高瓦斯隧道通风专项方案

渝黔铁路老周岩隧道

高瓦斯通风专项方案

中铁十二局集团渝黔铁路工程指挥部

二O一三年五月

前言

为了加强瓦斯管理，杜绝瓦斯事故的发生，确保安全生产特制定老周岩隧道高瓦斯通风专项方案。

第一章通风方案的设计

第一节通风方案

根据老周岩隧道高瓦斯地质情况，总体通风方案采用巷道式通风，为确保排放瓦斯通风效果。通风方案如下：

第一阶段：第一个横通道贯通前采用压入式通风。正洞设置1台2×110kw对旋轴流通风机、配φ1500mm风管，平导设置1台2×55kw对旋轴流通风机、配φ1200mm风管。

第二阶段：第一个横通道贯通后采用巷道式全负压通风系统。正洞内设2台通风机，独立通风。一路给正洞通风，配置1台2×110kw对旋轴流通风机、φ1500mm风管压入式通风，另一路通过横通道给平导通风，配置1台2×55kw对旋轴流通风机、φ1200mm风管压入式通风。平导洞口段设2道风门，风门后打设风道，风道口安装1台2×110kw煤矿地面防爆抽出式对旋轴流通风机，采用抽出式通风形成巷道式全负压通风系统。正洞内2台风机随掘进前移，正洞、平导通风机安设位置，安设在正洞内新鲜风流中，距回风横通道次后间距不小于100米，杜绝循环风的发生。φ1500mm和φ1200mm风管均采用抗静电、阻燃的柔性风管。根据通风检测情况，对瓦斯易于积聚的空间，在正洞和平导适当位置、横通道连接处、台车处增设SLFJ100-2T防爆射流风机，实施局部通风的方法，消除瓦斯积聚。除临近开挖面作回风的横通道外，次后的二横通道做两道永久风门以备进出设备及材料，其它不用的横通道均及时封闭。

第三阶段：隧道贯通后采用巷道式通风。全隧贯通后及时调整通风系统，平导进出口各开启1台2×110kw煤矿地面防爆抽出式对旋轴流通风机采用抽出式通风形成巷道通风，防止瓦斯超限，待通风系统风流稳定后，方可恢复工作。通风方案详见通风设计图附后。

第一阶段 第一个横通道贯通前压入式通风示意图

第二阶段 第一个横通道贯通后巷道式通风示意图

第三阶段 隧道贯通后巷道式通风示意图老周岩隧道进口工区通风系统布置图

自然风流进口里程

D 2K 84+703

T

T

T T

1台2×110KW煤矿

防爆通风机

第二节施工通风检算

由于老周岩隧道主洞平导断面的不同等因素，故采用分别检算方法进行检算。

根据施工通风方案，隧道进出口正洞洞口段无轨运输无需检算，只需检算正洞、平导有轨运输即可。通风是排烟除尘和稀释瓦斯的主要手段：

(1) 通风标准

①驱散瓦斯集聚的风速大于1m/s。

②氧气含量：按体积不小于20%。

③瓦斯浓度：小于0.5%。

④CO最高允许浓度0.0024%以下。

⑤CO2浓度：按体积，小于1.5%。

⑥氮氧化物：换算成NO2为0.00025%以下。

⑦粉尘最大允许浓度：每方空气中含有10%以上游离二氧化物的粉尘为

2mg。

⑧洞内气温小于28度。

(2) 通风需要量检算

充分利用平导巷道式通风原理，确保通风畅通。

老周岩隧道施工通风检算如下：

根据施工通风方案，隧道进出口正洞洞口段无轨运输无需检算，只需检算正洞、平导有轨运输即可。

1．正洞有轨运输

①按洞内最小允许风速计算：Q1=60VS

式中：V—保证洞内稳定风流之最小风速，瓦斯隧道取0.3m/s；

S—开挖断面积，正洞Ⅲ级围岩S=127.18m2。

Q1=60VS=60×127.18×0.3=2289m3/min。

②按洞内同一时间最多人计算：Q2=4KN

式中：4—每人每分钟供风标准，m3/min

K—隧道通风系数，包括隧道漏风和分配不均匀等因素，取K=1.25；

N—隧道内同时工作的最多人数，取100人。

Q2=4KN=4×1.25×100=5OOm3/min。

③按瓦斯绝对涌出量计算：Q3= KQ绝/( Bg允- Bg送)

式中：Q绝—瓦斯绝对涌出量取实测值，取炮台山隧道参照值3.03 m3/min，施工中据实调整。

Bg允—工作面允许瓦斯浓度,取0.5%；Bg送—送入风中瓦斯浓度,取0。

K—风量备用系数，即考虑隧道漏风、瓦斯涌出不均衡所取的系数，

取K =1.6。

Q3=KQ绝/( Bg允- Bg送)=1.6×3.03/(0.5%-0)=970m3/min。

④按稀释和排炮烟所需风量计算:

Q4=7.5(A×(S×L)2)}1/3/t

式中：A—一次爆破所用最大装药量，正洞Ⅲ级围岩一次爆破装药量A=300Kg，施工中据实调整；

S—开挖断面积，正洞Ⅲ级围岩S=127.18m2；

L—通风机至掌子面的距离，L=550m；

t—通风时间，一般为20～30min，取30min。

Q4=7.5(A×(S×L)2)}1/3/t=7.5×(300×(127.18×550)2)}1/3 /30 =2841m3/min。

⑤按同时起爆炸药量计算

Q5=5Ab/t

式中：A—一次爆破所用最大装药量，正洞Ⅲ级围岩一次爆破装药量A=300Kg，施工中据实调整；

b—每公斤炸药爆炸生成的有害气体量，取b=40m3/ Kg；

t—通风时间，一般为20～30min，取30min.

Q5=5Ab/t=5×300×40/30=2000m3/min。

所需风量的确定：根据以上计算结果，取最大值2841m3/min为隧道正洞所需风量。

⑥按取最大风量2841 m3/min S=127.8㎡进行风速验算

Vm/s=2841÷127.8÷60=0.370m/s 当出现瓦斯层流时，应制订专门瓦斯排放安全措施进行处理。

2．平行导坑有轨运输

①按洞内消除瓦斯积聚的最小风速计算：