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隧道施工通風(fēng)技術(shù)

更新時(shí)間:2017-09-14      點(diǎn)擊次數(shù):1841

  在隧道的掘進(jìn)施工過程中,為了稀釋和排出炮煙、粉塵和有毒有害氣體,保持良好的工作條件,必須對(duì)隧道通風(fēng)(即送入新鮮風(fēng)流)。尤其是瓦斯隧道,做好施工通風(fēng)工作對(duì)施工過程中防止與瓦斯相關(guān)的重大安全事故起著極其重要的作用。

一、通風(fēng)方式及其應(yīng)用

    通風(fēng)方式根據(jù)隧道長(zhǎng)度、施工方法和設(shè)備條件確定,分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。自然通風(fēng)既利用隧道內(nèi)、外的大氣壓差進(jìn)行通風(fēng),無需機(jī)械設(shè)備;機(jī)械通風(fēng)是采用風(fēng)機(jī)為動(dòng)力,配以風(fēng)筒送、排風(fēng)的通風(fēng)方式(壓入式通風(fēng)、抽出式通風(fēng)、混合式通風(fēng))。機(jī)械通風(fēng)兩種基本方式(壓入式通風(fēng)和抽出式通風(fēng))見隧道施工基本通風(fēng)方式圖;混合式通風(fēng)是兩種基本通風(fēng)方式相配合使用,分為長(zhǎng)壓短抽式、長(zhǎng)抽短壓式(前壓后抽式、前抽后壓式)。

二、所需風(fēng)量計(jì)算

 

    確定隧道施工過程中所需風(fēng)量的因素包括:隧道內(nèi)同時(shí)工作zui多人數(shù);隧道內(nèi)規(guī)定的zui小風(fēng)速;瓦斯、二氧化碳等有毒有害氣體涌出情況及隧道內(nèi)所用內(nèi)燃機(jī)械數(shù)量等。

1、按隧道內(nèi)同時(shí)工作的zui多人數(shù)需要的新鮮空氣計(jì)算風(fēng)量:Q=4N 

式中:Q—隧道內(nèi)所需風(fēng)量,m3/min。

4—每人每分鐘應(yīng)供給的zui小風(fēng)量,m3/min·人

N—隧道內(nèi)同時(shí)施工(指導(dǎo)施工)的zui多人數(shù),人

2、按藥量計(jì)算:Q=2                                  

式中:25——在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將每千克藥爆炸所產(chǎn)生的有害氣體稀釋到允許濃度以下,每分鐘所需的zui小風(fēng)量,m3/min·kg。

 A—— 一次爆破所需的zui大藥量,kg。

3、按隧道內(nèi)規(guī)定的zui小風(fēng)速計(jì)算:Q≥Vmin·S                

式中:Vmin——隧道內(nèi)規(guī)定的zui小風(fēng)速(查施工規(guī)范),m/min 。

S——施工隧道的zui小斷面積, m2。

4、按有毒有害氣體(瓦斯、二氧化碳等)涌出量計(jì)算:Q=100·q·k                        

式中:100——按規(guī)定(瓦斯、二氧化碳涌出隧道,工作面瓦斯、二氧化碳濃度不高于1得出的系數(shù)。

q——隧道內(nèi)有毒有害氣體的涌出量,m3/min。根據(jù)實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)值的平均值取

k——隧道內(nèi)有毒有害氣體涌出的不均衡系數(shù)。它是zui大涌出量與平均涌出量之比一般在1.5~2.0之間。

按以上4種方法計(jì)算后,選取Q值z(mì)ui大者作為隧道內(nèi)施工通風(fēng)所需風(fēng)量值,并根據(jù)此數(shù)值選擇通風(fēng)設(shè)備。此外,還要考慮隧道內(nèi)內(nèi)燃機(jī)械設(shè)備的使用數(shù)量,適當(dāng)加大通風(fēng)量。
 

三、輔助通風(fēng)方法

    應(yīng)用引射器通風(fēng)原理,快速排除掌子面炮煙。

    引射器通風(fēng)的原理是利用壓力水或壓縮風(fēng)經(jīng)噴嘴高速噴出產(chǎn)生射流, 在上述射流作用下周圍靜止的空氣被卷吸到射流中,且又不斷卷吸周邊空氣,其結(jié)果是射流邊界不斷向外擴(kuò)展(自由射流),斷面和流量也不斷增加。同時(shí),由于靜止空氣摻入發(fā)生動(dòng)量交換而產(chǎn)生阻滯作用,使射流邊界的流線減低,經(jīng)一定距離后使整個(gè)射流成為紊動(dòng)射流。

應(yīng)用此原理,在隧道開挖掘進(jìn)施工中,掌子面爆破后,為了加快掌子面爆破后產(chǎn)生的煙塵和有害氣體,可用高壓水管做成的簡(jiǎn)易水引射器,向掌子面噴射高壓水。一方面根據(jù)引射器原理,加快了掌子面風(fēng)流速度,加強(qiáng)通風(fēng)效果,同時(shí),噴射的水末端霧狀后也可起到降塵、降溫和溶解部分有毒有害氣體的作用。

用這種方法配合施工通風(fēng),對(duì)掌子面爆破后通風(fēng)除塵、排煙和降溫,簡(jiǎn)單易行,安全有效。

四、通風(fēng)技術(shù)管理

1、減少風(fēng)筒的漏風(fēng)

(1)對(duì)柔性風(fēng)筒和帶剛性骨架的柔性風(fēng)筒,應(yīng)適當(dāng)增大每節(jié)風(fēng)筒的長(zhǎng)度,減少接頭數(shù)量。

(2)改進(jìn)風(fēng)筒接頭方法。柔性風(fēng)筒常用的插接方式雖簡(jiǎn)單,但不牢固,漏風(fēng)大。采用接頭嚴(yán)密、漏風(fēng)小的反邊接頭法、多反邊接頭法、螺圈接頭法等方法可有效地克服這一缺點(diǎn)。

(3)及時(shí)修補(bǔ)風(fēng)筒破損處和堵補(bǔ)風(fēng)筒針眼,以減少漏風(fēng)量。

2、降低風(fēng)筒的風(fēng)阻,提高有效風(fēng)量。

對(duì)于風(fēng)筒可選用大直徑風(fēng)筒以減少風(fēng)筒的各種風(fēng)阻,但更主要的是提高通風(fēng)設(shè)備的安裝質(zhì)量。

(1)吊掛風(fēng)筒力求平、直、緊;

(2)風(fēng)機(jī)出口軸線應(yīng)與風(fēng)筒軸線保持在同一直線上;

(3)在淋水大的隧道中,風(fēng)筒應(yīng)安裝如下圖所示的放水嘴,及時(shí)放掉積水,盡量減少附加阻力。

五、安全管理措施

1、采用壓入式通風(fēng)時(shí),通風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口應(yīng)設(shè)防護(hù)罩,避免衣物、木棒等被卷吸入風(fēng)機(jī)傷人。

2、通風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)防雨棚,避免通風(fēng)機(jī)被雨水淋濕,造成帶電傷人或出現(xiàn)短路故障。

3、壓入式通風(fēng)風(fēng)筒出口處應(yīng)吊掛牢固,以防風(fēng)筒出口脫落,在風(fēng)流的作用下劇烈擺動(dòng)抽打傷施工人員。

 

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