某隧道通风专项施工方案

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道 土建工程 MHTJ 15 标 隧道通风专项施工方案隧道通风专项施工方案 编制 审核 批准 中铁五局集团有限公司 蒙华铁路 MHTJ 15 标段项目经理部 2016 年 3 月 目 录 1 编制依据及原则 1 1 1 编制依据 1 1 2 编制原则 1 2 工程概况 1 3 通风设计标准 2 4 通风设计原则 2 5 通风方案 2 5 1 通风布置方案 2 5 1 1 施工通风布置 2 5 2 通风量计算 3 5 2 1 计算依据 3 5 2 2 需风量计算 4 5 2 3 风量计算结果 6 5 2 4 通风设备的选择 6 6 风机 风管的安装 7 6 1 安装风机 7 6 2 安装风管 7 7 通风系统维护 8 8 安全措施 8 9 文明施工 职业健康 9 1 隧道通风专项施工方案隧道通风专项施工方案 1 1 编制依据及原则编制依据及原则 1 11 1 编制依据编制依据 1 蒙华 15 标三工区管段隧道工点图 2 铁路隧道工程施工安全技术规程 3 铁路隧道工程施工技术规程 4 铁路工程施工技术手册 隧道 4 煤运通道建设项目管理规定 5 业主指导性施工组织设计 6 蒙华 15 标实施性施工组织设计 1 21 2 编制原则编制原则 1 严格遵守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 安全可靠性与实事求是相 结合的原则 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 2 2 工程概况工程概况 蒙华 15 标三工区管段内的隧道位于河南省三门峡市卢氏县横涧 乡境内 总计 5 座隧道 文山寨隧道 497 米 孟家坡隧道 1385 米 石家隧道 776 米 张家岭隧道 293 28 米 白土坡隧道 1509 米 全 长 4460 28 米 根据施组安排 文山寨隧道从出口单面掘进 孟家 坡隧道从出口单面掘进 石家隧道从进口单面掘进 张家岭隧道从 出口单面掘进 白土坡隧道从进口单面掘进 线路地理位置见下图 2 3 3 通风设计标准通风设计标准 隧道内风量根据爆破及人员作业所需新风设计 通风标准如下 1 全断面开挖时施工通风风速不小于 0 15m s 分部开挖的坑 道中不小于 0 25m s 但均不应大于 6m s 洞内作业人员所供应的 新鲜空气 3m min 洞内一次爆破后 30 40min 排出工作面炮烟进行 计算 取其中的最大值控制计算 另外还应考虑洞内无轨运输时运 输设备的使用所需的风量 2 钻爆法施工时 最大循环进尺按 3m 炸药用量 1 1kg m 通风时间按 30 40min 考虑 运输设备采用 20t 自卸卡车 运输能 力 10m 辆 3 风机及风管根据施工进度进行配置 4 4 通风设计原则通风设计原则 1 满足隧道通风各项卫生标准 2 满足规范规定的其它通风要求 3 通风系统具有可维护性 5 5 通风方案通风方案 5 15 1 通风布置方案通风布置方案 按照隧道施工安排 蒙华 15 标三工区隧道均采取单面掘进施工 通风采用压入式通风方式 5 1 15 1 1 施工通风布置施工通风布置 隧道采用 压入式 通风方式 在隧道洞口设置轴流风机 接 3 风管至掌子面进行 压入式通风 如下图 所示 隧道施工通风示意图隧道施工通风示意图 5 25 2 通风量计算通风量计算 5 2 15 2 1 计算依据计算依据 通风量计算按新鲜风从洞外压入掌子面 污风从隧道排出进行 具体计算依据 铁路隧道工程施工技术规程 1 按洞内同时作业的最多人数所需要的新鲜空气 计算出 Q1 2 规定时间内稀释一次爆破使用最多炸药量所产生的有害气体 到允许的浓度 计算出所需的风量 Q2 4 3 根据不同的施工方法 按隧道内规定的最小风速 计算出所 需的风量 Q3 4 当隧道内采用内燃机械时 按施工作业隧道内的内燃设备总 功率 计算出所需的风量 Q4 按上述方法计算后 以其中的最大值 Qmax 再考虑风管的损失 率 最后确定洞内所需的总供风量 5 2 25 2 2 需风量计算需风量计算 根据通风方案 隧道独头通风的距离按照 1385m 计算 其余的 计算不在此处详细罗列 具体计算数据见风量计算结果 本处计算 风量时独头通风距离取 1385m 1 按洞内同时作业的最多人数计算 Q1 qmk 式中 q 洞内每人每分钟所需新鲜空气 取 3m3 min m 洞内同时工作的最多人数 隧道取 50 人 k 风量备用系数 取 1 15 Q1 3 50 1 15 172 5m3 min 2 按冲淡因爆破产生的有害气体所需空气量计算 Q2 5Ab t 式中 t 通风时间 取 40min A 同一时间起爆总药量 kg A Sq 101 78 1 1 2 223 916kg S 断面面积 取 101 78m2 V 级围岩断面 q 单位耗药 量 取 1 1kg m3 循环进尺 取 2 0m b 1K 炸药爆炸时所折合的 CO 体积 取 40m3 kg Q2 5 223 916 40 40 1119 58m3 min 3 按允许平均风速计算风量 Q3 60 S V 式中 Q3 计算风量 m3 min S 最大断面面积 m2 取 101 78m2 V 洞内允许最小风速 取 0 25m s 分部开挖最小需要 5 0 25m s 则 Q3 60 101 78 0 25 1526 7m3 min 4 按内燃机械设备总功率计算 洞内每个掌子面内的通风量由内燃机的制造型号 结构 燃料 负荷等因素确定 本工程洞内主要内燃机械为挖机 装载机以及自 卸汽车 按每 KW 供风量不小于 3m3 min 进行计算 即 Q4 K Ni 式中 Ni 内燃机功率 KW K 洞内岀碴时使用内燃机每 KW 所需风量 取 3m3 min 计算 结合隧道断面 地质水文条件 综合考虑各种工况组合 洞内 岀碴时掌子面使用的内燃机最多 按 2 台自卸汽车 110KW 1 台 ZLC50B 装载机 163KW 计算 总功率为 2 110 163 383KW Q4 K Ni 3 383 1149m3 min 5 风机需提供的风量确定 由前面计算结果知 Q需 Q3 1526 7m3 min 取以上 Q 值的最大 值 则 Q机 Q需 1 L 100 其中 Q机 风机需提供的风量 m3 min L 风机送风距离 通风管百米漏风率 通风管直径 1 5m 取 1 0 Q机 Q需 1 L 100 1526 7 1 1 0 1385 100 1754 8m3 min 6 风压计算 Hf xH摩 式中 Hf 风机需提供风压 Pa H摩 风管沿程摩阻力 Pa x 为送风坡度所取系数 孟家坡隧道由于处于 5 的坡度 所以 取值为 1 1 H摩 L P Q2 S3 6 5 L Q 60 2 d5 Pa 式中 L 独头通风长度 m 6 P 断面周界长 m Q 风机需提供供风量 m3 min 为前面计算 Q机 S 断面积 d 风管直径 按 1 5m 计算 风管摩擦阻力系数 根据经验取 0 0016 H摩 6 5 0 0016 1385 1754 8 60 2 1 55 1622Pa Hf 1 1H摩 1 1 1622 1784Pa 5 2 35 2 3 风量计算结果风量计算结果 工作面最大独头通风距离 最大风量及工作风压见下页表 隧道独头通风长度表隧道独头通风长度表 序号施工工点独头通风长度 m 1 文山寨隧道出口 497 2 孟家坡隧道出口 1385 3 石家隧道进口 776 4 张家岭隧道出口 293 28 5 白土坡隧道进口 1509 隧道工作面风量及风压表隧道工作面风量及风压表 Q1Q2Q3Q4 Q需Q机 位置 m3 min m3 min m3 min m3 min m3 min m3 min 工作风压 Pa 文山寨隧 道出口 172 59901800114918001892 2769 3 孟家坡隧 道出口 172 51119 581526 711491526 71754 81784 7 石家隧道 进口 172 51119 581526 711491526 71650 5987 1 张家岭隧 道出口 172 51119 581512 111491511 11532 3377 6 白土坡隧 道进口 172 51119 581526 711491526 71776 41944 5 5 2 45 2 4 通风设备的选择通风设备的选择 各型号风机技术参数见下表 风机技术参数表风机技术参数表 技术参数 设备名称型号 功率 Kw 风压 Pa 风量 m3 min 备注 轴流风机DSF B2 IN0 10A 2 55624 41501550 轴流风机 SFD B2 No11 52 75727 46281912 7 根据计算结果及风机技术参数 风机配置见下表 隧道风机配置表隧道风机配置表 工点名称设备名称型号数量配置方案 轴流风机 SFD B2 No11 5 1 台 2 75Kw 文山寨隧道 出口风管 1 5m 20m 节 597m 百米漏风率 1 0 轴流风机 SFD B2 No11 5 1 台 2 75Kw 孟家坡隧道 出口风管 1 5m 20m 节 1385m 百米漏风率 1 0 轴流风机 SFD B2 No11 5 1 台 2 75Kw 石家隧道进 口风管 1 5m 20m 节 776m 百米漏风率 1 0 轴流风机 DSF B2 IN0 10 1 台 2 55Kw张家岭隧道 出口风管 1 5m 20m 节 293 28m 百米漏风率 1 0 轴流风机 SFD B2 No11 5 1 台 2 75Kw 白土坡隧道 进口风管 1 5m 20m 节 1509m 百米漏风率 1 0 6 6 风机 风管的安装风机 风管的安装 6 16 1 安装风机安装风机 1 风机基座应稳固结实 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 2 通风机安装位置应与洞口保持一定距离 一般应大于30m 6 26 2 安装风管安装风管 1 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 2 风管吊挂要平直 拉紧吊稳 避免出现褶皱增加阻力 衬砌 地段根据衬砌模板缝每5m标出螺栓位置 未衬砌地段 先由技术员 在边墙上标出水平位置 然后用电钻钻眼 安置膨胀螺栓 3 洞内由于空间有限且风管半径较大 为了防止风管布下垂 可每5m增设1个采用扁钢制作的圆环悬挂风管布 并用紧线器张紧8 号镀锌铁线后 风管吊挂在拉线下 4 风管通过衬砌台车及挂板台车时 采用1mm厚钢板制作成直 8 径1m的硬风管 固定在衬砌台车上 其两端设凹槽 软风管套在硬 风管上 用塑胶材料制作成胶带 捆绑在凹槽部位 5 风管安装悬吊要稳固 悬挂高度一致 要求每10m挠度不大 于150mm 轴向偏差每100m不大于300mm 为克服长期使用风管疲劳 造成的长度延伸 挠度增大 每月进行一次系统检查 每300m为一 个检查调整段 风管拉紧后去除多余部分 增设钢圈接头 捆绑牢 固 6 风管末端安装60m范围采用旧风管 风管出口距工作面不超 过15米 7 7 通风系统维护通风系统维护 1 通风机应有专人值守 按规程要求操作风机 如实填写各种 记录 2 通风机使用前应卸去废油 换注新黄油 以后每半月加注一 次 3 风机应尽量减少停机次数 发挥风机连续运转性能 需停机 或开启时 根据洞内调度通知进行 为减少风机启动时的气锤效应对 风管的冲击破坏 应采用分级启动 分级间隔时间为3min 4 应设专职风管维修工 每班必须对全部风管进行检查 发现 破损等情况及时处理 对于轻微破损的管节 采用快干胶水粘补 先 将破损部位清洁打毛后 再行粘补 破损口小于15cm时 直接粘补 破损口大于15cm时 先将破口缝合后再行粘补 粘补面积应大于破损 面积的30 粘补后10min不能送风 对于严重破损的管节 必须及时 更换 5 因洞内渗水和温度变化的影响 风管内会积水 故应定期排 水 以减少风管承重和阻力 8 8 安全措施安全措施 1 风机必须安装牢固 风机前后 5m 内不得堆放杂物 避免影 响风机风量 防止异物进入风机损坏叶片 风机应有过载限压等保 护装置 发生异常时 能自动停机 起到保护作用 2 通风机进气口设置铁蓖 防止异物进入风机损坏叶片和风机 9 伤人事故的发生 3 通风机司机要遵守操作规程 防止机械事故的发生 做好防 触电工作 供电线路停电时 必须切断电源 风机叶片未停止转动 时 不准接触其转动部分或对其进行维修 4 非操作人员 严禁私自开启通风机电源 通风机司机开启电 源前 应确认前方是否有人员维修和接长风管 防止送风伤人 5 各种车辆和人员在洞内行进时 应与风机 风管保持一定距 离 注意保护通风管路 6 通风工进洞必须戴好安全帽 发现通风系统有漏风或其它故 障时 应立即通知有关人员进行处理 7 接长 更换 修补风管时 作业的人员应做好洞内运输车辆 防护工作 避免发生坠落