巷道式通风技术在特长隧道中的应用

巷道式通风技术在特长隧道中的应用

发表时间：2018-07-10T09:38:30.233Z 来源：《基层建设》2018年第13期作者：任亮阮建东

[导读] 摘要：某某隧道由于受到地理条件限制，在6549m长的隧道中设置1.9%的纵坡，增加了施工阶段的通风难度，本文就某某隧道进口开挖施工阶段的巷道混合式通风方案及实际使用效果进行探讨。

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摘要：某某隧道由于受到地理条件限制，在6549m长的隧道中设置1.9%的纵坡，增加了施工阶段的通风难度，本文就某某隧道进口开挖施工阶段的巷道混合式通风方案及实际使用效果进行探讨。

关键词：巷道阶段风量计算通风

1.工程概况

某某隧道左线长度为6534米，右线长度为6549米，本标段内某某隧道左线起讫里程ZK160+788~ZK163+503（2715），右线起讫里程YK160+776~YK163+500（2724米），纵坡为1.9%的单向下坡。隧道开挖标准断面轮廓面积为76.07㎡，施工采取进口单向独头掘进施工方案，隧道进口独头掘进2724m，某某隧道进口为平行双隧，设置2个配电横洞，6个人行横洞，3个车行横洞。

2.施工通风方式

某某隧道进口属特长隧道，隧道开挖工作面采用机械通风降低洞内粉尘浓度，隧道设计具备采用射流巷道混合式通风的条件，隧道施工通风采用二阶段通风方式，加强通风管理，确保施工通风达到预期效果。

某某隧道进口长距离独头通风是技术的难点，想要实现快速的施工，从而达到无轨运输和内燃作业，就必须加强对施工通风管理、设备以及方案着手，对此进行风量进行准确的计算，在通过方式中合理选择，并运用国内外现今的通风设备，加强对通风的管理从，从而使其应不超过1%的百米漏风率，长距离施工通风的困难是能够克服的。

3.施工通风方案

在通风方案的实施工作成中，应严格根据通过风施工的总体方案进行安排，隧道中应进行可能的使用无轨运输和内燃作业的方式进行。选择通风的方式需要进行经济性的对此。某某隧道进口进、出口均采用巷道混合式通风方式，加快施工粉尘和运转机械废气的排污速度，根据现场实际施工进度具体分为二个阶段，下面就某某隧道进口为例进行方案说明，出口等同。

3.1.通风布置

本文乱就的隧道通风施工总体上分为两个阶段：

第一阶段，为本隧道通风施工的初期阶段，在这一阶段，进行正洞开挖的施工过程中，运用的是独头压入式的方式，这种通过的方式其范围超过了1800m，其主要采用的Φ2mPVC风管送风和2×132KW轴流风机每种设备各一台，并且在横通道贯通后，才能够进行第二阶段的施工，施工的图纸如图1所示。

图1 第一阶段通风布置图

第二阶段，在这一阶段的通风的施工的布置是在具备阶段调整后，在2#行车贯通后，在1#行车通道进行风墙封闭及其他横洞通道（以免出现混风现象），将右洞洞口轴流风机向洞内移至右线距2#行车横通道50m靠洞口一侧，左线洞口轴流风机不动，通过各隧道轴流风机、风管分别向左右线两个开挖面送风，同时在左右线1#行车横通道附近增设1台射流风机，距掌子面100m调平层位置设置一台射流风机及500m风管，形成射流巷道混合式通风，避免出现污风停留死角，加速排出污风，布置图见图2。

左线引进新鲜风，右线排出污风（右洞靠洞口方向每隔500m设置一台射流风机，加速排出污风），这需要对进行交通管制，在材料和出碴运输时，隧道车辆的进出应是右线，并且在左线进入开挖面最前方利用通风通道进出（后方所有通道均采用防水板进行封堵），根据施工进尺，待下一个通道开通后，左右线风机向前移动。

图2 第二阶段通风布置图

3.2.通风计算

3.2.1风量计算

虽然通风施工需要对隧道内的最小允许的风俗以及作业的人数进行计算，还包括对作业设备内燃的功率以及爆破需要排出的烟量等，

并且控制的风量应其中的最大值：

①对最大作业人数的进行计算的公式为：

式中：隧道开挖的面积通过S来标示，取值为76.07立方米；隧道内最小风速通过V来标示，最小取值为0.25米每秒。1141立方米每分钟为其可知需的计算风量。

②对爆破性排出的烟量计算的公式为：

（3）

式中：爆破炸药量通过A来标示，单位取值为kg；通过的时间通过t来标示，取一只为30分钟；炮烟抛掷的长度通过L来标示，并且取值的为250米；其中隧道断面积通过F来标示，并且取值为单位平方米。通过计算得出，爆破的需风量为997立方米每分钟。

③对隧道中设备的内燃机的功率计算的公式为：

（4）

式中：内燃机的功率通过H来表示，取值的单位为kw；内燃机供风量的功率通过来标示，取值为4立方米每分钟千瓦。通过计算得知，内燃机所需风量在1740立方米每分钟。由此得出，在隧道内进行开挖作业无轨运输，其隧道的通风量应控制在1740立方米每分钟，按照隧道内作业的设备功率、作业人员以及爆破排烟量等的最大值进行计算。

3.2.2通风设备选型计算

①计算轴流风机的信号选择

送风的距离很大程度上不会受到风管的风机信号和直径的影响，产生的差距也较小，值得注重的是，若轴流风机的风管型号的直径国小，则会产生阻力，降低通风的效果，从而未能很好的满足通风的需求。此外，若直径过大，则会造成一定的良好，对于施工的组织的需求，不利于其稳定的发展。

现，针对某隧道通风的情况，结合其送风的长度和风机的曲线特性对送风产生的阻力进行计算，从而选择合理的风机型号。风管曲线阻力的计算为：

经本论的计算能够得知：某某隧道进口根据两个阶段通风布置共需要37kw射流风机5台。

3.2.3某某隧道进口

某某隧道进口采用巷道式通风，根据施工组织进度计划可知，其送风管路最大长度不超过2725m，隧道钻爆开挖作业面需风量为1740 m³/min，根据通风管路送风的长度，考虑风管的漏率为，L100=1.5%（1000m＜L＜3000m），则总漏风量为：Q漏=1740×1.5%×2725÷100=711m3/min。则通风机的最大送风量必须不小于2451m³/min。通过反复计算比选可得出：选用2×132kw轴流风机与Φ2m风管匹配完全可以满足要求，且有一定的富余量，局部根据需要增加局扇（处理死角循环污风）或射流风机。

4.通风设备配置

根据工作面风量需要，其所需的通风设备采用参数和数量见下表。