瓦斯隧道通风专项方案

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1、瓦斯隧道通风实施专项方案一、工程概况1、隧道概况杨家岩隧道全长3205m，为低瓦斯隧道。低山剥蚀地貌，地面高程300630m，自然横坡1030，部分地段陡峭，陡坎下基岩出露。斜坡地段植被茂密，地势较平坦及沟槽地带多垦为旱地少量水田，隧道范围内自然村较多，进出口均无道路相通，交通条件较差。杨家岩隧道进口里程为LSD3K8+965，出口里程为LSD3K12+175。隧道2845m处于11.6下坡，365m处于3下坡。出口234.39m位于半径6000m的曲线上，其他地段处于直线段上。李家山隧道属低山剥蚀地貌，自然横坡1030，部分地段陡峭，陡坎下基岩出露。斜坡地段植被茂密，地势较平坦及沟槽地带多垦

2、为旱地少量水田，隧道范围内有张家山、李家山、三源河沟等村庄，有便道可达隧道附近，交通较为方便。 隧道全长2856m,LSD2K4+832LSD2K7+688,最大埋深289m，3.5的单面下坡。进口329m位于半径1600m曲线上，出口175.6m位于半径3000m曲线上。隧道LSD2K5+000LSD2K7+000为高瓦斯段，长2000m，其余段为低瓦斯段。在LSD2K5+635线路右侧20m处设置直径1.5m通风竖井,竖井深188m,通过横通道与隧道相连,横通道中线与隧道大里程方向夹角为45o。2.工程地质及水文地质 （1）地质构造 杨家岩隧道穿越地层岩性有侏罗系中统下沙溪庙组（J2xs）

3、泥岩夹砂岩；侏罗系中统新田沟组（J2x）泥岩夹砂岩；侏罗系中下统自流井组（J1-2z）泥岩夹砂岩。隧道范围内未见断层及褶皱迹象，岩层单斜，垂直节理较发育，浅部基岩多发育风化卸荷裂隙，围岩自稳性较差，应加强临时支护，紧跟衬砌，防止坍塌。隧道正常涌水量约为1480m3/d，雨季涌水量约为2960m3/d。中厚层砂岩段或地层接触带可能会出现股状涌水现象，地表水对砼无侵蚀性。 李家山隧道穿越中下侏罗统泥页岩、砂岩及少量灰岩地层，构造部位位于华蓥山背斜北倾伏端轴部附近，未见断层构造，岩层单斜，产状 N50W/15N，垂直节理裂隙较发育。隧道正常涌水量约为1903m3/d，雨季涌水量约为3806m3/d。

4、 隧道主要工程地质问题为岩溶、有害气体、危岩落石。 （2）地震动参数 该区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s；对应地震基本烈度为度。 （3）地表水及地下水 地表水主要为沟、塘水及水库水；地下水以基岩地下水为主，少量岩溶水，水质属：HCO3- - Ca2+型水，对砼无侵蚀性。二、 通风设计依据 施工通风是隧道施工的重要工序之一，是瓦斯隧道施工安全施工的关键。合理的通风系统、理想的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工安全和施工人员身心健康的重要保证。根据以往隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果，按照自称体系的原则，综合考虑施工过程中可能出现的情况，制定隧道通风方

5、案。1、 通风设计依据 （1）根据施工图纸及相关设计文件。 （2）建技2010152号关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理工作的通知 （3）铁路隧道工程施工技术指南 TZ 204-2008 （4）铁路隧道工程施工质量验收标准 TB10417-2003 （5）铁路隧道工程施工安全技术规程 TB 10304-2009 （6）铁路瓦斯隧道技术规范 （7）煤矿安全规程 （8）防治煤与瓦斯突出规定2、 通风设计标准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2m

6、g。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。（3） 瓦斯隧道装药爆破时，爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必须小于1.0%；总回风道风流中瓦斯浓度应小于0.75%。 开挖面瓦斯浓度大于1.5%时，所有人员必须撤至安全地点并加强通风。（4）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。（5） 隧道内气温不得高于28.（6） 隧道内噪声不得大于90dB。（7） 隧道施工通风应

7、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。（8） 瓦斯隧道施工中防止瓦斯积聚的风速不得小于1m/s. 三、通风设计的原则1、通风系统（1）瓦斯隧道需要的风量，须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯绝对涌出量分别计算，并按允许风速进行检验，采用其中的最大值。（2）瓦斯隧道施工中，对瓦斯易于积聚的空间和衬砌模板台车附近区域，可采用空气引射器气动风机等设备，实施局部通风的办法，以消除瓦斯聚集。（3）瓦斯隧道施工期间，应实施连续通风。因检修、停电等原因停机时，必须撤出人员，切断电源。恢复通风前，必须检查瓦斯浓度，压入式局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中的瓦斯浓度都

8、不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。 2、通风设备 李家山隧道出口和杨家岩隧道进口均采用压入式通风，各设两台SDF-NO12.5型轴流流风机，配以1500mm软质风管，风管采用1500mm软质双抗（抗燃烧、抗静电）风管，每节30m，具有风阻小、漏风低，强度高等优点。（1） 压入式通风机装设在洞外30米位置，避免污风循环。瓦斯隧道的通风机设两路电源，并装设风电闭锁装置，当一路电源停止供电时，另一路应在15min内接通，保证风机正常运转。（2） 瓦斯隧道必须有一套同等性能的备用通风机，并经常保持良好的使用状态。（3） 瓦斯隧道应采用抗静电、阻燃的风管。风管口到开挖面距离应小于5m，风管百米漏

9、风率应不大于2%。 四、通风方案1、瓦斯隧道通风量计算杨家岩隧道分两个工区施工，贯通里程为LSD3K10+671，其中我工区施工杨家岩隧道进口1706m，采用压入式通风。李家山隧道分两个工区施工，贯通里程为LSD2K6+227，其中进口工区施工长度为1395m及长度为188m的竖井；出口工区施工长度为1461m。进口工区通风方式分如下两个阶段：第一阶段采用压入式通风；第二阶段在正洞与通风竖井贯通以后利用通风竖井吸出形成混合式通风。隧道出口工区采用压入式通风。洞口分别设置通风班组，每组由3人组成，24小时轮班作业，负责通风设备管理与维护，风压、风速检测，确保施工通风正常进行。 现以高瓦斯隧道李家

10、山隧道出口为例计算通风量： 、根据同一时间，洞内工作人员数计算Q1nK风量备用系数，采用1.2M同时在洞内工作人数（取60人）Qn每人工作人员所需新鲜空气，取4m3/min计算得：Q1=288 m3/min。 、按洞内同一时间爆破使用的最大炸药量计算风量采用公式：Q2=式中：T通风时间，取30min。G同一时间起爆总药量(kg)，根据级台阶钻爆设计取G=206.4kg。A掘进断面面积，按级断面55.5m2计算。淋水系数，取0.8b炸药爆炸后有害气体生成量，取40LkgL通风长度(1461m)或临界长度(L)，长度由施组设计进度确定，临界长度用公式L12.5GbKAP2计算(式中K为紊流系数，取

11、0.65)。P通风管漏风系数，按百米漏风率(P100)通风管1.5m取1.2%。 则：P=1/(1-1.2%)（1461/100）=1.2临界长度L用下式确定计算：L=12.5 =12.5206.4400.65/(55.51.22)=893m当LL时，使用L来计算风量，当LL时使用L来计算风量，本项目中LL应采用L来计算。所以：Q2=(2.25/30)206.4(55.5893)20.840/1.221/3=1681(m3/min)、按允许最小风速计算风量按允许风速计算风量时，参照了煤矿安全规程和铁路瓦斯隧道技术规范两个标准，但差别较大；为确保安全，对本隧道最低风速仍按1m/s进行通风设计；对

12、塌腔、模板台车、加宽段、避车洞等处增加局扇进行解决。采用公式：Q360AV式中：Q3计算风量，m3/min；A最大断面，55.5m2；V洞内允许最小风速，1m/s，按平时2台空压机供风183*2=366 m3/min。则：Q36055.51-3662964m3/min、按照独头坑道瓦斯涌出量计算所需风量：Q4=QCH4K(BgBg0)=0.121.6（0.5%-0）=38.4 m3/minQCH4按瓦斯最大涌出量0.12 m3/minK瓦斯涌出的不均衡系数，取1.6；Bg工作面允许的瓦斯浓度，取0.5%；Bg0 送入风流中的瓦斯浓度，取0。、按内燃机械设备总功率核算洞内每个掌子面内的通风量由于

13、内燃机的制造型号、结构、燃料、负荷等因素确定，本工程洞内按每KW供风量不小于3m3/min进行计算。即Q5=niS式中：ni洞内同时使用内燃机作业的总KW数；S洞内同时使用内燃机每KW所需风量，取3m3/min计算；洞内每个掌子面使用的内燃机按2台斯太尔自卸汽车(150KW)和1台装载机(154 KW)计算，总功率为2150154=454KW。Q5=niS=4543=1362m3/min、 最大风量确定由前面计算结果知：Qmax=Q3=2964(m3/min)。则：Q供=KPQmax式中：K为高原修正系数，不受影响，取K=1；P通风管漏风系数，根据前面计算结果P=1.2Q供=KPQmax=11

14、.22964=3557(m3/min)、 通风阻力管道摩擦阻力(h摩)按下式计算：h摩=6.5aLQ面Q供/3600 d5式中：L管道长度(m)；Q面掌子面风量(m3/s)；Q供风机供风量(m3/s)；d风管直径(m)；风管摩擦阻力系数，根据经验取0.0006。则：h摩=6.50.0006146129643557(36001.55)=2197(Pa)。实际所需风压：h总=1.15h摩=1.152197=2526(Pa)根据计算，李家山隧道出口工作面最大风量及风压如下表所示。李家山隧道出口工区风量表位 置通风长度(m)Q1(m3/min)Q2(m3/min)Q3(m3/min)Q4(m3/min

15、)Q5(m3/min)Qmax(m3/min)Q供(m3/min)工作风压(Pa)李家山隧道出口14612881681296438.41362296435572526按照上面计算方法，杨家岩隧道进口1706米，通风管漏风系数P为1.23,临界长度(L)为839m，洞内允许最小风速V取1m/s,推出杨家岩隧道进口工作面最大风量及风压如下：杨家岩隧道进口工区风量表位 置通风长度(m)Q1(m3/min)Q2(m3/min)Q3(m3/min)Q4(m3/min)Q5(m3/min)Qmax(m3/min)Q供(m3/min)工作风压(Pa)杨家岩隧道进口17062881613296438.41362296436452630