地铁盾构隧道穿越沼气地层通风细则

地铁盾构隧道穿越沼气地层通风细则一、通风系统设计原则（一）安全冗余设计盾构隧道穿越沼气地层时，通风系统需满足"双回路、三冗余"设计标准，即主通风机与备用通风机独立供电，当主风机故障时备用风机需在30秒内自动启动，确保隧道内风量损失不超过20%。通风系统总风量应按盾构机作业面最大需风量的1.5倍计算，同时满足隧道内每人每分钟3m³的新鲜空气供应量，以及沼气浓度稀释至爆炸下限1/4以下的双重要求。（二）分区通风方案根据盾构施工特点，隧道需划分为三个通风区段：盾构机作业区（掌子面至管片拼装区）、辅助作业区（管片存储至电瓶车停放区）、后方保障区（材料堆放至隧道出口）。各区段需设置独立的风筒控制阀门，其中作业区风量占总风量的60%，采用直径1.2m的阻燃风筒直接送风；辅助作业区采用800mm直径风筒，风量占比30%；后方保障区风量占比10%，通过风筒分支管路实现精准送风。二、通风设备选型标准（一）主通风机性能参数轴流风机应选用防爆型YBT-110系列，额定风量≥400m³/min，全压≥3000Pa，电机功率不低于110kW。风机叶轮需采用铝合金材质，叶片安装角度可在15°-30°范围内调节，以适应不同施工阶段的风量需求。风机外壳需设置防静电接地装置，接地电阻≤4Ω，进出风口安装不锈钢防火阀，当温度超过70℃时自动关闭。（二）风筒材料技术要求风筒应选用双面涂覆聚氯乙烯的玻璃纤维布制成，厚度≥0.8mm，拉伸强度纵向≥1800N/5cm，横向≥1200N/5cm。风筒接口采用快速卡箍连接，确保气密性，在1500Pa风压下漏气量≤2m³/(m·h)。每节风筒长度为10m，表面需涂刷黄色警示条纹及"严禁烟火"标识，每隔50m设置一个风量测量孔。（三）监测设备配置在盾构机刀盘前方3m、螺旋输送机出口、管片拼装区及隧道中部设置四组沼气传感器，检测范围0-100%LEL，精度±0.5%LEL，响应时间≤15秒。传感器需具备声光报警功能，当浓度达到1%LEL时发出黄色预警，2%LEL时启动备用风机，达到2.5%LEL时自动切断盾构机电源并启动紧急排风程序。风速传感器应安装在风筒出口5m处，测量范围0.5-20m/s，数据每10秒上传至监控系统。三、施工阶段通风控制措施（一）盾构掘进期通风管理当盾构机日进尺超过8环（约12m）时，需每日延伸风筒并进行气密性检测。掌子面送风风筒出风口距刀盘不得大于5m，采用可伸缩式风筒支架，随盾构机推进同步前移。在富沼气地层施工时，应采用"压入式+抽出式"联合通风，抽出风筒吸风口设置在掌子面后方2m处，形成局部负压区，防止沼气向后方扩散。（二）管片拼装期风量调节管片拼装时需降低作业面风速至1.5-2m/s，避免气流过大影响拼装精度。此时应开启风筒上的调节阀门，将部分风量分流至辅助作业区，同时启动盾构机自带的局部通风机，通过直径500mm的柔性风筒向拼装作业点补充风量。拼装完成后需关闭调节阀门，恢复正常通风模式，整个切换过程应在5分钟内完成。（三）特殊工况应急通风当检测到沼气浓度突然升高（每分钟上升超过0.5%LEL）时，立即启动应急通风程序：主备风机同时运行，总风量提升至600m³/min，打开隧道内所有风筒分支阀门，形成全隧道强排风。此时盾构机应停止掘进，人员撤离至安全区域，待浓度降至0.5%LEL以下并稳定30分钟后，方可恢复作业。应急通风状态下，需每5分钟记录一次各监测点浓度数据。四、通风系统维护规程（一）日常检查项目每日班前需检查风机运行电流、轴承温度及风压变化，轴承温升不得超过40℃。风筒检查重点包括接口密封性、有无破损及悬挂情况，发现破损直径超过50mm时需立即修补或更换。每周需对沼气传感器进行标定，使用标准气样（1%LEL甲烷）校准，误差超过±0.3%时应更换传感器探头。（二）定期维护周期每月对通风机进行解体保养，清洗叶轮表面积尘，检查叶片磨损情况，当叶片厚度减少10%时需进行动平衡校正。每季度更换风筒接口处的密封胶圈，测试风筒整体气密性，在额定风压下保压30分钟，压力下降值不得超过5%。每年对通风系统进行全面性能测试，包括风量、风压、噪声等参数，测试结果需形成书面报告存档。（三）故障处理预案当发生风筒破裂时，应立即使用专用修补胶带（宽度≥20cm）进行临时封堵，修补面积需大于破损面积的3倍。若风机出现异常振动（振幅超过0.15mm），需紧急停机检查，重点排查叶轮平衡、轴承间隙及地脚螺栓紧固情况。传感器故障时，采用便携式沼气检测仪（精度±0.1%LEL）进行人工监测，每15分钟记录一次数据，直至传感器修复。五、安全管理补充规定（一）动火作业通风要求进行焊接、切割等动火作业前，需启动强化通风程序，使作业点风量提高至正常的2倍，持续通风30分钟后检测沼气浓度，确认低于0.5%LEL方可开工。作业期间需在上下游10m范围内设置临时风筒，形成局部高风速区（≥3m/s），配备两台便携式检测仪实时监测，每5分钟记录一次数据。作业完成后需继续通风1小时，清理现场火星残留物。（二）人员培训考核制度通风操作人员需经专项培训，考核合格后方可上岗，培训内容包括设备原理、操作流程、应急处置等。每月组织一次通风应急演练，模拟风机故障、沼气泄漏等场景，考核员工在3分钟内启动备用系统、5分钟内完成风筒切换的操作能力。特种作业人员需持证上岗，证书复审周期为2年，每年参加不少于40学时的继续教育。（三）通风记录管理规范每日填写《盾构隧道通风系统运行日志》，记录内容包括：各时段风量、风压、沼气浓度、设备运行参数等，数据需精确至小数点后一位。每周生成通风系统运行周报，分析风量变化趋势及设备故障率，当连续三天出现风量偏差超过10%时，需组织专项排查。所有记录保存期限不少于工程竣工后3年，电子版数据需进行双重备份。本细则适用于