隧道施工通风技术

长大隧道施工通风技术

一、隧道施工作业环境的卫生标准

大家知道隧道施工中，洞内有害气体的来源主要有钻眼粉尘、爆破烟尘、运输汽车尾气及汽车扬尘、喷射砼粉尘、水雾、瓦斯、氡等有害气体以及高地温环境等，为了使施工人员的健康得到保证，为保证顺利施工，必须采用通风的方法来加以解决

1.1 氧气含量

坑道中氧气含量按体积计不应小于20%。

1.2 气温

坑道内气温不宜高于30 C。

1.3 有害气体浓度

一氧化碳(CO) —般情况下不大于30mg/m3,特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，可为100mg/m3,但工作时间不得超过

30min;二氧化碳(CO2)按体积计不得大于0.5%;氮氧化物(NO2)在5mg/m3 —8mg/m3 以下甲烷(CH4)按体积计不得大于0.5%。

1.4 粉尘浓度

含10%以上游离二氧化硅的粉尘，每立方米空气中不得大于

2mg;含10%以下游离二氧化硅的矿物性粉尘，每立方米空气中不得大于

4mg。

1.5 噪声

施工噪声不宜大于90dB。此外该规范还规定，隧道施工通风应能

满足洞内各项作业所需的最大风量。风量按每人每分钟供应新鲜空气3m3计算,采用内燃机械作业时,1kW 供风量不宜小于3m3/min,风速在全断面开挖时不应小于0.15m/s,坑道内不应小于0.25m/s,但均不应大于6m/s。

二、机械通风的方式

一般隧道施工通风方式主要有排风式（或抽出式）、送风式（或压入式）、送排混合通风方式、利用辅助坑道通风等4种方式。在公路隧道施工中由于经济方面的原因，较少采用辅助坑道通风这种方式。

2.1排风式（或称吸出式）通风

该方式是将吸风口置于工作面附近，通过风机将废尘废气等有害物质吸出并排到洞外，而洞外新鲜空气则顺坑道进入洞内。这种方式的优点在于能及时排走污染物，不会污染已建洞身；缺点是必须经过较长时间工作面才能得到较多的新鲜空气，作业人员不能及早进入工作面，从而影响到下一工作循环的快速展开。

2.2 送风式（或称压入式）通风

该种方式是将风机置于有新鲜空气的地方（一般离开洞口一定距离）,通过管道直接将新鲜空气压送到工作面附近，从而将污染物排出洞外。此

方式的优点是工作面能在较短的时间内得到足够的新鲜空气有利于下一工作循环的尽早展开，从而提高工作效率，得到较高的经济效益。其缺点是：污染物从全洞断面排出，对已完洞身将造成污染，并对后续的其他作业如锚杆打设、喷浆、防水层的施作、二次砼衬砌等有

很大的影响。

2.3 送排混合通风方式

送排风方式兼有以上两种方式的优点，即有一路为压入式通风，主要作用是送入新鲜空气；另一路为排风方式，主要作用是吸出污染物, 从而达到快速降尘的目的。它的缺点是必须在洞内同时铺设两路风管在洞内狭小的空间内将会干扰施工运输、砼衬砌等其他作业的开展, 同时，风管管路的续接、维护工作量大大增加。因此，一般只在隧道很长、对通风要求高以及希望加快施工进度等情况下才考虑使用。

三、机械通风的设备

隧道通风方案的关键在于通风系统的设计是否合理、风机与通风

管的能力能否互相匹配。如果片面追求高效率、大风量的风机，而风

管的直径小，阻风系数高，漏风严重，则决不会取得好的通风效果；另一方面，若风管直径较大，而风机风量小，风压太低,也难以保证通风能取得良好效果。

3.1 通风机

目前的通风机有子午加速式轴流通风机、对旋式轴流通风机、变特性隧道

轴流风机等。由于变特性风机价格较高，目前采用较少。通过晋阳高速公路、晋焦高速公路两条高速公路隧道施工的实践，从使

用效果看,对旋式轴流通风机不失为一个好的选择。

3.2 风管

我们对风管的要求有：风阻系数低，漏风率低，合适的直径。通常风

管可分为维尼龙胶布风管、镀锌薄钢板风管、玻璃钢风管等。由于玻璃钢风管、铝合金板风管造价昂贵，运输和存放困难，加工、接长不便等,因此较少采用，除在排风式（或吸出式）通风情况下必须采用刚性风管外，一般送风式（或压入式）通风全部采用维尼龙胶布风管，它具有运输存放容易和方便、接长简单（用拉链即可连接），其他施工作业时可方便地挪移等优点。

四、通风方式选择

4.1自然通风

在气压、温度和自然风力等各种自然因素的作用下，使空气获得

能量，并沿并巷流动的现象，称为自然通风。而借助于自然因素产生的使空气流动的能量，称为自然风压。

由于温度随四季变化的地表空气进入井下必与各种热源进行热交换，致使井下的空气密度不断发生变化，造成进回风两列空气柱的重力不平衡。因而产生能量差克服通风阻力，推动气流沿井巷流动。产生的能量差就是自然风压，其大小主要取决于进回风两侧空气的温度差和井巷深度，空气温度对其影响较

小。温差越犬、井巷越深，自然风压越大。

自然通风方式因受自然条件和施工方法的影响和限制很大，所以

在隧道施工中很少应用，主要应用于矿山开采的井巷工程和部分短隧道的运营通风中。选择此方式通风必须掌握气候条件和自然风压的变

化规律，防止风流反向。此方式一旦得以应用对于节能是非常有利的。另外，有些极短的隧道开挖完全依靠空气扩散来换气通风，此方式换

气时间长，一般不宜采用。

4.2机械通风

机械通风包括多种方式，一般根据隧道的长短、是否存在辅助坑道和自然地质条件来选择不同的通风方式。

4.2.1 管道式通风

管道式通风考虑到漏风和风阻的变化影响，一般只适用于独头通风较短的隧

道，可供选择的方式有三种。即压人式、抽出式和混合式。

4.2.1.1压人式通风

其布置如图2所示，风机和启动装置安装在距离隧道口30m以外的新鲜空气处，风机把新鲜风流经风管压送到开挖工作面，污风沿隧道排出。