隧道通风防尘方案

1、仅供个人参考新建铜仁至玉屏铁路 TYTJ-1标段工程指挥部隧道通风防尘专项施工方案编 希9: 审核：批准：中铁一局集团有限公司铜玉铁路工程指挥部二零一四年六月目录1、工程概况 1.1.1 工程地质特征 1.1.2 特殊岩土 2.2、通风防尘方案 3.2 1 通风防尘标准 3.2.2 风量计算 4.2.3 通风设备选择 6.2.4 通风系统布置通风系统布置见下图 6.2.5 辅助通风措施 6.2.5.1 新机械进洞 7.2.5.2 尾气净化 7.2.6 综合防尘措施 7.2.6.1 水幕降尘 7.2.6.2 水炮泥技术 8.2.6.3 湿式凿岩 8.2.6.4 装载机上洒水 8.2.6.5 湿喷

2、混凝土防尘 8.2.6.6 冲洗岩帮 9.2.6.7 个体防护 9.2.7 提高通风效率措施 9.2.7.1 减少风筒漏风措施 9.2.7.2 降低风筒通风阻力措施 9.3、其他影响通风效果主要因素 1.03 1 气候影响 1.0.4、结语 1.0.不得用于商业用途隧道通风防尘专项施工方案1、工程概况新建铜仁至玉屏铁路TYTJ-1标段第二项目部隧道工程，共三座隧 道，川洞隧道长 892米，江口隧道长 286米，凉风坳隧道长 336米，隧 道总长1541米，均为双线隧道，设计行车速度为 200km/h，轨道类型 为重型，铺设碎石道床、皿型轨枕及60kg/m钢轨，内轨顶面至道床底 面之轨道结构高度

3、 77cm。1.1 工程地质特征地层岩性隧道穿越岩性主要为薄中厚层状的灰、灰白色的白云岩、次生红黏土、红黏土。地质构造隧道区属梵净山拗陷褶皱带， 构造作用强烈，褶皱断裂构造发育。 隧道地层单斜，段内岩体节理裂隙极为发育，节理长度1m3不等，节理面粗糙，它们将岩体切割成块状，基岩局部还有风化，卸荷裂隙 发育。地震动参数根据国家地震局中国地震动参数区划图GB18306-2001中国 地震局地壳应力研究所做的 新建铁路铜仁至玉屏线工程场区地震参 数区划报告隧区地震峰值加速度为0.05g ;地震动反应谱特征周期 为 0.35s。不良地质不良地质为岩溶、顺层偏压。岩溶隧区基岩为寒武系上统追屯组白云岩，

4、基岩大部分覆盖， 局部裸 露，覆盖08n厚的土层，地表水与地下水联系较为密切；沿层面有显 著溶蚀，地表多见岩溶化裂隙、溶沟、溶隙、裂隙连通性较差，见集 中径流，局部见裂隙水流。顺层偏压隧道岩层产状 N22° 45° E/21 ° 30° SE,与线路夹角17 ° 40°,在横断面上视倾角约20° 24°,岩性为白云岩，层间综合© =24°。全隧右侧存在顺层偏压。地表水发育特征 隧区地表水为沟水，为季节性流水，受季节变化较大，雨季时沟 内水量增加，以蒸发、径流等形式排泄，地表水总体不发育。地下水发

5、育特征隧区地下水类型主要为第四系松散土层孔隙水、 岩溶水。黏性土 透水性差，土层孔隙水含水量少；岩溶弱发育，总体来说岩溶水较贫 乏，由于大气降雨和地表水下渗补给，由蒸发及地表径流方式排泄， 隧道排泄基准面为隧道进出口处沟槽。1.2 特殊岩土特殊岩土为红黏土及次生红黏土。红黏土、次生红黏土：为白云岩风化产物。棕黄 褐黄色，棕红 色，硬塑，土质均匀，黏性好，手搓成条，红黏土主要分布于坡残积 层及坡洪积层内，厚度分布不均，一般厚o5m局部厚度较大；次生 红黏土主要分布于坡洪积层内，一般厚 28m。根 据 试验详判 资料 ： 自由膨 胀 率 Fs=41%58%， 蒙 脱 土含 量M=8.60%16.5

6、2% 阳离子交换量 CEC（NH4+ =17.3424.72mmol/100g 干土，属弱膨胀土。红粘土、次生粘土吸水显著膨胀、软化，失水收 缩开裂，易引起边坡变形及失稳，对工程有较大影响。2、通风防尘方案本工程采用爆破法开挖，将产生大量炮烟；出渣采用无轨出渣， 汽车、装载机等机械设备将产生大量有害气体，且隧洞较长，洞内所 有烟尘只能通过洞口排出，随着隧洞的加深，通风排烟将十分困难。 因此，必须采取有力的通风防尘措施，以保障洞内空气清新，创造良 好的施工环境，保证洞内施工人员的身体健康，提高劳动效率，加快 施工速度。 根据本工程施工特点和隧洞施工长度， 结合我们类似工程 通风经验，采取如下通风

7、方案：洞内通风采用 2X 110kW轴流变速风 机压入式通风； 压入式通风是将轴流风机安设在距离洞口 30米以外的 新鲜风区（上风向），通过通风管将新鲜风压送到开挖工作面，稀释 有害气体，并将污风沿隧道排出洞外。具体通风设计介绍如下。2 1 通风防尘标准a. 隧洞内氧气含量按体积计算不小于20%。b. 有害气体浓度容许值：一氧化碳最高容许浓度为 30mg m3； 二氧化碳按体积计算不得大于 0.5 ；3 氮氧化物 (NO ) 浓度不超过 5mg m 。c. 每立方米空气中的粉尘允许含量：含 10以上游离二氧化硅的粉尘不得超过 2mg m3； 含10 以下游离二氧化硅的粉尘浓度不超过 4mgm3

8、 。d. 最低的排尘风速不小于0.15m/s。e. 隧道内气温不高于30C。2.2 风量计算a) 按施工人员计算：Q=N q式中，N一洞内工作人员最多人数，取 m=8人； q洞内每人所需最低新鲜空气量，3 m3/min。 代入各项数据得3Q=80x 3=240m/ minb) 按允许最小风速计算：Q2 =60 x Sx V式中s断面积，衬砌后断面S=90m,开挖断面S=133m2取中间值 112m2；V允许最小风速，不小于0.15m/s，取V=0.25n/s。 代人各项数据得Q2=6Ox112x0.25=1680m3/minc) 按洞中同一时间内爆破作业的最多用药量计算：Q=7.8 X (AL

9、2S2)1/3/1式中 t 通风时间，取 t=50min ；A次爆破作业的最大用量，取A=340kg;S 隧洞断面积，112mi;L通风长度，最大通风长度取L=892m代入各项数据得Q3=2345m3/mind) 按内燃机需要风量计算：3Q4二QE P=4X 603=2412m/ min式中艺P同时在洞内作业的各种内燃机的功率总和，kW按规范及综合考虑各种因素后， 功率总和按额定总功率的 65计算；洞内施 工假定装载机1台，额定总功率135kVV自卸汽车6台，每台额定总功 率 132kW 总功率 艺 P=(135+132X 6) X 65% =603kVyQ内燃机单位功率所需风量指标， 按隧道

10、设计手册，取Q=4.0m3 / (min kW)。e) 最大风量 Q：由以上计算可知， 通风最大制约因素为爆破作业排烟， 最大风量C为 2412nT/min。f) 漏风计算：百米漏风率Pioo=0.01，管道长按922m考虑，则漏风系数为P = 1 ( 1 -L/lOO X P100)=1.102则有 Q 供二PQ=1.102x2412=2659论 mi n。2.3通风设备选择采用轴流式通风机，选择时按 Q1. 1Q计（1.1是风量储备系 数），根据以上计算可知：主洞采用2xSDF- 110kW轴流变速风机，C机- 1.1Q供，基本满足施工要 求。/风机註数轰風机型号H fi(mVmih)W压

11、（叮功軌刚）&注3232 2353-535516-220百爼対82xSDF(CJNdJI.5?3227 J 6353-4520HD-320-1902553-298616-1104M2.4通风系统布置通风系统布置见下图下側2.5辅助通风措施通风一直是困扰长大隧洞施工的重点和难点之一，本工程承担主洞施工长度892m在通风设计上，虽然采用了大功率轴流变速风机压 人式通风，但为进一步确保通风效果，根据我们多年隧道工程通风经 验，决定采取以下辅助通风措施，来满足隧道无轨运输通风的要求， 具体措施如下。2.5.1新机械进洞随着工程的进展，洞内装载机、自卸汽车等施工机械会逐渐磨损、 破旧，有害气体增

12、多，为保证通风效果，在隧道通风效果下降时，将 调用新机械进洞施工，提高通风效果。2.5.2尾气净化本工程采用无轨出渣，影响通风效果最大因素之一就是内燃机械 尾气，随着隧道的加深，汽车、装载机尾气将采取净化措施，净化装 置购买成品尾气净化器，并定期更换净化药品，确保尾气净化效果。2.6综合防尘措施2.6.1水幕降尘隧道爆破时，在距掌子面30m外卜边墙两侧各放一台水幕降尘器;爆破前10min打开阀门，放炮30min后关闭。水幕降尘情况见下图。3Om2.6.2 水炮泥技术本隧洞爆破时采用水炮泥， 以降低粉尘。 水炮泥就是用装水的塑 料袋填于炮眼内来代替一部分炮泥， 装完药后将其填于炮眼内， 尽量 不

13、要搞破，然后用黄泥封堵。实践表明：此法降尘效率非常高。2.6.3 湿式凿岩a. 净化水源并在水中加湿润剂，湿润剂的作用是降低水的表面 张力，当粉尘与水滴膜相撞时，便易被冲洗湿润，水中加放 01的 氯化钠打跟时，可使空气中的含尘量降到 4.164.39mg/mtb. 利用锐钻头凿岩时，凿岩机的冲击力随风压的提高而加大，因而被破碎的岩石粒径也加大，粉尘量随之减少。凿岩的风压保持0.6MPa以上时，既能提高钻速又能降低含尘量。c. 凿岩机供水量要保持在34L/min,供水压力一般以0. 20. 3MP为宜。d. 在凿岩机上配制除油器。2.6.4 装载机上洒水为避免装岩时粉尘飞扬， 除装岩前应使用专用

14、水管向岩堆上洒水 使其湿润外，另在装载机上安设喷雾器，过装渣边洒水。2.6.5 湿喷混凝土防尘采用湿喷技术，控制喷头处工作压力， 减少混凝土回弹及粉尘量。2.6.6 冲洗岩帮放炮后，从工作面风筒出口以外1m处开始逐渐向工作面方向冲洗 岩帮，不留空白区。2.6.7 个体防护个体防护措施主要是佩戴防尘口罩和安全防尘帽。2.7 提高通风效率措施2.7.1 减少风筒漏风措施a. 选用漏风少的接头，胶质软风筒采用活三环多层反边接头， 减少漏风。b. 加固密圭寸每节风带接头。c .经常检查，发现漏风及时处理，靠近工作面采用铁风筒，以 防炮崩。2.7.2 降低风筒通风阻力措施a. 采用合理变径节。当风简直径

15、变化时，必须使用变径节来连 接，以减少通风阻力。b. 提高风筒悬挂质量。吊挂要做到平、直、紧、稳，并尽量减 缓转角处风筒弯度。e. 排除风筒内的积水。由于洞内外存在温差，风筒内空气遇冷 后会出现积水，不仅易使风简变形，而且也增大了风筒的阻力，可在风筒易积水处安放水嘴，并定期排放。3、其他影响通风效果主要因素3 1 气候影响本工程地处山岭地区，冬季施工最低气温接近-2 C,施工中洞内 温度高于洞外， 气压差有助于洞内气体排出洞外， 所以冬季易加大施 工力量，集中进行开挖施工；夏季相反，排烟较困难，施工中必须加 大排烟力度， 必要时工人佩戴氧气以防洞内缺氧， 此时应对汽车尾气 严格处理， 并采用低

16、标号柴油以减少洞内有害气体生成。 特别是放炮 后，炮烟很难及时排出洞外， 此时可采用工人佩戴氧气进行出渣施工， 这样汽车行驶带动空气流动，有利于改善排烟效果。4、结语目前在国内隧道长大隧道施工通风防尘依然是技术难题， 我们考 察了解国内外生产的各种通风设备的型号、 性能，通过详细的理论计 算，结合以往长大隧道施工中积累的丰富经验， 并学习国内各项先进 的降尘技术措施后，科学、 合理地提出了川洞隧道的通风方案。通风 问题得到有效解决后，不仅为施工人员创造了一个良好的作业环境， 有利于洞内作业人员的身体健康， 提高工人作业效率： 同时主洞采用 无轨运输出渣系统较主洞采用有轨出渣系统降低了大量工程成本； 另 一方面，采用汽车出渣，锚喷支护、混凝土衬砌等各项工序均可以平 行作业，最大限度地减少了误工现象，预计可以提高总工期 2个月。但随着通风技术研究的不断提高，很多新型风机的出现使得隧道通风问题有了一定的解决，但是在施工中一定要本着经济合理的原则， 尽量采取各项辅助措施改善洞内通风环境。仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r