地下工程概论

1、第七章 地下工程通风,学习要点：,理解铁路及公路隧道运营通风的特点,掌握运营隧道防冶有害气体的措施,了解山岭隧道施工通风方法,掌握瓦斯隧道爆炸所应具备的条件,理解改善隧道施工通风技术的途径,通风是保证洞内具有良好的运营环境和舒适度的重要环节。,第一节 山岭隧道运营通风的特点及设计原则,一.铁路隧道的运营通风特点：,铁路隧道施工规范规定了隧道内空气的卫生标准：,列车通过隧道15min以后，空气中CO的浓度应在 以下；, 换算成 的浓度应在 以下；,气温不宜超过 。,达到标准应采取以下措施：,采取通风措施；,提高列车通过隧道的运行速度；,铺设整体或砼宽枕道床。,通风方式：,自然通风：,自然因素的影

2、响和列车通过隧道的活塞作用，引 起隧道内的自然流动，将新鲜空气吸入洞内，同 时将有害气体排出洞外。,形成自然风流的因素：,a. 隧道内外的温度差；,b. 隧道两端洞口的气压差；,c. 隧道外的大气自然风。,机械通风：,分类：,横向式通风；,纵向式通风：,a. 洞口风道式通风；,b. 竖井、斜井式通风。,说明：,单线隧道，当用内燃机车牵引时，2km以上；用电力 机车牵引时，8km以上的隧道，应设置机械通风；,双线隧道应根据行车密度、自然条件等具体情况，选 定设置机械通风的隧道长度和通风方式。,通风量的计算：,式中：, 通风机供给的风速；, 隧道横断面积 。,通风机选择：,根据“特性曲线”（风量Q

3、和风压h ),风机所需的轴功率：,运营隧道防治有害气体的措施:,提高列车通过隧道的行驶速度；,隧道内铺设无碴道床；,设置机械通风。,二.公路隧道运营通风的特点：,通风方式：,射流式射流风机式、喷嘴式,竖井式竖井送排式、集中排风式,送风半横向式,排风半横向式,纵向式,半横向式,横向式,混合式,自然通风,机械通风,说明：,一般公路隧道，包括双向行驶隧道：,a. L2500m，采用送排风半横向式通风；,b. L3000m，采用集中排风；,c. L5000m，采用横向式通风。,高速公路：,a. 一般采用纵向式通风；,b. L5000m，可采用横向式、电气集尘 的送排风方式。,通风量：,以隧道内的烟雾浓

4、度 不超过设计标准浓度K为条件：,式中：, 整体交通的烟雾发生量的标准偏差；, 整体交通的烟雾发生量的平均值；,见P260, 隧道的横断面积 ；, 车流密度（台/ s）；, 通风系数；, 隧道长度；, 交通量 。,对公路隧道通风质量的要求是：,单向交通时，隧道最大断面的平均风速应小于10m/s；,双向交通时，隧道最大断面的平均风速应小于8m/s；,有行人通行的隧道最大断面的平均风速应小于7m/s；,火灾情况下的排烟风速应控制在2m/s3m/s之间。,第二节 山岭隧道施工通风技术及设计基本原则,一.山岭隧道施工通风的基本任务：,对施工区域的工作人员提供足够数量的新鲜空气；,稀释和排除各种有毒、有

5、害气体和矿岩粉尘，使其含量达 到国家标准以内；,改善施工地点的空气质量，使之能保持一定的温度和湿 度，为施工人员创造良好的劳动气候条件；,二.山岭隧道施工通风技术：,隧道施工通风方法：,扩散通风；,机械式通风：,压入式；,抽出式（压出式）；,混合式：,抽出式风机为主风机，压入式风机 为辅助风机。,利用辅助坑道的通风方式（平行导坑、斜井、竖井、钻孔）,施工通风的风量计算：,压入式通风风量：,式中：, 工作面风量 ；, 通风时间 ；, 同时爆破的炸药量（kg ) ；, 掘道巷道的横断面积 ；, 巷道全长或临界长度（m ) ；, 淋水系数 ；, 炸药爆炸时的有害气体生成量，煤层中爆破 取100，岩层

6、中爆破取40；, 风筒漏风系数 。,抽出式通风风量：,式中：, 工作面风量 ；, 炮烟抛掷长度（m ) 。,混合式通风风量：,式中：, 工作面风量 ；, 抽出式风筒口到工作面的距离（m ),三.瓦斯隧道的施工通风技术：,含瓦斯煤系地层的特征：,成分及物理力学性质：,成分：,物理力学性质：,无色、无味，与其他气体混合后有类似苹 果的香味；,熔点： ；沸点： ; 密度： ；相对空气比重：0.554,渗透性高，扩散速度大，为空气的1.6倍;,微溶于不，溶解度3.5%；,不能自燃，易燃烧；,无毒，有麻醉性。,瓦斯爆炸具备的条件：,瓦斯在空气中爆炸界限浓度为 5%16%；,含瓦斯空气中氧气浓度大于12%；,有明火及高温热源;,爆炸区混合气体必须充满一定的自 由空间。,瓦斯的防治：,加强通风；,防止喷出或突出。,煤尘的防治：,煤层注水；,喷雾洒水；,水封爆破和水炮泥；,控制风速；,防止煤层引燃。,四.改善隧道施工通风技术的途径：,在系统布置上，应坚决杜绝各种形式的“循环风”；,无轨运输作业最好选择压入通风方式，条件许可，采用混合 通风；,尽可能选择风量较大的隧道通风机；,风机与风管的性能