目錄一、編制依據 1
二、工程概況 1
三、通風控制條件 1
四、通風施工方案 2
五、風量計算 2
六、風量和風阻計算 4
七、通風管理 6
八、防塵措施 6
1、屏邊隧道施工設計圖;
2、屏邊隧道實施性施工組織設計;
3、施工經驗及其他相關資料。
蒙河鐵路屏邊隧道起訖里程左線dⅱk60+875~dⅰk71+256,全長10381m。由中鐵一局五公司承建屏邊隧道施工任務為正洞及3座輔助坑道(橫洞、斜井和平導)。
隧道在整個施工過程中,作業環境應符合下列衛生及安全標準:
1、隧道內氧氣含量:按體積計不得小於20%。
2、粉塵允許濃度:每立方公尺空氣中含有10%以上游離二氧化矽的粉塵為2mg;含有10%以下游離二氧化矽的水泥粉塵為6mg;二氧化矽含量在10%以下,不含有毒物質的礦物性和動植物性的粉塵為10mg。
3、有害氣體濃度:一氧化碳不大於30mg/m3,當施工人員進入開挖面檢查時,濃度為100mg/m3,但必須在30min內降至30mg/m3;二氧化碳按體積計不超過0.5%;氮氧化物(換算為no2)5mg/m3以下。
4、洞內風量要求:隧道施工時供給每人的新鮮空氣量不應低於3m3/min,採用內燃機械作業時供風量不應低於3m3/(min·kw)。
5、洞內風速要求:全斷面開挖時不小於0.15m/s,在分部開挖的坑道中不小於0.25m/s,並滿足巷道排煙的要求。
6、隧道內氣溫不超過28℃。
7、噪音不大於90db。
根據實施性施工組織設計及施工任務劃分情況,施工通風採用管道壓入式通風,與風機相接的風管選用φ1500mm風管,在洞內轉彎處加設負壓通風管。洞外風機進風口至斜井洞門距離》20m,風管出風口至掌子面距離l=60m。並在距離掌子面80~100m位置安裝移動式射流風機,加強掌子面通風效果。
(1)進口工區
正洞採用壓入式管道通風,獨頭通風距離1525m。
(2)出口工區
第一階段:平導、正洞採用各自獨立的壓入式管道通風。
第二階段:待1#橫通道貫通後,採用以巷道式通風為主的混合式通風。正洞為進風巷道,平導為排風巷道。
(3)橫洞工區
橫洞採用壓入式管道通風,獨頭通風距離最長3312m。
(4)斜井工區
斜洞採用壓入式管道通風,獨頭通風距離最長3683m。
以平導出口端壓入式通風為例,該處通風距離最長,難度最大,據此進行通風計算,其它工區比照進行裝置的配置。計算距離取3084m。
平導工作面分別按工作人數、最小風速、一次爆破的炮煙、內燃機總功率計算,取最大值為控制。
1、按洞內同時工作的最多人數計算
式中 q — 每人每分鐘所需的新鮮空氣,3m3/min;
m — 洞內同時工作的最多人數,按30人計;
k — 風量備用係數1.10~1.15
q1=3×30×1.15=103.5m3/min
2、按滿足洞內允許最小風速計算
式中 s — 最大斷面積。巷道按30m2計;
v — 允許最小風速,導坑不小於0.25m/s;
q2=60×30×0.25=450m3/min
3、按洞內同一時間內爆破使用的最多炸藥用量計算
(a)按煤礦安全生產規定每千克炸藥供風量不少於25m3/min,按洞內同一時間內爆破使用最多炸藥計算風量
q=5ab/t(m3/min)
式中 a — 同時爆破的炸藥消耗量,取130(kg)
t — 通風時間,取15min
b — 每千克炸藥爆破時所產生的一氧化碳體積(l),一般採用b=40l
q3=5×130×40/15=1733m3/min
因為該式的理論基礎是靜止沖淡,此式結果偏大,事實有風流使炮煙稀釋。
(b)壓入式(有效射程內)通風所需的風量計算
(m3/min)
式中 t — 通風時間15(min)
a — 炸藥消耗量150(kg)
l — 巷道長度200(m),(可取會車道間距1/2)
s — 巷道斷面積30(m2)
q3=7.8/15×〔3√150×(30×200)2〕=912m3/min
4、按照稀釋內燃機廢氣所需的風量進行計算
採用無軌運輸,洞內內燃裝置配置較多,廢氣排放量較大,供風量應足夠將內燃裝置所排放的廢氣全面稀釋和排出,使有害氣體降至允許濃度以下,計算可按下式計算:
式中:k—為功率通風計算係數,我國暫行規定為2.8~3.0m3/min,取3.0m3/min
ni—為各台柴油機械裝置的功率
ti—利用率係數,挖掘機取0.6,裝載機取0.52,運碴汽車取0.54
按照施工安排工作面投入的內燃機械主要有:zl50裝載機2臺,挖掘機1臺,5t自卸汽車10臺,裝載機功率為115kw/臺,挖掘機功率為110kw/臺,5t汽車功率為55kw/臺。
q4=3.0×(1×110×0.6+2×115×0.52+10×55×0.54)=1447.8m3/min,取1450m3/min。
取上述四種計算中的最大值作為通風設計量,風量取1450m3/min。
1、通風機風量
式中 p — 風阻;
q工作面 — 開挖工作面所需風量。
其中風阻
式中 l — 風管管路長度按3084m計;
β— 管路平均百公尺漏風率,一般取1.3%
p=1/(1-(3084/100)×0.013)=1.67
q風機=1.67×1450=2422m3/min
2、通風機工作壓力
p風機 ≥ h1+h2
式中 h1 — 管路沿途壓力損失(pa);h1=α×(l×u/s)×q工作面
管路摩擦係數,一般取3×10-4;
l — 風管管路長度2870m;
u — 管路截面周長4.71m;
s — 管路截面面積1.77m2;
h2 — 管路彎頭(接頭)壓力損失,很小,可忽略不計。
h1=3×10-4(3084×4.71/1.77)×1450=3570(pa)
選用sdf(c)no12.5軸流風機:風量1550~2912m3/min
風壓860~5355pa
電機110×2
本隧道採用的風機見隧道風機配備表。
隧道風機配備表
以「合理布局,優化匹配,防漏降阻,嚴格管理、確保效果」二十字方針,作為施工通風管理的指導原則,強化通風管理。
建立以崗位責任制和獎懲制為核心的通風管理制度和組建專業通風班組,通風班組全面負責風機、風管的安裝、管理、檢查和維修,嚴格按照通風管理規程及操作細則組織實施。
防漏降阻措施:以長代短。風管節長由以往的20~30m加長至50~100m,減少接頭數量,即減少漏風量。
以大代小:在淨空允許的條件下,盡量採用大直徑風管。
截彎取直:風管安裝前,先按5m間距埋設吊掛錨桿,並在杆上標出吊線位置,再將φ8mm盤條吊掛線拉直並焊固在錨桿上,而後在吊掛在線掛風管。這樣可使風管安裝到達平、直、穩、緊,不彎曲、無褶皺,減少通風阻力。
加強風管的檢查維修,發現破損及時粘補。
隧道施工防塵採取綜合治理的方案控制粉塵的產生,鑽眼作業採用濕式鑿岩。裝碴前必須進行噴霧、灑水;長大隧道在距掌子面30m外邊牆兩側各放一台水幕降塵器,爆破前10min開啟閥門,放炮30min後關閉。水幕降塵器主要捕捉1~3μm粒徑的粉塵;在掌子面後安裝gc300型隧道集塵器。
隧道集塵器主要是捕捉3μm以上的粉塵;施工人員佩帶防塵口罩。
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