中國鐵路第一長隧關(guān)角鐵路隧道施工通風(fēng)技術(shù)PPT課件

1、報(bào)告提綱報(bào)告提綱1 工程概況2 高原通風(fēng)的特點(diǎn)3 高寒通風(fēng)的要求4 通風(fēng)方式5 斜井頂隔板風(fēng)道式通風(fēng)的風(fēng)機(jī)配置6 斜井頂隔板風(fēng)道式通風(fēng)的實(shí)施情況7 建議第1頁/共36頁 西格二線關(guān)角隧道是目前國內(nèi)最長的隧道，全長32645m ，為兩座平行的單線隧道。位于青海省，海拔高度3300 3400m，年平均氣溫00C6.40C,極端最低氣溫-34.00C-36.30C。屬高原高寒缺氧地區(qū)；施工中設(shè)置10座斜井。施工通風(fēng)是最大的難題之一。 1 工程概況 第2頁/共36頁第3頁/共36頁 第4頁/共36頁2 2 高原通風(fēng)的特點(diǎn)高原通風(fēng)的特點(diǎn) 2.1 風(fēng)機(jī)性能 高原地區(qū)因其海拔高、氣壓低的特點(diǎn)，風(fēng)機(jī)性能較平原

2、地區(qū)存在一定的差異。21tuuPU CCC1u,C2u葉道入口和出口氣流的絕對速度在圓 周速度方向的投影，稱旋繞速度，m/s；式中 U葉輪圓周速度，m/s；第5頁/共36頁0.3780.003484(1)273sPPtP第6頁/共36頁 22224aQDdC第7頁/共36頁 從以上三個(gè)公式可以看出，在高海拔地區(qū)，對風(fēng)機(jī)風(fēng)壓影響較大，對風(fēng)量沒有影響。 根據(jù)我們在9#斜井工區(qū)的測試結(jié)果（2010年5月 2 3 日 上 午 8 : 3 0 時(shí) ， 9#斜 井 口 氣 壓 為66400Pa，干球溫度為8.0，濕球溫度為1.3。） 空氣密度為0.8211kg/m，風(fēng)機(jī)全壓為平原地區(qū)全壓的68.43%。

3、第8頁/共36頁 平原地區(qū)與高原地區(qū)風(fēng)機(jī)特性曲線對比圖（以SDF(C)-12.5型（2110KW）為例，葉片安裝角度為+3時(shí)， 9#斜井）。第9頁/共36頁 1000HQN%。 第10頁/共36頁2 2 高原通風(fēng)的特點(diǎn)高原通風(fēng)的特點(diǎn)2hRQ2100225400(1)1ln(1)LffhQd2.2 通風(fēng)阻力第11頁/共36頁 5022481ixilfhQd 。第12頁/共36頁 風(fēng)機(jī)選型： 風(fēng)機(jī)性能曲線為： 風(fēng)管的阻力特性曲線為 ： 11( )hfq22( )hfq11100( )hhf q22200( )hhfq第13頁/共36頁 求解 風(fēng)量也為q，而工作風(fēng)壓 可見高原狀況下風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量和平

4、原狀況下的風(fēng)量沒有差別，但風(fēng)壓確為標(biāo)準(zhǔn)狀況下風(fēng)壓的 （該值小于1）倍。0hh0第14頁/共36頁 高原和平原情況下風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)對比圖如圖2-1和圖2-2所示。（以SDF(C)-12.5型（2110KW）為例， ） 第15頁/共36頁2.3 高原地區(qū)空氣含氧量 在高原氧體積濃度與平原相同，基本上都是20.93%，但是由于空氣密度的減小和大氣壓的降低，空氣中的氧含量也相應(yīng)下降。計(jì)算大氣含氧量的公式為： 式中為含氧量g/m,t為氣溫（），p為大氣壓力（hPa），e為水汽壓（hPa）。 ()80.67273Pet第16頁/共36頁 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，關(guān)角地區(qū)的含氧量為平原地區(qū)的60%70%。僅相當(dāng)于平原地區(qū)

5、氧氣濃度為12.7 14.7的含氧量 。第17頁/共36頁國家標(biāo)準(zhǔn)工作場所有害因素職業(yè)接觸限制對高原地區(qū)CO作了明確規(guī)定，對其他有害氣體沒有規(guī)定。CO職業(yè)接觸限值第18頁/共36頁 高原地區(qū)空氣中含氧量降低，爆破和內(nèi)燃設(shè)備產(chǎn)生的有害氣體增加，需要利用海拔高度系數(shù)進(jìn)行修正。 關(guān)角隧道采用的海拔高度修正系數(shù)為1.4第19頁/共36頁3 3 高寒通風(fēng)的要求高寒通風(fēng)的要求 鐵路隧道施工規(guī)范：最高溫度28 ，最低溫度沒有明確要求。 煤礦安全規(guī)程： 進(jìn)風(fēng)溫度（干球溫度）必須在2以上。 高寒地區(qū)的進(jìn)入隧道的冷風(fēng)流需要預(yù)熱處理。第20頁/共36頁4 4 通風(fēng)方式通風(fēng)方式4.1 進(jìn)出口工區(qū)平行雙正洞，可采用射流

6、巷道式通風(fēng)，見圖4-1。第21頁/共36頁 4.2 斜井工區(qū)單斜井雙正洞 一是獨(dú)頭壓入式通風(fēng)； 二是單斜井雙正洞射流通風(fēng)； 三是斜井頂隔板風(fēng)道式通風(fēng)。第22頁/共36頁 4.2.1 壓入式通風(fēng)通風(fēng)布置見圖4-2。軸流風(fēng)機(jī)II線正洞輔助坑道I線正洞第23頁/共36頁 根據(jù)計(jì)算，對于9#斜井工區(qū)來說，需要配置132KW2型的局扇和直徑1.7 m的風(fēng)管才能滿足風(fēng)量要求。 但由于受9#斜井的斷面制約，該方案不可行。第24頁/共36頁 4.2.2 斜井頂隔板風(fēng)道式通風(fēng)在斜井的起拱線附近利用密封隔板將斜井分為上下兩個(gè)通道，從上部斷面引進(jìn)新鮮風(fēng)，下斷面過往運(yùn)輸、行人和排出污風(fēng)。局扇全部安設(shè)在井底正洞內(nèi)，局扇

7、進(jìn)風(fēng)口與新鮮風(fēng)。具體布置見圖4-3。第25頁/共36頁 第26頁/共36頁 根據(jù)計(jì)算， 9#斜井采用斜井頂隔板風(fēng)道式通風(fēng)時(shí)，風(fēng)管送風(fēng)距離變短，最大為1880m。配置110KW2型的局扇和直徑1.6m風(fēng)管可滿足要求。第27頁/共36頁5 5 斜井頂隔板風(fēng)道式通風(fēng)斜井頂隔板風(fēng)道式通風(fēng) 的風(fēng)機(jī)配置的風(fēng)機(jī)配置配置方式一：僅配置局扇 根據(jù)計(jì)算，9#斜井通風(fēng)最困難時(shí)期，不能滿足4個(gè)開挖面的供風(fēng)，也不能滿足3個(gè)開挖面同時(shí)施工的要求。 （西寧I線1885m，西寧線1885m，格爾木I線950m，格爾木II線950m）,當(dāng)向4個(gè)開挖面供風(fēng)時(shí)，各開挖面的風(fēng)量為：西寧I線：1460.22 m/min；西寧II線：1

8、465.64 m/min；格爾木I線：1984.19m/min；格爾木II線：1988.18m/min；第28頁/共36頁 若同時(shí)為3個(gè)開挖面供風(fēng)，（西寧I線1885m，西寧線1885m，格爾木I線950m，格爾木II線950m），三個(gè)開挖面的風(fēng)量為：西寧I線：1589.13 m/min；西寧II線：1594.19 m/min；格爾木I線：2127.88m/min；第29頁/共36頁 配置方式二： 主扇+局扇在斜井風(fēng)道入口處布置一臺主扇向風(fēng)道內(nèi)供新風(fēng)，然后新風(fēng)由四個(gè)局扇送到四個(gè)作業(yè)面。 根據(jù)計(jì)算，9#斜井通風(fēng)最困難時(shí)期，可同時(shí)滿足四個(gè)作業(yè)面的通風(fēng)要求。 選用FBCDZ-I-26型風(fēng)機(jī)（葉片安裝

9、角度為+6）。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算，通風(fēng)最困難時(shí)期，主扇工況為：風(fēng)量為161.80 m/s，風(fēng)壓為160.76Pa。各開挖面的風(fēng)管出口風(fēng)量為：西寧一線：1807.63 m/min ；西寧二線：1813.51 m/min ；格爾木一線：2105.27 m/min ；格爾木二線：2109.12 m/min ；第30頁/共36頁 配置方式三： 射流風(fēng)機(jī)+局扇在風(fēng)道內(nèi)布置射流風(fēng)機(jī)，通過射流風(fēng)機(jī)的增壓克服風(fēng)道內(nèi)的部分通風(fēng)阻力。 根據(jù)計(jì)算，9#斜井通風(fēng)最困難時(shí)期，西寧I線供風(fēng)不足，不能滿足要求。 若同時(shí)向西寧I線、西寧II線中的其中一個(gè)開挖面，和格爾木I線、格爾木II線一共3個(gè)開挖面供風(fēng)，各開挖面的風(fēng)管出口風(fēng)量為：西寧I線：1666.96 m/min；格爾木I線：2211.80m/min；格爾木II線：2215.56 m/min；第31頁/共36頁 斜井頂隔板風(fēng)道采用方鋼作為骨架、彩鋼板作為隔板，方鋼骨架橫向布置、間距2.5m左右。其實(shí)施情況見圖6-1和6-2。6 6 斜井隔板風(fēng)道式通風(fēng)實(shí)施情況斜井隔板風(fēng)道式通風(fēng)實(shí)施情況第32頁/共36頁 第33頁/共36頁 （1）斜井頂