排除困难，在左右洞 11 号、10 号车行横洞之间，10 号、9 号车行横洞之间各加设一台 37KW 的射流风机，放置于挂设风筒边墙的另一侧，加大浑浊空气的排出流速。第二阶段：施工中期的施工通风，当右线通过 9 号行车横洞后（即 2000 米后），左右线通过行车横洞连通后，此时实施巷道式通风。将左线洞口 55KW2 轴流风机移至 10 号行车横洞内，封闭右线10 号行车横洞口，风筒通过密封墙后继续给右线开挖面供风。将右线洞口 75KW4 轴流风机拆分成两台 75KW2 轴流风机，一台移至9 号行车横洞口向大里程方向 50 米处，给左线开挖面供风。另一台75KW2 轴流风机放置于左洞口，将新鲜空气送至左洞 10 号车行横洞口，实现通风接力。在 9 号行车横洞内安设