图山寺隧道通风方案样本.doc

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新建兰州至重庆铁路广元至重庆段LYS-13标段

图山寺隧道通风方案

编制:
复核:
批准:

中铁一局兰渝铁路LYS-13标项目经理部一分部

二零一一年一月

目 录
1 编制依据、 编制原则及编制范围 1
1.1编制依据 1
1.2 编制原则 1
1.3编制范围 1
2 工程概况 1
3通风方案设计 2
3.1 通风系统及通风布置图 2
3.2 通风计算 3
4 风机及风管配置 7
5 通风相关要求 7
6 施工通风注意事项 8
7 通风管理 9
7.1 成立通风管理小组 9
7.2建立健全通风管理制度 10

图山寺隧道巷道式通风方案

1 编制依据、 编制原则及编制范围
1.1编制依据
1.1.1 1月11日兰渝公司南充指挥部召开的”图山寺隧道施工组织设计”评审会会议纪要。
1.1.2新建兰渝铁路图山寺隧道设计图《兰渝施隧南高-02》及《兰渝南高施隧参( 09) 02～04》。
1.1.3中华人民共和国主席令《中华人民共和国安全生产法》(第70号)、 国务院令《建筑工程安全生产管理条例》(第393号)。
1.1.4铁道部《铁路隧道施工技术指南》( TZ1204- ) 、 铁道部《铁路瓦斯隧道技术规范》( TB10120- ) 、 铁道部《铁路隧道工程施工安全技术规程》( TB10304- ) 和《煤矿安全规程》。
1.2 编制原则
充分利用现有设备, 在满足通风效果的前提下, 进行合理调配降低施工通风成本。
1.3编制范围
该方案编制范围为图山寺隧道进口、 出口横通道与正洞贯通后, 采用巷道式通风方案, 确保隧道进、 出口的施工直至隧道贯通。
2 工程概况
图山寺隧道全长3216m, 设计为单线隧道, 隧道断面63.81m2,进口里程为ID2K785+710, 出口里程ID2K788+926, 全长3216m, 最大埋深160 m。进口375.28m位于半径3500m的左偏曲线上, 其余段落位于直线上; 自进口至出口为连续上坡, 纵坡坡率分别为5.3‰和5.4‰。为施工通风, 分别在进口线路右侧及出口线路左侧30m处各设置800m长平导一座, 正洞与平导间设置3道横通道。其中, 进口平导洞口里程为PDK785+721, 为出口平导洞口里程为PDK788+885; 1#、 2#和3#横通道对应正洞里程分别为ID2K786+551、 ID2K788+055和ID2K788+465。
隧道不良地质主要为高浓度瓦斯, 设计天然气含量6087m3, 瓦斯压力0.2kPa,天然气绝对涌出量3.03m3/min。
3通风方案设计
3.1 通风系统及通风布置图
隧道平导施工完成, 横通道与正洞贯通后, 采用巷道式通风, 新鲜风自平导进入, 经过安装在横通道的轴流风机和φ1.5m柔性双抗风管( 阻燃、 抗静电) 送入正洞开挖工作面, 污浊空气从正洞返出洞外, 洞内断面变化处和瓦斯易积聚处(模板台车、 综合洞室等)采用局扇加强通风。同时, 在正洞口及平导口设置轴流式通风机, 作为平导内通风机出现故障时备用, 采用压入式通风方式供风, 新鲜空气自风筒内送入掌子面, 污浊空气自正洞内返出洞外。
每班安排2名专职人员管理风机, 安排2名瓦斯检测人员在平导内特别是风机附近检测瓦斯浓度, 如发现瓦斯浓度超标, 立即关闭平导内风机, 启用洞外备用风机供风。
通风布置图如下:

3.2 通风计算
根据图山隧道进出口施工任务划分, 进口施工1716m、 出口施工1500m,当平导内风机出现故障不能正常供风时, 采用正洞外备用风机供风, 此时通风距离最大,为最不利情况,按此工况进行计算,
3.2.1 风量计算
⑴ 根据同一时间, 洞内工作人员数计算
Q1=K.M.Qn
K—风量备用系数, 采用1.2
M—同时在洞内工作人数( 取60人)
Qn—每人工作人员所需新鲜空气, 取4 m3/min
计算得: Q1=288 m3/min。
⑵ 按照爆破作业确定风量
风管采用阻燃、 抗静电软风管, 直径1.5m, 百米损耗率p100=1%, 则风管漏风系数p ==1.17, 计划施工按1716m.
A—掘进巷道的断面面积, 考虑到超挖情况, 一般地段选择70m2
风流有效射程l＝4＝4＝33.46,
则＝＝11.15, 查表得沿程系数K≈0.6,
G—同时爆破的炸药量( kg) , 取150
临界长度L=12.5=12.5×＝470m
ψ—淋水系数, 取0.8
b－炸药爆炸时的有害气体生成量, 根据本隧道的情况取40
t—通风时间( min) , 取30
代入以上数据, Q2= =1169m3/min
⑶ 按照独头坑道瓦斯涌出量计算所需风量:
Q3=QCH4×K÷(Bg－Bg0)=3.03×1.6÷( 0.5%-0) =970 m3/min
QCH4—按瓦斯最大涌出量3.03 m3/min
K—瓦斯涌出的不均衡系数, 取1.6;
Bg—工作面允许的瓦斯浓度, 取0.5%;
Bg0 —送入风流中的瓦斯浓度, 取0。
⑷ 根据风速要求计算风量
Q＝V×60×A＝0.5×60×70＝2100 m3/min
( 5) 风机风量计算:
取以上风量的最大值2100 m3/min, 则
正洞风机风量为Qm=PQ=1.17×2100=2457 m3/min
平导采用风速要求计算风量Q＝V×60×A＝0.5×60×30＝900m3/min。
3.2.2 风压计算
从理论上讲, 通风系统克服通风阻力后在风管末端风流具有一定的动压, 克服阻力则取决于系统静压, 动压与静压之和即为系统需供风压。
⑴ 动压计算:

—空气密度, 1.16kg/m3;
—末端管口风速, 按工作面最小风速折算, 取5.6m/s;
系统动压: ＝18.2Pa
⑵ 静压计算:
①沿程摩擦阻力:

—管道摩阻系数, 0.015;
—管道内平均风速, , 得13m/s;
—风管直径, 1.4m;
—通风距离, 976m;
—空气密度, 1.16kg/m3;
—风量计算最大值, 2100m3/min;
—风机应提供最小风量, 2289m3/min。
计算得: ＝4566.5Pa
②局部阻力:
无拐角情况:
＝456.6Pa
有拐角情况:

—系数, 根据风管拐角角度查表, 取1.3;
计算得: ＝1.3×456.6=593.5Pa
系统静压: ＝5616.6
⑶系统风压:
＝5634.8
一台SDF(c)-NO.13( 2×132KW) 型轴流通风机同时供风, 最大风压可达到11840pa,可满足风压要求。
4 风机及风管配置
根据风量计算要求, 正洞洞口选用一台SDF(c)-NO.13( 2×132KW) 作为备用风机, 平导洞口安装一台SDF(c)-NO.11( 2×110KW) , 平导横通道位置安装一台1台SDF(c)-NO.13( 2×132KW) 型轴流风机可满足正洞风量2289m3/min、 风压11840Pa, 平导风量900m3/min的通风要求。
通风管选用, 直径为1.5m的抗静电阻燃风管为保证风管顺直,根据现有模板台车结构,在模板台车上设置φ1500mm钢筒,风管从钢筒中经过。通风布置详见下页图。
风机、 风管配置数量表(单口)
编号
风机型号
风 量( m3/min)
风压 (Pa)
高效风量( m3/min)
转速( r/min)
最高功率( kw)
电机功率( kw)
数量
1
SDF(c)-NO.13
1695～3300
930～5920
2691
1480
259
132×2
2台
2
φ1500抗静电、 阻燃风管

3500
3
局扇

12台
4
SDF(c)-NO.11
1550～2912
1378～5355
2385
1480
208
110×2
1台
5 通风相关要求
5.1按瓦斯绝对涌出量计算时, 将开挖工作面风流中的瓦斯浓度稀释到0.5%以下, 平导仅作巷道式通风的回风道, 瓦斯浓度应小于0.75%。
5.2瓦斯隧道施工中防止瓦斯聚集的风速不宜小于1m/s, 本隧道通风方案设计时风速采用0.5m/s。
5.3对瓦斯易于聚集的空间和模板台车附近区域采用局扇实施局部通风, 消除瓦斯聚集。
5.4采用平导作回风道时, 除用作回风的横通道外, 其余不用的横通道及时封闭。留作运输用的横通道应设风门, 防止风流短路。
5.5压入式通风机必须安装在洞外或者洞内新鲜风流中, 避免污风循环, 通风机设两路电源, 并应装设风电闭锁装置。当一路电源停止供电时, 另一路电源应在15min内接通, 保证风机正常运转。
5.6备用一台同等性能的备用通风机, 并保持良好的使用状态。
5.7安装在洞内的局扇均应实行专用变压器、 专用开关、 专用的供电线路、 风电闭锁、 瓦斯电闭锁装置。
5.8采用抗静电、 阻燃的风管。管口到开挖面的距离不大于5m, 一般为5～10m, 风管百米漏风率不应大于1%。
6 施工通风注意事项
6.1通风系统安装后, 首先, 由经理部组织人员及集团公司有关专家对通风设施进行验收, 确认通风效果是否与设计相符。其次, 项目分部组织相关人员每周对通风进行定期检查, 项目部组织一月检查一次。
6.2钻眼、 喷锚、 出碴运输、 安装格栅钢架、 掌子面塌方、 塌方处理、 瓦斯浓度大于或者等于0.5%时, 风机要高速运转, 加强检测确保洞内任一处瓦斯浓度降至0.5%以下才能施工。
6.3风机的停运, 关开、 变速由监控中心专人负责调度指挥, 而且做好相应的记录并签认后备查, 其它任何人不准擅自停机。当移动模板台车时, 风机采取低档位供风, 以保证供风的连续性。
6.4通风设施安装完正常运转后, 每10天进行1次全面测风, 对掌子面和其它用风地点, 根据实际需要随时测风, 每次测风结果做好记录并写在测风地点的记录牌上。若风速不能满足规范要求, 采用适当的措施, 进行风量调节。
6.5每7天在风管进风、 出风口测一次风速及风压, 并计算漏风率, 如百米漏风率大于1%时, 分析查找原因, 尽快改正, 确保送至掌子面的风量与设计相符。
6.6瓦斯隧道在施工期间, 应实施连续通风。因检修、 停电等原因停风时, 必须撤出人员, 切断电源。恢复通风前, 必须检查瓦斯浓度。当停风区中瓦斯浓度不超过1%, 并在压人式局部通风机及其开关地点附近10 m以内风流中的瓦斯浓度均不超过0.5%时, 方可人工开动局部通风机。当停风区中瓦斯浓度超过1%时, 必须制定排除瓦斯的安全措施。回风系统内还必须停电撤人。只有经检查证实停风区中瓦斯浓度不超过1%时, 方可人工恢复局部通风机供风的坑道中一切电气设备的供电。
7 通风管理
7.1 成立通风管理小组
7.1.1项目分部成立以分部项目副经理何其辉为组长的通风领导小组, 组员为安质部部长孙国力、 工程部部长周铁刚、 修配所李小泉、 物资部部长许静及架子队技术主管肖华、 刘朝阳, 架子队长刘小兵、 雷前斌。
7.1.2架子队成立专门的通风班组负责通风设备的安装、 使用、 维修、 维护工作, 每天进行巡检。保证管路顺直, 无死弯、 漏洞, 其开机人员每天按班组对风机运行进行记录登记。
7.1.3项目分部组织相关人员每周对通风进行定期检查, 项目部组织一月检查一次。
7.2建立健全通风管理制度
7.2.1建立通风管理制度
⑴ 风机操作人员必须经过培训、 考核合格后方能上岗作业, 必须严格遵守风机的操作规程, 熟悉通风系统性能。
⑵ 隧道通风系统必须经验收合格后方可投入正常运行, 运行期间应加强巡视及维护工作, 保证通风系统各项性能、 技术指标达到设计要求。
⑶ 保证隧道24小时连续不间断通风, 风量、 风压必须满足规范和施工组织设计要求, 不得随意停风。
⑷ 风机设置两路电源并装设风电闭锁装置, 确保正在使用的通风机出现故障后15分钟内启动备用通风机, 保证隧道通风和正常作业不受影响。
7.2.2通风系统定期检查制度
⑴ 分部组织每周对通风系统进行检查, 架子队长每天对通风系统例行检查, 通风工必须做好日常巡查。
⑵ 通风系统运行正常后, 每10天进行一次全面测风, 对掌子面和其它用风地点根据需要随时测风, 做好记录。
⑶ 每7天在风管进出口测量一次风速、 风压, 并计算漏风率, 风管百米漏风率不大于2%, 对风管漏风情况必须及时修补。
⑷ 建立通风系统运行管理档案, 档案包括各种检查记录、 调试记录、 测量记录、 维护记录、 运行记录等。
⑸ 值班人员每天按班组对通风系统运行情况进行记录, 架子队长每天、 分部主管副经理每周分别对运行记录予以审核、 签认, 并由物资部负责建档保存。
⑹ 每周用风速测定仪对风速进行人工检测。
7.2.3通风管理交接班制度
必须实行通风管理交接班制度, 交接双方签字认可, 对上一班存在的问题、 隐患、 需注意事项、 仪器设备状态等必须交接清楚, 交接班记录由架子队长每天定时予以审核签字。
7.2.4 停风报批制度
因通风系统检修及其它原因需要停风时必须提前提出申请, 逐级上报, 根据停风时间长短由相关负责人审批后方可实施。
⑴ 停风在30分钟以内的, 由当班通风人员报架子队长审核后, 由驻地监理工程师批准实施。
⑵ 停风时间超过30min的, 由当班通风人员报小组组长审核后, 由驻地监理组长批准实施。
⑶ 停风前必须确保洞内所有人员已经撤离, 并切断电源; 恢复通风前, 必须检测瓦斯浓度, 经当班瓦检工检测, 在局部通风机及其开关附近10m以内风流中瓦斯浓度都不超过0.5%时方可由指定人员开启局部通风机。
中铁一局兰渝铁路LYS-13标项目经理部一分部
1月