[高等教育]10施工辅助工作.ppt

10 施工辅助工作 Auxiliary works for construction,基本作业：钻眼爆破、出渣、支护、衬砌 辅助工作：通风防尘、压气供应、施工供水与排水、供电、照明、提升运输、信号、通讯等。,10.1 通风防尘工作,一、施工通风的目的 （1）供给新鲜空气。O2含量不低于20。 （2）冲淡与排出有害气体 有害气体：CO、SO2、N02和NH3等。 容许浓度规定：CO为30mg/m3，SO2为15mg/m3， NO2为5mg/m3， NH3 为30mg/m3 （3）降低粉尘浓度 粉尘中游离SiO2对人体危害很大，易患矽肺病。 游离SiO2的粉尘应控制在2mg/m3以下 （4）降低地下空间内温度 矿山作业温度不能超过26，铁路隧道28 ， 公路隧道30 ,采用强制式机械通风。 根据通风机的作用范围，分为： 主机通风； 局部通风。 通风方式： 按风管形式： 风筒式、 巷道式、 风墙式 按通风机的工作方式： 压入式 、 抽出式、 混合式,10.1.2施工通风方式,（一）管道式 (风筒)通风,压入式通风,抽出式通风,混合式通风,压入式 ： 局部通风机必须安装在由新鲜风流通过的巷道内。隧道施工时，由于洞口直通外界，扇风机可安置在洞口外一定距离。 风筒出风口距工作面的距离一般10m为宜。 压入式通风可采用胶质柔性风筒，单机可使用于100m400m内的独头道，多机串连可使用于400m800m的独头巷道 能较快排除工作面的污浊空气，拆装简单 但污浊空气排除时流经全洞，时间较长,抽出式： 用局部通风机将工作面爆破所产生的有害气体通过风筒吸出，新鲜风流则由巷道进入工作面 风筒的排风口必须设在主要巷道风流方向的下方，距掘进巷道口10m以上。 这种通风方式一般需要金属风筒。 由于风筒吸入口附近的风速随着远离吸入口而急剧降低，有效吸程小，工作面排烟时间长。 污浊风流通过局部通风机，安全性差。 其优点是不污染巷道，但新鲜空气流经全洞，到达工作面时已不太新鲜。 适合于长度在400m以内的独头巷道。,混合式： 压入式和抽出式联合应用，具有以上二者的优点； 适合长度800m1500m左右的独头巷道； 抽出、压入风口的布置最小要错开30m； 以抽为主，以压为辅。抽出风机能力要大于压入式风机2030,（二）巷道式通风,平行巷道施工时，在平行巷道口安装通风机使正洞和平行巷道形成循环系统，污浊空气由平行巷道抽出，正洞流入新鲜空气。 特点：通风阻力小，风量较大，长隧道施工比较有效,（三）风墙式通风 适用于隧道较长，一般风管式通风难以解决，又无平行导坑可利用的隧道施工。 利用隧道成洞部分空间，用砖砌或木板隔出一条风道，以缩短风管长度，增大通风量。,10.1.3通风方式的选择,避免自然通风 压入式污浊气流流经整个坑道 抽出式速度慢，需结合局部通风 混合式成本高,三、风量与风压计算 1风量计算 （1）按洞内同时工作的最多人数计算 q1=knq/60 m3/s 式中 k风量备用系数，1.11.25 n洞内同时工作最多人数； Q每人每分钟所需新鲜空气， 隧道取q=3m3人min 矿山取q=4m3人min啊,10.1.4通风机选择,（2）按冲淡因爆破产生的有害气体计算 CO对人体危害最大，以CO为衡量标准，将其他有害气体都换算为CO再进行计算，一般1ks炸药爆炸后产生的有害气体换算成CO按40L计。则爆破后稀释CO至允许最高浓度的风量为： q2 = m3/s 式中 q2 爆破后稀释有害气体所需风量； A 次爆破的炸药量，kg； b 1kg炸药爆炸时产生的有害气体折合成 CO体积，40L； t 通风时间， s。一般2030min。,临界长度：从工作面到炮烟被稀释到容许浓度处的巷道距离： L400A/S 式中，A一次爆破的炸药量，kg； S巷道的净断面积，m2；,按最小风速验算风量： q3VminSmax m3s 式中 q3工作面最小风速所需风量； Vmin保证洞内稳定风流的最小风速，全断面开挖时为0.15ms，导坑开挖时为 0.25 ms； Smax开挖最大断面积，m2。 按上述三种情况计算后，取其中最大者为计算风量qj，,四、风机选择,1 要求通风机提供的风量计算 Q=Pqj m3s； 式中， P管道漏风系数。与风管直径、总长、接头质量、风压、风管材料等因素有关，其值可在有关技术手册和通风书籍中查得。 大致范围：1.01.5，或者更大一点。,2要求通风机达到的风压 为保证将所需风量送至工作面，并在出风口仍有一定风速，要求通风机的风压必须克服沿途所有的阻力。 hjhm+hc+hz Pa 沿途摩擦阻力 hm=9.8 ， 当为圆形风筒时： hm=6.5 式中， 风筒摩擦阻力系数，与风筒材料性质、表面粗糙程度有关，可在有关设计手册中查得； L风筒长度，m； U风筒周边长度，m； S风筒断面积，m2； d风筒直径，m。,沿途局部阻力hc 包括风筒拐弯和断面变化所产生的阻力 hc9.8 式中，g重力加速度； 局部阻力系数，可在有关手册中查得。,3. 通风机选择 根据通风量Q及总风阻hj，从通风机技术性能表中选择合适型号的风机。 或者根据风机的特性曲线选择：,在特性曲线上作出Q和hj的交点，交点要在曲线的包络范围内。选最接近且稍大于交点的风机。 对于风筒式通风，当管路较长、需风压较高时，可采用多台风机串联； 对于巷道式通风，需风量较大时，可采取多台风机并联。 多台风机串联或并联时，应尽量采用相同型号通风机。,五、风筒选择 1. 风筒类型的选择 柔性风筒：胶皮风筒、塑料风筒 只能用于压入式 刚性风筒： 铁皮风筒、玻璃钢风筒 适用于压入式或抽出式,2. 风筒直径的选择 风筒大多数为圆形断面 直径一般300mm1000mm 经验数据： 通风距离200m，d400mm 通风距离200500m， d500mm 通风距离5001km， d600800mm 通风距离1km， d8001000mm,六、防尘工作 粉尘来源：凿岩、爆破、装岩、喷射砼等 降尘要求：控制在规定的2mgm3之内 综合防尘： 湿式凿岩标准化 潮式喷浆正规化 机械通风经常化 喷雾洒水制度化 人人防护普遍化,第二节 压缩空气供应工作,地下施工中用到的风镐、凿岩机、压浆机等均由空气压缩机提供压缩空气作为动力。,地下工程施工一般需在地面设置空压机站； 空压机站外应设冷却水池，以给空压机降风,10.2.1压气机站布置,隧道施工时，空气压缩机（简称空压机，又叫压风机）通常设在洞口； 矿井施工时设在地面。 空气压缩机的生产能力可按下式计算：,Q(1+)kKmq m3/min,式中 空压机使用安全系数， 电动空压机为1.301.50， 内燃空压机为1.361.60；,10.2.2压气站能力计算,k空压机磨损引起效率降低的修正系数，k=1.051.10； Km海拔高度增加引起的耗风量修正系数， 4500m以下时，为1.01.43（每增加300m，Km增加0.040.03）； q同时工作的各种风动工具耗风量， q=Nqklk2 N使用台数； q每台耗风量，m3min； kl同时工作系数，凿岩机为1.000.65，其他风动工具为1.000.55； k2风动工具磨损系数，凿岩机为1.15，其他风动工具为1.10。,1盐水泵，2盐水箱、蒸发器，3氨液分离器，4氨压缩机，5油氨分离器 6集油器，7冷凝器，8储氨器，9空气分离器，10冷却水泵，11节流阀，12去路干管,类型： 电动、内燃；移动式、固定式; 活塞式、滑片式、离心式、隔膜式 选择： 短隧道多采用移动式内燃空压机 长隧道及矿山多采用固定式大型电动空压机 矿山常用L型，如3L10/8型、4L20/8型等,10.2.3空压机选择,制冷系统图：见图113,10.2.4压风管道设置 压风管一般采用无缝钢管 直径根据工作面的需风量计算：,Qi在管路中通过的压气量，m3/min 经验：100300mm，管壁厚度一般为46mm 型号表示：1084.5mm,mm,d20,第三节 供水与排水工作,10.3.1水平巷道（隧道）排水 1上坡巷道施工排水 顺坡自然排水方式， 排水沟坡度与线路坡度一致 2下坡进洞施工排水 需用机械排水。两种方式： 分段开挖反坡水沟，分段处设集水坑，每个集水坑配备一台水泵，由水泵把水逐段排出洞外。不需排水管，水泵多，需开挖反坡水沟。 一般在隧道较短、坡度较小时采用。 长距离开挖集水坑，工作面积水用辅助小水泵排到近处集水坑内，再用水泵将水排出洞外。 水泵数量少，需排水管，主水泵需常移动。 一般在隧道较长，涌水较大时采用。,10.3.2倾斜巷道排水 由上向下施工时需要排水工作。（斜井或斜巷） 1工作面直接排水 潜水泵排水 涌水量小于57m3h 特点是体积小，重量轻，便于移动等。 电动和风动。常用风动潜水泵， 喷射泵排水,水泵排水：涌水量30m3h,2分段截排水 涌水点下方有临时泵房和水仓时，可在涌水段以下挖几条横向水沟，将水汇集到截水沟引入临时水仓，由卧泵排至地面。 涌水点下方无临时泵房和水仓时 （a）在下方轨道下掘一临时水窝，用喷射泵将水排至上部临时水仓。 （b）在下方巷道帮掘一水窝，用卧泵将水排至上部临时水仓。,10.3.3立井涌水的治理,1. 注浆堵水 地面预注浆 工作面预注浆 2. 导水与截水 主要是治理井壁或井帮淋水 导水,挡水板截水 模板立好后，在浇灌混凝土前，可用挡水板挡住砌壁工作面上方的淋水。 这种方法只是在井底停止作业时才宜采用。 截水,3.钻孔泄水 条件：凿井前，必须有巷道预先通往井筒底部，且井底新水平已构成排水系统。 关键：保证钻孔的垂直度， 保护钻孔，防止矸石堵塞,4. 井筒排水 吊泵排水 普通吊泵：NBD型吊泵，适用于浅井 高扬程吊泵：80DGL型系列吊