省道甘孜至白玉公路改建工程A标段卓达拉山隧道通风施工方案.doc

省道甘孜至白玉公路改建工程A标段卓达拉山隧道通风施工方案一、 工程概述卓达拉山隧道为高寒长隧道，是单洞双向行车的二级公路交通洞，进口端半座隧道的起讫桩号为K24+195K25+670，隧道长度为1475m（半座）隧道最大埋深350m。本合同段工程区气候属青藏高原气候，在大气环流上，冬季受西风带系统影响，夏季主要受副热带系统影响，而高原本身又自成系统。气候的总体状况是：气温低、冬季长，四季不分明，无霜期短，降水较少，干雨季分明，光照强度大，日照丰富，气温随海拨的升高呈明显垂直分带。各地因经纬度和海拔高度的变化而影响气温的变化，年平均气温具有河谷地带高、高山区低的特点，年均气温510；区内降水因大气环流季节转换的制约和地势起伏的悬殊及山脉走向的共同影响，在时、空、量上不均衡，总体上降水量偏少，年均降水量一般为600mm。本合同段降雪时间、天数受纬度、地形地势和海拔高低的影响，年降雪时间多为每年10月至次年4月，年平均积雪日数为40100日，其中卓达拉山积雪时间段为11月中旬至第二年4月下旬，二月积雪最严重：最大积雪厚度为1.2m，一般为0.6cm；年相对湿度不大，最大70%左右，小的不到50%；项目区海拔高，地形起伏大，气压差明显，气温差显著等原因，造成风多，风大，大风在一年中，集中于11月至次年4月，占年均大风日数的80%以上，大风日2040日，项目区从9月开始有霜，年均霜日达70天，年均无霜日122天。 二、施工通风设计依据卓达拉山隧道总体设计图、公路隧道施工规范、瓦斯隧道技术规范相关内容和卓达拉山隧道地质相关资料。三、 施工通风设计标准1.隧道中氧气含量按体积百分含量计不得小于20%。2.粉尘最高容许浓度，每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg。3.有害气体最高允许浓度：一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3。在特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得超过30min。二氧化碳，按体积百分含量计不得大于0.5%。氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下。隧道内瓦斯浓度低于0.5%。4. 隧道内气温不得大于30隧道内要求的瓦斯报警标准为1%，按瓦斯计算通风量时，依据瓦斯隧道技术规范要求，将洞内各点瓦斯浓度稀释到0.5%以下，通风量计算时采用这一标准。公路隧道施工规范要求隧道内最低风速为0.25m/s，以此风速校验通风量大小是否满足要求。四、施工通风方式选择依据公路瓦斯隧道技术规范的要求，第一阶段施工通风采用压入式，单独向各自洞内供风，新风由洞外经通风管压入，污风由洞内排出；第二、三阶段为横通道贯通后，施工通风采用巷道式，形成巷道式通风，根据掌子面施工情况选择进新风和排污风的通道，隧道开挖工作面采用局部通风机压入式通风。五、风量、风压计算和通风设备的选择1.洞内通风量的计算考虑因素（1）按同时工作的最多人数需要的新鲜空气计算风量。（2）一次性爆破所需要排除的炮烟量、瓦斯涌出量分别计算。（3）按允许最小风速进行检验。取以上其中最大值作为控制风量。2.通风量计算2.1. 按洞内作业人数计算需风量式中：Q同时作业人员所需风量，m3/min；N同时作业人数，60人；q每人供应新风量，3m3/min。经计算需风量为180 m3/min。2.2. 按开挖面爆破排烟计算需风量式中：Q爆破排烟所需风量，m3/min； 通风时间，40min； 一次爆破炸药消耗量，240kg； 开挖断面积，取112m2； 通风换气长度，取150m。经计算需风量为731.71m3/min。2.3.瓦斯涌出量计算需风量式中： Q防瓦斯所需的通风量，m3/min； 瓦斯涌出量，取0.3m3/min； 瓦斯浓度法定值，取0.5；k瓦斯涌出不均衡系数，1.8。瓦斯涌出量计算需风量为108m3/min。2.4. 允许风速检验通风量式中：Q风速检验需风量，m3/min；V最小允许风速，取0.25m/s， S隧道断面积，取112m2。经计算：需风量为1680 m3/min。2.5.通风量的确定根据以上计算结果：以允许最小风速为控制风量，所需风量为1680 m3/min。3.风压计算为了保证把足够的风量送到工作面,并在风口保持一定的风速,这就要求通风机具有一定的风压，它具备的风压力为:H机 H阻式中：H机 通风机具备的风压力 H阻通风阻力通风阻力计算取决于通风管的管径和送风距离的长短。选择直径1200mm的通风管，第一阶段最长通风距离按照500m计算，第二阶段最长通风距离按照1200m计算，经理论计算，通风阻力表达式如下：H1=1.73Qf2H2=5.90Qf2式中： H通风阻力，pa；Qf2为风机出口风量，m3/s。4、通风机的选择计算通风机提供的风量：Q机=PQ=1.141680=1920 m3/min式中： P管道的漏风系数，与管道接头、风管材料质量、风管长度、风压等有关；Q计算所需的风量（m3/s）根据通风机提供的风量Q机和和风压来选用合适型号的通风机。通过风阻特性曲线和不同通风机的性能曲线联合做图，可以选择合适的通风机、确定通风机的工况点，得到通风机的供风量和风压。风机性能曲线与管网特性曲线联合图（第一阶段）风机性能曲线与管网特性曲线联合图（第二阶段）第一阶段：根据计算结果掌子面开挖选用Y225S-4防爆型通风机，通风机的工况点：供风量1920m3/min、风压1140pa，可以满足正洞开挖通风量的要求。第二、三阶段：随着隧道掌子面的掘进，开挖进入揭煤地段且通风距离增大，需风量仍以洞内最小允许风速为控制值，取1920m3/min，但是为了满足稀释瓦斯浓度所需要的风量以及随着风管增长造成风阻增大，必须重新选用风机，它的风压要增大，选用SDF（C）-No11通风机各一台，两台通风机都配直径为1200mm的通风管，可以满足稀释瓦斯通风量及由于管线增长造成的风阻增大的要求。5.射流风机计算式中：pj单台射流风机产生的压力，Pa；K风机与壁面距离有关的损失系数，取1.2；断面积比（Aj/At），Aj为射流风机出口断面积，1.23m2，At为隧道断面积，112m2； 风速比（vt/vj），vj为射流风机出口风速，33.8m/s，vt为隧道内风速，1m/s； 空气密度，1.2kg/m3。经计算选SSF-No10型射流风机2台。6、施工通风布置第一阶段：压入式通风如下图第二、三阶段局部压入式通风结合巷道式如下图8. 辅助施工通风措施隧道开挖产生的有害气体和粉尘较多，会对施工产生很大危害，这都需要大的通风量来保证安全。因此要采用辅助通风技术措施，消除一些污染源，减少送风量，在确保安全的前提下达到经济合理。利用射流风机进行局部通风，以消除有害气体的局部聚集，可用于驱散聚积的瓦斯。利用水幕降尘器降低爆破烟尘、粉尘、煤尘，溶解部分易溶于水的有害气，消除爆破火焰。水幕降尘器属压气型喷雾装置，具有喷水颗粒细，产雾量大，射程较远，能够封锁整个隧道断面。爆破前开启水幕降尘器，除可降尘和吸收易溶于水的有害气体（S02、NH3等）外，最重要的是可以降低爆破产生的温度，消除可燃气体燃烧现象。9. 施工通风管理 9.1.由专业队伍进行现场施工通风管理和实施，风管安装必须平、直、顺，通风管路转弯处安设刚性弯头，并且弯度平缓，避免转锐角弯，以减小管路沿程阻力和局部阻力，并且要加强日常维修和管理工作。9.2. 必须配有专业技术人员对现场通风效果和瓦斯涌出状况进行检测，根据检测结果及时调整通风机的运行状态。9.3. 必