纸坊隧道出口施工通风专项方案

兰渝铁路 LYS 3 标 纸坊隧道出口施工通风及防尘专项方案纸坊隧道出口施工通风及防尘专项方案 编制编制 审核审核 审批审批 中铁七局集团兰渝铁路工程指挥部二工区中铁七局集团兰渝铁路工程指挥部二工区 2012 年年 3 月月 1 目录目录 一 总述一 总述 2 2 二 风量计算二 风量计算 4 4 三 风压计算三 风压计算 6 6 四 通风系统设备 材料配置四 通风系统设备 材料配置 6 6 五 通风方法五 通风方法 6 6 六 施工高压风供应六 施工高压风供应 7 7 七 通风管理七 通风管理 7 7 2 纸坊隧道施工通风专项方案纸坊隧道施工通风专项方案 一 总述一 总述 根据确定的总体施工方案和施工工期安排 以及隧道各工序施工顺 序情况 施工通风及防尘方案具体如下 1 工程概况 兰渝新建铁路 LYS 3 标段纸坊隧道由中铁七局兰渝铁路二工区承建 隧道为极高风险隧道 全长 5135m 其中我公司从隧道出口向进口方向 施工 施工里程 DK206 952 DK204 180 施工长度 2772m 隧道出口位 于岷县纸坊村山坡上 洞身穿越 DK205 855 DK206 120 处 f24 断层 穿越 DK206 525 附近的火烧沟地段 最小埋深约 30m 最大埋深 248 米 洞身围岩级别主要为 级 级围岩 285m 级围岩 1835m 级围岩 652m 目前隧道剩余 1174m 围岩主要包括 V 级围岩 300m IV 级炭质板岩 862m 以及 IV 级板岩 39m 2 隧道施工环境标准 根据我国铁路 厂矿 企业及有关劳动卫生标准的规定 隧道内施 工作业段的空气必须符合下列卫生标准 粉尘浓度 国务院颁布的 关于防止厂矿企业中矽尘危害的决 定 中规定 每 m3空气含有 10 以上游离二氧化硅的粉尘为 2mg 含 游离二氧化硅在 10 以下时 不含有害物质的矿性和动植物性的粉尘 为 10mg 含游离二氧化硅在 10 以下的水混粉尘为 6mg 氮氧化合物 换算成 NO2 浓度 我国矿山安全规程及 铁路 3 隧道施工技术规范 规定 氮氧化合物不得超过 0 00025 质量浓度 不得超过 5mg m3 洞内空气成分 按体积计 我国矿山安全规程及 铁路隧道 施工技术规范 规定 凡有人工作的地点 氧气 O2 的含量不低于 20 二氧化碳 CO2 的含量不得大于 0 5 洞内风量要求 每人每分钟供应新鲜空气不应少于 3m3 柴油 设备千瓦 分钟需要新鲜空气不小于 3m3 隧道开挖时全断面风速不应小于 0 15m s 坑道内不应小于 0 25m s 但是均不得大于 6m s 3 设计参数 开挖断面积正洞 V 级围岩 S 正洞 136 3m2 一次爆破用药量 A 正洞 102 2kg 按正洞用药量 0 625kg m3 循环 进尺 1 2m 考虑 洞内最多作业人数 按每工作面最大 15 人 爆破后通风排烟时间 30min 通风管 采用 1 5m 软管 管道百米漏风率 1 3 风管沿程摩阻系数为 0 019 最大压入通风长度 L 坑道长度 根据工期安排正洞掘进 L 2772m 通风按 2772m 管道长度计算 4 通风设计原则 充分利用现有设备 在满足通风效果的前提下 进行合理调配减少 4 新购风机的数量 在净空允许的情况下 采用大直径风管 减少能耗损 失 通过适当增加一次性投入 减少通风系统的长期运行成本 隧道出口通风 施工作业区段长 2772m 隧道施工为上坡道 坡比 为 3 采取独头压入轴流式通风方案 施工供风采用分高中低速二级 轴流式 55Kw 通风机 配设在洞口处 通风管为直径 1 5m 的软管 二 风量计算二 风量计算 通风设计依次作业区进行风量计算及风机配置 从五个方面考虑 具体为按洞内最多工作人员数计算得 Q1 按洞 内允许最低风速计算得 Q2 按排除爆破炮烟计算得 Q3 按洞内同时工 作的最多内燃设备计算 Q4 通过计算 取 Q Max Q1 Q2 Q3 Q4 一 一 洞内风量计算 洞内风量计算 1 按洞内同时工作的最多人数计算 Q1 qmk m3 min q 每人每 min 呼吸所需空气量 q 3m3 min m 同时工作人数 正洞取 m 30 人 k 风量备用系数 取 k 1 25 由此得 Q1 3 30 1 25 113 m3 min 2 按允许最低平均风速计算 Q2 60AV V 取 0 20m s A 取 75m2 Q2 60 75 0 20 900 m3 min 5 3 按洞内一时间内爆破使用最多炸药量计算风量 A 136 3 1 2 0 625kg 102 2 kg t 通风时间 按 30min 考虑 b 一公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积 L 一般采用 b 40L Q3 1 5Ab t 5 102 2 40 30 681 3 m3 min 4 按洞内同时工作的最多内燃设备计算 Q4 nP m3 min P 每 Kw 每 min 需提供空气量 P 3m3 min n 洞内同时工作的内燃设备功率总和 洞内一台装载机 功率 210 马力 即 155Kw 自卸车掘进作业区两辆 功率 2 130 马力 即 192Kw 由此得 Q4 347 3 1041m3 min 5 洞内需风量 Q Qmax Q1 Q2 Q3 Q4 Qmax 113 900 681 3 1041 1041 m3 min 风机风量 根据洞内最大需风量 通风长度和百米漏风率 应用公 式 Qm Q 1 0 012L 100 求出正洞所配风机的风量为 1041m3 min Qm 正洞取 1559 9m3 min 四 四 漏风计算 漏风计算 P 漏风系数 取 1 3 6 Q 计算风量 Q Qm Q需 P Q 1 3 1559 9 2027 87 m3 min 三 风压计算三 风压计算 阻 动 局 沿 动 动压取 50Pa 局 局部压力损失一般按沿程压力损失的 10 估算 沿程压力损失计算 h 沿 agpLQ2 s3 Pa 式中 a 风道摩擦阻力系数 取 a 0 02 L 风道长度 m 2772m Q 风机风量 m3 s 21 7m3 s S 管道截面积 m2 1 76m2 P 管道内周长 m 4 71m g 重力加速度 取 9 81m2 s h 沿 221256 Pa 正洞阻 动 局 正洞沿 221306 Pa 四 通风系统设备 材料配置四 通风系统设备 材料配置 纸坊隧道出口配置一台风机 功率为 55KW 7 五 通风方法五 通风方法 隧道出口主洞通风 施工作业区段长 2772m 施工供风采用二级轴 流式 55KW 通风机 在洞口配一台风机 通风管为直径 1 5m 的软管 管 道布置在隧道线路右侧起拱线以上 1 5m 处 风管在喷护面段采用锚杆 在二衬段采用膨胀长螺栓铆接在砼中 间距 5m 在锚杆或长螺栓头用 8 盘条做吊挂线 并经带接 六 施工高压风供应六 施工高压风供应 高压风供应采用集中供风的方式 具体方案如下 在正洞出口设 4 20m3 min 空压机站一座 高压风管直径出口段采用 200mm 无缝钢管 洞内风管布设采用托 架法固定 托架用附加短锚杆固定在隧道右侧底脚的边墙上 高出隧道 两侧侧沟顶面 20cm 沿全隧道通长布置 高压风管在洞口处安装一个 三通闸阀 以备出现涌水时作为排水管使用 随着洞室开挖面的延伸 高压风管分段接至开挖面 锚喷工作面附 近 在管端安装闸阀以便接至用风机具 闸阀至用风机具之间用高压皮 管连接 七 通风管理七 通风管理 施工通风管理水平的高低是影响通风质量的关键因素之一 以往不 少隧道施工通风不好 除了通风系统布局不合理 风机风管不匹配等技 术原因外 主要问题是通风管理不善 管道通风阻力大 开挖工作面得 不到足够的新鲜风流 沿途污浊空气不能及时排出洞外 1 我们以 合理布局 优化匹配 防漏降阻 严格管理 确保效 8 果 二十字方针 作为施工通风管理的指导原则 强化通风管理 2 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 发现风管破损及时粘补 严格接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通风班组兑现奖惩办法 3 防漏降阻措施 以长代短 风管节长由以往的 20 30m 加长至 50 100m 减 少接头数量 即减少漏风量 以大代小 在净空允许的条件下 尽量采用大直径风管 截弯取直 风管安装前 先按 5m 间距埋设吊挂锚杆 并在杆 上标出吊线位置 再将 8mm 盘条吊挂线拉直拉紧并焊固在锚杆上 尔 后在吊挂线上挂风管 这样可使风管安装到达平 直 稳 紧 不弯曲 无褶皱 减少通风阻力 4 隧道施工防尘采取综合治理的方案 为控制粉尘的产生 钻眼 作业必须采用湿式凿岩 凿岩机在钻眼时 必须先送水后送风 新鲜风 连续经过几个工作面时 在两个工作面间 根据防尘效果 适当增设喷 雾器净化风流中的粉尘 八