隧道施工通风作业工艺设计标准.docx

隧道施工通风作业工艺设计标准隧道施工通风作业工艺标准FHEC-SD-12-2-20071适用范围适用于不包括瓦斯隧道在内的各类隧道的施工通风。通风方式应根据隧道长度、施工方法和设备条件等确定。所穿过的岩层不产生有害气体的短于300m的隧道或导坑贯穿后的隧道，在洞内气体知足国家劳动保护要求时，施工可利用自然通风，其他情况均需采用机械通风。2应用的国家规范、行业规范及标准2.1中华人民共和国行业标准（公路隧道施工技术规范）JTJ042-942.2中华人民共和国国家标准（环境空气质量标准）GB3095-19963施工准备3.1技术准备3.1.1根据隧道施工方法、设备条件、掘进长度、开挖面积以及污染物质的含量与种类确定通风方式，编制施工通风方案。3.1.2对有关技术人员进行培训，成立一个专门小组进行施工通风设备的安装、检测、维护和日常施工通风管理。3.2机具准备3.2.1通风机：轴流式风机3.2.2通风管：刚性风管薄钢板、镀锌铁皮、玻璃钢、聚氯乙烯塑料板等，柔性风管维尼纶涂胶皮、混织胶皮布、维尼纶聚氯乙烯人造革等3.2.3风门：普通风门由木或铁皮制作、自动风门电动式、气动式、水动式、机械式3.2.4有害气体检测仪、消音箱3.3材料准备安装风机所需的基础螺栓、锚杆。3.4作业条件3.4.1凿岩钻孔、爆破、出渣、运输、喷锚衬砌等工序施工时均应进行通风，主要地点是工作面。3.4.2风机距洞口30m以上，避免洞内流出的污浊空气重新进入洞内，构成部分循环风。4施工操作工艺4.1工艺流程图通风方式选择与布置风量计算风压计算选择通风设备设备布置安装质量检查4.2操作步骤及方法4.2.1通风方式选择与布置通风方式的选择与布置应根据施工方法、设备条件、掘进长度、开挖面积以及污染物质的含量与种类等情况确定。通风机通风系统的基本布置形式有送风式、排风式和混合式三种。单一的送风式或排风式通风，适用于中、短隧道；混合式通风适用于长、特长隧道，以排风式管路作为通风主管道，送风式为局部通风；隧道采用有轨运输时，宜采用排风式或混合式通风；隧道采用无轨运输时，宜以送风式通风为主，或用送排风两用式风机；隧道设有辅助坑道时，则可利用辅助坑道作为通风巷道。4.2.2风量计算洞内施工所需通风量应根据洞内同时工作的最多人数所需要的空气量、或使同一时间爆破的最多炸药用量产生的有害气体降低到允许浓度所需要的空气量、或使同时在洞内作业的柴油机产生的有害气体稀释到允许浓度所需要的空气量、或知足洞内允许最小风速要求等条件进行计算确定。以其中最大者选择通风设备。1按洞内同时工作的最多人数计算风量Q=qmK式中：Q计算风量，m3/min下同；q洞内每人每分钟所需新鲜空气量，m3/min，按每人每分钟3m3计算围岩溢出有害气体时，按每人每分钟4m3计算；m洞内同时工作的最多人数；K风量备用系数，取1.101.15。2按知足洞内允许最小风速要求计算风量Q=60sv式中：s坑道断面积，m2；v允许最小风速，导坑应不小于0.25m/s，全断面开挖时应不小于0.15m/s，但均不应大于6m/s。3按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量1风管式通风送风式通风32)(8.7SLAtQ式中：t通风时间，min；A1次爆破的炸药用量，kg；S坑道断面积，m2；L通风区段长度，m。使用上述公式时，若考虑的通风区段长度L大于极限长度L极限，式中的L应该用L极限代替。L极限按下式确定：SAK500ScAb1K.0''=极限L式中：K紊流扩散系数，K=0.8；b爆破1kg炸药生成的CO量，b=40L/kg炸药；c坑道内容许的CO浓度，c=0.008%；其余符号意义同前。排风式通风抛LSAtQ?=18式中：L抛炮烟抛掷带长度，m；火雷管起爆：L抛=15+Am；电雷管起爆：L抛=15+A/5m。其余符号意义同前。混合式通风32LAVt8.7=混送Q混送混排Q)3.12.1(Q=式中：VL吸风管口至工作面整段坑道的容积m3，VL=LV×S，其中：LV吸风管口至工作面的距离m，一般为2225m左右。2巷道式通风tAbQ5=式中：A同时爆炸的炸药用量，kg；b一公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积L，参见表1，计算时，一般采用b=40L；t通风时间，min；一公斤炸药产生有害气体统计L表1注：有害气体统一换算成CO，1L的NO换算成6.5L的CO。4根据爆破后稀释一氧化碳CO至许可最高浓度的计算风量60tKA1065Q?=式中：t通风时间，min；A1次爆破的炸药用量，kg；K风量备用系数，K=1.10；5按洞内使用内燃机的废气污染计算风量稀释有害气体风量计算的基本公式：?=?=qycqQ式中：q柴油机废气排量m3/min,?=2nVq其中：V汽缸的工作容积m3；n柴油机的转速；吸气系数，自然吸气=1；齿轮增压=1.2；60?=KNq其中：N柴油机功率kW，K单位耗油量kg/kWh，烧1kg柴油所需供给的空气量m3/kg，可按=20.83m3/kg计算；c废气中有害气体浓度%；y有害气体最大允许浓度%；稀释系数yc=；安全系数1.52.5。以上、分别计算，取其最大值。6高海拔地区的风量修正由于高海拔地区的大气压力降低，对总风量应按下式修正：QP760高高=Q式中：Q高高海拔地区大气压力，见表2；Q正常条件下计算的风量。海拔高度与大气压力P高的关系表27竖井掘进通风量的计算对于竖井爆破后的通风以送风式为佳，当竖井深度超过300m时，则应采用混合式通风。32)(8.7KSLAtQ?=式中：t通风时间，min；A1次爆破的炸药用量，kg；S竖井断面积，m2；L竖井深度，m；K考虑竖井淋水使炮烟浓度降低的系数，见表3；?风管漏风系数，见表4。竖井内炮烟浓度降低系数K值表3竖井风管的漏风系数?值表48漏风计算根据上述各种公式计算风量，均未考虑漏风而损失的风量，故洞内实际所需总风量Q需应为Q需=PQ式中：P漏风系数；Q计算风量m3/min。1风管的漏风在管道通风中，漏风系数P值与风管接头安装能否严密有关。对长度和直径不同的金属风管的漏风系数，可参考表5。胶皮风管漏风，视接头漏风情况能够概略计算，即在前20节风管内每个接头漏风约为1%，而以后每个接头漏风则为0.5%。一般按标准安装并处于良好状态时，每节长20m的胶皮风管漏风系数可参考表6。塑料风管，每节长10m，在安装符合标准的情况下，其漏风系数可参考表7。风管百米漏风率100100LQQQ100?-=扇末扇漏P式中：P漏100100m长风管的漏风率；L风管全长m；Q扇局部通风风量m3/s；Q末局部通风末端风量m3/s。一般要求风管百米漏风率不得大于10%。金属风管漏风系数P参考值表5文档视界隧道施工通风作业工艺设计标准隧道施工通风作业工艺设计标准02风门风墙的漏风风门漏风量Q漏的计算：hsK=漏Qm3/s式中：h风门所承受压差daPa；s风门面积m2；K指数，当风流为层流时K=1，当风流为紊流时K=2，当风流为混合流时K=12。风门的漏风量，主要在于风门构造能否严密，不同的风门质量，其漏风系数可参考表8。风门漏风系数表84.2.3风压计算通风机的风压用来克制沿途所有的阻力，在数值上等于风道或风管的沿途摩擦阻力和局部阻力之和。1摩擦阻力计算无漏风的2RQ扇摩=h有漏风的2PRQ末摩=h式中：h摩摩擦阻力损失daPa；Q扇风管始端风量或风机风量m3/s；Q末风管末端风量或工作面的风量m3/s；R风阻值k，对巷道3SLR=；对圆管35.6dLR=其中：摩阻力系数或风阻值，见表9及表10，巷道阻力参考表11。L风管巷道长度m；巷道断面圆周界m；S断面积m2；d风管直径m。风管摩擦阻力系数值及1m长风阻率表9胶皮风管的风阻值表10巷道阻力系数值表11