瓦斯隧道施工通风专项方案
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********隧道施工通风专项方案
1 工程概况
1.1 地理位置
新建****位于甘肃、四川、陕西及重庆境内,北起兰州枢纽,向南经甘肃的榆中、渭源、漳县、岷县、宕昌、陇南后通过陕西省边界进入四川省,经广元、苍溪、阆中、南部、南充后,分别经渭沱、广安接入重庆枢纽。
本标段为土建施工****标段,线路自本标段起点**606+710起,终点**615+725。
主要工程为****隧道,全长8270.9m;隧道进口位于****,隧道出口位于*****。
1.2 工程简况
****隧道起止里程为*****,全长******m,为双线隧道。
本隧道设进出口平行导坑帮助施工,平行导坑中线和左线线路中线平行,间距30m。
依据设计资料显示,**607+800~**610+050、
**613+350~**614+950段为高瓦斯段落,其余段落为低瓦斯区。
隧道进口平导起止里程为
P**607+390~P**610+050,长***m(不包括横通道);隧道出口平导起止里程为
P**615+592~P**613+350,长*****2m(不包括横通道)。
1.3 总体施工方案
****隧道分三个工区组织施工:
⑴隧道进口工区:支配施工任务为**607+329.1~**610+180段2850.9m,设计为高瓦斯工区。
隧道进口由进口平导掘进干脆进入隧道正洞(**607+460处,Ⅲ级围岩)后,分三个掘进工作面组织施工,即进口平导、隧道进口重庆向和广元向掘进工作面;隧道平导掘进完成后进入隧道正洞向重庆向掘进,直至正洞贯穿。
⑵隧道出口工区:施工任务为**613+230~**615+600段2370m,设计为高瓦斯工区。
隧道出口设两个掘进工作面,即隧道出口平导掘进工作面和正洞掘进工作面,隧道平导掘进完成后进入隧道正洞向重庆向掘进,直至正洞贯穿。
⑶斜井工区:支配施工任务为**610+180~**611+680段(兰州向)1500m和**611+680~**613+230段(重庆向)1550m,设计为低瓦斯工区;为满足合同工期要求,降低高瓦斯隧道施工通风难度,缩短隧道进出口通风距离,在**611+680处线路右侧增设一斜井,斜井长约700米,斜井综合坡度9.9%。
依据设计资料,**610+050~**613+350为低瓦斯区,故接受无轨运输双车道断面形式,压入式通风。
施工用电及施工设备均接受防爆型。
2 通风设计依据
施工通风是隧道施工的重要工序之一,是高瓦斯隧道平安施工的关键。
合理的通风系统、志向的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工平安和施工人员身心健康的重要保证。
依据以往隧道通风阅历及对当前通风设备技术性能的调研结果,依据自成体系的原则,综合考虑施工过程中可能出现的状况,制定隧道通风方案。
2.1 通风设计依据
⑴ ********标****隧道施工图;
⑵《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002);
⑶《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008);
⑷《铁路隧道工程施工平安技术规程》(TB10304-2009);
⑸《煤矿平安规程》(国家煤矿平安监察局18号令)、《防治煤和瓦斯突出规定》(国家平安生产监督管理总局令第19号)等煤矿现行有关规范、规程等。
2.2 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平安标准:
⑴空气中氧气含量,按体积计不得小于20%。
⑵粉尘容许浓度,每立方米空气中含有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。
⑶瓦斯隧道装药爆破时,爆破地点20m内,风流中瓦斯浓度必需小于1.0%;总回风道风流中瓦斯浓度应小于0.75%。
开挖面瓦斯浓度大于1.5%时,全部人员必需撤至平安地点并加强通风。
⑷有害气体最高容许浓度:
一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3;在特别状况下,施工人员必需进入开挖工作面时,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%;
氮氧化物(换算成NO2)为5mg/m3以下。
⑸隧道内气温不得高于28℃。
⑹隧道内噪声不得大于90dB。
⑺隧道施工通风应能供应洞内各项作业所需的最小风量,每人应供应簇新空气4m3/min。
⑻瓦斯隧道施工中防止瓦斯集聚的风速不得小于1m/s。
3 通风设计的原则
3.1 通风系统
瓦斯隧道各掘进工作面都必需接受独立通风,严禁任何两个工作面之间串连通风。
瓦斯隧道须要的风量,须依据爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯确定涌出量分别计算,并按允许风速进行检验,接受其中的最大值。
瓦斯隧道施工中,对瓦斯易于集聚的空间和衬砌模板台车旁边区域,可接受空气引射器气动风机等设备,实施局部通风的方法,以消退瓦斯聚集。
瓦斯隧道在施工期向,应实施连续通风。
因检修、停电等缘由停机时,必需撤出人员,切断电源。
复原通风前,必需检查瓦斯浓度,压入式局部通风机及其开关地点旁边10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开动局部通风机。
接受平行导坑作回风道时,除用作回风的横通道外,其他不用的横通道应刚好封闭,留作运输用的横通道应设两道风门。
瓦斯隧道各工区在贯穿前,应做好风流调整的准备工作。
贯穿后,必需调整通风系统,防止瓦斯超限,待通风系统风流稳定后,方可复原工作。
3.2 通风设备
压入式通风机必需装设在洞外或洞内新风流中,避开污风循环。
瓦斯工区的通风机应设两路电源,并装设风电闭锁装置,当一路电源停止供电时,另一路应在15min内接通,保证风机正常运转。
瓦斯工区,必需有一套同等性能的备用通风机,并经常保持良好的运用状态。
瓦斯突出隧道掘进工作面旁边的局部通风机,均应实行专用变压器、专用开关、专用线路及风电闭锁、瓦电闭锁供电。
瓦斯隧道应接受抗静电、阻燃的风管。
风管口到开挖面的距离应小于5m,风管百米漏风率应不大于2%。
4 通风方案
4.1 斜井工区通风
通风方案
⑴斜井工区施工通风第一阶段
斜井施工独头掘进长度超过150m时,接受压入式机械通风。
图1 斜井压入式通风方式示意图
⑵斜井工区施工通风其次阶段
斜井施工隧道正洞大小里程方向小于300m时,接受2台轴流式通风机压入式通风。
如图2所示。
图2 斜井施工通风其次阶段压入式通风示意图
⑶斜井工区施工通风第三阶段
斜井施工隧道正洞大小里程方向大于300m时,接受2台轴流式通风机压入式通风。
为了消退斜井和正洞交汇处形成涡流现象,加速风速,在斜井和交汇处设置防爆型射流风机帮助通风。
当风筒压入通风超过1500m时,为确保压入风流速,实行风筒接轴流风机串联通风,隧道正洞和交汇处间隔1000m安装1台防爆射流风机帮助通风。
如图3所示。
图3 斜井施工通风第三阶段压入式通风示意图
风量和风压计算
⑴计算参数
依据《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)的规定,结合施工组织,计算参数如下:
①供应每人的簇新空气量按m=4m3/min计;
②依据分部开挖的最不利因素,坑道施工通风最小风速按Vmin=0.25m/s计;
③隧道内气温不超过28℃;
④正洞最大开挖面积按SZ=126m2计(Ⅲ级围岩全断面开挖);
⑤正洞上断面开挖爆破一次最大用药量A=180kg(Ⅲ级围岩全断面开挖,每循环进尺2m);
⑥正洞放炮后通风时间按t=20min计;
⑦风管百米漏风率β=1%,风管内摩擦阻力系数为λ=0.0078。
⑵风量计算
依据设计图纸要求,本工区隧道施工均接受无轨运输,且每个工作面均接受独立供风,且供风长度为2250m,即通过斜井向出口掘进斜井+正洞的施工长度。
①按洞内允许最小风速要求计算风量
Q
风速
=Vmin×SZ×60s=0.25×126×60s=1890(m3/min)
②按洞内同时工作的最多人数计算风量
Q
人员
=4×m×1.2=4×100×1.2=480(m3/min)
m-坑道内同时工作的最多人数,正洞按100人计。
③按洞内同一时间爆破运用的最多炸药用量计算风量
Q
炸药
=(5×A×b)/t=(5×180×40)/20=1800(m3/min)
b——公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积,取40L。
④按瓦斯确定涌出量计算
Q
瓦
=K2·Q
绝
/(Bg允-Bg送)=1.6×3.03/0.005=970m3/min
式中:K2—风量备用系数,考虑隧道掘进断面不平、风筒漏风、瓦斯泄漏不均衡等因素,取K2=1.6;
Q
绝
—瓦斯确定涌出量,取实测数据,可先取炮台山参考值3.03m3/min,在施工中按实测值进行调整;
Bg允—工作面允许瓦斯浓度,依据煤矿平安规程取0.5%;
Bg送—送入风流中瓦斯浓度,簇新风流瓦斯浓度为0。
⑤按洞内运用内燃机械计算风量
计算公式:Q
内燃
=Q
×ΣP
式中:ΣP——进洞内燃机械马力总数。
该隧道洞内内燃动力在出渣时期有ZLC50侧卸式装载机和CQ1261T自卸汽车。
其中侧卸式装载机2台,最大功率162kw,计算功率145kw;4台自卸车(满载车2台,空车3台),满载功率按110kw,计算功率99kw,空车计算功率按满载80%计,即79kw。
则须要风量为:
Q
内燃
=Q
×ΣP=3×(145×2+99×2+79×2)=1938m3/min
Q
需
=max(Q
风速
、Q
人员
、Q
瓦
、Q
炸药
、Q
内燃
)=1938 m3/min
⑶风管漏风损失修正风量
洞外风机通过在斜井和正洞交叉处,为工作面供风,通风计算取最大通风长度L=2250m。
风管百米漏风系数β为1%,风机所需风量为Q机为:
B=L/100=2250/100=22.5
A=(1-β)B=(1-0.01)22.5=0.78
Q 机= Q 需/A=1938/0.78=2485m 3/min ⑷风压计算
C=ρ×L=1×2250=2250;W=C/2D=2250/(2×1.5)=750 S 风管=πD 2
/4=1.77m 2
;V = Q 需/S 风管=2485/1.77=1403m/min
H 摩=λ×W ×V 2=0.0078×750×14.032=1152Pa 式中:ρ——空气密度,按ρ=1.0kg/m 3计。
V ——风管内平均风速。
系统风压
其他
正局摩h h h h +++=H ,为简化计算,取H=1.2H 摩
H=1.2 H 摩=1.2×1152=1382Pa
风机选型
长大隧道通风,主要须要轴流风机和射流风机两种。
依据上述Q 机、H 的计算结果,参考风机性能曲线选择分机,要求风量、风压处于被选择分机的高效区内,即η=0.8为佳。
SDF ©- NO13型轴流流风机功率为2×132kW ,压力为920~5950Pa >H(1382Pa),高效流量2710m 3/min >Q 机(2485m 3/min )。
因此风机选用SDF ©- NO13型轴流流风机,配以φ1500mm 软质风管。
风管接受φ1500mm 软质双抗(抗燃烧、抗静电)风管,每节30m ,,具有风阻小、漏风低,强度高等优点。
射流风机选用(B )SSF-No11.2/37型,该型风机功率37kW ,出口风速37.7m/s ,风量37.4m 3/s ,共计须要4台。
4.2 隧道进(出)口工区通风
通风方案
隧道进(出)口工区设计为高瓦斯工区,巷道式通风。
依据实施性施工组织设计,巷道式通风是在平行导坑口设置风门安装主风机将污浊空气抽出,簇新空气由正洞流入,洞内用风机将正洞的簇新空气送至不同工作面,形成循环风流。
本方案在巷道式通风中引进了射流技术,用小功率射流风机代替平导口的大功率主风机,在平行导坑口和隧道正洞不设风门,实现无障碍封堵,提高了隧道通风质量和运输实力,降低了隧道通风成本,改善了隧道运输条件。
通风系统安装简洁,操作便利。
在平行导坑内布置射流风机,使簇新
空气由平导进入。
在平导、横通道簇新风流中布置轴流风机,通过风管向平导、正洞前方的工作面作压入式通风,污浊空气通过最前面的横通道由正洞排出,形成循环风流。
⑴ 隧道施工通风第一阶段
以隧道出口为例进行详细说明。
在隧道洞口低瓦斯段(**615+000~**615+600)600m 。
隧道正洞、平导分别配置2台通风机,均接受压入式通风。
如图4所示。
平导完成9#、10#横通道掘进支护后,为防止有害有毒气体在横通道内积聚,施工第一阶段应将9#横通道两侧设置风门,10#横通道内安装局扇通风。
⑵ 隧道施工通风其次阶段
当平导10#通道和隧道正洞贯穿后,将隧道正洞通风机移至9#横通道内,通过风筒向隧道正
洞工作面压入通风,污浊风流通过隧道正洞排出洞外,为防止污浊风流在9#横通道形成涡流,在9#横通道和正洞之间轴流式通风机前设置风门。
平导压入式通风机移至平导内,安装距离10#横通道不得小于20m (洞口方向一侧),通过通风管向平导工作面压入通风,污浊风流通过10#横通道排入隧道正洞,经隧道正洞排出洞外。
为防止污浊风流沿平导回流,在10#通道设置矿用局扇向隧道正洞加速污浊风流淌速度。
本阶段直至11#横通道和隧道正洞贯穿为止。
⑶ 隧道施工通风第三阶段
当平导11#通道和隧道正洞贯穿后,将隧道正洞通风机移至10#横通道内,通过风筒向隧道正洞工作面压入通风,污浊风流通过隧道正洞排出洞外,为防止污浊风流在10#横通道形成涡流,在10#横通道和正洞之间轴流式通风机前设置风门。
为防止瓦斯在9#横通道积聚,9#横通道两端设置风门(或封闭)。
平导压入式通风机安装到距离11#横通道不得小于20m (洞口方向一侧),通过通风管向平导工作面压入通风,污浊风流通过11#横通道排入隧道正洞,经隧道正洞排出洞外。
为防止污浊风流沿平导回流,在11#通道设置矿用局扇向隧道正洞加速污浊风流淌速度。
本阶段直至12#横通道和隧道正洞贯穿为止。
为加快风流流速。
一是,在平导簇新风流中距平导通风机后方15m 处安装1台防爆射流风机,加速簇新风流在平导的流速。
二是,在距隧道洞口300m 污浊风流中安
图4 隧道出口施工通风第一阶段
图5 隧道出口施工通风其次阶段
图6 隧道出口施工通风第三阶段
图7 隧道出口施工通风第四阶段
装1台防爆射流风机,加速污浊风流向洞外排出的流速。
详见图6《隧道施工通风第三阶段》示意图。
⑷隧道施工通风第四阶段
当平导12#通道和隧道正洞贯穿后,将隧道正洞通风机移至11#横通道内,通过风筒向隧道正洞工作面压入通风,在11#横通道和正洞之间轴流式通风机前设置风门。
为防止瓦斯在9、10#横通道积聚,横通道两端设置风门(或封闭)。
平导压入式通风机安装到距离11#横通道不得小于20m(洞口方向一侧),通过通风管向平导工作面压入通风,污浊风流通过12#横通道排入隧道正洞,经隧道正洞排出洞外。
为防止污浊风流沿平导回流,在12#通道设置矿用局扇向隧道正洞加速污浊风流淌速度。
本阶段直至13#横通道和隧道正洞贯穿为止。
为加快风流流速。
一是,在平导簇新风流中距平导通风机后方15m处安装1台防爆射流风机,加速簇新风流在平导的流速。
二是,在距隧道洞口300m污浊风流中安装1台防爆射流风机,在洞内间隔1000m增设1台防爆射流风机,加速污浊风流向洞外排出的流速。
详见图7 《隧道施工通风第四阶段》示意图。
⑸隧道施工通风第五阶段
当平导13#通道和隧道正洞贯穿后,将隧道正洞通风机移至12#横通道内,通过风筒向隧道正洞工作面压入通风,在12#横通道和正洞之间轴流式通风机前设置风门。
为防止瓦斯在9、10、11#横通道积聚,横通道两端设置风门(或封闭)。
平导压入式通风机安装到距离12#横通道不得小于20m(洞口方向一侧),通过通风管向平导工作面压入通风,污浊风流通过13#横通道排入隧道正洞,经隧道正洞排出洞外。
为防止污浊风流沿平导回流,在13#通道设置矿用局扇向隧道正洞加速污浊风流淌速度。
为加快风流流速。
一是,在平导簇新风流中距平导通风机后方15m处安装1台防爆射流风机,加速簇新风流在平导的流速。
二是,在距隧道洞口300m污浊风流中安装1台防爆射流风机,在洞内间隔1000m增设1台防爆射流风机,加速污浊风流向洞外排出的流速。
详见图8 《隧道施工通风第五阶段》示意图。
图8 隧道出口施工通风第五阶段
图9 隧道出口施工通风第六阶段
图10 隧道出口施工通风第七阶段
⑹隧道施工通风第六阶段
当由平导14#通道进入隧道正洞施工后,实行设在平导内的轴流风机压入式通风,为加快风流流速在14#平导内设防爆射流风机帮助通风;隧道正洞通风方式同第五阶段。
本阶段直至隧道正洞和14#横通道贯穿为止。
详见图9 《隧道施工通风第六阶段》示意图。
⑺隧道施工通风第七阶段
当平导14#通道和隧道正洞贯穿后,将隧道正洞通风机移至14#横通道内,通过风筒向隧道正洞工作面压入通风,在14#横通道和正洞之间轴流式通风机前设置风门。
为防止瓦斯积聚,其它各横通道两端设置风门(或封闭)。
为加快风流流速,在距隧道洞口300m污浊风流中安装1台防爆射流风机,在洞内间隔1000m增设1台防爆射流风机(共计布置2台),加速污浊风流向洞外排出的流速。
详见图10 《隧道施工通风第七阶段》示意图。
⑻隧道施工通风第八阶段
当隧道正洞贯穿后,在14#横通道设防爆射流通风机向正洞内送风。
此外,簇新风流通过隧道出口,向斜井排风。
为防止瓦斯积聚,其它各横通道两端设置风门(或封闭)。
为加快风流流速,将距隧道洞口300m污浊风流中安装1台防爆射流风机,在洞内间隔1000m增设1台防爆射流风机(共计布置3台),并在斜井和正洞交汇处设1台射流风流,加速污浊风流通过斜井排出。
详见图11 《隧道施工通风第八阶段》示意图。
风量和风压计算
隧道正洞进口施工均按无轨运输,接受巷道通风,隧道正洞和平导均不设风门,设射流风机帮助通风的混合通风模式。
隧道正洞通过风筒压入式向工作面通风的最大长度不超过3个横通道间距,按700m计。
隧道正洞风量计算参数同斜井正洞。
⑴隧道正洞风管漏风损失修正风量
洞外风机通过在斜井和正洞交叉处,为工作面供风,通风计算取最大通风长度L=700m。
风管百米漏风系数β为2%,风机所需风量为Q机为:
B=L/100=700/100=7
A=(1-β)B=(1-0.02)7=0.87
Q
机= Q
需
/A=1938/0.87=2228m3/min
⑵风压计算
C=ρ×L=1×700=700;W=C/2D=700/(2×1.5)=233
S
风管
=πD2/4=1.77m2;V= Q需/S风管=2228/1.77=1259m/min
H
摩
=λ×W×V2=0.0078×233×12.592=288Pa
式中:ρ——空气密度,按ρ=1.0kg/m3计。
V——风管内平均风速。
系统风压其他
正
局
摩
h
h
h
h+
+
+
=
H,为简化计算,取H=1.2H
摩
H=1.2 H
摩
=1.2×288=346Pa。
⑶平导风量及风压计算
①计算参数:
依据《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)的规定,结合施工组织,计算参数如下:供应每人的簇新空气量按m=4m3/min计;依据分部开挖的最不利因素,坑道施工通风最小风速按Vmin=1m/s,因平导断面较小,不利于瓦斯稀释,按瓦斯积聚最小风速为依据;隧道内气温不超过28℃;正洞最大开挖面积按SZ=18m2计(Ⅲ级围岩全断面开挖);正洞上断面开挖爆破一次最大用药量A=90kg(Ⅲ级围岩全断面开挖,每循环进尺3m);正洞放炮后通风时间按t=20min计;风管百米漏风率β=1%,风管内摩擦阻力系数为λ=0.0078,风筒直径为1.0m。
②风量计算
按洞内允许最小风速要求计算风量
Q
风速
=Vmin×SZ×60s=1.0×18×60s=1080(m3/min)
按洞内同时工作的最多人数计算风量
Q
人员
=4×m×1.2=4×40×1.2=192(m3/min)
m-坑道内同时工作的最多人数,正洞按40人计。
按洞内同一时间爆破运用的最多炸药用量计算风量
Q
炸药
=(5×A×b)/t=(5×90×40)/20=900(m3/min)
b——公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积,取40L。
按瓦斯确定涌出量计算
Q
瓦
=K2·Q
绝
/(Bg允-Bg送)=1.6×3.03/0.005=970m3/min
式中:K2—风量备用系数,考虑隧道掘进断面不平、风筒漏风、瓦斯泄漏不均衡等因素,取
K2=1.6;
Q 绝—瓦斯确定涌出量,取实测数据,可先取炮台山参考值3.03m 3/min ,在施工中按实测值进行调整;
B g允—工作面允许瓦斯浓度,依据煤矿平安规程取0.5%; B g送—送入风流中瓦斯浓度,簇新风流瓦斯浓度为0。
按洞内运用内燃机械计算风量 计算公式:Q 内燃=Q 0×ΣP
式中:ΣP ——进洞内燃机械马力总数。
该隧道洞内内燃动力在出渣时期有ZLC50侧卸式装载机和CQ1261T 自卸汽车。
其中侧卸式装载机1台,最大功率162kw ,计算功率145kw ;3台自卸车(满载车1台,空车2台),满载功率按110kw ,计算功率99kw ,空车计算功率按满载80%计,即79kw 。
则须要风量为:
Q 内燃=Q 0×ΣP=3×(145+99+79×2)=1206m 3/min Q 需=max (Q 风速、Q 人员、Q 瓦、Q 炸药、Q 内燃)=1206 m 3/min ③风管漏风损失修正风量
通风计算取最大通风长度L =800m 。
风管百米漏风系数β为1%,风机所需风量为Q 机为: B=L/100=800/100=8
A=(1-β)B =(1-0.02)8=0.92 Q 机= Q 需/A=1206/0.92=1311m 3/min ⑷风压计算
C=ρ×L=1×800=800;W=C/2D=800/(2×1.5)=267
S 风管=πD 2/4=0.785m 2;V = Q 需/S 风管=1311/0.785=1670m/min H 摩=λ×W ×V 2=0.0078×267×16.72=581Pa 式中:ρ——空气密度,按ρ=1.0kg/m 3计。
V ——风管内平均风速。
系统风压
其他
正局摩h h h h +++=H ,为简化计算,取H=1.2H 摩
H=1.2 H 摩=1.2×581=697Pa
4.2.3 风机选型
5 施工通风检测
瓦斯隧道必需建立测风制度,每10天进行1次全面测风。
对掘进工作面和其他用风地点,应依据实际须要随时测风,每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。
应依据测风结果实行措施,进行风量调整。
必需有足够数量的通风平安检测仪表。
仪表必需由国家授权的平安仪表计量检验单位进行检验。
5.1 风速测定 仪器
对于隧道中的风速,一般应选用中速风表(0.5~10m/s )或低速风表(0.3~5m/s )进行测定。
中速风表一般为翼式风表,图A1为AFC —121型翼式风表,测量时,手指按下启动杆,风表指针回到零位,手指放开后红色计时指针起先转动,此时风表指针也起先计数,经1min 后风速指针停止转动,计时指针转到初始位置也停止转动,风速指针所示数值即为表速,单位为:格/min 。
风速测定要求
由于空气具有粘性和隧道洞壁壁面有确定的粗糙度,使得洞内空气在流淌时会产生内外摩擦力,导致了风速在隧道断面上的分布并非是匀整的。
风速在洞壁周边处风速最小,从洞壁向隧道轴心方向,风速慢慢增大。
通常在隧道轴心旁边风速最大。
在测量隧道平均风速时,假如把风速计(风表)停留在洞壁旁边,测量结果将较实际值偏小;风速计位于隧道轴心位置时又使测量结果偏大,因此测定隧道平均风速时,不能使风速计停在某一固定点,而应当在隧道横断面上按着确定路途匀整地测定,其数据才能真实地反映出隧道的平均风速。
为了测得隧道平均风速,测风时可按定点法(即将隧道断面分为若干格、风表在每格内停留相等的时间)进行测定,然后求算出平均风速。
图A2所示为风速测定点布置示意图。
图A1 AFC—121型中速翼式风表
1—开关闸板;2—回零推杆;3—表头;4—外壳;5—底坐;6—风轮;7—提环
用机械式风表测量隧道平均风速步骤如下:
a、进入隧道内测风时,首先要估测隧道内的风速,然后再选用相应量程的风表进行测定;
b、取出风表和秒表。
将风表指针回零,然后使风表迎着风流,并和风流方向垂直,待翼轮转动正常后,同时打开风表的计数器和秒表,在巷道内每个点每次测定1min的时间,然后关闭秒表和风表,读取风表指针读数(格/min),并作记录;
c、在某一断面进行测风时,每个测定点测风次数应不少于三次,每次测量误差不应超过5%,然后取三次测风结果的平均值(格/min)。
假如测量误差大于5%,说明测风结果不符合要求,需追加一次测风;
d、在测得隧道内风速后,还必需用皮尺或钢尺细致地量出测风地点的隧道各部尺寸,计算出测风处的隧道断面积;
e、把测风数据和隧道参数记录于表A1之中。
进风管出口
隧道掘进面
风速测定断面
1#
4#
3#
2#
进风管
隧道断面
图A2 风速测定点布置图
表A1 测风记录表
计算表速和隧道的平均风速
a、风表表速按下式进行计算
式中: V表——测得的表速,格/s;
n——三次测风风表刻度盘读数的平均值,格/s;
t——测风时间,s。
一般为60s。
b、依据计算出的表速,查看风表校正曲线,可求得隧道内平均风速。
5.2 隧道通风量计算
依据测量出的隧道参数计算出隧道断面积,然后求算出通过的风量。
式中:Q——通过隧道的风量,m3/s;
S——断面积,m2;
v ——隧道内内平均风速,m/s。
5.3 瓦斯浓度的测定················································································
在隧道内断面每个测定风速的测点运用瓦斯检定器测定瓦斯浓度,为了平安起见,以测定的最大瓦斯浓度值作为该处的瓦斯浓度。
运用瓦斯检定器测量时应留意下列问题:
a、测量瓦斯确定要在隧道风流范围内进行。
隧道风流划定的范围是距顶、帮、底各为200mm 的空间。
b、仪器应定期检修、校正。
c、运用仪器必需养成轻拿轻放的习惯,避开仪器受振动和碰撞。
d、在测定工作中,假如仪器发生故障,必需由专职人员进行修理。
5.4 隧道瓦斯确定涌出量计算
隧道瓦斯确定涌出量以隧道实际风量和瓦斯浓度为基础来进行计算。
隧道瓦斯涌出量Q为:
C
q
Q⨯
=
式中:Q——隧道的确定瓦斯涌出量,m3/min;
q ——隧道的测定风量,m3/min;
C ——测定隧道断面处的瓦斯浓度,%。
6 施工通风平安措施
6.1 施工通风平安管理措施
以“合理布局,优化匹配,防漏降阻,严格管理、确保效果”20字方针,作为施工通风管理的指导原则,强化通风管理。
施工通风平安组织机构
1、瓦斯隧道施工项目经理部必需建立以项目经理为第一责任人的平安生产管理机构。
2、建立瓦斯监控、检测组织系统,测定气象参数、瓦斯浓度、风速、风量等参数。
低瓦斯工区可用便携式瓦检仪,高瓦斯工区和瓦斯突出工区除便携式瓦检仪外,尚应配置高浓度瓦检仪和瓦斯自动检测报警断电装置。
3、建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管理制度和组建专业通风班组,通风班组全面负责风机、风管的安装、管理、检查和修理,严格依据通风管理规程及操作细则组织实施。
项目部定期依据通风质量赐予通风班组兑现奖惩方法。
施工通风主要岗位风险管理标准及管理措施
1、测风员风险管理标准及管理措施
⑴紧急源:风表选择不精确;风表不完好;作业环境不完好;测风地点不符合规定,人员操作不娴熟;测量数据记录不精确或测风报表填写不正确。
⑵管理标准:
测风时,测风员依据风速的大小选择相应量程的风表进行测风。
隧道每10天至少进行1次全面测风,测风地点、位置、测风周期必需符合有关规定。
测风应在特地的测风站进行,在无测风站的地点测风时,要选择测风断面规整、无片帮、空顶、无障碍物、无淋水和前后10m内无拐弯的巷道。
测风员在同一地点测风时要测量3次,每次测量结果误差不超过5%,否则加测一次,结果取平均值。
每次测量结束,测风人员必需将测量数据精确地填写在测风记录手册和记录牌板上,并编制通风旬报。
每次测量结束,测风员、瓦检员必需将测量数据刚好填写在记录手册上并汇报。
严格按反风程序的时间汇报。
两人要相互协作。
⑶管理措施:
分工区管理人员随时对测风员测风时选择的风表进行检查,发觉选择的风表不符合规定,进行惩处。