隧道通风专项方案

云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 1 国家高速公路网横 12 杭州至瑞丽公路大理至丽江联络线 双龙隧道通风 专项施工方案 编制人 编制人 复核人 复核人 审核人 审核人 中铁十二局集团有限公司 云南大丽高速公路土建第 18 1A 合同段项目经理部 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 2 年 月 日 目 录 1 1 工程概况工程概况 1 1 1 地理位置 1 1 2 工程简况 1 1 3 总体施工方案 1 2 2 通风设计依据通风设计依据 2 2 1 通风设计依据 2 2 2 通风设计标准 2 3 3 通风设计的原则通风设计的原则 3 3 1 通风系统 3 3 2 通风设备 3 4 4 通风方案通风方案 3 4 1 斜井工区通风 3 4 1 1 通风方案 3 4 1 2 风量和风压计算 5 4 1 3 风机选型 7 4 2 隧道进 出 口工区通风 7 4 2 1 通风方案 7 4 2 2 风量和风压计算 14 4 2 3 风机选型 15 5 5 施工通风检测施工通风检测 15 5 1 风速测定 15 5 2 隧道通风量计算 15 5 3 瓦斯浓度的测定 15 5 4 隧道瓦斯绝对涌出量计算 15 6 6 施工通风安全措施施工通风安全措施 15 6 1 施工通风安全管理措施 15 6 1 1 施工通风安全组织机构 15 6 1 2 施工通风主要岗位风险管理标准及管理措施 15 6 1 3 通风管理制度 15 6 2 施工通风安全技术措施 15 6 2 1 风机安装 15 6 2 2 风管安装 15 6 2 3 通风系统日常管理和维护措施 15 6 2 4 瓦斯隧道通风安全技术措施 15 6 3 5 辅助通风措施 15 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 3 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 1 双龙隧道通风专项施工方案双龙隧道通风专项施工方案 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 通风设计依据 大丽高速双龙隧道施工图 公路路瓦斯隧道技术规范 公路隧道工程施工技术指南 公路隧道工程施工安全技术规程 煤矿安全规程 等煤矿现行有关规范 规程等 2 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 工程概况 我部承建的双龙隧道 隧道区所在地隶属云南省剑川县甸南镇玉华村 所在地 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 2 地处山区 远离村落 交通情况差 本隧道起止里程为 LK120 455 LK122 280 其地质特点为洞内围岩较差 渗水量较大 安全风险等级高 施工难度较大 为本 标段的重难点工程 同时也是工期控制性工程 2 地形 地貌 隧道区域段属于切割中山地貌区 南向与上关甸山间盆地相接 北向与玉龙潭 1 号大桥相连 进口地段为上关甸盆地东缘 微地貌为双龙山山前洪积扇 自然边 坡坡向约 160 250 坡度 10 40 出口地段为玉龙潭村南缘 微地貌为山前河谷 自然坡向约 0 90 坡度 25 60 洞身最高点标高 2659m 隧道最大埋深约 170m 整体上沿隧道走向呈中间高两边低 自然坡度总体上北高南低 3 地层岩性 根据勘察资料 隧道区域地层自上而下主要由第四系全新统残坡积 Q4el sef 成因粉质黏土 碎石土 二叠系 P 玄武岩及其风化层组成 4 地质构造及地震动参数 隧道区域大的构造单元为扬子准地台 I 的二级构造单元丽江台缘褶带 Ii 路线范围内的构造以近南北向构造占绝对优势 构成主体构造格架 以断裂构造为 主 褶皱次之 地层多成单斜产出 但受断裂构造影响 地层产状变化较大 隧道区域抗震烈度为 9 度区 地震动峰值加速度为 0 3g 地震动反应谱特征周 期为 0 4s 5 水文地质条件 根据钻孔水文地质观测和地表水文点观察 结合地形地貌 岩性和构造条件判 断 隧道区域地表水受季节影响较大 主要赋存于山间凹地 冲沟之中 地下水发 育 主要以第四系松散沉积物孔隙水 风化带基岩裂隙水为主 三 通风设计标准 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 3 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 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 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瓦斯绝对涌出量分别计 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 4 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 通风设备 3 2 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 3 2 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 2 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 3 2 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 隧道正洞进口施工均按无轨运输 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 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 L 1825m 风 管百米漏风系数 为 2 风机所需风量为 Q 机为 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 5 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 1 1825 1825 W C 2D 1825 2 1 5 608 3 S风管 D2 4 1 77m2 V Q需 S风管 2228 1 77 1259m min H摩 W V 2 0 0078 608 3 12 592 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 hhhh H H 1 2 H摩 1 2 752 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 风量计算 按洞内允许最小风速要求计算风量 Q风速 Vmin SZ 60s 1 0 18 60s 1080 m3 min 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 6 按洞内同时工作的最多人数计算风量 Q人员 4 m 1 2 4 40 1 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 5 A b t 5 90 40 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 K2 1 6 按洞内使用内燃机械计算风量 计算公式 Q内燃 Q0 P 式中 P 进洞内燃机械马力总数 该隧道洞内内燃动力在出渣时期有 ZLC50 侧卸式装载机和 CQ1261T 自卸汽车 其中侧卸式装载机 1 台 最大功率 162kw 计算功率 145kw 3 台自卸车 满载车 1 台 空车 2 台 满载功率按 110kw 计算功率 99kw 空车计算功率按满载 80 计 即 79kw 则需要风量为 Q内燃 Q0 P 3 145 99 79 2 1206m3 min Q需 max Q风速 Q人员 Q瓦 Q炸药 Q内燃 1206 m3 min 风管漏风损失修正风量 通风计算取最大通风长度 L 1825m 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 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 7 Q机 Q需 A 1206 0 92 1311m3 min 风压计算 C L 1 1825 1825 W C 2D 1825 2 1 5 608 3 S风管 D2 4 0 785m2 V Q需 S风管 1311 0 785 1670m min H摩 W V 2 0 0078 608 3 16 72 1323Pa 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 hhhh H H 1 2 H摩 1 2 1323 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 930 592 0 132 22 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 风速测定 对于隧道中的风速 一般应选用中速风表 0 5 10m s 或低速风表 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 8 0 3 5m s 进行测定 中速风表一般为翼式风表 图 A1 为 AFC 121 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 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 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 9 图 A1 AFC 121 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 5 1 3 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 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 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 10 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 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 11 3 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 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 v 隧道内内平均风速 m s 七 施工通风安全措施 1 施工通风安全管理措施 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 12 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 A 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 B 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 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 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 13 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 2 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 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 14 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 C 通风管理制度 1 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 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 2 通风系统定期检查制度 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 15 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 3 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 施工通风安全技术措施 A 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 云南大丽高速公路第 18 1A 合同段 双龙隧道通风专项施工方案 16 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