高速公路瓦斯隧道通风专项方案

/第5合同段（YK79+880～K87+500）六盘水至六枝段瓦斯隧道通风专项施工方案编制：审核：批准：日期：中铁十一局集团二公司六六高速五标项目经理部二〇一三年一月目录TOC\o"1-4"\h\z\u一、编制依据和原则 11、通风设计依据 12、编制原则 1二、工程概况 11、工程概况 12、地形、地貌 13、地层岩性 24、不良地质现象 25、水文地质条件 2地下水主要为第四系松散土层中的孔隙潜水、基岩裂隙水、岩溶裂隙和构造裂隙水。 2三、通风设计标准 2四、通风设计的原则 31、通风系统 32、通风设备 3五、通风方案 3正洞通风设备选型计算见表2: 4六、施工通风检测 51、风速测定 54、隧道通风量计算 8七、施工通风平安措施 81、施工通风平安管理措施 8A、施工通风平安组织机构 8B、施工通风主要岗位风险管理标准及管理措施 8C、通风管理制度 102、施工通风平安技术措施 11A、风机安装 11B、风管安装 11C、通风系统日常管理和维护措施 12高峰隧道瓦斯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，是隧道平安施工的关键。合理的通风系统、志向的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工平安和施工人员身心健康的重要保证。依据以往隧道通风阅历及对当前通风设备技术性能的调研结果，依据自成体系的原则，综合考虑施工过程中可能出现的状况，制定隧道通风方案。1、通风设计依据⑴高峰隧道施工图；⑵《公路路瓦斯隧道技术规范》；⑶《公路隧道工程施工技术指南》；⑷《公路隧道工程施工平安技术规程》；⑸《煤矿平安规程》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，平安牢靠性和实事求是相结合。（3）对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态限制，科学管理的原则。二、工程概况1、工程概况六盘水至镇宁高速公路六盘水至六枝段第五合同段高峰隧道位于六枝县岩脚镇高峰村至六枝县岩脚镇群峰村境内，该隧道属于长隧道，为分别式隧道，接受电光照明，机械通风。隧道进口及浅埋二叠系上统龙潭组地层含煤层，煤层分布于该组地层的粉砂质泥岩中，呈层状，依据旁边黑糖煤矿资料，该地层含8层煤，在SDK47孔取得煤样，测瓦斯浓度为0.14m3/t,瓦斯压力为0.01MPa，由于钻探揭露煤层地表，暴露时间长，氧化程度高，为三级瓦斯地段，参考黑糖煤矿煤样试验资料，为高瓦斯煤层。依据煤层分布、瓦斯浓度及压力，进口至ZK80+732段、进口至YK80+781段位高瓦斯工区，按高瓦斯隧道设计。隧道左线里程：ZK80+210～ZK81+481，全长1271米，六盘水端和六枝端洞门型式均为端墙式，路面纵向坡度-2.5%；右线里程：YK80+235～YK81+461，全长1226米，六盘水端和六枝端洞门型式均为端墙式，路面纵向坡度-2.5%。2、地形、地貌隧道区属剥蚀峰从中低山沟谷地貌区，地貌特征为山体呈脊状山，走向近北西展布，延长较远。山体主要由二叠系上统龙潭组（P2l）煤系地层和三叠系下统夜郎组(T1y)粉砂质泥岩、灰岩等地层构成。隧道轴线经过处地面标高1416.62～1680.05m，相对高差约263.43m。隧道经过的山体较高大，连绵延长，地形起伏较大，自然坡度一般30°~50°。隧道轴线和山脉走向基本正交，隧道洞身主要穿越低山丘陵，地表植被繁茂，灌木、松木为主，杂草丛生。3、地层岩性依据钻探、物探及地质调绘，隧道区地层岩性由新至老为第四系全新统坡残积（Q4dl+el）粉质粘土、角砾，三叠系下统（T1y）泥质粉砂岩、灰岩，二叠系上统龙潭组（P2l）煤系地层组成。4、不良地质现象隧道区山体由泥岩、粉砂质泥岩、灰岩等构成，属软~较硬岩。据地质调绘、物探及钻探揭露表明，遂道址区不良地质主要为岩溶和采空区。5、水文地质条件隧道区地表水溪沟水，位于隧道进口冲沟内，汇合周边山体雨水，常年流水，水流量一般不大，强降雨后水量明显增大，雨季水流量迅猛；隧道出口冲沟内，汇合周边山体雨水，为季节性流水，水流量小，强降雨水量增大，旱季干枯。地下水主要为第四系松散土层中的孔隙潜水、基岩裂隙水、岩溶裂隙和构造裂隙水。三、通风设计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平安标准：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瓦斯隧道装药爆破时，爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必需小于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，全部人员必需撤至平安地点并加强通风。⑷有害气体最高容许浓度：一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3；在特殊状况下，施工人员必需进入开挖工作面时，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。⑸隧道内气温不得高于28℃。⑹隧道内噪声不得大于90dB。⑺隧道施工通风应能供应洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应簇新空气4m3/min。⑻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需接受独立通风，严禁任何两个工作面之间串连通风。隧道须要的风量，须依据爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯确定涌出量分别计算，并按允许风速进行检验，接受其中的最大值。隧道施工中，对集聚的空间和衬砌模板台车旁边区域，可接受空气引射器气动风机等设备，实施局部通风的方法。隧道在施工期间，应实施连续通风。因检修、停电等缘由停机时，必需撤出人员，切断电源。2、通风设备3.2.1压入式通风机必需装设在洞外或洞内新风流中，避开污风循环。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10min内接通，保证风机正常运转。3.2.2必需有一套同等性能的备用通风机，并经常保持良好的运用状态。3.2.3隧道掘进工作面旁边的局部通风机，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隧道应接受抗静电、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、通风方案本隧道依据实施性施工组织设计,接受压入式通风是在洞门安装主风机将簇新空气压入,簇新空气由正洞流入,将洞内正洞的污浊空气挤出洞内,形成循环风流。5.1、通风方案设计参数的确定隧道正洞进口施工均按无轨运输，接受巷道通风，隧道正洞通过风筒压入式向工作面通风。开挖断面。正洞一般状况下接受上下台阶开挖，上台阶开挖后的断面为65m2，下台阶约为35m2，仰拱施作后最大有效通风断面为87m2，周长为36m；一次爆破最大耗药量。正洞接受上下台阶开挖时，计算掌子面爆破时最大同时起爆炸药量A=q×S×L×K修正=216kg。洞内作业人数60人，供应每人的簇新空气按4m3/min。爆破后通风排烟时间t＜30min。管道百米漏风β=1.5%。风管内摩擦阻力系数λ=0.0078。5.1、正洞压入式风机风量计算及设备选型正洞方掌子面施工时接受压入式通风，正洞所需风量计算见下表1。表1正洞所需风量计算计算项目计算公式参数选择计算结果备注洞内最小允许风速Q1=60SV小最小风速V取0.25m/s；开挖断面面积S取105m21575m³/min依据以上计算结果，取最大值1777m³/min为隧道正洞所需风量洞内同一时间最多人数Q2=4KN平安系数K=1.2；正洞人数N=60人288m³/min瓦斯确定涌出量Q3=KQ绝/（Bg-Bg0）Q绝按最大总瓦斯涌出量的50%估计；Bg取0.5%；Bg0取0；K取1.3780m³/min同时爆破的最多炸药量Q4=5Ab/tA取216kg；b取40m3/kg;t取30min1440m³/min稀释和排炮烟所需风量Q5=7.8(A(SL)²)A取216kg；S为65m2，L按525m考虑；t取30min1641m³/min漏风前5项计算最大Q最大为1641m3/min；β取1.5%；L按525m考虑1777m³/min表2正洞通风设备选型计算计算项目计算公式参数选择计算结果备注风筒直径确定D=2(Q供/（πV）)½D为风筒直径（m）；Q供为计算需供风量（m³/min）；V为设计风筒内风速（m/min）1.12m风筒内摩擦阻力计算h摩=λL/D×ρV²/2λ取0.0078；L取525m；D取1.2m；ρ取0.96kg/m³;V取30m/s1474Pa风机选型Q供正=1.1Q供；H机=1.1h总1955m³/min；1621Pa正洞通风设备选型计算见表2:SD-12.5/2×110型隧道轴流式通风机电机功率为2×110kW，额定风量最大为2400m3/min，风压2080Pa。因此接受2台SD-12.5/2×110型隧道轴流式通风机（其中一台备用），可满足正洞施工通风要求。六、施工通风检测隧道必需建立测风制度，每10天进行1次全面测风。对掘进工作面和其他用风地点，应依据实际须要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。应依据测风结果实行措施，进行风量调整。必需有足够数量的通风平安检测仪表。仪表必需由国家授权的平安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（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起先转动，此时风表指针也起先计数，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确定的粗糙度，使得洞内空气在流淌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匀整的。风速在洞壁周边处风速最小，从洞壁向隧道轴心方向，风速慢慢增大。通常在隧道轴心旁边风速最大。在测量隧道平均风速时，假如把风速计（风表）停留在洞壁旁边，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，而应当在隧道横断面上按着确定路途匀整地测定，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。图A1AFC—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，并和风流方向垂直，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）。假如测量误差大于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，还必需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；e、把测风数据和隧道参数记录于表A1之中。图A2风速测定点布置图表A1测风记录表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、依据计算出的表速，查看风表校正曲线，可求得隧道内平均风速。4、隧道通风量计算依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、施工通风平安措施1、施工通风平安管理措施以“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、施工通风平安组织机构1、瓦斯隧道施工项目经理部必需建立以项目经理为第一责任人的平安生产管理机构。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、检查和修理，严格依据通风管理规程及操作细则组织实施。项目部定期依据通风质量赐予通风班组兑现奖惩方法。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⑴紧急源：风表选择不精确；风表不完好；作业环境不完好；测风地点不符合规定，人员操作不娴熟；测量数据记录不精确或测风报表填写不正确。⑵管理标准：测风时，测风员依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、测风周期必需符合有关规定。测风应在特地的测风站进行，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，测风人员必需将测量数据精确地填写在测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、质检员必需将测量数据刚好填写在记录手册上并汇报。严格按反风程序的时间汇报。两人要相互协作。⑶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，发觉选择的风表不符合规定，进行惩处。测风员必需经过培训，取得平安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，驾驭各用风地点所需风量。测风时要避开隧道内内行人、行车常见的时间，避开旁边风门开、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和现场的实际风量进行一次校核，发觉和现场出入大，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，发觉误差大，责令其重新测量。利用班前会教化员工遵守纪律、增加时间观念。2、主要通风机司机风险管理标准及管理措施⑴主要紧急源：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。未按开停机依次操作。⑵管理标准：必需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、供电系统和限制回路，以及通风系统和各风门的用途等状况，能独立操作。作业前必需进行本岗位紧急源辨识。遵守劳动纪律，细致填写工作日志，不做和本职工作无关的事情。

当主要通风机发生故障停机时，备用通风机必需在15min内启动，并正常运转。

⑶管理措施：不得随意变更爱惜装置的整定值。

操作高压电气设备时应用绝缘工具，并按规定的操作依次进行。

除故障紧急停机外，严禁无请示停机。严格依据上级叮嘱进行通风机的启动、停机操作。C、通风管理制度1、一般规定⑴风机操作人员必需经过培训、考核合格后方能上岗作业，必需严格遵守风机的操作规程，熟悉通风系统性能。⑵隧道通风系统必需经过验收合格后方可投入正常运行，运行期间应加强巡察及维护工作，保证通风系统各项性能、技术指标达到设计要求。⑶保证隧道24小时连续不间断通风，风量、风压必需满足规范和施工组织设计要求，不得随意停风。⑷风机设置两路电源并装设风电闭锁装置，确保正在运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。⑸对易形成瓦斯聚积的部位必需实行局部通风，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旁边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⑴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需作例行检查，通风工必需做好日常巡查。⑵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依据须要随时测风，做好记录。⑶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%，对风筒的漏风状况必需刚好修补。⑷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。⑸值班人员每天按班组对通风系统运行状况进行记录，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。⑹周用风速测定仪对风速进行人工检测，检测结果和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需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、需留意事项、仪器设备状态等必需交接清楚，交接班记录由架子队长每天定时予以审核签字。2、施工通风平安技术措施A、风机安装⑴风机支架应稳固坚固，避开运行中振动，风机出口处设置加强型柔性管和风管连接，风机和柔性管结合处应多道绑扎，削减漏风。⑵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。⑶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。⑷洞内风机的移动，接受小平板车移动，移动前，提前做好风机支座或支架。射