隧道施工通风专项方案

中铁十二局集团新建银西铁路（陕西段）YXZQ-5标项目部隧道施工通风专项方案-20-中铁十二局集团新建银西铁路（陕西段）YXZQ-5标项目部隧道施工通风专项施工方案新建银川至西安铁路陕西段YXZQ-5标段郭村隧道出口施工通风专项施工方案编制：审核：审批：中铁十二局集团有限公司银西铁路陕西段YXZQ-5标段项目经理部二○一七年二月目录一、编制依据 -1-二、编制标准 -1-三、编制范围 -2-四、工程概况 -2-五、总体通风方案 -3-⒈通风机 -3-⒉通风管 -3-⒊隧道出口通风长度 -3-六、通风检算 -4-⒈掌子面需风量计算 -4-⒉供风计算 -5-⒊结论 -5-七、通风设备的安装与使用 -6-⒈通风管的安装 -6-⒉通风机安装 -6-八、通风管理方案 -7-1.各岗位职责 -7-2.通风管路管理 -7-⒊风管的修补 -9-⒋通风机管理 -9-⒌通风监测管理 -10-九、安全应急预案 -11-1.事故类型和危险程度分析 -11-2应急处置基本原则 -11-3.组织机构及职责 -12-4.预防与预警 -16-5.信息报告程序 -17-6.通风应急处理 -18- 隧道施工通风专项方案一、编制依据1、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010号；2、《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015号；3、《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）。4、《铁路隧道施工通风技术与标准化管理指导手册》。5、郭村隧道施工图、参考图。6、《郭村隧道实施性施工组织设计》7、西成铁路客运专线陕西有限责任公司正式发售的《新建银川至西安铁路（陕西段）站前工程施工总价承包招标文件》、施工图（供招标）、工程量清单、《新建银川至西安铁路（陕西段）指导性施工组织设计》、招标文件澄清及答疑。二、编制标准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：⑴空气中氧气含量，按体积计不得小于20%；⑵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；⑶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；⑷隧道内气温不得高于28℃；⑸隧道内噪声不得大于90dB；⑹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3m3/min。三、编制范围本方案适用于新建银西铁路陕西段YXZQ-5标段郭村隧道出口施工通风。四、工程概况郭村隧道位于陕西省彬县马究村，西安端洞口位于马究村南侧一大型沟谷左岸，沟心常年流水，沟床狭窄，植被茂密；银川端洞口位于永寿县与彬县的分界处大型冲沟干板沟右岸，干板沟内常年流水，沟床地形起伏较大。隧道洞身通过黄土残塬沟壑区为沟谷深切的宽粱地形，属低中山地貌。黄土冲沟沟谷均强烈下切，将黄土残塬切割，形成一开阔黄土梁，沟谷呈树枝状。隧道起讫里程：DK124+013～DK125+683.75，全长1670.75m，为一座单洞双线隧道，隧道最大埋深约180m，最小埋深约23m，整座隧道为9.2‰的单面下坡，隧道出口洞门采用帽檐斜切式洞门。其中Ⅳ级围岩1287m占比77%，Ⅴ级围岩352m占比21.06%，洞门为喇叭斜切式洞门31.75m占比1.94%。五、总体通风方案施工通风是隧道施工的重要工序之一，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。郭村隧道为黄土地质，无瓦斯气体，隧道出口采用长管路独头压入式通风，由洞外经长风管将新鲜风送至工作面，污风沿隧道排出。根据洞口承担的施工任务，隧道出口明洞段布置1台2×110KW轴流风机。⒈通风机轴流风机选用SDF（c）-NO12.5型，全压1378～5355Pa，电机功率2×110KW。⒉通风管隧道出口采用φ1500mm的柔性通风管。图5.1隧道出口通风设备布置示意图⒊隧道出口通风长度隧道出口最大通风长度为2135m六、通风检算选用SDF（c）-NO12.5型轴流风机（风量1550～2912m3/min，风压1378～5355Pa，电机功率2×110KW）。通风管使用PVC拉链接头风筒，节长20m，平均百米漏风率0.67％，接头漏风率0.179％，考虑通风筒架设弯曲、个别破损等，取平均百米漏风率P100＝1.2%，摩擦阻力系数α=0.8～1.4×10-3kg/m³。开挖断面积：正洞Amax=161.64m2洞内最多作业人数：正洞40人⒈掌子面需风量计算⑴按洞内允许最低风速计算：Q1=Vmin×Amax式中：Vmin—保证洞内稳定风流之最小风速0.15m/sAmax—开挖最大断面积。Q1=0.15×60×161.64=1454.76m³/min⑵按洞内最多作业人数计算：Q2=3MK式中：M——洞内同时最多作业人数K——风量备用系数K=1.23——每人每分钟所需新鲜空气量(m³/人•分钟)Q2=3×40×1.2=144m3/min⑶按稀释内燃机废气计算：Q3=NNiKk—内燃机功率通风计算系数，考虑到自卸车燃烧比较充分取2.0/minHp；N—需通风工区内内燃设备总台数；Ni—各台内燃机机的额定功率KW，本隧道以自卸车出碴为主，每台自卸车的额定功率为187KW，按保持2台车在作业面计算。Q3=2×187×2=748m3/min通过Q1、Q2、Q3比较，最大需风量为1454.76m3/min。⒉供风计算程风压损失P损=R×Q机×Q需/3600=2.56×2912×1454.76/3600=3012Pa式中：风阻系数R=6.5×α×L/D5=6.5×1.4×10-3×2135/1.55=2.56Q机——通风机高效风量2912m3/min（计划1台轴流风机供应一个正洞工作面）Q需——掌子面需风量1454.76m3/minD——通风管直径1.5m⑵通风管出口风量Q出口=Q机-Q机×P100×L/100=2912-2912×1.2%×2135/100=2166m3/min由以上结果可知，Q出口=2166＞Q需=1454.76m3/min，P损=3012Pa＜P全=5355Pa，亦即，通风出口风量可以满足掌子面需求风量，并且满足沿程风压损失均小于风机全压，故此种方式满足洞内施工通风需要。⒊结论洞口配置一组2×110KW轴流风机，可以满足施工需求。七、通风设备的安装与使用⒈通风管的安装⑴压入式通风的进风管口宜设在洞口里程30m以外；⑵按洞内管线布置图测设风管中线位置，每隔5m打眼安装高强膨胀螺栓，布φ6mm钢筋拉线，用紧线器拉紧。风管吊挂在拉线下。⑶通风管的安装应平顺，接头严密，每100m平均漏风率不得大于2%，弯管半径不得小于通风管的3倍。⑷通风管破损时，必须及时修理或更换。当采用软风管时，靠近风机部分，应采用加强型风管。通风管洞内安装位置见图7.1。图7.1通风管洞内位置安装示意图⒉通风机安装通风机安装于洞口，通风机安装支架稳固，避免运转时振动摇晃。风机出口设置刚性风筒连接，风机和风筒接口处法兰间加密封垫。刚性风管与软风管接合处绑扎三道，以减小局部漏风和阻力。八、通风管理方案通风是隧道施工中至关重要的一道工序，直接关系到隧道的快速施工。结合我公司在秦岭终南山特长公路隧道、乌峭岭隧道、吕梁山隧道、榴桐寨隧道等长大隧道通风经验及成熟的工艺、工法，对隧道施工通风进行管理，制订科学合理的通风方案和切实可行的保障措施。1.各岗位职责各岗位的职责见表8.1表8.1通风系统管理机构职责表序号人员或小组职责1项目负责人全面负责施工通风技术和人员管理，落实通风方案并组织实施，协调与其他工种之间的关系2技术组协助项目负责人工作，解决方案实施过程中的细化与修改、过渡方案的设计、通风系统测试与评价、自动监测系统的维护以及洞内作业环境评价等3风管安拆组负责风机、风管的安装和拆卸，管理的维护和修理4环境监测组负责洞内作业环境的人工监测5风机司机负责风机值班、风机运行状况记录工作以及风机的日常维护6风管修修补工在洞外专职修补的风管7风机维修工负责风机的保养与维修2.通风管路管理通风管路的管理主要包括风管的安装与拆卸、维护和更换以及修补等工作。⑴风管的安装于拆卸随着隧道作业面的向前推进，需要不断安装风管，接长管路，是管理出风口经作业面。另外，由于工作面的转移，原来的管路也需要拆卸。风管的安装和拆卸由安拆组来完成。对管理安装和拆卸有如下要求：①风管的安装位置和管理出风口到工作面的距离要求按照方案实施细则的要求进行。②风管的连接方向，应使有衬里头的一头朝向风流的方向。③风管吊挂牢固，接头连接紧密，拉链拉好后，把外反边翻好到位。④安装好的管路要保证平直、顺畅，转弯自然。⑤风管的安装时间应尽量避免在工作面需要供风之时。⑥在延长通风管路时，新风管接在中间，末端风管向前移动。⑦在易遭破坏的地段，安装的新接风管一律采用接长为10m的风管。⑧不要的风管及时拆掉，遇到洞外进行修补，叠好入库，以便备用。⑵管路的维护和更换要保证工作面有足够的有效风量，加强管路维护，减少管路漏风就显得非常重要。因此，经常对通风管路进行巡视，主要检查风管破损情况、接头拉链是否损坏以及吊挂是否牢固等，并及时维护或更换。对管路的维护和更换要求如下：①对管体受损严重、漏洞较多或较大的风管，以及接头拉链损坏的风管，应更换。②对于已衬砌或进入安全地段的风管，要换成20m或30m一节风管。③在地段更换风管时应采用10m节长的风管。④对于可能损坏风管的出露锚杆，要及时进行处理。⑤对于车辆经常碰到的通风管路，要及时抬高。⑥检底作业时，要对附近的管理采取保护措施。⑦对轻微破损的风管可在洞内修补。⑧放炮作业时，要提前通知风机司停风保护。⒊风管的修补台车移动和车辆运行等经常会造成风管的损坏。为减少风管漏风，降低成本，需要对更换下来的破损风管进行修补。该工作由风管修补工完成。要求如下：①管体漏洞采用焊枪进行修补。②更换拉链使用补鞋机。③修补好的风干要清洗干净，晾干叠好，入库备用。⒋通风机管理⑴风机的安装和移动随着作业面的向前推进，有时需要安装的移动风机。该工作由技术员，安拆组的风机维修工共同完成。首先，由技术人员根据设计选定风机的位置，安拆组在安装风机的地方加固定处理。其次，由风机维修式对所安风机进行检测。确定正常后，用吊装设备移动到设备指定位置。再由安拆组对风机进行加固，最后，由技术人员和风机维修师负责连接线路，调试运行。⑵风机的运行通风机的正常地运转，是保证通风正常的首要条件。风机的开关的运行由风机司机负责。要求如下：①根据安拆组的通知信号开关风机关②风机启动和关闭方法要符合风机的操作规程。③对风机运行状况作好记录，以备查询，特殊情况及时汇报。④经常对风机进行简单的保养。⑶风机的维修风机的维修由维修负责完成。要求如下：①对风机运行情况要经常了解。②定期对风机进行保养，检修。③损坏风机要及时修理。⒌通风监测管理通风监测由环境监测组负责完成，要求如下：⑴监测员必须执行巡回检查和现场交接班制度。⑵监测员应按规定要求，作好监测记录并填写报表，及时向项目负责人报告监测结果。⑶监测要严格，不得空班漏检，不得虚报。假报数据。⑷施工通风监测：管道通风监测采用1.3m比托管、U型压力计以五环10点法测试管道全压和静压，采用1.3m比托管、DGM-9型补偿式微压计测试通风管内风的动压；通风量监测与管道通风测点相同截面用电子风速仪以9点法测试风速、风量；气象条件测试采用数字式温度计测试管道内、外气温，用空盒气压表、干湿球温度计测试巷道内各点气压的湿度值；隧道内炮烟及有害气体扩散规律测试用P-5型数字粉尘计自动记录各测点烟尘每分钟浓度动态变化，远红外线CO测试仪记录每个测点炮烟中一氧化碳浓度动态变化。对不同施工阶段的通风进行监测，根据测试结果进行系统改进。九、安全应急预案1.事故类型和危险程度分析⑴事故类型①生产作业使用主扇风机设施因操作不当、维护不及时造成的通风事故隐患。②人为原因造成的破坏等造成的主通风机事故隐患。⑵危险程度分析按对主扇风机设备、设施的损坏程度及恢复主通风系统正常的时间可分为一般事故、重大事故。2应急处置基本原则⑴指导思想以体现人为本真正将“安全第一预防为主综合治理”方针落到实处。一旦发生安全事故、事件或灾害能以最快的速度、最大的效能有序地实施应急救援行动最大限度地减少人员伤亡和财产损失把事故危害降低到最低程度维护企业的稳定和正常的生产生活秩序。⑵优先原则①受困人员和应急救援人员的安全优先。②防止事故扩大优先。③保护环境优先。3.组织机构及职责⑴应急组织体系项目部应急组织体系由指挥部应急领导小组和各部门负责人构成。项目部应急领导小组组成：组长：项目经理：副组长：副经理总工组员：安全部张工程部长质检部长成本部长物资设备部长实验室主任测量班长⑵安全职责项目经理职责①项目经理为施工安全生产第一责任人。②认真执行施工安全规程要求和符合国家现行有关强制性标准的规定，并保证其实施。③批准安全经费，保证施工安全运转。④加强对职民工的安全教育，坚持施工管理人员持证上岗制度，督促安全部门做好安全技术交底，与劳务施工人员签订《安全生产责任书》，召开安全生产会议，下达安全生产任务，坚持日常检查制度和安全隐患整改制度。⑤发生安全事故时，及时启动应急救援预案，投入应急救援所需的人员、设备、资金，全方位投入救援工作。并配合公安机关、指挥部、公司相关调查人员对本项目发生的安全事故进行调查处理。安全管理人员职责：①做好特殊工种的上岗培训工作，并取得国家认可的考核证，督促特殊工种人员进行岗前健康检查、岗中健康复查和离岗前进行健康检查工作，制定安全管理各项措施。②做好施工中的各项目安全技术交底，在施工现场配备好灭火器、应急灯、消防面具、梯子、绝缘服、发电机等有关应急器材。应急器材必须放置在明显或便于拿取的地方，并做好必要的标识。③负责在办公、施工生产、生活区域范围内标识出110匪警、119急救电话，120急救电话、122交通肇事急救电话等。④负责定期或不定期对应急准备和应急设施、措施的落实情况进行检查，组织应急分队进行消防演习和现场医疗救护演练，发现问题及时解决。⑤发生事故后，迅速采取必要措施抢救伤员和财产。因抢救伤员、防止事故扩大以及疏通交通等原因需要移动现场物件时，必须做出标志、拍照、详细记录和绘制事故现场图，并妥善保存现场重要痕迹、证据等。现场管理员职责①负责现场安全管理工作，对全过程施工中违反安全操作可能导致人、机、畜伤亡事故和财产损失的安全隐患进行现场督促整改，制止将陌生人和闲杂人员进入施工现场。②发生安全事故，保护好现场，严禁有人私自窜入，及时向安技员或项目领导报告，并协助救援部门的抢救工作。应急救援指挥组织总指挥由项目经理担任，其职责为：①决定是否存在或可能存在更加严重的事故，要求应急服务组织提供帮助以便实施更高一级应急计划。②复查和评估事故可能发展方向，确定其可能的发展过程。③与领导小组的关键人员配合指挥现场人员撤离。④与外界应急组织取得联系及对紧急情况的记录作业安排。⑤在紧急状态结束后，组织对受影响地点的恢复，并组织人员参加事故的分析和处理。副组长职责：①评估事故的规模和发展态势，建立应急步骤，确保员工的安全和减少设施和财产损失。②组织抢险等有关事项。③设立与应急中心的通讯联络，为应急服务机构提供建议和信息。通讯联络组职责：组长：①确保与最高管理者和外部联系畅通、内外信息反馈迅速。②保持通讯设施和设备处于良好状态。③负责应急过程的记录与整理及对外联络（用手机或对讲机保持联络）。技术支持组职责：组长：①提出抢险抢救及避免事故扩大的临时应急方案和措施。②指导抢险抢救组实施应急方案和措施。③修补实施中的应急方案和措施存在的缺陷。④绘制事故现场平面图，标明重点部位，向外部救援机构提供准确的抢险救援信息资料。现场保卫组职责：组长：①保护受害人财产。②设置事故现场警戒线、岗，维持工地内抢险救护的正常运作。③保持抢险救援通道的畅通，引导抢险救援人员及车辆的进入。④抢险救援结束后，封闭事故现场直到收到明确解除指令。抢险抢救组职责：组长：①实施抢险抢救的应急方案和措施，并不断加以改进。②寻找受害者并转移到安全地带。③在事故有可能扩大进行救援时，高度注意避免意外伤害。④抢险救援结束后，对结果进行复查和评估。医疗救护组职责：组长：①在外部救援机构未到达前，对受害者进行必要的抢救（如人工呼吸、包扎止血、防止受伤部位感染等）。②使重度受伤者优先得到外部救援机构的救护。③协助外部救援机构转送受伤者至医疗机构，并指定人员进行护理。后勤保障组职责：组长：①保障系统内各组人员必须的防护、救护用品及生活物质的供给。②提供合格的抢险救援的物资及设备。善后处理组：组长：①配合上级及地方有关部门做好事故调查，为分析事故原因，提供事故现场相关真实有效的资料。②负责接待安排事故调查处理组的各项日常工作、生活服务。③负责事故受害者家属来队的接待工作。各工区应急领导小组职责：①在项目部应急领导小组的统一领导下，行使本区域内的应急预防措施。②服从安排，提供项目部应急领导小组下达的各种应急需求。③组织得力，指挥好一线抢险队伍的救援工作。4.预防与预警⑴危险源监控①加强现场盯控，每天对通风设备进行一次全面检查，每日留二人24小时值班待命另有10人的预备队伍。②确保备品备件及设备按计划存放于固定地点抢险有关人员要确保随时到位。③抢险人员要熟知应急处理知识值班人员熟知备品备件及防水设备的储存情况及地点。④操作手及维修人员必须精心操作定期巡回检查及时发现与处理风机运转时出现的各类问题。⑤操作手必须经过严格培训业务熟练严格遵守劳动纪律、各项操作规程及岗位制度。⑥各类保护设施必须完好无损定期进行检查实验每年必须进行反风实验一次根据要求在接到调度反风的指令后应能在十分钟内改变风流方向且供给风量不应小于正常供风量的40%。⑦主扇风机的定期检查检修制度、确保风机安全运行。⑵预警级别根据预测分析结果，对可能发生和可以预警的安全事故进行预警。预警级别根据可能造成的危害程度、紧急程度和发展势态，一般划分为Ⅰ级（特别严重）、Ⅱ级（严重）、Ⅲ级（较重）和Ⅳ级（一般）及Ⅴ级，依次用红色、橙色、黄色和蓝色及淡蓝色表示。⑶物料准备按照分工负责的原则储备必需的应急处理物料，合理配置以应对可能出现的事故。①通信准备充分利用现有通信网络确保通信网络系统完好和畅通。②日常检查、检修实行严格的设备检查、监测制度及时发现薄弱环节同时做到明确责任、限时整改。③日常管理加强主通风设备及安全设施的日常检查管理工作。5.信息报告程序⑴事故信息报告调度室接到发生事故的汇报后应立即报告项目经理，相关部门根据领导的批示迅速迅速派人实施抢救同时迅速向集团公司调度室、安监局汇报取得上级领导的帮助，请求给予事故抢救或支援。⑵信息上报内容信息上报内容如下:①发生事故的单位；②发生事故的时间、地点；③发生事故的类型；④发生事故的简要经过约计遇险人数、直接经济损失的初步估计及对生产的影响情况；⑤发生事故的原因、性质的初步判断；⑥事故抢救处理的情况和采取的措施；⑦需要有关部门和单位协