通風(fēng)設(shè)備及通風(fēng)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(fēng)專項(xiàng)方案編制：復(fù)核：批準(zhǔn)：中鐵隧道集團(tuán)有限公司保騰公路土建2合同項(xiàng)目部二00九年十二月十日通風(fēng)設(shè)備及通風(fēng)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(shè)計(jì)為雙洞單向行駛雙車道公路隧道，左線長(zhǎng)928米，右線長(zhǎng)871米，圍巖以V級(jí)為主，IV級(jí)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(jí)別不同，施工采用人工、機(jī)械開挖或鉆爆法三臺(tái)階開挖，雙頭掘進(jìn)，裝載機(jī)裝碴無(wú)軌運(yùn)輸出碴。施工通風(fēng)需解決的問(wèn)題：一是毒害氣體、主要來(lái)源于爆破炮煙，無(wú)軌運(yùn)輸車輛柴油機(jī)廢氣，二是粉塵，主要來(lái)源于巖塵、炮煙、水泥塵、煙塵等。我們采用大功率通風(fēng)機(jī)獨(dú)頭壓入式通風(fēng)，解決大尖坡隧道的施工通風(fēng)問(wèn)題。隧道施工通風(fēng)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(duì)策，即:加強(qiáng)機(jī)械車輛凈化，減少污染源；實(shí)施水幕降塵等強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)管理。二、編制依據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ042—94)《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(JTJ076—95)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ026.1-1999《保騰高速公路土建2合同施工組織設(shè)計(jì)》《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》建質(zhì)[2009]87號(hào)《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》國(guó)務(wù)院令(第393號(hào))項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。三、通風(fēng)方案的比選及技術(shù)優(yōu)化為了做到通風(fēng)一次成功，我們根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)，對(duì)風(fēng)量、風(fēng)壓進(jìn)行科學(xué)論證，合理選用通風(fēng)設(shè)備，并認(rèn)真進(jìn)行測(cè)定，加強(qiáng)風(fēng)機(jī)、風(fēng)管的安裝和維修管理。（一）風(fēng)量和風(fēng)壓的確定計(jì)算參數(shù)的選擇：⑴開挖斷面：S=40m2（按三臺(tái)階開挖斷面最大時(shí)）⑵一次開挖長(zhǎng)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(shè)備裝機(jī)功率478kw⑹爆破后通風(fēng)排煙時(shí)間：t<30min⑺通風(fēng)管直徑：6=1200mm⑻管道百米漏風(fēng)率0=1.3%⑼風(fēng)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(zhǎng)度Ls=15+G/5,Ls=15+22.5/5=19.5m洞內(nèi)所需風(fēng)量的計(jì)算風(fēng)量計(jì)算按壓入式通風(fēng)考慮，確定工作面需風(fēng)量，需計(jì)算出滿足洞內(nèi)最小風(fēng)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(jī)械廢氣所需空氣量Q4,取其最大者即為壓入式通風(fēng)系統(tǒng)出風(fēng)口的所需風(fēng)量Q需。⑴按洞內(nèi)最小風(fēng)速計(jì)算風(fēng)量：最小風(fēng)速按Vmin=0.25m/s計(jì)算。Q1=VminxS=0.25x40x40=400(ms/min)⑵按洞內(nèi)最多工作人員計(jì)算風(fēng)量：一般標(biāo)準(zhǔn)為每人每分鐘3m3新鮮空氣，洞內(nèi)作業(yè)人員按50人計(jì)算，風(fēng)量備用系數(shù)取1.2。Q2=3x50x1.2=180(m3/min)⑶按稀釋爆破煙計(jì)算風(fēng)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(fēng)時(shí)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(jī)廢氣計(jì)算風(fēng)量：根據(jù)隧規(guī)規(guī)定，內(nèi)燃機(jī)械作業(yè)時(shí)1kw供風(fēng)量取3m3/min,機(jī)械設(shè)備的平均利用率70%，內(nèi)燃機(jī)總瓦數(shù)：154+162x2=478Kw。(見表1)Q4=3x478x0.7=1004(m3/min)根據(jù)計(jì)算取其中的最大值1004m3/min，為隧道工作面所需新鮮風(fēng)量。供風(fēng)長(zhǎng)度按600m計(jì)，考慮風(fēng)管漏風(fēng)，則風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)量應(yīng)為：Q機(jī)=。需/(1-0)l/io0=1004/(1-0.013)600/i00=1086m3/min表1名稱型號(hào)單位功率數(shù)量裝載機(jī)柳工ZL50D臺(tái)154Kw1自卸車紅巖臺(tái)162Kw23.風(fēng)壓的計(jì)算為將所需風(fēng)量送入指定位置，并達(dá)到規(guī)定的風(fēng)速，必須克服沿途阻力，并在出口保持一定的風(fēng)速和風(fēng)壓，則通風(fēng)機(jī)應(yīng)有足夠的風(fēng)壓以克服管道系統(tǒng)阻力，即h機(jī)〉h阻。h次動(dòng)川局+h沿⑴動(dòng)壓：取50Pa;⑵局部壓力損失：由于直線隧道風(fēng)流不轉(zhuǎn)彎，風(fēng)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(fēng)管：h沿=2x10-7x600x(1.2n)x1.08x10042x9.8/(n1.22/4)3=3339.8Pa采用61000mm風(fēng)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(fēng)管長(zhǎng)，取600mU一風(fēng)管周邊長(zhǎng)，nDP一漏風(fēng)系數(shù)，P=1/（1-0）l/i0o=1.08Q—工作面所需風(fēng)量，為1004m3/ming—重力加速度，取9.8m/s2S一風(fēng)管斷面積,nD2/4（二）機(jī)械設(shè)備的選型合理的通風(fēng)方案要求通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，風(fēng)機(jī)風(fēng)管相匹配。如果片面追求大風(fēng)量風(fēng)機(jī)，而風(fēng)管直徑小，或者風(fēng)管直徑大而風(fēng)機(jī)風(fēng)量小，都難以保證好的通風(fēng)效果。1.風(fēng)機(jī)：根據(jù)計(jì)算風(fēng)機(jī)應(yīng)提供的風(fēng)量和風(fēng)壓及現(xiàn)有設(shè)備選型。壓入式通風(fēng)機(jī)采用軸流式通風(fēng)機(jī)，其額定風(fēng)量為1250m3/min，風(fēng)壓為5000Pa，電機(jī)功率為2x75Kw。（見表2）表2項(xiàng)目型號(hào)輪徑mm風(fēng)量m3/min風(fēng)壓Pa噪聲db轉(zhuǎn)速電機(jī)Kw數(shù)量左右線92-111001250500085145075x222.風(fēng)管：一般情況下，取開挖面積的1/25?1/20為柔性風(fēng)管過(guò)風(fēng)面積，同時(shí)根據(jù)對(duì)不同管徑風(fēng)管的h進(jìn)行比較，①沿1200mm風(fēng)管與風(fēng)機(jī)相匹配，據(jù)此選配①1200mm（壓入）的強(qiáng)力橡膠軟管，每節(jié)長(zhǎng)10m，軟風(fēng)管接頭方式為雙反邊拉鏈?zhǔn)浇宇^，安裝方便、密封性能好。（三）通風(fēng)方式的選擇與確定：通風(fēng)方式采用大功率通風(fēng)機(jī)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(fēng)方式適應(yīng)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(jìn)口計(jì)劃最大掘進(jìn)300m，掘進(jìn)300m時(shí)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(lái)，不影響的影響職工的身心健康和施工進(jìn)度。通過(guò)近期的實(shí)際應(yīng)用，證明此方案確實(shí)可行。四、風(fēng)機(jī)的安裝調(diào)試（一）風(fēng)機(jī)安裝為了保證壓入較好的新鮮空氣，風(fēng)機(jī)安裝于洞外距洞口約10m處，為了使通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，用混凝土澆筑機(jī)座，將通風(fēng)機(jī)固定在上面，并用螺桿連接牢固。為了防止通風(fēng)機(jī)和配電柜雨淋受潮及防止他人觸電發(fā)生意外，在風(fēng)機(jī)和配電柜上方搭蓋雨棚和護(hù)欄。（二）風(fēng)管懸掛固定風(fēng)管與風(fēng)機(jī)連接處用鐵皮加工喇叭口，一頭用螺栓與風(fēng)機(jī)連接，另一頭套上強(qiáng)力膠管，用鐵絲捆綁加固。大風(fēng)管懸掛在二次襯砌墻體上，約離地面3m高。掛設(shè)風(fēng)管要平順直。作業(yè)時(shí),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(fēng)管吊掛在拉線下。風(fēng)管懸吊要穩(wěn)固，高度一致，要求每10m撓度不大于150mm。（三）通風(fēng)機(jī)調(diào)試隧道內(nèi)塵毒測(cè)試及通風(fēng)管性能測(cè)試是評(píng)價(jià)通風(fēng)條件的一項(xiàng)重要指標(biāo)，周期性的動(dòng)態(tài)測(cè)試數(shù)，數(shù)據(jù)反饋可為決策者提供科學(xué)依據(jù)。大尖坡隧道到目前進(jìn)行了三次測(cè)試，對(duì)每次測(cè)試結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真研究，及時(shí)完善通風(fēng)設(shè)計(jì)。三次測(cè)試的主要結(jié)果為：⑴風(fēng)機(jī)實(shí)際性能普遍達(dá)不到額定參數(shù)，比如92-1型通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量和風(fēng)壓力為1250m3/min和5000Pa，而實(shí)際測(cè)試為1100?1150m3/min和4500Pa，在一定程度上影響了通風(fēng)效果,這就需要在選擇風(fēng)機(jī)時(shí)，考慮實(shí)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(fēng)管百米漏風(fēng)率小于1.1%。⑶隧道內(nèi)風(fēng)速為0.3?0.5m/s，能滿足要求。（四）通風(fēng)效果大尖坡隧道左、右線都采用大功率通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)，滿足了施工生產(chǎn)的需要，增強(qiáng)了通風(fēng)效果，縮短了通風(fēng)時(shí)間。五、加強(qiáng)隧道通風(fēng)的主要技術(shù)措施（一）搞好崗前培訓(xùn)，提高管理使用技術(shù)。對(duì)負(fù)責(zé)通風(fēng)專業(yè)工作的通風(fēng)司機(jī)，管道安裝維修工，進(jìn)行崗前培訓(xùn)，傳授通風(fēng)操作、維修、保養(yǎng)技術(shù)，管道安裝、調(diào)試、維修、保養(yǎng)技術(shù)和操作規(guī)則。（二）健全制度、落實(shí)保障措施一是通風(fēng)機(jī)有專人值守，按規(guī)程要求操作風(fēng)機(jī)，定期檢修和潤(rùn)滑風(fēng)機(jī)，如實(shí)填寫各種記錄，始終使通風(fēng)機(jī)保持良好的狀態(tài)。二是設(shè)專職風(fēng)管維修工，每班必須對(duì)全部風(fēng)管進(jìn)行檢查，不平、不順之處及時(shí)調(diào)直調(diào)平，發(fā)現(xiàn)風(fēng)管破損漏風(fēng)，及時(shí)處理:輕微破損的管節(jié)，采用快干膠水粘補(bǔ)，粘補(bǔ)后30分鐘不得送風(fēng);嚴(yán)重破損的管節(jié)，必須及時(shí)更換，從而降低漏風(fēng)系數(shù)，保證管道密封度。三是加強(qiáng)運(yùn)輸設(shè)備的維修保養(yǎng)制度，按照設(shè)備管理要求定期維修，特別是進(jìn)氣和燃油系統(tǒng)，進(jìn)行強(qiáng)化保養(yǎng)，并堅(jiān)持燃油沉淀過(guò)濾制度，減少?gòu)U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(wú)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(gè)，放炮時(shí)開閘放高