通風設備及通風方案

保山至騰沖高速公路土建2合同K3+727.69-K8+440大尖坡隧道洞內(nèi)施工通風專項方案編制：復核：批準：中鐵隧道集團有限公司保騰公路土建2合同項目部二00九年十二月十日通風設備及通風方案一、工程概述大尖坡隧道位于云南省保山市龍陵縣龍江鄉(xiāng)硝塘村境內(nèi)，是保山至騰沖高速公路控制性工程之一，設計為雙洞單向行駛雙車道公路隧道，左線長928米，右線長871米，圍巖以V級為主，IV級圍巖較少。隧道最大斷面108m2,開挖寬度為12.68米，最大開挖寬度為12.86米，開挖高度為10.55米，上坡道坡度為1.7%,下坡道坡度為1.7%。根據(jù)圍巖級別不同，施工采用人工、機械開挖或鉆爆法三臺階開挖，雙頭掘進，裝載機裝碴無軌運輸出碴。施工通風需解決的問題：一是毒害氣體、主要來源于爆破炮煙，無軌運輸車輛柴油機廢氣，二是粉塵，主要來源于巖塵、炮煙、水泥塵、煙塵等。我們采用大功率通風機獨頭壓入式通風，解決大尖坡隧道的施工通風問題。隧道施工通風除塵工作是隧道正常施工的基本保障，因此必須采取綜合治理對策，即:加強機械車輛凈化，減少污染源；實施水幕降塵等強化現(xiàn)場通風管理。二、編制依據(jù)《公路隧道施工技術規(guī)范》(JTJ042—94)《公路工程施工安全技術規(guī)程》(JTJ076—95)《公路隧道通風照明設計規(guī)范》JTJ026.1-1999《保騰高速公路土建2合同施工組織設計》《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》建質(zhì)[2009]87號《建設工程安全生產(chǎn)管理條例》國務院令(第393號)項目施工設計圖紙及現(xiàn)場實際情況。三、通風方案的比選及技術優(yōu)化為了做到通風一次成功，我們根據(jù)施工組織設計，對風量、風壓進行科學論證，合理選用通風設備，并認真進行測定，加強風機、風管的安裝和維修管理。（一）風量和風壓的確定計算參數(shù)的選擇：⑴開挖斷面：S=40m2（按三臺階開挖斷面最大時）⑵一次開挖長度：L=0.75m⑶一次爆破耗藥量：G=22.5kg⑷洞內(nèi)作業(yè)人數(shù)50人⑸內(nèi)燃設備裝機功率478kw⑹爆破后通風排煙時間：t<30min⑺通風管直徑：6=1200mm⑻管道百米漏風率0=1.3%⑼風管摩阻系數(shù)入=0.02,a=p入/8=1.2x0.02/0.8=30x10-3kg.S2/m3⑽炮煙拋擲長度Ls=15+G/5,Ls=15+22.5/5=19.5m洞內(nèi)所需風量的計算風量計算按壓入式通風考慮，確定工作面需風量，需計算出滿足洞內(nèi)最小風速所需空氣量C，滿足洞內(nèi)工作人員呼吸所需空氣量。2，稀釋炮煙所需空氣量。3，稀釋內(nèi)燃機械廢氣所需空氣量Q4,取其最大者即為壓入式通風系統(tǒng)出風口的所需風量Q需。⑴按洞內(nèi)最小風速計算風量：最小風速按Vmin=0.25m/s計算。Q1=VminxS=0.25x40x40=400(ms/min)⑵按洞內(nèi)最多工作人員計算風量：一般標準為每人每分鐘3m3新鮮空氣，洞內(nèi)作業(yè)人員按50人計算，風量備用系數(shù)取1.2。Q2=3x50x1.2=180(m3/min)⑶按稀釋爆破煙計算風量：Q3=V1-(KVit+i/V2)i/t=780[1-(100x10-6x780/2.5)1/30=54.1(m3/min)式中：V1-一次爆破產(chǎn)生的炮煙體積：V廣SxLs=40x19.5=780(m3)V2-一次爆破產(chǎn)生的有害氣體:V廣aG=30x10-3x22.5=0.675(m3)t一通風時間為30分鐘K—允許濃度取100ppma-單位重炸藥爆破產(chǎn)生的有害氣體換算成CO的體積取30x10-3(m2/kg)⑷按稀釋內(nèi)燃機廢氣計算風量：根據(jù)隧規(guī)規(guī)定，內(nèi)燃機械作業(yè)時1kw供風量取3m3/min,機械設備的平均利用率70%，內(nèi)燃機總瓦數(shù)：154+162x2=478Kw。(見表1)Q4=3x478x0.7=1004(m3/min)根據(jù)計算取其中的最大值1004m3/min，為隧道工作面所需新鮮風量。供風長度按600m計，考慮風管漏風，則風機提供的風量應為：Q機=。需/(1-0)l/io0=1004/(1-0.013)600/i00=1086m3/min表1名稱型號單位功率數(shù)量裝載機柳工ZL50D臺154Kw1自卸車紅巖臺162Kw23.風壓的計算為將所需風量送入指定位置，并達到規(guī)定的風速，必須克服沿途阻力，并在出口保持一定的風速和風壓，則通風機應有足夠的風壓以克服管道系統(tǒng)阻力，即h機〉h阻。h次動川局+h沿⑴動壓：取50Pa;⑵局部壓力損失：由于直線隧道風流不轉彎，風管斷面不變化，因此，不予考慮；⑶沿程摩擦阻力：h沿=aLUPQ2g/S3采用61200mm風管：h沿=2x10-7x600x(1.2n)x1.08x10042x9.8/(n1.22/4)3=3339.8Pa采用61000mm風管：h沿=2x10-7x600x(1.0n)x1.08x10042x9.8/(n1.02/4)3=8310Pa式中：a—摩擦阻力系數(shù)，取3x10-7KgS2/m3L一風管長，取600mU一風管周邊長，nDP一漏風系數(shù)，P=1/（1-0）l/i0o=1.08Q—工作面所需風量，為1004m3/ming—重力加速度，取9.8m/s2S一風管斷面積,nD2/4（二）機械設備的選型合理的通風方案要求通風系統(tǒng)設計合理，風機風管相匹配。如果片面追求大風量風機，而風管直徑小，或者風管直徑大而風機風量小，都難以保證好的通風效果。1.風機：根據(jù)計算風機應提供的風量和風壓及現(xiàn)有設備選型。壓入式通風機采用軸流式通風機，其額定風量為1250m3/min，風壓為5000Pa，電機功率為2x75Kw。（見表2）表2項目型號輪徑mm風量m3/min風壓Pa噪聲db轉速電機Kw數(shù)量左右線92-111001250500085145075x222.風管：一般情況下，取開挖面積的1/25?1/20為柔性風管過風面積，同時根據(jù)對不同管徑風管的h進行比較，①沿1200mm風管與風機相匹配，據(jù)此選配①1200mm（壓入）的強力橡膠軟管，每節(jié)長10m，軟風管接頭方式為雙反邊拉鏈式接頭，安裝方便、密封性能好。（三）通風方式的選擇與確定：通風方式采用大功率通風機將新鮮空氣壓送到掌子面，然后將廢氣從里往外擠出。這種通風方式適應于短距離下坡道隧道，而我們施工是1.7%和1.7%的大坡度上坡隧道，進口計劃最大掘進300m，掘進300m時與洞口高差為5.1m，掌子面的底面高比洞口低2.25米，油煙可排出來，不影響的影響職工的身心健康和施工進度。通過近期的實際應用，證明此方案確實可行。四、風機的安裝調(diào)試（一）風機安裝為了保證壓入較好的新鮮空氣，風機安裝于洞外距洞口約10m處，為了使通風機運轉平穩(wěn)，用混凝土澆筑機座，將通風機固定在上面，并用螺桿連接牢固。為了防止通風機和配電柜雨淋受潮及防止他人觸電發(fā)生意外，在風機和配電柜上方搭蓋雨棚和護欄。（二）風管懸掛固定風管與風機連接處用鐵皮加工喇叭口，一頭用螺栓與風機連接，另一頭套上強力膠管，用鐵絲捆綁加固。大風管懸掛在二次襯砌墻體上，約離地面3m高。掛設風管要平順直。作業(yè)時,先每隔5m打眼，安裝短錨桿或膨脹螺栓，然后用6mm鐵絲拉線，用緊線器張緊，風管吊掛在拉線下。風管懸吊要穩(wěn)固，高度一致，要求每10m撓度不大于150mm。（三）通風機調(diào)試隧道內(nèi)塵毒測試及通風管性能測試是評價通風條件的一項重要指標，周期性的動態(tài)測試數(shù)，數(shù)據(jù)反饋可為決策者提供科學依據(jù)。大尖坡隧道到目前進行了三次測試，對每次測試結果進行認真研究，及時完善通風設計。三次測試的主要結果為：⑴風機實際性能普遍達不到額定參數(shù)，比如92-1型通風機額定風量和風壓力為1250m3/min和5000Pa，而實際測試為1100?1150m3/min和4500Pa，在一定程度上影響了通風效果,這就需要在選擇風機時，考慮實際性能與額定參數(shù)的出入。⑵由于采取了降阻防漏措施，風管百米漏風率小于1.1%。⑶隧道內(nèi)風速為0.3?0.5m/s，能滿足要求。（四）通風效果大尖坡隧道左、右線都采用大功率通風機壓入式通風，滿足了施工生產(chǎn)的需要，增強了通風效果，縮短了通風時間。五、加強隧道通風的主要技術措施（一）搞好崗前培訓，提高管理使用技術。對負責通風專業(yè)工作的通風司機，管道安裝維修工，進行崗前培訓，傳授通風操作、維修、保養(yǎng)技術，管道安裝、調(diào)試、維修、保養(yǎng)技術和操作規(guī)則。（二）健全制度、落實保障措施一是通風機有專人值守，按規(guī)程要求操作風機，定期檢修和潤滑風機，如實填寫各種記錄，始終使通風機保持良好的狀態(tài)。二是設專職風管維修工，每班必須對全部風管進行檢查，不平、不順之處及時調(diào)直調(diào)平，發(fā)現(xiàn)風管破損漏風，及時處理:輕微破損的管節(jié)，采用快干膠水粘補，粘補后30分鐘不得送風;嚴重破損的管節(jié)，必須及時更換，從而降低漏風系數(shù)，保證管道密封度。三是加強運輸設備的維修保養(yǎng)制度，按照設備管理要求定期維修，特別是進氣和燃油系統(tǒng)，進行強化保養(yǎng)，并堅持燃油沉淀過濾制度，減少廢氣的排放量。（三）自制水幕降塵器，最大限度降低炮煙、粉塵污染。為了降低炮煙、粉塵用①20mm的鍍鋅鋼管加工，一頭堵死、一頭套上閘閥，用小鉆頭在鋼管上鉆無數(shù)小孔，在放炮前安裝好，緊靠掌子面，安裝在兩邊拱腰上，最好每邊裝兩個，放炮時開閘放高