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1、山西中南部铁路通道ZNTJ-6标南吕梁山隧道1、2号斜井通风方案中国中铁隧道集团有限公司二00年十二月南吕梁山隧道1、2号斜井通风方案一、南吕梁山隧道1、2号斜井情况简介南吕梁山隧道1号斜井位于隧道左线左侧，采用双车道无轨运输，与正 洞交与DK304+300,斜井长2510m ,综合坡率为-11.1%。1号斜井承担正洞施工 任务：左、右线起讫里程均为DK301+285DK306+775,长5490m；其中V级 围岩97m、W级围岩805m、III级围岩600m、II级围岩3988m，各级围岩所占 比例分别为：1.77%、14.66%、10.93%、72.64%。南吕梁山隧道2号斜井位于隧道左线
2、左侧，采用双车道无轨运输，与正 洞交与DK309+150,斜井长2730m,综合坡率为-11.4%。2号斜井承担正洞施工 任务：左、右线起讫里程均为DK306+775DK310+800，长4025m；其中V级 围岩1080m、W级围岩1345m、III级围岩1600m，各级围岩所占比例分别为：2 6.83%、33.42%、39.75%。施工长度3015 一施工长度25m施工长度375m一施工长度50m二、通风方案选择及说明：兰渝西秦岭隧道罗家理斜井通风有成功经验可循，原计划1、2号斜井均采用接力式通风，后计划2号斜井改为隔离巷道式施工通风方案。具体修改原因为：1、后续斜井施工过程中2号斜井由于
3、处于河道风口处，相较于1#通风， 2#井通风相对困难，通风量需求大，主要表现为排烟困难，炮烟、车辆尾气、 灰尘集中于进洞200500m之间。根据洞内排烟需求，只能加大通风量、延 长通风时间，直接导致通风成本增加。下面是8月通风到11月份1#、2#通 风耗电统计：月份斜井、8910111号斜井用电（度）6048696022056141982号斜井用电（度）14760424723974449032因此2号斜井存在新鲜空气易送入，而污风不宜排出的情况，采用隔离 巷道式施工通风有利。2、2号斜井线路设置有2处较大的曲线拐弯，对接力式通风风损比较大。3、对于污风不宜排出问题，拟在2号斜井井底设置通风竖井
4、，有效解决 污风排出问题，且有利于巷道内风的循环。4、可以通过2个近似斜井，直观比较两种通风方案，采集相关数据，为 类似斜井通风提供依据。三、附件：附件1-1：南吕梁山隧道1#斜井接力式通风方案附件1-2：盖雅独头通风方案附件2：南吕梁山隧道2#斜井隔离巷道式通风方案附件1-1:南吕梁山隧道1#斜井接力式通风方案中隧集团晋中南铁路六分部2010-12一、编制依据1.1#斜井平面示意图、斜井横断面图、正洞横断面图；2. 初步的人力与非人力施工资源配置概况；3. 可能在隧道内使用的施工机械、设备、器具等处于II类及其以上状态 时的能耗指标；4. 相关的标准、规范、指南、规则等；二、通风设计标准隧道
5、施工通风的目的是供给洞内足够的新鲜空气，并冲淡、排除有害气 体和降低粉尘浓度，以改善劳动条件，保障作业人员身体健康。在隧道施工过程中，由于钻爆、装运、喷砼产生有害气体和粉尘及开挖 揭露地层释放的有害气体使隧道内作业环境受到污染，必须采用机械通风的 方法向洞内供给新鲜空气，以稀释有害气体降低粉尘浓度，隧道内施工作业 环境要达到下列卫生标准：隧道中氧气含量按体积计不得小于20%，温度不宜高于28C。粉尘允许浓度，含10%以上游离二氧化硅的粉尘，每m3空气中不得大于 2mg；。含游离二氧化硅在10%以下时，每m3空气中不得大于4mg。有害气体浓度：一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3,在特殊情况下施
6、工人员必须进入工作 面时可为100mg/m3，但工作时间不得超过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。隧道内噪声不宜超过90dB。三、通风设计原则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。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。四、设备选型及通风施工通风所需风量按洞内同时工作的最多人数、洞内允许最小风速、一 次性爆破所需要排除的炮烟
7、量和内燃机械设备总功率分别计算，取其中最大值作为控制风量。风量计算参数确定项目单位数量说明断面积m255单个掌子面一次爆破炸药量kg200单个掌子面洞内最多作业人数人30单个掌子面，按每道工序总和考虑装碴车功率kw160按1台计算出碴车功率kw4X250按6台车计算通风时间min30最低风速m/s0.15风管直径m1.5拉链式软风管，建议采用20m/节风管百米漏风率%1.5风管摩阻0.02隧道沿程摩阻系数0.025正洞最长通风距离m3000风量计算按洞内同时工作 的最多人 数30 人计Q人=q-n k = 3X30X1.25=112.5 m3/min式中：q作业面每一作业人员的通风量，取3 m
8、3/min；n 作业面同时作业的最多人数，取30人。k风量备用系数，取1.25。按爆破工作量确定需风量按洞内同一时间爆破使用的最大炸药量所产生的有害气体稀释到允许浓度时计算风量（即按一次性爆破所需要排除的炮烟量计算）。225 = 席式中：a 掘进断面面积，全断面开挖55 m2；t通风时间，30min；G同一时间起爆总药量，按钻眼4m，进尺3m计算，火工品单耗量1.11.3，这里暂取 1.2；则 G200kg；0淋水系数，取0.8；b炸药爆炸后有害气体生成量，计算取40L/kg；P通风管漏风系数，取P=1.02；L通风长度（22950m）或临界长度（L）,临界长度用公式L=GbK/AP2=815
9、m。（式中K为紊流系数，取0.65）。取 L=min L, L，=75m。贝lj，按上式计算可得Q2 = 246.39m3/min按稀释内燃机废气计算需风量。内=H q , n=1073 m3/min式中：H 一内燃机械总功，进入正洞单个作业面按1台装载机（单机功 率162Kw），1台挖机（单机功率110Kw），3台大车（单机功率340马力，乘 0.74转换为功率）考虑。n一综合考虑负荷率、机械利用率，取值0.30.4。这里取0.35。q 一内燃机械单位功率供风量，3m3/ （minkW）。按最低风速计算需风量qm=s -V - 60=55 X0.15X 60=495 m3/min式中：Q4一
10、最低风速需风量，m3/min；y 一最小允许风速，取0.15m/s；s 一隧道断面积，55m2。经计算正洞每个掌子面需风量Q4 =1073+112.5=1185.5m3/min。最大供风量确定通过以上计算取最大值作为计算风量，Qmax=maxQi=112.5,246.39,1185.5,495=1185.5m3/min贝lj,通风机要求提供风量：Q供=nKQmax式中，K高原修正系数，取K=1；n为储备系数，这里取1.15，含风管漏风系数等。Q供一一通风机要求提供风量（m3/min）Q 供= 1.15X1X1185.5 = 1304.05 （m3/min）通风阻力计算隧道总风压h总=h摩总+h
11、摩局+h其它h摩总管道摩擦阻力（Pa）h 摩总= 6.5Xa LQ 面 Q 供/D5L管道长度（m）；Q面一一掌子面风量（m3/s）；以保证掌子面作业人员需求风量。这里取Q人；Q供一一风机供风量（m3/s）；D风管直径（m），斜井取2.0m，正洞按1.5m；a 风管摩擦阻力系数（N S2/m2） , a =p A /8，其中p为空气密度（p =1.176kg/m3），A 为达西系数（A =0.015）；则。=0.0022贝IJ，第一阶段：斜井口至井底风廊段h摩总= 804（pa）第二阶段：井底风廊至开挖面h摩总= 1175（pa）；h摩局一一局部性的压力损失（Pa），如风道缩小、转弯等。通风管
12、采取 同直径连接，沿洞身侧壁布置，此部分压力损失可以忽略不计。h其它其它因素增加阻力（Pa），根据施工安排综合考虑12.5%。经计算得出，隧道总风压为：第一阶段：斜井通风h总1 = 904.5 (Pa)，按独头压入式通风设计，风机、通风管按井底需求 布设。第二阶段：正洞开挖期间通风h总2 = 1322 (Pa)按同时向3个掌子面通风设计，单个掌子面需风量为 1185.5方，斜井通风机供风量为：1185.5x3=3556.5 m3通风管道及设备选型通风机型号的选择按以下三个条件：通风机产生的风量不能不小于理 论计算风量；通风机直径与选取通风管直径不能差别差别太大；风机全 压值N管道总阻力(工作风
13、压)；在净空允许的情况下，尽可能采用大直径风管配大风量通风机，以减少 能耗损失的原则，按同时向3个作业面送风考虑。南吕梁山1#斜井及正洞通 风将按两步接力的形式施工，采用混合式方式。在斜井段采用2台2X182KW 轴流风机向井底风囊供风，正洞4个工作面进口方向2个面布设2台2 X110KW 轴流风机、2#井方向布设2台2X75轴流风机，并在三叉口位置设置2台37KW 射流风机向斜井方向抽出污风，以提高污浊空气的向外流动，斜井井身段风 管选用直径2米的通风软管，正洞段选用直径1.5米的通风软管，按最长通 风距离进口方向3000米计算。通风设备及数量见下表。南吕梁山斜井通风设备表名称型号技术参数数
14、量速 度(r/min)风压(Pa)风量(m3/min)功率(3)轴流风机SDF （C）-No14高速1078686021134116185X22台中速47031361756277160X2低速27417251152208530X2轴流风机SDF（C）-No12.5高速930592016953300110X22台中速40627041407221945X2低速2371487923167022X2轴流风机SDF（C）-No11.5高速86053551171228575X22台中速6292445975153624X2低速3551375639126712X2轴流风机SDF（C）-No11高速86053551015198555X21台中速6292445690134517X2低速
