长大隧道长距离通风的研究.doc

- 1- 长大隧道长距离通风方案的研究甘小江刘小娃张细内摘要: 本文通过广昆线三棵树隧道出口在长距离独头掘进,无其他辅助坑道进行通风的情况下,如何解决通风系统的问题进行了研究,对隧道通风方案、通风设备的选择,使洞内空气质量达到要求和提高作业工效的目的,取得了预期效果,为类似长距离隧道的施工提供借鉴。关键词: 长大隧道长距离通风方案 1 工程概况广昆线三棵树隧道位于云南省禄丰县境内,全长 7375m ,最大埋深 205m ,隧道岩性以泥岩、泥岩夹砂岩为主,按 160km/h 并预留 200km/h 客货共线条件双线隧道设计,采用曲墙式复合衬砌和无碴道床。全隧分进口、斜井、出口工区,根据现场实际情况和进度安排进口工区承担施工 1585m , 斜井工区承担施工任务 2490m , 出口工区承担施工任务 3300m , 斜井工区单向向出口掘进。出口工区独头掘进长度超过三千米,如何解决隧道通风成为改善洞内施工环境、提高工效的关键。 2 通风系统的设计 洞内空气主要污染源及危害隧道内有害物质污染源主要包括烟尘、有害气体、粉尘。其中烟尘主要来自炮烟、柴油机排出的煤烟、电焊机烟雾等;有害气体主要来自炮烟、内燃机废气等;粉尘主要来自隧道钻孔、爆破、装碴、运输、喷射混凝土及二次衬砌混凝土作业过程中产生的细散颗粒。以上有害物质对洞内人员会产生刺激, 危害人体健康, 粘附于人体皮肤或进入五官会引发炎症, 甚至使人中毒、昏迷或窒息; 同时造成洞内能见度下降,容易发生安全事故。 通风系统设计的原则本隧道出口通风系统的设计本着“布局合理、优化匹配、防漏降阻、严格管理”的原则,在满足通风效果的前提下,进行合理配置风机的数量,采用大直径风管,减少能耗损失,通过适当增加一次性投入,减少通风系统的长期运行成本。 设计参数开挖断面积( Ⅲ级围岩): S=120m 2; 一次爆破用药量: 200kg (Ⅲ级围岩循环进尺 3m) 洞内最多作业人数:开挖班 22 人,仰拱班 14 人,二衬班 20 人,管理人员、杂工班等 10 人, 共计 66人, (按洞内开挖、仰拱、二衬等三作业面同时施工考虑); 爆破后通风排烟时间: T=30min ; 通风管:采用Ф 软式风管; 管道百米漏风率: β=% ; 风管沿程摩阻系数(达西系数λ= ):α= ρλ/8= × = × 10 -3 kg/m 3; 按出口最大通风长度计: L=3300m ; 风量计算- 2- 隧道洞内所需风量由多种因素控制,主要从以下四个因素考虑,并取最大值作为作业所需供风量:按洞内允许最低风速所需风量,按洞内最多作业人员所需风量,按爆破后排除炮烟、稀释有害气体至许可浓度风量,稀释洞内内燃机械设备排放废气所需通风量。 1 按洞内允许最低风速计算得 Q 1 :洞内最低风速取 Q 1= 60×V×A =60 × × 120=1080 (m 3 /min) ②按洞内最多作业人员计算得 Q 2Q 2= 66× 3=198 (m 3 /min) ③按爆破后排除炮烟、稀释有害气体至许可浓度计算得 Q 3 Q 3 = × [G(AL) 2Ψ b/P 2] 1/3 /t 式中:Q 3 为工作面风量, m 3 /min ; t 为通风时间;