隧道工程通風防塵方案說明

1、.WD.WD.WD.新建銅仁至玉屏鐵路TYTJ-1標段工程指揮部隧道通風防塵專項施工方案 _ _ _中鐵一局集團銅玉鐵路工程指揮部二零一四年六月目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc4045072081、工程概況 PAGEREF _Toc404507208 h 1HYPERLINK l _Toc4045072091.1 工程地質特征 PAGEREF _Toc404507209 h 1HYPERLINK l _Toc4045072101.2特殊巖土 PAGEREF _Toc404507210 h 2HYPERLINK l _Toc4045072112、通風防塵方案

2、 PAGEREF _Toc404507211 h 3HYPERLINK l _Toc40450721221 通風防塵標準 PAGEREF _Toc404507212 h 3HYPERLINK l _Toc4045072132.2 風量計算 PAGEREF _Toc404507213 h 4HYPERLINK l _Toc4045072142.3 通風設備選擇 PAGEREF _Toc404507214 h 6HYPERLINK l _Toc4045072152.4通風系統(tǒng)布置通風系統(tǒng)布置見以以下圖 PAGEREF _Toc404507215 h 6HYPERLINK l _Toc4045072

3、162.5 輔助通風措施 PAGEREF _Toc404507216 h 6HYPERLINK l _Toc4045072172.5.1 新機械進洞 PAGEREF _Toc404507217 h 7HYPERLINK l _Toc4045072182.5.2尾氣凈化 PAGEREF _Toc404507218 h 7HYPERLINK l _Toc4045072192.6綜合防塵措施 PAGEREF _Toc404507219 h 7HYPERLINK l _Toc4045072202.6.1水幕降塵 PAGEREF _Toc404507220 h 7HYPERLINK l _Toc4045

4、072212.6.2水炮泥技術 PAGEREF _Toc404507221 h 8HYPERLINK l _Toc4045072222.6.3 濕式鑿巖 PAGEREF _Toc404507222 h 8HYPERLINK l _Toc4045072232.6.4 裝載機上灑水 PAGEREF _Toc404507223 h 8HYPERLINK l _Toc4045072242.6.5 濕噴混凝土防塵 PAGEREF _Toc404507224 h 8HYPERLINK l _Toc4045072252.6.6 沖洗巖幫 PAGEREF _Toc404507225 h 9HYPERLINK

5、l _Toc4045072262.6.7個體防護 PAGEREF _Toc404507226 h 9HYPERLINK l _Toc4045072272.7 提高通風效率措施 PAGEREF _Toc404507227 h 9HYPERLINK l _Toc4045072282.7.1 減少風筒漏風措施 PAGEREF _Toc404507228 h 9HYPERLINK l _Toc4045072292.7.2降低風筒通風阻力措施 PAGEREF _Toc404507229 h 9HYPERLINK l _Toc4045072303、其他影響通風效果主要因素 PAGEREF _Toc4045

6、07230 h 10HYPERLINK l _Toc40450723131 氣候影響 PAGEREF _Toc404507231 h 10HYPERLINK l _Toc4045072324、結語 PAGEREF _Toc404507232 h 10隧道通風防塵專項施工方案1、工程概況新建銅仁至玉屏鐵路TYTJ-1標段第二工程部隧道工程，共三座隧道，川洞隧道長892米，江口隧道長286米，涼風坳隧道長336米，隧道總長1541米，均為雙線隧道，設計行車速度為200km/h，軌道類型為重型，鋪設碎石道床、型軌枕及60kg/m鋼軌，內軌頂面至道床底面之軌道構造高度77cm。1.1 工程地質特征地層

7、巖性隧道穿越巖性主要為薄中厚層狀的灰、灰白色的白云巖、次生紅黏土、紅黏土。 地質構造隧道區(qū)屬梵凈山拗陷褶皺帶，構造作用強烈，褶皺斷裂構造發(fā)育。隧道地層單斜，段內巖體節(jié)理裂隙極為發(fā)育，節(jié)理長度1m3m不等，節(jié)理面粗糙，它們將巖體切割成塊狀，基巖局部還有風化，卸荷裂隙發(fā)育。地震動參數(shù)根據(jù)國家地震局?中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖?GB18306-2001，中國地震局地殼應力研究所做的?新建鐵路銅仁至玉屏線工程場區(qū)地震參數(shù)區(qū)劃報告?隧區(qū)地震峰值加速度為0.05g；地震動反響譜特征周期為0.35s。不良地質不良地質為巖溶、順層偏壓。巖溶隧區(qū)基巖為寒武系上統(tǒng)追屯組白云巖，基巖大局部覆蓋，局部裸露，覆蓋08m厚的土

8、層，地表水與地下水聯(lián)系較為密切；沿層面有顯著溶蝕，地表多見巖溶化裂隙、溶溝、溶隙、裂隙連通性較差，見集中徑流，局部見裂隙水流。順層偏壓隧道巖層產狀N2245E/2130SE，與線路夾角1740，在橫斷面上視傾角約2024，巖性為白云巖，層間綜合=24。全隧右側存在順層偏壓。地表水發(fā)育特征隧區(qū)地表水為溝水，為季節(jié)性流水，受季節(jié)變化較大，雨季時溝內水量增加，以蒸發(fā)、徑流等形式排泄，地表水總體不發(fā)育。地下水發(fā)育特征隧區(qū)地下水類型主要為第四系松散土層孔隙水、巖溶水。黏性土透水性差，土層孔隙水含水量少；巖溶弱發(fā)育，總體來說巖溶水較貧乏，由于大氣降雨和地表水下滲補給，由蒸發(fā)及地表徑流方式排泄，隧道排泄基準

9、面為隧道進出口處溝槽。1.2特殊巖土特殊巖土為紅黏土及次生紅黏土。紅黏土、次生紅黏土：為白云巖風化產物。棕黃褐黃色，棕紅色，硬塑，土質均勻，黏性好，手搓成條，紅黏土主要分布于坡殘積層及坡洪積層內，厚度分布不均，一般厚05m，局部厚度較大；次生紅黏土主要分布于坡洪積層內，一般厚28m。根據(jù)試驗詳判資料：自由膨脹率Fs=41%58%，蒙脫土含量M=8.60%16.52%，陽離子交換量CECNH4+=17.3424.72mmol/100g干土，屬弱膨脹土。紅粘土、次生粘土吸水顯著膨脹、軟化，失水收縮開裂，易引起邊坡變形及失穩(wěn)，對工程有較大影響。2、通風防塵方案本工程采用爆破法開挖，將產生大量炮煙；出

10、渣采用無軌出渣，汽車、裝載機等機械設備將產生大量有害氣體，且隧洞較長，洞內所有煙塵只能通過洞口排出，隨著隧洞的加深，通風排煙將十分困難。因此，必須采取有力的通風防塵措施，以保障洞內空氣清新，創(chuàng)造良好的施工環(huán)境，保證洞內施工人員的身體安康，提高勞動效率，加快施工速度。根據(jù)本工程施工特點和隧洞施工長度，結合我們類似工程通風經(jīng)歷，采取如下通風方案：洞內通風采用2110kW 軸流變速風機壓入式通風；壓入式通風是將軸流風機安設在距離洞口30米以外的新鮮風區(qū)上風向，通過通風管將新鮮風壓送到開挖工作面，稀釋有害氣體，并將污風沿隧道排出洞外。具體通風設計介紹如下。21 通風防塵標準a隧洞內氧氣含量按體積計算不

11、小于20。b有害氣體濃度容許值：一氧化碳最高容許濃度為30mgm3；二氧化碳按體積計算不得大于0.5；氮氧化物(NO )濃度不超過5mgm3。c每立方米空氣中的粉塵允許含量：含10以上游離二氧化硅的粉塵不得超過2mgm3；含10以下游離二氧化硅的粉塵濃度不超過4mgm3。d最低的排塵風速不小于0.15ms。e隧道內氣溫不高于30。2.2風量計算a按施工人員計算：Q1=Nq式中，N一洞內工作人員最多人數(shù)，取m=80人；q洞內每人所需最低新鮮空氣量，3m3min。代入各項數(shù)據(jù)得Q1=803=240m3minb)按允許最小風速計算：Q2 =60SV式中S斷面積，襯砌后斷面S=90m2，開挖斷面S=1

12、33m2。取中間值112m2；V允許最小風速，不小于0.15m/s，取V=0.25ms。代人各項數(shù)據(jù)得Q2=6O1120.25=1680m3minc)按洞中同一時間內爆破作業(yè)的最多用藥量計算：Q3=7.8(AL2S2)1/3t式中t通風時間，取t=50min；A次爆破作業(yè)的最大用量，取A=340kg；S一隧洞斷面積，112m2；L通風長度，最大通風長度取L=892m 代入各項數(shù)據(jù)得Q3=2345m3/mind)按內燃機需要風量計算：Q4=Q0P=4603=2412m3min式中P同時在洞內作業(yè)的各種內燃機的功率總和，kW；按標準及綜合考慮各種因素后，功率總和按額定總功率的65計算；洞內施工假定

13、裝載機1臺，額定總功率135kW，自卸汽車6臺，每臺額定總功率132kW，總功率P=(135+1326)65=603kW；Q0一內燃機單位功率所需風量指標，按?隧道設計手冊?，取Q0=4.0m3(minkW)。e)最大風量Q：由以上計算可知，通風最大制約因素為爆破作業(yè)排煙，最大風量Q為2412m3/min。f)漏風計算：百米漏風率P100=0.01，管道長按922m考慮，那么漏風系數(shù)為P=1(1-L/lOOP100)=1.102那么有Q供=PQ=1.102x2412=2659m3min。2.3通風設備選擇采用軸流式通風機，選擇時按Q機11Q供計(1.1是風量儲藏系數(shù))，根據(jù)以上計算可知：主洞采

14、用2xSDF-110kW軸流變速風機，Q機1.1Q供， 基本滿足施工要求。2.4通風系統(tǒng)布置通風系統(tǒng)布置見以以下圖2.5輔助通風措施通風一直是困擾長大隧洞施工的重點和難點之一，本工程承擔主洞施工長度892m。在通風設計上，雖然采用了大功率軸流變速風機壓人式通風，但為進一步確保通風效果，根據(jù)我們多年隧道工程通風經(jīng)歷，決定采取以下輔助通風措施，來滿足隧道無軌運輸通風的要求，具體措施如下。2.5.1新機械進洞隨著工程的進展，洞內裝載機、自卸汽車等施工機械會逐漸磨損、破舊，有害氣體增多，為保證通風效果，在隧道通風效果下降時，將調用新機械進洞施工，提高通風效果。2.5.2尾氣凈化本工程采用無軌出渣，影響

15、通風效果最大因素之一就是內燃機械尾氣，隨著隧道的加深，汽車、裝載機尾氣將采取凈化措施，凈化裝置購置成品尾氣凈化器，并定期更換凈化藥品，確保尾氣凈化效果。2.6綜合防塵措施2.6.1水幕降塵隧道爆破時，在距掌子面30m外邊墻兩側各放一臺水幕降塵器；爆破前10min翻開閥門，放炮30min后關閉。水幕降塵情況見以以下圖。2.6.2水炮泥技術本隧洞爆破時采用水炮泥，以降低粉塵。水炮泥就是用裝水的塑料袋填于炮眼內來代替一局部炮泥，裝完藥后將其填于炮眼內，盡量不要搞破，然后用黃泥封堵。實踐說明：此法降塵效率非常高。2.6.3濕式鑿巖a凈化水源并在水中加濕潤劑，濕潤劑的作用是降低水的外表張力，當粉塵與水滴

16、膜相撞時，便易被沖洗濕潤，水中加放01的氯化鈉打跟時，可使空氣中的含塵量降到4.164.39mgm3。b利用銳鉆頭鑿巖時，鑿巖機的沖擊力隨風壓的提高而加大，因而被破碎的巖石粒徑也加大，粉塵量隨之減少。鑿巖的風壓保持0.6MPa以上時，既能提高鉆速又能降低含塵量。c鑿巖機供水量要保持在34Lmin，供水壓力一般以0203MPa為宜。d在鑿巖機上配制除油器。2.6.4裝載機上灑水為防止裝巖時粉塵飛揚，除裝巖前應使用專用水管向巖堆上灑水使其濕潤外，另在裝載機上安設噴霧器，過裝渣邊灑水。2.6.5濕噴混凝土防塵采用濕噴技術，控制噴頭處工作壓力，減少混凝土回彈及粉塵量。2.6.6沖洗巖幫放炮后，從工作面

17、風筒出口以外1m處開場逐漸向工作面方向沖洗巖幫，不留空白區(qū)。2.6.7個體防護個體防護措施主要是佩戴防塵口罩和安全防塵帽。2.7提高通風效率措施2.7.1減少風筒漏風措施a選用漏風少的接頭，膠質軟風筒采用活三環(huán)多層反邊接頭，減少漏風。b加固密封每節(jié)風帶接頭。c經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)漏風及時處理，靠近工作面采用鐵風筒，以防炮崩。2.7.2降低風筒通風阻力措施a采用合理變徑節(jié)。當風簡直徑變化時，必須使用變徑節(jié)來連接，以減少通風阻力。b提高風筒懸掛質量。吊掛要做到平、直、緊、穩(wěn)，并盡量減緩轉角處風筒彎度。e排除風筒內的積水。由于洞內外存在溫差，風筒內空氣遇冷后會出現(xiàn)積水，不僅易使風簡變形，而且也增大了風筒的

18、阻力，可在風筒易積水處安放水嘴，并定期排放。3、其他影響通風效果主要因素31 氣候影響本工程地處山嶺地區(qū)，冬季施工最低氣溫接近-2，施工中洞內溫度高于洞外，氣壓差有助于洞內氣體排出洞外，所以冬季易加大施工力量，集中進展開挖施工；夏季相反，排煙較困難，施工中必須加大排煙力度，必要時工人佩戴氧氣以防洞內缺氧，此時應對汽車尾氣嚴格處理，并采用低標號柴油以減少洞內有害氣體生成。特別是放炮后，炮煙很難及時排出洞外，此時可采用工人佩戴氧氣進展出渣施工，這樣汽車行駛帶動空氣流動，有利于改善排煙效果。4、結語目前在國內隧道長大隧道施工通風防塵依然是技術難題，我們考察了解國內外生產的各種通風設備的型號、性能，通過詳細的理論計算，結合以