隧道斜井通风方案

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1、 工程概况 1\o"CurrentDocument"2、 目前施工情况 2\o"CurrentDocument"3、 通风控制条件 2\o"CurrentDocument"4、 施工通风方案 2\o"CurrentDocument"5、 风量计算 3\o"CurrentDocument"6、 风机风压计算 6\o"CurrentDocument"7、 风机功率计算 7\o"CurrentDocument"8、 通风设备选择 79、 通风管理 8\o"CurrentDocument"10、 防尘措施 811、 附件 8祥云隧道进口斜井通风方案1、工程概况祥云隧道为双线隧道，进口里程D1K141+455，出口里程D1K148+395,隧道全长6940m，最大埋深430m。线路纵坡为人字坡，分别为10.5%。、9%。上坡和3%。下坡，其上下坡长度分别为：3545m、600m、2795m。隧道最大涌水量68600m3/d。为加快施工进度解决弃碴问题，结合施工通风考虑，本隧道线路右侧设进口平导和出口平导，平导中线与隧道左线线路中线间距30m，进口平导起点里程为PDK141+452（对应正洞里程D1K141+465.2），终点里程为PDK144+700（对应正洞里程D1K144+700）,全长3248m;出口平导起点里程为PDK148+377（对应正洞里程D1K148+377）,终点里程为PDK145+995（对应正洞里程D1K145+995），全长2352m;进口平导与正洞间设7个横通道，出口平导与正洞间设6个横通道，平导采用单车道无轨运输。分为进口出口两个工区分别施工。祥云隧道进口工区正洞D1K141+455〜D1K145+356,全长3901米，平导PDK141+452〜PDK144+700，全长2352米。为加快祥云隧道进口施工进度，为隧道后期风水电及出渣提供便捷通道，在与隧道正东交叉里程处，增加斜井一座。斜井全长520m,与线路夹角45°,避开了正洞、平导断层位置，，斜井口底面标高为2034.996米。祥云隧道进口斜井位于隧道线路左侧，斜井与正洞隧道中心线交汇点里程为DIK143+300,斜井与线路中线夹角45°，井口里程为XDK0+520,水平长度520m,设计为单面，综合坡度为10.5%。本斜井采用无轨单车道运输，断面净空尺寸5.6m（宽）x6.0m（高）。斜井施工任务为斜井520m（XDK0+000〜XDK0+520），平导1370m（PDK143+330-PDK144+700），正洞2056m(DIK143+300〜DIK145+356),其中斜井进正洞为1423m(DIK143+300〜DIK144+723)，平导7横进正洞633m(DIK144+723〜DIK145+356)。2、 目前施工情况截止2015年4月24日，斜井已贯通，斜井正洞开挖完成D1K143+255〜335(已完80米，至七横剩余1388米)，进口平导已贯通掌子面开挖至PDK143+872(已完2420米，剩余828米)，平导进七横开挖正洞D1K144+723〜D1K145+356(剩余633米)。3、 通风控制条件隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列卫生及安全标准：隧道内氧气含量：按体积计不得小于20%。粉尘允许浓度：每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg;含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘为6mg;二氧化硅含量在10%以下，不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘为10mg。有害气体浓度：一氧化碳不大于30mg/m3，当施工人员进入开挖面检查时，浓度为100mg/m3，但必须在30min内降至30mg/m3；二氧化碳按体积计不超过0.5%;氮氧化物(换算为NO「5mg/m3以下。洞内温度：隧道内气温不超过28°C，洞内噪声不大于90dB。洞内风量要求：隧道施工时供给每人的新鲜空气量不应低于4m3/min,采用内燃机械作业时供风量不应低于4m3/(min.kw)。洞内风速要求：全断面开挖时不小于0.15m/s,在分部开挖的坑道中不小于0.25m/s。4、 施工通风方案斜井长度520m，与正洞交汇后承担1423m；与平导交汇后承担平导1470m、平导完成后7横进正洞633m的开挖任务，独头掘进2003m,根据确定的施工方案和剩余任务划分情况，考虑采取分阶段通风形式，采用管道压入式通风，在洞内转弯处加设负压通风管。采用独管路压入式通风，斜井洞口设1台132KW风机给斜井进正洞方向通风，风机进风口至斜井井口距离不小于20m，风管出风口至掌子面距离L=60m；将进口平导1台132KW风机移到斜井与平导交叉口往进口方向位置给平导大里程方向通风。为了加快污风风速，配合使用射流风机通风技术,平导及正洞出渣均通过斜井，进口平导洞口至斜井交叉口段禁止通行。风机及通风管布设见附件一：《祥云隧道进口斜井通风布置图》。5、风量计算按洞内同时工作的最多人数计算Q1=qmk(m3/min)q-每人每分钟呼吸所需空气量q=4m3/min•人m-同时工作人数，双线正洞取m=60人，k-风量备用系数，取k=1.15由此得Q1=qmk=4x60x1.15=276m3/min按允许最低平均风速计算正洞取0.15m/s;计算工作面供风量Q2=60AV其中：A一隧道断面积，V为坑道内平均风速。正洞面积为81m2。正洞：Q2=60AV=60x81x0.15=720m3/min则按照允许最低风速所需要的风量为720m3/min。按照爆破后稀释一氧化碳至许可最高浓度计算采用压入式通风：工作面需要风量Q3=7~3GA2启(m3/min)式中：t--通风时间，取t=30min。G--同时爆破炸药用量，斜井、正洞均按III级围岩考虑,每循环最大进尺取3.5m。正洞单位装药量取0.95kg/m3，则G=81x3.5x0.95=269.3kg;L一掌子面满足下一循环施工的长度，取75m。则斜井井身施工时工作面需要风量：Q3=7.8《30x〔3/269.3x(81x75)2〕=559m3/min,取559m3/min。则按照稀释爆破有害气体所需要的风量为559m3/min。按稀释内燃机废气的所需要空气量计算采用无轨运输，洞内内燃设备配置较多，废气排放量较大，供风量应足够将内燃设备所排放的废气全面稀释和排出，使有害气体降至允许浓度以下，工作面考虑施工高峰期需要的内燃机械使用情况为：小松220挖掘机1台(功率123KW),ZLC50B装载机装载机1台(功率为162KW)，出渣车6台(每台功率为180KW,洞内同时工作3台)，混凝土罐车2台(每台功率为85KW)，总功率为995kw。则稀释内燃机排出废气的需要空气量：Q=V/K(m3/min)，其中V=E0P式中：0——式内燃机产生有害气体，按照有净化装置机械产生的CO气体为0.09x10-3(m3/min•kw);P一内燃机功率，P=995kw;K一允许浓度0.008%。计算得：Q=V/K=(0.09X10-3X995)/0.008%=1119.4m3/min则按稀释内燃机废气的所需要空气量为1119.4m3/min表1 分类计算所需风量统计表分类计算风量计算结果(m3/min)按洞内同时工作的最多人数计算276按允许最低平均风速计算720按照爆破后稀释一氧化碳至许可最高浓度计算559按稀释和排除内燃机废气计算1119上述四种计算结果，取其最大值作为通风布置设计量：1119m3/min。斜井进正洞：斜井井口风机送风到正洞通风。根据施工安排掘进最大长度为L=520+1423=1943m。风管漏风系数Pc=〃'—时/100)=1.341,(0=0.015,L=1943m)通风机供风量Qmax=PcxQ;则：正洞进口方向。呻=1.341x1119=1500.6m3/min，取：1501m3/min。平导7横进正洞：斜井与平导交叉口风机送风到正洞通风。根据施工安排掘进最大长度为L=1370+633=2003m。根据施工安排掘进最大长度为L=2003m。风管漏风系数Pc=〃'—时/10'=1.354,(0=0.015,L=2003m)通风机供风量Q供=PcxQ;则Qmax=1.354x1119=1515.1m3/min,取：1515m3/min。故所需风量为：斜井进正洞方向1501m3/min;平导7横进正洞方向1515ms/min.6、风机风压计算⑴管道阻力系数风阻系数Rf=6.5aL/D5，摩阻系数。以P；8=0.00225kg/m3根据以前的施工经验、隧道断面以及目前常用性能稳定的风机选定通风管直径，为便于管理和维修，通风软管统一采用取直径D=1.5m。管道阻力系数Rf求值见表2。表2 管道阻力系数Rf计算表斜井进正洞方向通平导7横进正洞方向通风(L)斜井4.158(1943m)4.286(2003m)⑵管道阻力损失管道阻力损失H=RQQ/3600+H+H其他ffji D式中Q 通风机供风量，取设计风量，m3/min；jQi 管道末端流出风量，m3/min；HD 隧道内阻力损失取50；H其他 其他阻力损失取60；风机设计全压H=Hf=RfQjQi/3600+110；各洞口风机全压计算如下：斜井进正洞方向通风：Hma=(4.158x1501x1119)/3600+110=2050Pa；平导7横进正洞方向通风：Hmax=(4.286x1515x1119)/3600+110=2128Pa；故所需风压为：斜井进正洞方向为2050Pa;平导7横进正洞方向为2128Pa.7、风机功率计算风机功率计算公式：W=QHK/60n式中：Q—风机供风量H—风机工作风压n—风机工作效率，取80%K一功率储备系数，取1.05W斜进正=1501x2050x1.05/(60xn)/1000=67.3kW;W横进正=1515x2128x1.05/(60xn)/1000=70.5kW;故所需风机功率为：斜井进正洞方向65kW;平导7横进正洞方向68kW。经综合计算，所需条件见表3。表3 综合计算统计表综合计算计算结果供风风量计算结果(m3/min)斜井进正洞1501平导7横进正洞1515供风风压计算结果(Pa)斜井进正洞2050平导7横进正洞2128供风风机功率计算结果(kW)斜井进正洞67.3平导7横进正洞70.58、通风设备选择综合考虑，斜井口、斜井与平导交叉口各选取1台SDF(c)-No13.0型轴流风机。本隧道采用的风机配备见表4。表4风机配备表风机型号风量（m3/min）风压（Pa）功率（kw）数量备注斜井口正洞交叉口平导交叉口7横SDF(c)-No13.0型轴流风机330059201321表中设备均为既有设备SDF(c)-No13.0型轴流风机330059201321射流风机3设备选型说明：斜井进正洞、平导7横进正洞分别选择1台SDF（c）-No13.0型轴流风机，其供风风量为3300m3/min，供风风压5920Pa，供风风机功率132kw。9、 通风管理以“合理布局，优化匹配，防漏降阻，严格管理、确保效果”二十字方针，作为施工通风管理的指导原则，强化通风管理。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