隧道通风专项方案.doc

- 1 - 目目 录录 一、编制依据和原则一、编制依据和原则2 1 1、通风设计依据、通风设计依据2 2 2、编制原则、编制原则3 二、工程概况二、工程概况3 （1 1）地形地貌）地形地貌3 （2 2）地层岩性）地层岩性3 （3 3）主要技术标准）主要技术标准4 （4 4）水文地质特征）水文地质特征4 三、通风设计标准三、通风设计标准4 四、通风设计的原则四、通风设计的原则5 1 1、通风系统、通风系统.5 2 2、 通风设备通风设备.6 五、通风方案五、通风方案6 六、施工通风检测六、施工通风检测9 1 1、风速测定、风速测定9 2 2、风速测定要求、风速测定要求10 3 3、计算表速和隧道的平均风速、计算表速和隧道的平均风速13 4 4、隧道通风量计算、隧道通风量计算13 七、施工通风安全措施七、施工通风安全措施14 1 1、 施工通风安全管理措施施工通风安全管理措施.14 2 2、施工通风安全技术措施、施工通风安全技术措施.18 八、注意事项八、注意事项20 - 2 - 通风专项施工方案 一、编制依据和原则 施工通风是隧道施工的重要工序之一，是隧道安全施工的关键。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，按照自成体系的原则，综合考虑施工过程中可 能出现的情况，制定隧道通风方案。 1 1、通风设计依据、通风设计依据 国家、公路现行设计规范、施工规范、验收标准和有关规定； 承发包合同、招投标文件； 古交兴能电厂至太原供热管线隧道施工设计文件和施工图纸； 古交兴能电厂至太原供热管线隧道施工现场调查所获得的地质、 水文、气象等资料； 公司以往类似工程的施工经验、工法； 可资利用的新技术、新工艺、新材料、新设备等； 国家及地方施工安全、工地保安、人民健康、环境保护等方面 的具体规定与技术标准。 - 3 - 2 2、编制原则、编制原则 （1）严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验 收标准。 （2）坚持技术先进性，科学合理性，适用性，安全可靠性与实事 求是相结合。 （3）对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科 学管理的原则。 二、工程概况 （1 1）地形地貌）地形地貌 项目区西部为吕梁山脉，北部为云中山余脉，东南为太原盆地，西 北为汾河河谷。供热 3 号隧位于吕梁山脉东翼的石千峰山北麓，地貌特 征属中低山区。总体地形复杂，山势陡峻， 山梁山坡一般被第四系黄土 覆盖，较大沟谷及边坡基岩裸露，海拔高程介于 888.98 1385.5 米， 相对高差 496.52 米，总的地势为西高东低，微地貌为梁、峁、坎、悬崖 峭壁和侵蚀冲沟，基岩风化剥蚀强烈，切割较深，切割深度可达 100m， 形成峰峦迭嶂悬崖峭壁的地形，沟谷横截面呈“V”字型，平面呈树枝状 分布。植被以有刺灌木和杂草为主， 、局部段发育松柏树。 （2 2）地层岩性）地层岩性 隧道出口处洞体埋深为 26m，地层柱状节理发育，底部为碎石土， 呈松软结构和巨块状整体结构，层间结合差，岩体完整性差，无地下水， - 4 - 边坡稳定性较差。 本标段出露地层由老至新为奥陶系中统上马家沟组（O2s） 、峰峰组 （O2f） ；石灰系中统本溪组（C2b） 、上统太原组（C3t） 、山西组（C3s） ； 上第三系上新统保德组（N2b） ；第四系中更新统离石组（Q2l） 、上更新 统马兰组（Q3m） 、全新统（Q4） 。 （3 3）主要技术标准主要技术标准 隧道建筑限界：净宽 10 米，净高 5 米。 最小纵坡:-0.3%。 抗渗等级：S8。 地震参数：地震基本烈度为。 （4 4）水文地质特征）水文地质特征 隧址区含水岩系根据岩性特征、地下水赋存条件、水理性质及水力 特征可分为奥陶系碳酸盐岩类岩溶水含水岩系、石炭、二叠系碎屑岩夹 碳酸盐岩裂隙岩溶水含水岩系、第四系松散岩类孔隙水含水岩系及断层 破碎带岩溶水含水岩系。本段含水层较多，含水量较丰富，岩溶、断裂 发育，水文地质条件较为复杂。 三、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： 空气中氧气含量，按体积计不得小于 20%。 - 5 - 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 2mg。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。 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。 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。 隧道内气温不得高于 28。 隧道内噪声不得大于 90dB。 隧道施工通风应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。 瓦斯隧道施工中防止瓦斯集聚的风速不得小于 1m/s。 四、通风设计的原则 1 1、通风系统、通风系统 隧道掘进工作面都必须采用独立通风，严禁任何两个工作面之间串 连通风。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 - 6 - 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。 隧道施工中，对集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。隧道在施工期间，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。 2 2、 通风设备通风设备 1）压入式通风机必须装设在洞外或洞内新风流中，避免污风循环。 通风机应设两路电源，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）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）隧道掘进工作面附近的局部通风机，均应实行专用变压器、专用 开关、专用线路及风电闭锁、瓦电闭锁供电。 4）隧道应采用抗静电、阻燃的风管。风管口到开挖面的距离应小于 5m，风管百米漏风率应不大于 2%。 五、通风方案 本隧道按照实施性施工组织设计,采用压入式通风是在洞门安装主风 机将新鲜空气压入,新鲜空气由正洞流入, 将洞内正洞的污浊空气挤出洞 内,形成循环风流。 风量和风压计算： 隧道正洞采用巷道通风，隧道正洞通过风筒压入式向工作面通风。 隧道正洞风管漏风损失修正风量 - 7 - 洞外风机通过通风管为工作面供风，通风计算取最大通风长度 L1825m。风管百米漏风系数 为 2%，风机所需风量为 Q 机为： B=L/100=1825/100=18.25 A=（1-）B=（1-0.02）7=0.87 Q机= Q需/A=1938/0.87=2228m3/min 风压计算 C=L=11825=1825；W=C/2D=1825/(21.5)=608.3 S风管=D2/4=1.77m2；V= Q需/S风管=2228/1.77=1259m/min H摩=WV 2=0.0078608.312.592=752Pa 式中：空气密度，按 =1.0kg/m3计。 V 风管内平均风速。 系统风压，为简化计算，取 H=1.2H摩 其他正局摩 hhhhH H=1.2 H摩=1.2752=902Pa。 平导风量及风压计算 计算参数： 计算参数如下：供给每人的新鲜空气量按 m=4m3/min 计；按照分部 开挖的最不利因素，坑道施工通风最小风速按 Vmin=1m/s，因平导断面 较小，不利于瓦斯稀释，按瓦斯积聚最小风速为依据；隧道内气温不超 过 28；正洞最大开挖面积按 SZ=18m2计（V 级围岩三台阶开挖） ；正洞 上断面开挖爆破一次最大用药量 A=90kg；正洞放炮后通风时间按 t=20min 计；风管百米漏风率 1，风管内摩擦阻力系数为 0.0078，风筒直径为 1.0m。 - 8 - 风量计算 按洞内允许最小风速要求计算风量 Q风速=VminSZ60s=1.01860s=1080(m3/min) 按洞内同时工作的最多人数计算风量 Q人员=4m1.2=4401.2=192(m3/min) m坑道内同时工作的最多人数，正洞按 40 人计。 按洞内同一时间爆破使用的最多炸药用量计算风量 Q炸药=(5Ab)/t=(59040)/20=900(m3/min) b公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积，取 40L。 式中：K2风量备用系数，考虑隧道掘进断面不平、风筒漏风、瓦 斯泄漏不均衡等因素，取 K21.6； 风管漏风损失修正风量 通风计算取最大通风长度 L1825m。风管百米漏风系数 为 1%， 风机所需风量为 Q 机为： B=L/100=1825/100=18.25 A=（1-）B=（1-0.02）8=0.92 Q机= Q需/A=1206/0.92=1311m3/min 风压计算 C=L=11825=1825；W=C/2D=1825/(21.5)=608.3 S风管=D2/4=0.785m2；V= Q需/S风管=1311/0.785=1670m/min H摩=WV 2=0.0078608.316.72=1323Pa 式中：空气密度，按 =1.0kg/m3计。 - 9 - V 风管内平均风速。 系统风压，为简化计算，取 H=1.2H摩 其他正局摩 hhhhH H=1.2 H摩=1.21323=1588Pa 4.2.3 风机选型 工区风机型号 高效风 量 （m3/mi n） 风压 Pa 功率 （kw） 数 量 备注 进口 轴流风机 SDF-NO13 2691 930592 0 13222 其中 1 台 备用 六、施工通风检测 隧道必须建立测风制度，每 10 天进行 1 次全面测风。对掘进工作面 和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写 在测风地点的记录牌上。应根据测风结果采取措施，进行风量调节。必 须有足够数量的通风安全检测仪表。仪表必须由国家授权的安全仪表计 量检验单位进行检验。 1 1、风速测定、风速测定 对于隧道中的风速，一般应选用中速风表（0.510m/s）或低速风表 （0.35m/s）进行测定。中速风表一般为翼式风表，图 A1 为 AFC121 型翼式风表，测量时，手指按下启动杆，风表指针回到零位，手指放开 - 10 - 后红色计时指针开始转动，此时风表指针也开始计数，经 1min 后风速指 针停止转动，计时指针转到初始位置也停止转动，风速指针所示数值即 为表速，单位为：格/min。 2 2、风速测定要求、风速测定要求 由于空气具有粘性和隧道洞壁壁面有一定的粗糙度，使得洞内空气在 流动时会产生内外摩擦力，导致了风速在隧道断面上的分布并非是均匀 的。风速在洞壁周边处风速最小，从洞壁向隧道轴心方向，风速逐渐增 大。通常在隧道轴心附近风速最大。在测量隧道平均风速时，如果把风 速计（风表）停留在洞壁附近，测量结果将较实际值偏小；风速计位于 隧道轴心位置时又使测量结果偏大，因此测定隧道平均风速时，不能使 风速计停在某一固定点，而应该在隧道横断面上按着一定路线均匀地测 定，其数据才能真实地反映出隧道的平均风速。 为了测得隧道平均风速，测风时可按定点法（即将隧道断面分为若干 格、风表在每格内停留相等的时间）进行测定，然后求算出平均风速。 图 A2 所示为风速测定点布置示意图。 - 11 - 图 A1 AFC121 型中速翼式风表 1开关闸板；2回零推杆；3表头；4外壳；5底坐；6风轮；7 提环 用机械式风表测量隧道平均风速步骤如下： a、进入隧道内测风时，首先要估测隧道内的风速，然后再选用相应 量程的风表进行测定； b、取出风表和秒表。将风表指针回零，然后使风表迎着风流，并与 风流方向垂直，待翼轮转动正常后，同时打开风表的计数器和秒表，在 巷道内每个点每次测定 1min 的时间，然后关闭秒表和风表，读取风表指 针读数（格/min） ，并作记录； c、在某一断面进行测风时，每个测定点测风次数应不少于三次，每 次测量误差不应超过 5，然后取三次测风结果的平均值（格/min） 。如 果测量误差大于 5，说明测风结果不符合要求，需追加一次测风； - 12 - d、在测得隧道内风速后，还必须用皮尺或钢尺细致地量出测风地点 的隧道各部尺寸，计算出测风处的隧道断面积； e、把测风数据和隧道参数记录于表 A1 之中。 进风管出口 隧道掘进面 风速测定断面 1 4 3 2 进风管 隧道断面 图 A2 风速测定点布置图 表 A1 测风记录表 - 13 - 3 3、计算表速和隧道的平均风速、计算表速和隧道的平均风速 a、风表表速按下式进行计算 式中： V 表测得的表速，格/s； n三次测风风表刻度盘读数的平均值，格/s； t测风时间，s。一般为 60s。 b、根据计算出的表速，查看风表校正曲线，可求得隧道内平均风 速。 4 4、隧道通风量计算、隧道通风量计算 根据测量出的隧道参数计算出隧道断面积 ，然后求算出通过的风 量。 式中：Q通过隧道的风量，m3/s； S断面积，m2； - 14 - v 隧道内内平均风速，m/s。 七、施工通风安全措施 1 1、 施工通风安全管理措施施工通风安全管理措施 以“合理布局，优化匹配，防漏降阻，严格管理、确保效果”20 字 方针，作为施工通风管理的指导原则，强化通风管理。 1）施工通风安全组织机构 （1）瓦斯隧道施工项目经理部必须建立以项目经理为第一责任人的 安全生产管理机构。 （2）建立瓦斯监控、检测组织系统，测定气象参数、瓦斯浓度、风 速、风量等参数。低瓦斯工区可用便携式瓦检仪，高瓦斯工区和瓦斯突 出工区除便携式瓦检仪外，尚应配置高浓度瓦检仪和瓦斯自动检测报警 断电装置。 （3）建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管理制度和组建专业 通风班组，通风班组全面负责风机、风管的安装、管理、检查和维修， 严格按照通风管理规程及操作细则组织实施。项目部定期根据通风质量 给予通风班组兑现奖惩办法。 2）施工通风主要岗位风险管理标准及管理措施 （1）测风员风险管理标准及管理措施 危险源：风表选择不准确；风表不完好；作业环境不完好；测风地 点不符合规定，人员操作不熟练；测量数据记录不准确或测风报表填写 不正确。 - 15 - 管理标准： 测风时，测风员根据风速的大小选择相应量程的风表进行测风。 隧道每 10 天至少进行 1 次全面测风，测风地点、位置、测风周期 必须符合有关规定。测风应在专门的测风站进行，在无测风站的地点测 风时，要选择测风断面规整、无片帮、空顶、无障碍物、无淋水和前后 10m 内无拐弯的巷道。 测风员在同一地点测风时要测量 3 次，每次测量结果误差不超过 5，否则加测一次，结果取平均值。每次测量结束，测风人员必须将测 量数据准确地填写在测风记录手册和记录牌板上，并编制通风旬报。 每次测量结束，测风员、质检员必须将测量数据及时填写在记录手 册上并汇报。严格按反风程序的时间汇报。两人要相互配合。 管理措施： 分工区管理人员随时对测风员测风时选择的风表进行检查，发现选 择的风表不符合规定，进行处罚。 测风员必须经过培训，取得安全技术工种操作资格证后，持证上岗。 .熟悉所用风表和其它仪器的性能和参数。熟悉隧道通风系统，掌握各用 风地点所需风量。 测风时要避开隧道内内行人、行车频繁的时间，避开附近风门开、 关频繁时间，测风时不得有人员、车辆经过。 项目部安质部每旬对测风员所测量的数据与现场的实际风量进行一 次校核，发现与现场出入。大，应重新测风。 分工区技术人员将测风员、瓦检员汇报上的数据进行核查，发现误 - 16 - 差大，责令其重新测量。 利用班前会教育员工遵守纪律、增强时间观念。 3）主要通风机司机风险管理标准及管理措施 主要危险源：操作高压电气设备时，未按要求佩戴绝缘用具。未 对风机主要部位进行详细检查。未按开停机顺序操作。 管理标准： 必须经过培训并考试合格持证上岗。熟悉通风机结构性能、工作原 理、技术特征、供电系统和控制回路，以及通风系统和各风门的用途等 情况，能独立操作。 作业前必须进行本岗位危险源辨识。遵守劳动纪律，认真填写工作 日志，不做与本职工作无关的事情。 当主要通风机发生故障停机时，备用通风机必须在 15min 内启动， 并正常运转。 管理措施： 不得随意变更保护装置的整定值。 操作高压电气设备时应用绝缘工 具，并按规定的操作顺序进行。 除故障紧急停机外，严禁无请示停机。 严格按照上级命令进行通风机的启动、停机操作。 3）通风管理制度 一般规定： 风机操作人员必须经过培训、考核合格后方能上岗作业，必须严 格遵守风机的操作规程，熟悉通风系统性能。 - 17 - 隧道通风系统必须经过验收合格后方可投入正常运行，运行期间 应加强巡视及维护工作，保证通风系统各项性能、技术指标达到设计要 求。 保证隧道 24 小时连续不间断通风，风量、风压必须满足规范和施 工组织设计要求，不得随意停风。 风机设置两路电源并装设风电闭锁装置，确保正在使用的通风机 出现故障后能在 15min 内启动备用通风机，保证隧道通风和正常作业不 受影响。 对易形成瓦斯聚积的部位必须采取局部通风，当停风区中瓦斯浓 度不超过 1%时，并在压入式局部通风机及其开关地点附近 6m 以内风流 中的瓦斯浓度均不超过 0.5%时，方可人工开动局部通风机。 通风系统定期检查制度： 工区组织每周对通风系统进行检查，架子队长每天对通风系统必 须作例行检查，通风工必须做好日常巡查。 通风系统运行正常后，每 10 天进行一次全面测风，对掌子面和其 他用风地点根据需要随时测风，做好记录。 每 7 天在风管进出口测量一次风速、风压，并计算漏风率，风管 百米漏风率不应大于 1%，对风筒的漏风情况必须及时修补。 建立通风系统运行管理档案，档案包括各种检查记录、调试记录、 测量记录、维护记录、运行记录等。 值班人员每天按班组对通风系统运行情况进行记录，架子队长每 天、主管副经理每周分别对运行记录予以审核、签认，并由物设部负责 - 18 - 建档保存。 周用风速测定仪对风速进行人工检测，检测结果与自动监控系统 相应时间、位置、风速值进行核对，确保风速满足施工要求且回风巷风 速不得低于 1m/s。 通风管理交接班制度： 必须实行通风班组交接班制度，交接双方签字认可，对上一班存在 的问题、隐患、需注意事项、仪器设备状态等必须交接清楚，交接班记 录由架子队长每天定时予以审核签字。 2 2、施工通风安全技术措施、施工通风安全技术措施 1）风机安装 风机支架应稳固结实，避免运行中振动，风机出口处设置加强型 柔性管与风管连接，风机与柔性管结合处应多道绑扎，减少漏风。 通风机前后 5m 范围内不得堆放杂物，通风机进气口应设置铁箅， 并应装有保险装置。 当巷道内的风速小于通风要求最小风速时，可布设射流风机来卷 吸升压，提高风速。 洞内风机的移动，采用小平板车移动，移动前，提前做好风机支 座或支架。射流风机应逐个移动，以保证洞内不间断的空气循环。 通风机应有适当的备用数量。 2）风管安装 风管必须有出厂合格证，使用前进行外观检查，保证无损坏，粘 接缝牢固平顺，接头完好严密。通风管应优先采用高强、抗静电、阻燃 - 19 - 的软质风管。 风管挂设应做到平、直，无扭曲和褶皱。在平行导坑作业时，先 由测工在拱顶测出中线位置，然后用电钻打眼，安置膨胀螺栓；在正洞 作业时，衬砌地段根据衬砌模板缝每 5m 标出螺栓位置，未衬砌地段，先 由测量工在边墙上标出水平位置，然后用电钻打眼，安置膨胀