QC提高公路高瓦斯隧道施工通風效率

提高公路高瓦斯隧道施工通風效率中鐵一局集團第四工程有限公司

都汶項目部紫坪鋪隧道通風QC小組

發(fā)表人：戚棟棟

紫坪鋪隧道是國道317（213）線都江堰至汶川高速公路重點控制工程之一，是國內(nèi)目前唯一在建的公路高瓦斯突出隧道。隧道設計為基本平行的雙洞，我項目部左右洞施工長度分別為2.550km和2.515km。隧道地質(zhì)情況十分復雜，巖層(煤層)及瓦斯分布具有明顯的不均勻性，瓦斯壓力0.172～0.67Mpa間，以裂隙瓦斯為主，施工通風是重點工作之一，又因隧道洞身較長，所需風量大，上坡施工，通風難度極大。二、小組概況：

都汶項目部紫坪鋪隧道通風QC小組成立于2008年1月，由9名現(xiàn)場施工管理人員組成，平均年齡27歲，全部接受過48小時以上TQM教育。小組及成員情況見表一、表二：

一、工程簡介表一：QC小組概況小組名稱紫坪鋪隧道通風QC小組成立日期2008年1月1日課題名稱提高公路高瓦斯隧道施工通風效率課題類型攻關(guān)型組長許志忠副組長劉建文玉輝活動日期2008.01.01-2008.07.01注冊時間07年12月30日小組成員9人注冊編號ZTYJ-2008-2活動頻次6~8次/月，出勤率100%QC教育時間48小時以上表二：小組成員簡介序號姓名姓別文化程度職務小組分工1許志忠男本科項目經(jīng)理QC方案策劃2劉建男大專項目副經(jīng)理方案實施3文玉輝男大專總工程師方案實施4戚棟男大專安質(zhì)部長協(xié)作實施5李關(guān)次男大專工程部長協(xié)作實施6楊軍男大專物設部長檢驗7王劉勛男大專試驗室主任檢驗8崔虎軍男大專技術(shù)主管檢驗9石錦巖男大專技術(shù)員檢驗三﹑選題理由業(yè)主要求隧道較長，瓦斯?jié)舛雀撸栾L量大，上坡施工，通風難度極大。提高公路高瓦斯隧道施工通風效率工程難點工程現(xiàn)狀選定課題掌子面、回風巷最小風速0.5m/s四、現(xiàn)狀調(diào)查

2006年9月上旬連續(xù)8天，QC小組對隧道左右洞40個點進行風速測量。檢測項目時間檢測點平均值m/s總平均值m/s12345掌子面回風巷2006.9.10.180.210.130.150.190.170.172006.9.20.200.170.180.190.140.182006.9.30.140.200.190.220.160.182006.9.40.150.180.130.130.180.152006.9.50.180.210.190.150.200.192006.9.60.190.130.200.170.150.172006.9.70.140.200.190.150.190.172006.9.80.180.130.130.180.200.16

風速測量統(tǒng)計表對其中37個測量點進行不合格原因分類調(diào)查，匯總了影響因素調(diào)查表。

影響因素調(diào)查表序號類別頻數(shù)累計頻數(shù)頻率﹪累計頻率﹪A通風方案不合理303081.181.1B經(jīng)常停電3338.189.2C管理不到位2355.494.6D環(huán)境1362.797.3E其他1372.7100

結(jié)論：從以上可以看出，影響通風效果的關(guān)鍵因素是通風方案不合理，因此必須制定合理的通風方案，才能提高通風效率?！锔鶕?jù)影響因素調(diào)查表，制作排列圖進行分析

影響因素排列圖★根據(jù)《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》及業(yè)主要求，掌子面﹑回風巷風速由原來0.17m/s提高到0.5m/s。小組活動目標圖五、目標確定我們小組制定目標了!小組成員集思廣益，從人、機、法、環(huán)四個方面進行了整理分析：制圖：戚棟日期：2008.1.10六、原因分析序號末端因素確認內(nèi)容確定方法標準負責人完成日期1風筒出口距掌子面距離過大現(xiàn)場測量風筒出口距掌子面距離現(xiàn)場測量風筒出口距開挖掌子面距離不得大于5M戚棟2008.2.152通風設備性能低對設備性能實施考察現(xiàn)場驗證風機工作風量≥2925m3/min許志忠楊軍2008.2.153通風方式不完善現(xiàn)場測量風速、瓦斯?jié)舛冗M行驗證現(xiàn)場驗證保證掌子面、回風巷最小風速0.5m/s。許志忠文玉輝2008.2.154設備故障率高查看風機運行記錄調(diào)查分析每月故障停機率≤1%劉建楊軍2008.2.155人員素質(zhì)低對員工進行考核現(xiàn)場驗證平均成績達到85分劉建戚棟2008.2.156路面灑水不及時檢查灑水頻率現(xiàn)場驗證路面濕潤，空氣清新戚棟2008.2.15七﹑要因確認確認一、風筒出口距掌子面距離過大

確認方法：現(xiàn)場驗證，2007年10月上旬測量統(tǒng)計結(jié)果如下。

風筒出口到掌子面距離測量統(tǒng)計表

2007.101234567891011平均距離（m）54.64.94.74.34.94.84.94.54.34.64.7結(jié)論：風筒出口距掌子面平均距離4.7m<5m(標準值)該項非要因。確認二、通風設備性能低確認方法：現(xiàn)場驗證，我們對現(xiàn)場使用的風機性能進行了調(diào)查：單洞配備N012.5型風機各1臺，功率為110KW，風機風量Qm=1462.5m3/min＜2925m3/min（標準值）測量：戚棟復合：劉建結(jié)論：風機風量不滿足要求，該項是要因。確認三、通風方式不完善確認方法:現(xiàn)場驗證，QC小組成員中98%的人員未從事過高瓦斯隧道施工，現(xiàn)采用的通風方式與普通隧道基本相同，單洞施工長度大于600m時，小組成員對洞內(nèi)風速進行了測量統(tǒng)計，見下表：風速測量統(tǒng)計表檢測項目檢測斷面斷面積㎡檢測點平均值12345風速（m/s）掌子面500.230.180.320.260.200.22回風巷650.210.200.190.210.23

結(jié)論：掌子面、回風巷平均風速為0.22m/s＜0.5m/s（標準值），該項是要因。測量：戚棟復合：劉建確認四、設備故障率高

確認方法：現(xiàn)場調(diào)查驗證，安質(zhì)部長查看每個月風機運行情況記錄。

風機運行狀況統(tǒng)計表月份6月7月8月9月平均故障率（%）0.750.680.720.780.73統(tǒng)計：戚棟復合：劉建結(jié)論：每月故障停機率為0.73%＜1%（標準值），該項非要因。確認五、人員素質(zhì)低。

1、通風設備操作及管理人員是從項目嚴格挑選的德才兼?zhèn)渎毠ぁ?、項目實行勞效掛鉤，并強化思想教育，操作人員態(tài)度端正，工工積極性。3、2007年10月，項目部對10名操作工素質(zhì)進行了測評，見下表得分70分以下70-8080-9090以上平均得分人數(shù)025387備注85分以上為素質(zhì)高，70-85為一般，70以下為素質(zhì)低員工素質(zhì)測評表統(tǒng)計：戚棟復合：劉建結(jié)論：操作人員平均素質(zhì)為87分＞85分（標準值），該項非要因。確認六、路面灑水不及時確認方法：技術(shù)人員通過現(xiàn)場抽查，發(fā)現(xiàn)路面每天灑水至少保證兩次，路面較為濕潤，空氣清新。結(jié)論：路面灑水次數(shù)可以保證凈化洞內(nèi)空氣，該項非要因。

小組成員通過對末端因素逐一確認，認為造成通風方案不合理的主要原因有兩條：八﹑制定對策

針對各項要因，我們制定了對策序號主要原因1通風設備性能低2通風方式不完善對策表序號要因?qū)Σ吣繕舜胧┑攸c時間負責人1通風設備性能低選擇合理的通風設備工作風量≥2925m3/min工作風壓≥2956Pa1.計算風機工作風量及工作風壓。2.根據(jù)理論計算選擇通風設備經(jīng)理部2008.3許志忠楊軍2通風方式不完善制定完善通風方式掌子面、回風巷最小風速0.5m/s根據(jù)隧道洞身的不斷延伸，采用分階段不同的通風方法?，F(xiàn)場2008.3許志忠文玉輝統(tǒng)計：戚棟復合：劉建九、對策實施實施一、選擇合理的通風設備1、計算風機的工作風量、工作風壓

通風機是把機械能轉(zhuǎn)化為空氣壓力能的一種裝置，是實現(xiàn)隧道機械通風的關(guān)鍵設備。目前國產(chǎn)通風機有兩種類型：即離心式和軸流式。項目離心式軸流式備注結(jié)構(gòu)優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單、造價低、維修方便、堅固耐用體積小、重量輕、動輪直徑小，轉(zhuǎn)速高，可與電動機直接連接軸流風機有便于移動，轉(zhuǎn)速高，可保證洞內(nèi)風量、項目部組建通風班、電工班對風機實施定期保養(yǎng)檢修，并備用兩臺風機缺點動輪直徑大、機體大，轉(zhuǎn)速低，不能與高速電機直接連接結(jié)構(gòu)復雜、故障多、噪音大性能適應性適用于阻力小而要求風量變化大的隧道適用于阻力大而要求風量變化小的隧道，性能調(diào)節(jié)方便且幅度大紫坪鋪高瓦斯隧道單洞長2500M，阻力大，風量變化要求小。離心式風機與軸流式風機基本特點對照表

QC小組根據(jù)紫坪鋪高瓦斯隧道施工特點及項目實際情況，經(jīng)過比較，選擇軸流式風機。2、根據(jù)理論計算，左右洞各配SDF（C）-N012.5型風機2臺，功率為2×110KW，采用并聯(lián)模式雙管路進洞。參照風機性能曲線圖（見下圖），風機風量Qm=1462.5m3/min時，風壓P=5000Pa＞2956Pa。效果檢查：

通風設備配備表名稱型號功率/KW風量/m3/min風壓/Pa臺數(shù)軸流風機SDF(C)-NO12.52×1101462～29301378～53552臺軟風管抗靜電阻/Ω阻燃氧指數(shù)百米漏風率摩阻系數(shù)直徑＞108＞2.7≤0.01≤0.02150㎝序號防漏降阻措施說明1選用優(yōu)質(zhì)風管材料選用長絲滌綸纖維做基布，壓延PV塑料復合而成的增強塑料膠布做風管材料2加大風管節(jié)長將風管節(jié)長增大到30m3改進風管連接方式接頭采用薄鋼板制成鋼圈，加焊φ10㎜鋼筋4提高風管安裝質(zhì)量吊掛風管的纜索要拉平、拉直、拉緊防漏降阻措施

結(jié)論：通過計算對設備的確定，及防漏降阻措施的實施，風機風量﹑風壓均大于標準要求。實施三二、三制定三完善三通風三方式隧道三施工三長度三0～三60三0m三時，三采用三獨頭三壓入三式通三風，三左右三洞分三別為三獨立三的通三風系三統(tǒng)，三見下三圖：效果三檢查三：Q三C小三組對三洞內(nèi)三風速三進行三了抽三查測三量，三見下三表：檢測項目檢測斷面斷面積㎡檢測點平均值12345風速（m/s）掌子面500.580.610.600.570.590.59回風巷650.590.570.580.610.57測量三：戚三棟三復三合：三劉建掌子三面、三回風三巷平三均風三速達三到0三.5三9三m/三s＞三0.三50三m三/s三（目三標值三），三復合三標準三要求三。當隧三道施三工長三度大三于6三00三m時三，Q三C小三組對三洞內(nèi)三風速三再次三進行三了抽三查測三量，三結(jié)果三如下三表：檢測項目檢測斷面斷面積㎡檢測點平均值12345風速（m/s）掌子面500.230.180.320.260.200.22回風巷650.210.200.190.210.23測量三：戚三棟三復三合：三劉建0-三60三0m三時洞三內(nèi)風三速測三量統(tǒng)三計表大于三60三0m三時洞三內(nèi)風三速測三量統(tǒng)三計表結(jié)論三：掌三子面三、回三風巷三平均三風速三0.三22三m三/s三＜0三.5三0三m/三s（三目標三值三），三分目三標未三實現(xiàn)三?！锍秩m(xù)改三進★原三因分三析：隧道三瓦斯三含量三高，三洞內(nèi)三涌水三量大三，上三坡施三工，三又是三長大三隧道三，通三風難三度大三，通三風方三式必三須隨三著隧三道掘三進長三度不三斷調(diào)三整，三合理三匹配三?！锝馊龥Q方三案：選用三巷道三式與三壓入三式相三結(jié)合三，采三用射三流通三風技三術(shù)，三射流三風機三誘導三左線三為進三風巷三，右三線為三回風三巷，三各獨三頭作三業(yè)面三均采三用壓三入式三，風三機安三裝在三新鮮三風流三中，三隨著三前面三橫通三道的三貫通三而前三移風三機，三靠近三掌子三面的三車行三橫通三道為三左右三線間三風流三通道三，其三余橫三通道三用風三門封三閉?！锔娜M方三案實三施：3#三車行三橫通三道為三左右三線間三風流三通道三，其三余橫三通道三封閉三。并三在左三洞3三#加三寬段三增設三2臺三軸流三風機三分別三通向三左右三洞掌三子面三增加三風量三，見三下圖通風三圖2試驗三驗證三：通風三方式三改變?nèi)?，三QC三小組三對洞三內(nèi)風三實施三測量三，結(jié)三果如三下：現(xiàn)場三抽查三數(shù)據(jù)三統(tǒng)計三表檢測項目檢測斷面斷面積㎡檢測點平均值12345風速（m/s）掌子面500.630.610.600.590.610.60回風巷650.590.600.630.610.57測量三：戚三棟三復合三：劉三建結(jié)論三：驗三證結(jié)三果表三明，三掌子三面、三回風三巷平三均風三速達三到0三.6三0三m/三s＞三0.三50三m三/s三（目三標值三），三分目三標實三現(xiàn)。十﹑效三果檢三驗本工三程實三施Q三C小三組活三動的三措施三以后三，我三們對三隧道三左右三洞風三速進三行了三調(diào)查三如下三表：風三速三測三量三統(tǒng)三計三表檢測項目檢測點平均值m/s總平均值m/s12345掌子面回風巷0.680.550.620.600.640.620.640.630.590.650.700.680.650.710.620.590.600.630.630.660.630.710.720.640.68活動三前與三活動三后數(shù)三據(jù)對三照表檢測斷面檢測項目活動前目標值活動后掌子面回風巷風速（m/s）0.170.50.64社會三效益三：通過三本次三QC三小組三活動三，使三我們?nèi)谔厝L公三路瓦三斯隧三道施三工通三風技三術(shù)方三面取三得了三寶貴三的經(jīng)三驗，三并且三確保三了紫三坪鋪三隧道三安全三順利三的貫三通，三達到三了項三目安三全施三工目三標，三為企三業(yè)的三持續(xù)三發(fā)展三做出三了貢三獻。對策三實施三前后三風速三對照三圖十一三、鞏三固措三施1.三制定三《公三路高三瓦斯三隧道三施工三通風三》作三業(yè)指三導書三，整三理匯三編，三在公三司推三廣，三作為三以后三高瓦三斯隧三道施三工通三風的三技術(shù)三指導三。2.三舉辦三學習三班培三訓，三讓項三目部三的管三理﹑三技術(shù)三人員三了解三小組三活動三過程三及活三動規(guī)三則。3、三鞏固三效果三檢查三：2三00三8年三7月三對隧三道左三右洞三內(nèi)風