隧道施工通風(fēng)技術(shù)

長 大 隧 道 施 工 通 風(fēng) 技 術(shù)一、隧道施工作業(yè)環(huán)境的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸汽車尾氣及汽車揚(yáng)塵、噴射砼粉塵、水霧、瓦斯、氡等有害氣體以及高地溫環(huán)境等,為了使施工人員的安康得到保證,為保證順當(dāng)施工,必需承受通風(fēng)的方法來加以解決氧氣含量20%。氣溫30℃。有害氣體濃度一氧化碳(CO)30mg/m3100mg/m330min;二氧化碳(CO2)按體積計(jì)不得大于%;氮氧化物(NO2)在5mg/m3—8mg/m3(CH4)按體積計(jì)不得大于%。粉塵濃度102mg10%4mg。噪聲90dB。此外該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定,隧道施工通風(fēng)應(yīng)能滿足洞3m3用內(nèi)燃機(jī)械作業(yè)時(shí),1kW3m3/min,風(fēng)速在全斷面開挖時(shí)不應(yīng)0.15m/s0.25m/s6m/s。二、機(jī)械通風(fēng)的方式一般隧道施工通風(fēng)方式主要有排風(fēng)式(或抽出式)、送風(fēng)式(或壓入式)、送排混合通風(fēng)方式、利用關(guān)心坑道通風(fēng)等4經(jīng)濟(jì)方面的緣由,較少承受關(guān)心坑道通風(fēng)這種方式。排風(fēng)式(或稱吸出式)通風(fēng)該方式是將吸風(fēng)口置于工作面四周,通過風(fēng)機(jī)將廢塵廢氣等有害物質(zhì)吸出并排到洞外,而洞外穎空氣則順坑道進(jìn)入洞內(nèi)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于能準(zhǔn)時(shí)排走污染物,不會(huì)污染已建洞身;缺點(diǎn)是必需經(jīng)過較長時(shí)間工作面才能循環(huán)的快速開放。送風(fēng)式(或稱壓入式)通風(fēng)該種方式是將風(fēng)機(jī)置于有穎空氣的地方(一般離開洞口肯定距離),通過管道直接將穎空氣壓送到工作面四周,從而將污染物排出洞外。此方式的優(yōu)點(diǎn)是工作面能在較短的時(shí)間內(nèi)得到足夠的穎空氣,有利于下一工作循環(huán)的盡早開放,從而提高工作效率,得到較高的經(jīng)濟(jì)效益。其缺點(diǎn)是:污染物從全洞斷面排出,對(duì)已完洞身將造成污染,并對(duì)后續(xù)的其他作業(yè)如錨桿打設(shè)、噴漿、防水層的施作、二次砼襯砌等有很大的影響。送排混合通風(fēng)方式送排風(fēng)方式兼有以上兩種方式的優(yōu)點(diǎn),即有一路為壓入式通風(fēng),主要作用是送入穎空氣;另一路為排風(fēng)方式,主要作用是吸出污染物,從而到達(dá)快速降塵的目的。它的缺點(diǎn)是必需在洞內(nèi)同時(shí)鋪設(shè)兩路風(fēng)管,在洞內(nèi)狹小的空間內(nèi)將會(huì)干擾施工運(yùn)輸、砼襯砌等其他作業(yè)的開展,同時(shí),風(fēng)管管路的續(xù)接、維護(hù)工作量大大增加。因此,一般只在隧道很長、對(duì)通風(fēng)要求高以及期望加快施工進(jìn)度等狀況下才考慮使用。三、機(jī)械通風(fēng)的設(shè)備大,而風(fēng)機(jī)風(fēng)量小,風(fēng)壓太低,也難以保證通風(fēng)能取得良好效果。通風(fēng)機(jī)目前的通風(fēng)機(jī)有子午加速式軸流通風(fēng)機(jī)、對(duì)旋式軸流通風(fēng)機(jī)、變特性隧道軸流風(fēng)機(jī)等。由于變特性風(fēng)機(jī)價(jià)格較高,目前承受較少。通過晉陽高速大路通風(fēng)機(jī)不失為一個(gè)好的選擇。風(fēng)管我們對(duì)風(fēng)管的要求有:風(fēng)阻系數(shù)低,漏風(fēng)率低,適宜的直徑。通常風(fēng)管可分為維尼龍膠布風(fēng)管、鍍鋅薄鋼板風(fēng)管、玻璃鋼風(fēng)管等。由于玻璃鋼風(fēng)管、(用拉鏈即可連接),其他施工作業(yè)時(shí)可便利地移動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。四、通風(fēng)方式選擇自然通風(fēng)在氣壓、溫度和自然風(fēng)力等各種自然因素的作用下，使空氣獲得能量，并沿并巷流淌的現(xiàn)象，稱為自然通風(fēng)。而借助于自然因素產(chǎn)生的使空氣流淌的能量，稱為自然風(fēng)壓。使井下的空氣密度不斷發(fā)生變化，造成進(jìn)回風(fēng)兩列空氣柱的重力不平衡。因而產(chǎn)生能量差抑制通風(fēng)阻力，推動(dòng)氣流沿井巷流淌。產(chǎn)生的能量差就是自然風(fēng)壓，其大小主要取決于進(jìn)回風(fēng)兩側(cè)空氣的溫度差和井巷深度，空氣溫度對(duì)其影響較小。溫差越犬、井巷越深，自然風(fēng)壓越大。施工中很少應(yīng)用中。選擇此方式通風(fēng)必需把握氣候條件和自然風(fēng)壓的變化規(guī)律，防止風(fēng)流反向。此方式一旦得以應(yīng)用對(duì)于節(jié)能是格外有利的。另外，有些極短的隧道開挖完全依靠空氣集中來換氣通風(fēng)，此方式換氣時(shí)間長，一般不宜承受。機(jī)械通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)包括多種方式，一般依據(jù)隧道的長短、是否存在關(guān)心坑道和自然地質(zhì)條件來選擇不同的通風(fēng)方式。管道式通風(fēng)的隧道，可供選擇的方式有三種。即壓人式、抽出式和混合式。230m空氣處，風(fēng)機(jī)把穎風(fēng)流經(jīng)風(fēng)管壓送到開挖工作面，污風(fēng)沿隧道排出。風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)柔性風(fēng)管圖2 壓入式通風(fēng)示意圖道后排出洞外。一般無軌運(yùn)輸施工的隧道多承受此通風(fēng)方式。．抽出式通風(fēng)330m穎風(fēng)流沿隧道流入污風(fēng)經(jīng)風(fēng)管由風(fēng)機(jī)抽出。風(fēng)機(jī)剛性風(fēng)管風(fēng)機(jī)剛性風(fēng)管圖3 抽出式通風(fēng)示意圖剛性風(fēng)管，并且在瓦斯隧道中需要配備防爆風(fēng)機(jī)，本錢比較高。另外，與抽出式相仿的使用柔性風(fēng)管的通風(fēng)方式還有壓出式，如圖4所示，但此方法在開挖時(shí)風(fēng)機(jī)隨工作面的推動(dòng)需不斷前移，并且放炮時(shí)飛石易擊壞通風(fēng)設(shè)備，一般不宜承受。．混合式通風(fēng)它是由壓人式和抽出式聯(lián)合工作，兼有二者的優(yōu)點(diǎn)，具體的布置方式又分為長壓短抽方式和長抽短壓方式，而后者又分為前壓后抽式和前抽后壓式。①長壓短抽方式5少應(yīng)用此通風(fēng)方式。②前壓后抽方式6主要使用剛性風(fēng)管，本錢較高。此通風(fēng)方式也較適用于有軌運(yùn)輸施工的隧道。③前抽后壓方式7其優(yōu)缺點(diǎn)與前壓后抽式一樣，只是此通風(fēng)方式一般在井巷工程中應(yīng)用。替；為避開污風(fēng)循環(huán)，壓人式風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口距抽出式風(fēng)管吸風(fēng)口(或壓出式風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口)的重合距離不得小于10m，并且盡量使排出的污風(fēng)處于下風(fēng)向。各種通風(fēng)方式的風(fēng)管口距工作面距離都較近，放炮時(shí)常常炸破風(fēng)管，裝拆和維護(hù)風(fēng)管很麻煩，目前還沒有很好的解決方法。以上所介紹的通風(fēng)方式可依據(jù)投入的資金和設(shè)備不同、通風(fēng)所要到達(dá)的要求和地質(zhì)條件(是否存在易燃、易爆、有毒、有害氣體等)的不同來進(jìn)展合理選擇。在在8實(shí)行混巷道式通風(fēng)主要是針對(duì)在長大隧道施工中開設(shè)有各種關(guān)心坑道的狀況，如平行導(dǎo)坑(簡稱平導(dǎo))、斜井、豎井和鉆孔等。假設(shè)沒有關(guān)心坑道，施工通風(fēng)只能選擇前面所介紹的幾種管道式通風(fēng)；假設(shè)設(shè)有關(guān)心坑道，則施工通風(fēng)就要針對(duì)不同的關(guān)心坑道并依據(jù)施工方法和設(shè)備條件等選擇不同的通風(fēng)方式。充分利用關(guān)心坑道進(jìn)展施工通風(fēng)，將會(huì)大大縮短獨(dú)頭通風(fēng)的距離，降低施工本錢。a．利用斜井、豎井或鉆孔進(jìn)展施工通風(fēng)89合斜井進(jìn)風(fēng)，抽出式通風(fēng)，設(shè)有兩道風(fēng)管分別通向兩個(gè)開挖工作面，風(fēng)機(jī)和平行平行導(dǎo)坑進(jìn)行施工通風(fēng)正9流經(jīng)主斜井壓人隧道工作面，主斜井井底還設(shè)有關(guān)心風(fēng)門，尋常關(guān)閉，過往運(yùn)輸時(shí)翻開，工作面產(chǎn)生的污濁空氣由副斜井排出。為使隧道內(nèi)空氣狀況更豎井或鉆孔的通風(fēng)布置與斜井根本相像，這里不再贅述。需要特別指出10但由于自然風(fēng)壓隨季節(jié)和地面氣候變化較大，此方式要慎重承受，多數(shù)狀況下必需安設(shè)抽出式風(fēng)機(jī)，且風(fēng)量應(yīng)大于壓人式風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。b洞與平導(dǎo)開挖初期還沒有橫通道聯(lián)通時(shí)，其通風(fēng)與管道式通風(fēng)一樣，均為獨(dú)頭通風(fēng)。當(dāng)開挖到肯定長度，正洞與平導(dǎo)通過橫通道聯(lián)通時(shí)才能形成一個(gè)完整的通風(fēng)系統(tǒng)，如圖1112通風(fēng)示意圖。11323射流風(fēng)機(jī)，利用其射流、卷收和誘導(dǎo)作用使巷道中的氣流升壓，將工作面產(chǎn)30橫通道的貫穿漸漸前移的，后面的橫通道可依據(jù)需要選擇射流風(fēng)機(jī)、風(fēng)墻、風(fēng)帳或風(fēng)門封堵，應(yīng)盡量減小漏風(fēng)、避開發(fā)生污風(fēng)循環(huán)，為了有利通風(fēng)和便利施工，一般風(fēng)機(jī)都安設(shè)在平導(dǎo)內(nèi)，即平導(dǎo)進(jìn)風(fēng)、正洞回風(fēng)。此通風(fēng)方式通過利用平導(dǎo)大大縮短了風(fēng)管的長度，降低風(fēng)阻和漏風(fēng)率、保證充分的風(fēng)量；其缺點(diǎn)是正洞長期處于污風(fēng)之中。要改善這種狀況，可增加除塵裝置或?qū)⑶懊娼榻B的混合