《隧道工程技术》课件-5.施工通风及风水电作业

施工通风与风水电作业本章学习的内容：掌握隧道通风方式的选择，了解隧道通风计算的内容，掌握隧道空压机站生产能力的确定和高压风管选定，掌握隧道供水和排水方式，掌握隧道供电线路的布置，了解电量的计算和电线路的布置，掌握隧道内的照明电压的布置，隧道内管线路布置要求。重难点：重点：隧道通风方式，隧道空压机站生产能力确定，隧道的供水。难点：隧道通风计算。1通风与防尘2压缩空气供应3施工供水与排水4施工供电与照明目录1通风与防尘更换和净化坑道内的空气，冲淡有害气体的浓度，降低粉尘含量，保证施工人员的健康与安全，提高劳动生产率。一、隧道通风与防尘必要性1、目的（1）空气中氧气含量，体积浓度不得小于20%；（2）粉尘容许浓度，每立方米中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不等大于2mg；（3）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%；总回风风道内瓦斯浓度应小于0.75%；开挖面瓦斯浓度大于1.5%时，人员必须撤至安全地点。一、隧道通风与防尘必要性2、作业环境标准（4）有害气体最高容许浓度：一氧化碳为30mg/m3，在特殊情况下施工人员必须进入工作面时为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；二氧化碳为0.5%；氮氧化物为5mg/m3。（5）隧道内气温不得大于28℃；（6）隧道内噪声不大于90dB。一、隧道通风与防尘必要性2、作业环境标准二、通风方式自然通风：独头掘进150m采用机械通风：风管式通风和巷道式通风长江隧道上行线风管

采用的风管风扇直径长1.8m，风机长8m，风管标准段直径达2.5m，在隧道施工风管架设中罕有的大直径风管。二、通风方式1、风管式通风①压入式：出风口距工作面＜15m；压入式二、通风方式1、风管式通风②吸出式：吸风口距工作面＜5m；吸出式混合式：适用：较长隧道特点：污浊空气经由隧道上部抽出洞外，新鲜空气由下部进入隧道，再经风管到工作面要求：吸出风机的工作能力大于压入风机；搭接长度大于20m混合式二、通风方式③混合式：中间搭接长度＞20m；利用辅助坑道和隧道组成主风流和局部风流,两个系统相互配合进而达到通风目的。二、通风方式2、巷道式通风压入式通风适用范围较广；<800m，1台37KW或55KW轴流式风机，直径0.7~1.0m；1500m左右，2台55KW轴流式风机,直径1.0m；2000m以上，2台110KW轴流式风机,直径1.0~1.2m；吸出式很少单独使用；混合式在隧道较长时采用；有辅助坑道可以利用时选择巷道式。三、通风方式的选择朔黄线寺铺尖隧道通风设计（左上）内昆线青山隧道施工通风（右下）三、通风方式的选择①风机基础稳固牢靠；②管路敷设宜平、顺、直；③接头严密，无漏风；④避免急转弯或管径不一，管径变化处应设3~5m的过渡段；⑤可挂设于隧道拱顶中央、隧道中部、边墙墙角等处所。管路布置（1）通风技术管理通风方案的实施，方案的局部调整，过度方案的设计，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。（2）通风管路管理风管的安装与拆卸、维护和更换以及修补等工作。（3）通风机管理风机的安装与移动、风机的运行、风机的维修等。五、通风管理（4）监测管理自动检测系统和人工监测系统的管理。（5）通风应急处理风机烧坏、风管爆裂或滑坡、风管拉链断开、管路掉落和检测系统故障等紧急情况。五、通风管理宜采取综合的防尘措施，即：防尘四化1、湿式凿岩标准化2、喷雾洒水正规化3、机械通风经常化4、个人防护普遍化六、综合防尘2压缩空气的供应主要根据洞内同时工作的各种风动机具的最大耗风量及管路漏风值确定。一、空压机站的设置要保障风动机具（例如：用来钻孔的凿岩机和喷锚机）正常工作，应提供足够的风量与风压。1、空压机站的生产能力设备：空压机隧道通常采用固定式电动空压机，安装在洞口附近，要求地形开阔，地基坚固，通风良好。可选多台同类型空压机组成空压机组，另配一台较小排气量的空压机以防回风空转。一、空压机站的设置2、类型一、空压机站的设置(1)压缩空气通过管路损失后应能保证机械正常工作。空压机生产的压缩空气的压力一般在0.7~0.8MPa左右。(2)要求：钢管终端的风压≮0.6MPa，胶皮管≮0.5MPa，即风压损失不超过0.1MPa。1、管径的选择二、风管(高压风管)管径的选择1)管道安装前应进行检查，钢管内不得留有残杂物和其他脏物；2)应设在高压水管一侧，与电缆电线异侧；尽量缩短胶皮管的长度；3)平顺直、接头严密、安装牢固；2、管路铺设要求二、风管(高压风管)管径的选择4)安装闸阀、油水分离器；5)宜尽量减少不必要的管路附件、弯头与分风设施，避免直径不一交错安装；6)管道使用时，应有专人负责检查、养护。2、管路铺设要求二、风管(高压风管)管径的选择3施工供水与排水凡无臭味﹑不含有害矿物质的洁净天然水都可作施工用水，但仍应做好水质化验工作，以便心中有数。生活用水更要求新鲜清洁。一、隧道供水1、水质要求一、隧道供水2、供水方式通过蓄水池供水。3、水源（1）山上自流水或泉水；（2）河水；（3）钻井取水。(1)构造：开口水池，一般采用石砌。一、隧道供水4、蓄水池要求(2)位置：到工作面的水压不小于0.3MPa：（折合为水柱高h=30m）(3)容积：（50~100m3）一昼夜用水量的1/2~1/10一、隧道供水一、隧道供水二、施工排水1、顺坡施工的排水向洞内开挖是上坡，叫顺坡施工。在隧道一侧修建水沟。（1）分段开挖反坡水沟：优点：工作面无积水，抽水机位置固定，亦不需要水管。缺点：抽水机多，而且要开挖反坡水沟。适用：隧道较短和坡度较小时采用。二、施工排水2、反坡施工的排水二、施工排水分段开挖反坡水沟（2）隔开较长距离开挖集水坑优点：所需抽水机数量少。缺点：安装水管，抽水机随着坑道的掘进而拆迁前移。适用：隧道较长﹑涌水量较大时采用。二、施工排水二、施工排水二、施工排水4施工供电、照明及通信一、供电在施工现场，电力供应首先要确定总用电量，以便选择合适的发电机、变压器、各类开关设备和线路导线，做到安全可靠地供电，节约开支，减少投资。1、施工用电量估算供电方式有自设发电站（为辅）和地方电网供电（为主）。在有些重要施工场所还应设置双回路供电网，以保证供电的稳定性。(1)变压器选择根据估算的施工总用电量来选择变压器，其容量应等于或略大于施工总用电量，变压器承受的用电负荷达到额定容量的60%左右为佳。一、供电2、供电方式(2)变压器位置确定应选择在高压进线方便处，且应尽量接近高压线；必须安设在其供电范围的负荷中心，使其投入运行时的线路损耗最小，且能满足电压要求；洞内变压器应安设在干燥的避车洞或不用的横通道处。一、供电2、供电方式(1)线路电压等级隧道供电电压，一般是三相五线400/230（V）(2)导线选择选用的导线断面应使末端电压降不超过额定电压的10%及国家对经济电流密度的规定。(3)供电线路布置：一是输电干线或动力、照明线路安装在同一侧时，必须分层架设。其原则是高压在上，低压在下；干线在上，支线在下；动力线在上，照明线在下。且应在风、水管路相对的一侧。一、供电3、供电线路布置及导线选择二、照明1、照明安全变压器作业地段照明必须使用安全变压器，其容量不宜过大，输入电压为220V，输出电压有36V、32V、24V、12V四个等级。2、不同地段的照明布置三、安全用电1、安全作业要求线路及接头不许有裸露，要经常检查，发现裸露应立即包扎；各种过电流保护装置不应加大其容量，不能用任何金属丝代替熔丝；电工人员操作时必须戴绝缘手套和穿绝缘胶靴；在需要触及导电部分时，必须先用测电器检查，确认无电时，才能开始工作，并事先将有关的开关切断封锁，以防误合闸；一切电器设备的金属外壳或构架都必须进行妥善接地。2、接地