隧道施工通风专项方案.doc

目 录
一、编制依据 2
二、编制标准 2
三、编制范围 3
四、工程概况 3
四、总体通风方案 4
⒈通风机 4
⒉通风管 5
⒊隧道各洞口通风长度 5
五、通风检算 6
⒈掌子面需风量计算 6
⒉供风计算 7
⒊结论 8
六、通风设备的安装与使用 8
⒈通风管的安装 8
⒉通风机安装 9
七、通风管理方案 9
1.各岗位职责 9
2.通风管路管理 10
⒊风管的修补 11
⒋通风机管理 12
⒌通风监测管理 13

隧道施工通风专项方案
一、编制依据
⒈《万荣隧道设计图》蒙华浩三段施隧参60。
⒉《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）。
⒊《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）。
⒋《铁路隧道施工通风技术与标准化管理指导手册》。
⒌《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10407-2003）。
⒍ 其他有关法律法规和规范等。
二、编制标准
隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：
⑴空气中氧气含量，按体积计不得小于20%；
⑵粉尘容许浓度，每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。每立方米空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg；
⑶有害气体最高容许浓度： 一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3；在特殊情况下，施工人员必须进入开挖工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min； 二氧化碳按体积计不得大于0.5%； 氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下；
⑷隧道内气温不得高于28℃；
⑸隧道内噪声不得大于90dB；
⑹隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应新鲜空气4m3/min。
三、编制范围
本方案适用于新建蒙华铁路MHSS-2标段万荣隧道施工通风。
四、工程概况
万荣隧道位于山西省运城市万荣县境内，隧道起讫里程为DK555+117～DK562+800，全长7683m，为单洞双线隧道，最大埋深约为90.25m。隧道北起谢村，向东南依次经过小谢村、东和村、东王村、东张村至许村。隧道进口～DK555+210.07段(93m)位于R=1200m的左偏曲线上，其余段均位于直线上，隧道线间距变化范围4.00～4.13m，隧道纵坡为单面上坡，坡度及坡长依次为4.9‰/333m、5.1‰/7350m。
隧道洞身多处(共约33处)下穿道路及村庄，在DK557+222～+248处穿越闻合高速公路，覆土厚度88m。隧道地层为砂质或黏质新黄土、砂质或黏质老黄土、粉砂、细砂。不良地质为砂质新黄土、粉砂地层。地表水不发育，地下水位埋深较深，形成局部范围的上层滞水或洞顶局部渗水、砂层侧向补给渗水，水量不大。隧道DK557+375～DK557+465、DK559+065～DK559+155段为Ⅳ级围岩，DK558+150～DK558+250段为Ⅵ级围岩，其余段均为Ⅴ级围岩。隧道Ⅳ级围岩180m，占2.34%；Ⅴ级围岩7403m，占96.36%；Ⅵ级围岩100m，占1.3%。
万荣隧道设置5座斜井，1号斜井长432m，2号斜井长562m，3号斜井长815m，4号斜井长758m，5号斜井长380m。其中1号～3号斜井采用单车道断面，4号、5号斜井采用双车道断面；斜井均采用无轨运输方式。
各洞口承担施工任务见图 4.1。
图4.1 万荣隧道各洞口承担任务划分图
四、总体通风方案
施工通风是隧道施工的重要工序之一，合理的通风系统、理想的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工安全和施工人员身心健康的重要保证。根据以往隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果，按照自成体系的原则，综合考虑施工过程中可能出现的情况，制定隧道通风方案。
万荣隧道为黄土地质，无瓦斯气体，隧道各洞口均采用长管路独头压入式通风，由洞外经长风管将新鲜风送至工作面，污风沿隧道排出。根据各洞口承担的施工任务，隧道进口明挖段布置2台55kw轴流风机，大小里程各使用1台通风；隧道出口布置1台55kw轴流风机；1～5号斜井各布置一台2×110kw轴流风机。通风设备布置示意图见图4.1、4.2。
⒈通风机
轴流风机选用SDF（c）-NO12.5型，全压1378～5355Pa，电机功率2×110KW。
⒉通风管
隧道进、出口采用φ1200mm的柔性通风管。1号～5号斜井，斜井洞身采用φ1500mm的柔性阻燃通风管，在交叉口处利用三通装置，转变为φ1000mm管径，风别向大小里程送风。

图4.1 隧道进（出）口通风设备布置示意图

图4.2 斜井口通风设备布置图
⒊隧道各洞口通风长度
隧道各洞口通风长度见表4.1。
表4.1 隧道各口通风长度表
项目名称
通风方式
通风最长距离（m）
风机数量
进口明挖工区
压入式
640
2
1号斜井
压入式
782
2
2号斜井
压入式
1032
2
3号斜井
压入式
1230
2
4号斜井
压入式
1593
2
5号斜井
压入式
1310
2
出口
压入式
765
1
五、通风检算
选用SDF（c）-NO12.5型轴流风机（风量1550～2912m3/min，风压1378～5355Pa，电机功率2×110KW）。根据施工总体进度安排及通风系统布置，4号斜井进口方向工作面施工压入通风距离最长，为1613m，如果此工作面通风能满足需要，则其余均能满足。
通风管使用PVC拉链接头风筒，节长20m，平均百米漏风率0.67％，接头漏风率0.179％，考虑通风筒架设弯曲、个别破损等，取平均百米漏风率P100＝1.2%，摩擦阻力系数α=0.8～1.4×10－3kg/m³。
开挖断面积：正洞Amax =103.85m2
洞内最多作业人数：正洞30人
⒈掌子面需风量计算
⑴按洞内允许最低风速计算：Q1=Vmin×Amax
式中：Vmin—保证洞内稳定风流之最小风速0.15m/s
Amax—开挖最大断面积。
Q1=0.15×60×103.85=934.65m³/min
⑵按洞内最多作业人数计算：Q2=3MK
式中：M——洞内同时最多作业人数
K——风量备用系数 K=1.2
3——每人每分钟所需新鲜空气量(m³/人•分钟)
Q2=3×30×1.2=108m3/min
⑶按稀释内燃机废气计算：Q3=NNiK
k—内燃机功率通风计算系数，考虑到自卸车燃烧比较充分取2.0/minHp；
N—需通风工区内内燃设备总台数；
Ni—各台内燃机机的额定功率KW，本标段七个工区均以自卸车出碴为主，每台自卸车的额定功率为187KW，按保持2台车在作业面计算。
Q3=2×187×2=748m3/min
通过Q1、Q2、Q3比较，最大需风量为934.65m3/min。
⒉供风计算
⑴沿程风压损失
P损=R×Q机×Q需/3600=2×2912×934/3600=1512Pa
式中：
风阻系数R=6.5×α×L/D5=6.5×1.4×10-3×1613/1.55=1.93
Q机——通风机高效风量2912m3/min（计划1台轴流风机供应一个正洞工作面）
Q需——掌子面需风量934m3/min
D——通风管直径1.5m
⑵通风管出口风量
Q出口=Q机-Q机×P100×L/100=2912-2912×1.2%×1631/100=2348.35m3/min
由以上结果可知，Q出口=2348.35＞2Q需=934.65×2=1869.3m3/min，P损=1512Pa＜P全=5355Pa，亦即，通风出口风量可以满足两个掌子面需求风量，并且满足沿程风压损失均小于风机全压，故此种方式同样可满足其他斜井洞内施工通风需要。
⒊结论
斜井每个洞口配置一组2×110KW轴流风机，隧道进口明挖段单作业面、隧道出口配备一组55KW轴流风机，可以满足施工需求。
六、通风设备的安装与使用
⒈通风管的安装
⑴压入式通风的进风管口宜设在洞口里程30m以外；
⑵按洞内管线布置图测设风管中线位置，每隔5m打眼安装高强膨胀螺栓，布φ6mm钢筋拉线，用紧线器拉紧。风管吊挂在拉线下。
⑶通风管的安装应平顺，接头严密，每100m平均漏风率不得大于2%，弯管半径不得小于通风管的3倍。
⑷通风管破损时，必须及时修理或更换。当采用软风管时，靠近风机部分，应采用加强型风管。通风管洞内安装位置见图6.1。

图6.1 通风管洞内位置安装示意图
⒉通风机安装
通风机安装于洞口，通风机安装支架稳固，避免运转时振动摇晃。风机出口设置刚性风筒连接，风机和风筒接口处法兰间加密封垫。刚性风管与软风管接合处绑扎三道，以减小局部漏风和阻力。
七、通风管理方案
通风是隧道施工中至关重要的一道工序，直接关系到隧道的快速施工。结合我公司在秦岭终南山特长公路隧道、乌峭岭隧道、吕梁山隧道、榴桐寨隧道等长大隧道通风经验及成熟的工艺、工法，对隧道施工通风进行管理，制订科学合理的通风方案和切实可行的保障措施。
1.各岗位职责
各岗位的职责见表6.1

表6.1 通风系统管理机构职责表
序号
人员或小组
职责
1
项目负责人
全面负责施工通风技术和人员管理，落实通风方案并组织实施，协调与其他工种之间的关系
2
技术组
协助项目负责人工作，解决方案实施过程中的细化与修改、过渡方案的设计、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
3
风管安拆组
负责风机、风管的安装和拆卸，管理的维护和修理
4
环境监测组
负责洞内作业环境的人工监测
5
风机司机
负责风机值班、风机运行状况记录工作以及风机的日常维护
6
风管修修补工
在洞外专职修补的风管
7
风机维修工
负责风机的保养与维修
2.通风管路管理
通风管路的管理主要包括风管的安装与拆卸、维护和更换以及修补等工作。
⑴风管的安装于拆卸
随着隧道作业面的向前推进，需要不断安装风管，接长管路，是管理出风口经作业面。另外，由于工作面的转移，原来的管路也需要拆卸。
风管的安装和拆卸由安拆组来完成。对管理安装和拆卸有如下要求：
①风管的安装位置和管理出风口到工作面的距离要求按照方案实施细则的要求进行。
②风管的连接方向，应使有衬里头的一头朝向风流的方向。
③风管吊挂牢固，接头连接紧密，拉链拉好后，吧外反边翻好到位。
④安装好的管路要保证平直、顺畅，转弯自然。
⑤风管的安装时间应尽量避免在工作面需要供风之时。
⑥在延长通风管路时，新风管接在中间，末端风管向前移动。
⑦在易遭破坏的地段，安装的新接风管一律采用接长为10m的风管。
⑧不要的风管及时拆掉，遇到洞外进行修补，叠好入库，以便备用。
⑵管路的维护和更换
要保证工作面有足够的有效风量，加强管路维护，减少管路漏风就显得非常重要。因此，经常对通风管路进行巡视，主要检查风管破损情况、接头拉链是否损坏以及吊挂是否牢固等，并及时维护或更换。
对管路的维护和更换要求如下：
①对管体受损严重、漏洞较多或较大的风管，以及接头拉链损坏的风管，应更换。
②对于已衬砌或进入安全地段的风管，要换成20m或30m一节风管。
③在 地段更换风管时应采用10m节长的风管。
④对于可能损坏风管的出露锚杆，要及时进行处理。
⑤对于车辆经常碰到的通风管路，要及时抬高。
⑥检底作业时，要对附近的管理采取保护措施。
⑦对轻微破损的风管可在洞内修补。
⑧放炮作业时，要提前通知风机司停风保护。
⒊风管的修补
台车移动和车辆运行等经常会造成风管的损坏。为减少风管漏风，降低成本，需要对更换下来的破损风管进行修补。该工作由风管修补工完成。要求如下：
①管体漏洞采用焊枪进行修补。
②更换拉链使用补鞋机。
③修补好的风干要清洗干净，晾干叠好，入库备用。
⒋通风机管理
⑴风机的安装和移动
随着作业面的向前推进，有时需要安装的移动风机。该工作由技术员，安拆组的风机维修工共同完成。
首先，由技术人员根据设计选定风机的位置，安拆组在安装风机的地方加固定处理。其次，由风机维修式对所安风机进行检测。确定正常后，用吊装设备移动到设备指定位置。再由安拆组对风机进行加固，最后，由技术人员和风机维修师负责连接线路，调试运行。
⑵风机的运行
通风机的正常地运转，是保证通风正常的首要条件。风机的开关的运行由风机司机负责。要求如下：
①根据安拆组的通知信号开关风机关
②风机启动和关闭方法要符合风机的操作规程。
③对风机运行状况作好记录，以备查询，特殊情况及时汇报。
④经常对风机进行简单的保养。
⑶风机的维修
风机的维修由维修 负责完成。要求如下：
①对风机运行情况要经常了解。
②定期对风机进行保养，检修。
③损坏风机要及时修理。
⒌通风监测管理
通风监测由环境监测组负责完成，要求如下：
⑴监测员必须执行巡回检查和现场交接班制度。
⑵监测员应按规定要求，作好监测记录并填写报表，及时向项目负责人报告监测结果。
⑶监测要严格，不得空班漏检，不得虚报。假报数据。
⑷施工通风监测：管道通风监测采用1.3m比托管、U型压力计以五环10点法测试管道全压和静压，采用1.3m比托管、DGM-9型补偿式微压计测试通风管内风的动压；通风量监测与管道通风测点相同截面用电子风速仪以9点法测试风速、风量；气象条件测试采用数字式温度计测试管道内、外气温，用空盒气压表、干湿球温度计测试巷道内各点气压的湿度值；隧道内炮烟及有害气体扩散规律测试用P-5型数字粉尘计自动记录各测点烟尘每分钟浓度动态变化，远红外线CO测试仪记录每个测点炮烟中一氧化碳浓度动态变化。对不同施工阶段的通风进行监测，根据测试结果进行系统改进。
⒍通风应急处理
在隧道施工通风中方面可能出现风机烧坏，风管爆裂或划破，风管拉链断开，管路掉落和检测故障系统等紧急情况。
⑴风机烧坏时的应急处理
风机烧坏的原因主要有：
①电源电压过高；
②电机漆包线的绝缘不好；
③风路堵塞。负载过大；
④电压 过低，电流过大；
⑤风机电器部分受潮，绝缘降低；
⑥缺相运行。
当发生风机烧坏时，首先通知作业面工人。并根据洞内环境监测结果决定是否停工，同时尽快查明原因，启动备用风机。并对烧坏的风机进行维修。
⑵风管爆裂或划破时的应急处理
若管路风压过大，风管老化或存在质量问题，就会发生风管爆裂现象；若隧道断面偏小，与车辆的安全距离太小，车辆装载石渣或材料超高，车辆违章行驶，就可能发生风管被划破的现作业面的工人，并根据洞内环境监测结果决定是否停工，同时通知风机司机把风机变为低速运转或停止运转，用细铁丝对爆裂风管进行快速缝合，尽快恢复正常通风，待允许停风时，再将爆破划破现象时，可直接将被划破的风管更换新风管。
⑶风管拉链断开时的应急处理
若风管承受拉力过大，风管拉链老化或存在质量问题，就可能发生风管拉链的现象。在通风状态下，发生风管拉链断开现象时，应首先通知作业面工人，并根据洞内环境监测结果决定是否停工，同时通知风机司机关掉风机，用细铁丝断开的两节风管进行快速缝合连接。连接好后，尽快恢复正常通风，待允许停风时，再将拉链损坏更换不新风管，在停风状态下，发生风管拉链断开现象时，可直接将损坏的风管拉链断开现象时，可直接拉链损坏的风管更换为新风管。
⑷风管掉落时的应急处理
若管理掉固定不够牢固、风机启动送风时受到冲击振动时，或者管路受到一定的外力作用时，就可能发生管路掉落现象。当发生管路掉落现象时，应首先通知作业面工作人，并根据洞内环境监测结果决定是否停工，同时通知风机司机把风机变为低俗运转或停止运转，车辆暂停通行。应尽快将掉落管路牵线吊起，固定牢靠。完成后，恢复正常。
⑸自动监测系统故障的应急处理
当监测系统的电脑软硬件被病毒攻击或损坏、传输线路发生短路或断线、探头损坏时，都会使监测系统发生故障。当监测系统出现故障时，应尽快加强人工监测，同时查明原因，排除故障，恢复正常。

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