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、喷射磴粉尘、水雾、瓦斯、氢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%o

1.2气温

坑道气温不宜高于30°C o

1.3有害气体浓度

一氧化碳(C。)一般情况下不大于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;-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1。％以上游离二氧化硅的粉尘，每立米空气中不得大于2mg; 含10%以下游离二氧化硅的矿物性粉尘，每立米空气中不得大于4mg。

1.5噪声

施工噪声不宜大于90dB o此外该规还规定,隧道施工通风应能满足洞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，采用燃机械作业时,1 kW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,坑道不应小于0.25m/s,但均不应大于6m/s o

二、机械通风的式

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

2.1排风式（或称吸出式）通风

该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。这种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

该种式是将风机置于有新鲜空气的地（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。此式的优点是工作面能在较短的时间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、二次税衬砌等有很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便、接长简单（用拉链即可连接），其他施工作业时可便地挪移等优点。

四、通风式选择

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。

自然通风式因受自然条件和施工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，可供选择的式有三种。即压人式、抽出式和混合式。

421.1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。

柔性风管

风机

图2压入式通风示意图此通风式采用的是柔性风管，成本比较低，但其缺点是污风经整条隧道后排出洞外。一般无轨运输施工的隧道多采用此通风式。

4.2.1.2.抽出式通风

其布置如图3所示，风机和启动装置安设在距隧道口30m以外的下风向，新鲜风流沿隧道流入污风经风管由风机抽出。

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/风机/刚性风管

图3抽出式通风示意图

此通风式将工作面的污风直接经风管抽出洞外,保证了整条隧道的空气清洁，对保护人体健康有利，较适用于有轨运输施工的隧道。但其缺点是采用刚性风管，并且在瓦斯隧道中需要配备防爆风机，成本比较高。另外，与抽出式相仿的使用柔性风管的通风式还有压出式，如图4所示，但此法在开挖时风机随工作面的推进需不断前移，并且放

炮时飞易击坏通风设备，一般不宜采用O

图4压出式通风示意图

421.3.混合式通风

它是由压人式和抽出式联合工作，兼有二者的优点，具体的布置式又分为长压短抽式和长抽短压式，而后者又分为前压后抽式和前抽后压式。

①长压短抽式

如图5所示，以压人式通风为主，靠近工作面一段用抽出式通风, 抽出式通风要配备除尘装置。一般用在开挖工作面粉尘特别多的工点，主要使用柔性风管，成本较低，但除尘器要经常随风管移动，并且增大了通风阻力，除尘效果差时，未除掉的微尘和污风会使全巷道受到污染。在隧道施工中很少应用此通风式。