1、隧道通风施工方案2隧道施工通风设计条件2.1通风设计依据（1）公路隧道施工技术规范（JTGF60-2009）、公路隧道施工技术细则（JTG/TF60-2009）、公路隧道通风设计细则（JTG/TD70/2-02-2014）、公路工程施工安全技术规程（JTJ 076-95）等公路隧道现行有关规程、规范；（2）铁路瓦斯隧道技术规范（TB10120-2002）、高速铁路隧道工程施工技术指南（铁建设2010241号）、铁路隧道工程施工安全技术规程（TB10304-2009）等铁路隧道现行有关规程、规范；（3）煤矿安全规程（2011）、防治煤与瓦斯突出规定（2009）等煤矿现行有关规程、规范；（4）隧道
2、安全施工技术手册（傅鹤林 等 编著）、现代隧道施工通风技术（杨立新 等 编著）；（5）*公路*隧道地质详勘报告、*公路*隧道工程两阶段施工图设计、*公路*隧道C2标段*隧道施工组织设计、*省*公路C2标段*隧道瓦斯等级鉴定报告。2.2通风设计原则（1）遵循公路隧道现行有关规程、规范，参考铁路隧道现行有关规程、规范。（2）设计的隧道施工通风系统安全、稳定、可靠、经济，各用风地点风量配备应合理，风量、风速、瓦斯及其它有毒、有害气体浓度应符合要求。（3）尽量采用双级或多级调速轴流式通风机，选取较大直径的通风管道。当需要风量大时，采用双级或多级运转，通风机以高转速运行；当需要风量较小时，采用单级运转，
3、通风机可以较低转速运行。（4）同一标段各工区配置的通风设备型号、规格不宜过多、过杂，射流风机数量亦不宜过多。（5）根据隧道施工图设计，施工通风应根据隧道长度、断面大小、施工方法、施工设备配套等综合考虑。洞口至洞内第一个车行横通道段落采用独头压入式通风，洞内第一个车行横通道以后段落采用巷道式通风。选择通风机时，应充分考虑本隧道高海拔、高寒、空气稀薄、氧含量低等特点。（6）坚持“以人为本、改善环境、确保安全、节约能源、节约投资”的设计原则。2.3通风设计标准隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：（1）空气中氧气含量：按体积计不得小于20%。（2）粉尘容许浓度：每立方米空气中含
4、有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg；每立方米空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg。（3）有毒、有害气体最高容许浓度：一氧化碳最高容许浓度30mg/m3，高原地区海拔+2000+3000m为20mg/m3，大于+3000m为15mg/m3；在特殊情况下，施工人员必须进入开挖掌子面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；二氧化碳按体积计不得大于0.5%；氮氧化合物（换算成NO2）为5mg/m3以下。（4）隧道内气温不得高于28。（5）隧道内噪声不得大于90dB。（6）隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应新鲜空气4m3/m
5、in；采用内燃机械作业时，供风量不应小于4.5m3/(minkW)。（7）隧道施工通风风速：瓦斯工区最低风速不应小于0.5m/s，最高风速不应大于6m/s。2.4通风设计条件和参数2.4.1隧道施工条件和参数（1）本标段隧道掘进深度：左洞4491m，右洞4496m。（2）本标段隧道海拔标高：+3133m（K188+496）+3181m（K184+000），平均+3150m。（3）隧道开挖采用光面爆破技术，有效爆破深度取3.0m，单位体积岩石炸药用量取1.2kg/m3。（4）隧道最大开挖断面积：级围岩81m2，级围岩99m2，级围岩120m2；台阶法开挖断面积：上台阶约72m2，下台阶（含仰拱）
6、约48m2；隧道净空断面积：主洞66m2，车行横通道22m2。（5）本标段隧道车行、人行横通道设置：设置5条车行横通道，间距590720m；另设置7条人行横通道。（6）隧道施工采用内燃机械作业，无轨运输出渣。自卸汽车隧道内设计标准车速为10km/h，具有5左右的坡度或者出现路面不平整时，车速为5km/h。2.4.2通风设计条件和参数（1）瓦斯：根据隧道瓦斯等级鉴定报告，左洞绝对瓦斯涌出量为0.994m3/min，绝对二氧化碳涌出量为1.187m3/min；右洞绝对瓦斯涌出量为1.039m3/min，绝对二氧化碳涌出量为1.224m3/min，*隧道瓦斯等级为高瓦斯。在构造带附近，由于地应力和高
7、压气体的共同作用，隧道偶有岩石与二氧化碳（瓦斯）动力现象。（2）反向风门：在瓦斯突出工区掌子面进风侧，必须设置至少2道反向风门，以控制突出时的瓦斯能沿回风道流入回风系统。（3）排除炮烟通风时间：取30min。（4）风筒及漏风率：压入式通风管选用PVC增强塑纤布拉链式1.21.8m高强度、抗静电、阻燃柔性风筒，每节长度100m，模板台车至通风机处风筒每节2030m，二衬台车至掌子面风筒每节10m，柔性风筒百米漏风率P100取1.02.0%之间。（5）自然风压：隧道进、出风口标高相同，洞口与洞内最高点标高差约50m，参考矿井设计规范，自然风压可忽略不计。（6）气象要素：根据施工方提供的资料，并经现
8、场实测核实，本标段平均气压68810Pa，气温16，相对湿度60%。根据气象数据，通过下式计算隧道洞内空气平均密度：式中 隧道内空气平均密度，kg/m3；P大气压力，68810Pa；t温度，17。=0.83kg/m33隧道施工通风方案设计3.1通风形式长距离隧道施工主要采用巷道式通风，巷道式通风分为主要通风机巷道式和射流巷道式，以上两种形式在本设计中均有体现。隧道施工局部通风主要采用机械通风，按送风方式不同又可分为压入式、抽出式和混合式3种，其优缺点详见表3-1。表3-1 几种管道式通风方案比较根据隧道实际情况，综合考虑隧道布置形式、掘进长度、断面大小、开挖方法、出渣运输方式、设备条件等因素，
9、通过分析比较，确定局部通风采用压入式通风方式，可使足够的新鲜空气被送至掌子面，实现快速掘进。3.2通风方案根据隧道布置情况及施工方案，将隧道施工通风方案分为2个阶段：（1）第一阶段：独头压入式通风洞口至洞内第一个车行横通道（11#车行横通道）段落，采用独头压入式通风，在洞口外安设局部通风机，详见图3-1。图3-1 施工通风第一阶段布置示意图（独头压入式通风）（2）第二阶段：巷道式通风洞内第一个车行横通道（11#车行横通道）以后段落，采用巷道式通风，在洞内安设主要通风机和局部通风机。方案一：主要通风机全压式通风在洞内第一个车行横通道中安设主要通风机抽出式通风，促使左、右洞形成一定的风压差，由左洞
10、进风，右洞回风，形成巷道式通风系统。新鲜风流由左洞引至车行横通道附近，在进风侧并联安设2台局部通风机分别接柔性风筒压入至左洞、右洞掌子面，主要通风机抽吸左洞风流，左洞污风经车行横通道引至右洞，右洞污风直接排出地表，主要通风机与局部通风机形成“又抽又压”的运行方式。车行横通道、人行横通道设置临时密闭，车行横通道密闭墙上设置2道风门，作为左、右洞安全逃生通道；左洞安设局部通风机与车行横通道之间设置临时密闭，密闭墙上设置2道反向风门，以控制风流方向；左、右洞弃渣由本洞排出。根据隧道掘进深度，每贯通2个车行横通道移动一次通风机。第三个车行横通道（9#车行横通道）贯通后，主要通风机移动至第三个车行横通道
11、中，左、右洞局部通风机均移动至相应位置，车行横通道、人行横通道设置临时密闭，第三个车行横通道密闭墙上设置2道风门，左洞相应位置设置临时密闭及2道反向风门，完成循环，以后循环以此类推。本设计方案详见图3-2。图3-2 施工通风第二阶段布置示意图（主要通风机全压式通风）方案二：射流风机巷道式通风在洞内安设射流风机，促使左、右洞形成一定的风压差，由左洞进风，右洞回风，形成巷道式通风系统。新鲜风流由左洞引至第一个车行横通道附近，在进风侧并联安设2台局部通风机接柔性风筒分别压入至左、右洞掌子面，左洞污风经车行横通道引至右洞，右洞污风直接排出地表。人行横通道设置临时密闭，车行横通道作为左、右洞安全逃生通道
12、；左洞安设局部通风机与车行横通道之间设置临时密闭，密闭墙上设置2道反向风门，以控制风流方向；左、右洞弃渣均由右洞排出。第三个车行横通道贯通后，增设射流风机，左、右洞局部通风机均移动至第三个车行横通道附近进风侧，除第三个车行横通道外，其余车行横通道、人行横通道设置临时密闭，左洞相应位置设置临时密闭及2道反向风门，完成循环，以后循环以此类推。本设计方案详见图3-3。图3-3 施工通风第二阶段布置示意图（射流风机巷道式通风）方案三：右洞增加引风硐抽出式通风右洞增加引风硐并安设主要通风机抽出式通风，促使左、右洞形成一定的风压差，由左洞进风，右洞回风，形成巷道式通风系统。新鲜风流由左洞引至第一个车行横通
13、道附近，在进风侧并联安设2台局部通风机接柔性风筒分别压入至左、右洞掌子面，左洞污风经车行横通道引至右洞，右洞污风经引风硐排出地表。在引风硐安全出口设置2道风门，右洞洞口设置防爆门；人行横通道设置临时密闭，车行横通道作为左、右洞安全逃生通道；左洞安设局部通风机与车行横通道之间设置临时密闭，密闭墙上设置2道反向风门，以控制风流方向；左、右洞弃渣均由左洞排出。第三个车行横通道贯通后，左、右洞局部通风机均移动至第三个车行横通道附近进风侧，除第三个车行横通道外，其余车行横通道、人行横通道设置临时密闭，左洞相应位置设置临时密闭及2道反向风门，完成循环，以后循环以此类推。本设计方案由于施工方要求不增加隧道工
14、程量而淘汰。3.3通风方案比选本设计主要考虑主要通风机全压式通风方案（方案一）和射流风机巷道式通风方案（方案二），进行安全性、可靠性和经济性比较：（1）方案一：主要通风机全压式通风优点：左、右洞弃渣由本洞排出，不易产生污染叠加效应；通风机运行稳定，可靠性较高；能耗低，经济性较好。缺点：压入掌子面的风流含有内燃机废气，空气质量一般；设备安装复杂，工程量大。（2）方案二：射流风机巷道式通风优点：左、右洞弃渣均由右洞排出，压入掌子面的风流未经内燃机废气污染，空气质量较好；设备安装简单，工程量小。缺点：右洞易产生污染叠加效应；通风机工况点风压变化大，运行稳定性较差；能耗高，经济性较差。根据安全高效、运
15、行可靠和经济合理的原则，对两个通风方案进行比选，结论为：方案一为推荐方案，方案二为比较方案。建议在施工通风较困难时，综合运用两种通风方案，以增强隧道施工通风效果。通风方案比选详见表3-2。表3-2 通风方案比选4隧道施工通风需风量计算隧道施工通风需风量按爆破排烟、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、洞内同时工作的最多人数和稀释洞内使用内燃机废气分别计算，并按允许风速验算，选取其中的最大值。本隧道工程位于高原地区，按上述各种方法计算需风量的相关参数需相应调整，并根据空气密度进行相关修正。式中 K空气密度校正系数；z海拔高度为z处空气密度，经实测气象数据计算，为0.83kg/m3；0海拔高度为0处空气密度，取1.20kg/m3。
