1、米倉山隧道施工通風(fēng)方案、工程簡介米倉山隧道位于甘肅省隴南境內(nèi)，隧道左線全長8688米，右線 全長8694米，屬于特長隧道。我項(xiàng)目部承建的米倉山隧道出口工程， 左線長4350米，樁號(hào)為：ZK55+930ZK60+280，右線長4322米，樁 號(hào)為：YK55+930YK60+252。隧道最大斷面107.81m2，最大開挖寬 度為12.48米，最大開挖高度為10.25米，坡道坡度為一2.98%和一 0.5%。施工采用鉆爆法開挖，獨(dú)頭掘進(jìn)，挖掘機(jī)配合裝載機(jī)裝碴，無 軌運(yùn)輸出碴。施工通風(fēng)需解決的問題：一是毒害氣體，主要來源于爆 破炮煙，無軌運(yùn)輸車輛柴油機(jī)廢氣，二是粉塵，主要來源于巖塵、炮 煙、水泥塵、煙

2、塵等。二、通風(fēng)計(jì)算由于米倉山隧道屬于長大隧道，前期（2000米之前）采用壓 入式通風(fēng)，后期采用巷道式通風(fēng)。為了做到通風(fēng)一次成功，我們根 據(jù)施工組織設(shè)計(jì)，對(duì)風(fēng)量、風(fēng)壓進(jìn)行科學(xué)論證，合理選用通風(fēng)設(shè)備， 并認(rèn)真進(jìn)行測定，加強(qiáng)風(fēng)機(jī)、風(fēng)管的安裝和維修管理。（一）隧道掘進(jìn)至2000米之前風(fēng)量和風(fēng)壓的確定1、基本計(jì)算參數(shù)隧道斷面（按W類圍巖計(jì)算）；循環(huán)進(jìn)尺；一次爆破炸藥用量；洞內(nèi)作業(yè)人數(shù)；內(nèi)燃設(shè)備裝機(jī)功率；通風(fēng)時(shí)間；風(fēng)管直徑；風(fēng)管平均百米漏風(fēng)率，風(fēng)管摩阻系數(shù)。2、風(fēng)量計(jì)算在隧道施工通風(fēng)的風(fēng)量計(jì)算中，需計(jì)算排除炮煙所需的風(fēng)量和排 出粉塵所需風(fēng)量，按施工隧道內(nèi)的最多人數(shù)計(jì)算風(fēng)量，按最低允許風(fēng) 速計(jì)算風(fēng)量及按稀釋

3、和排除內(nèi)燃機(jī)廢氣一氧化碳（CO）等計(jì)算風(fēng)量， 并取其中的最大值作為最終需風(fēng)量進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。米倉山隧道采用壓入式通風(fēng)，計(jì)算過程全部按照壓入式通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行計(jì)算。按洞內(nèi)最大工作人數(shù)計(jì)算風(fēng)量 Q = q -m -kq 一每人每分鐘所需空氣量，按每人3m3/min計(jì)算m 一洞內(nèi)同時(shí)工作最多人數(shù)，按165人計(jì)算（左線隧道開挖14 人，右線隧道開挖14人，二次襯砌48人（4組臺(tái)車，1組12人）， 仰拱20人，水溝20人，噴錨7人X2 （兩個(gè)工作面同時(shí)作業(yè)），機(jī)械 司機(jī)20人，管理人員15人）k 一風(fēng)量備用系數(shù)1.11.15，此處取最大值1.15Q = 3 x 165 x 1.15 = 569.3m

4、3/min按洞內(nèi)最小風(fēng)速計(jì)算風(fēng)量Q = 60 - s - vs 一隧道斷面積90m2 （單洞）v 允許最小風(fēng)速，全斷面開挖不應(yīng)小于0.15m/s，但均不應(yīng)大于 6m/s。Q - 60 x90 x 0.15 = 810m3/min按洞內(nèi)同一時(shí)間內(nèi)爆破使用的最多炸藥用量計(jì)算風(fēng)量Q = ? k L *t 通風(fēng)時(shí)間，取40minA 1次爆破的炸藥用藥量，此處取130Kgs 隧道斷面積140m2L 一通風(fēng)區(qū)段長度2000米使用上述公式時(shí)，若通風(fēng)區(qū)段長度大于極限長度L極限，式中的L應(yīng) 該用L極限代替。L極限按照下面公式確定:，疽 500 X +式中K，一紊流擴(kuò)散系數(shù)，K=0.8s 隧道斷面積140m2L=

5、 500 x 0.8 x 130 = 371.4m極限140此處 l =371.4m=1376.1m3 / minQ =蕓 x %.130 x=1376.1m3 / min按照爆破后稀釋一氧化碳（CO）至許可最大濃度的計(jì)算公式:介 5 10 A KQ = xx 606 tt 一通風(fēng)時(shí)間，取40分鐘A1次爆破的炸藥用藥量，本文取130KgK 風(fēng)量備用系數(shù)，K = 1.10八 5 10 x 130 x 1.10Q = xx 60 = 1788m3 /min640按照以上計(jì)算結(jié)果，取風(fēng)量最大者作為通風(fēng)設(shè)計(jì)的控制要素，本隧道的最小通風(fēng)量應(yīng)為1788m3/min。漏風(fēng)計(jì)算根據(jù)上述各種公式計(jì)算所得風(fēng)量，均

6、未考慮漏風(fēng)而損失的風(fēng)量， 故洞內(nèi)實(shí)際所需總風(fēng)量Q需應(yīng)為:P漏風(fēng)系數(shù)Q 計(jì)算風(fēng)量（m3/min）。根據(jù)多年隧道通風(fēng)測試結(jié)果：Pioo=1%，計(jì)算漏風(fēng)系數(shù)得: TOC o 1-5 h z 11p = 1.2L2000(1 - P100)100(1 - 0.01) 100Q需=1.2x 1788 = 2146m3/min阻力計(jì)算本隧道通風(fēng)采用單筒壓入式，洞內(nèi)風(fēng)筒無變徑和轉(zhuǎn)彎布置，因此 阻力計(jì)算只考慮風(fēng)筒的延程阻力。h = P R Q 2摩末h摩一摩擦阻力損失Q末一風(fēng)筒末端風(fēng)量（或工作面的風(fēng)量）（m3/s）R 一風(fēng)阻值（知），對(duì)圓管R = 6.5x竺d 3其中a 一摩阻力系數(shù)或風(fēng)阻值，本文按最不利狀況

7、取0.00013。L 一風(fēng)管長度（2000m）d 一風(fēng)管直徑（1.8m）2=309 Pa2=309 Pah摩 =1.2 x 6.5 xx采用風(fēng)管式通風(fēng)時(shí)，一般考慮其它阻力為摩的5%10%。其它=h摩 x 10% = 309 x 10% = 30.9Pa總阻力h總=h摩+ h其、=339.9 Pa考慮漏風(fēng)及阻力因素，本隧道2000米之前的通風(fēng)量應(yīng)為2486m3/min。（二）隧道掘進(jìn)至2000米之后風(fēng)量和風(fēng)壓的確定米倉山隧道2000米之后采用巷道式通風(fēng)，計(jì)算過程全部按照壓 入式通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。因此時(shí)風(fēng)機(jī)根據(jù)施工進(jìn)度，漸次移動(dòng)布置， 每臺(tái)風(fēng)機(jī)最大通風(fēng)距離為1500米，所以該計(jì)算通風(fēng)距離取1500

8、米。按洞內(nèi)最大工作人數(shù)計(jì)算風(fēng)量Q = q -m -kq 一每人每分鐘所需空氣量，按每人3m3/min計(jì)算m 一洞內(nèi)同時(shí)工作最多人數(shù)，按165人計(jì)算（左線隧道開挖14 人，右線隧道開挖14人，二次襯砌48人（4組臺(tái)車，1組12人）， 仰拱20人，水溝20人，噴錨7人X2 （兩個(gè)工作面同時(shí)作業(yè)），機(jī)械 司機(jī)20人，管理人員15人）k 一風(fēng)量備用系數(shù)1.11.15，此處取最大值1.15Q = 3 x 165 x 1.15 = 569.3m 3/min按洞內(nèi)最小風(fēng)速計(jì)算風(fēng)量Q = 60 - s - vs 一隧道斷面積90m2 （單洞）v 允許最小風(fēng)速，全斷面開挖不應(yīng)小于0.15m/s，但均不應(yīng)大 于

9、6m/s。Q = 60 x 90 x 0.15 = 810m3 / min按洞內(nèi)同一時(shí)間內(nèi)爆破使用的最多炸藥用量計(jì)算風(fēng)量Q = ? 3： A （5 L 2t 通風(fēng)時(shí)間，取90minA 1次爆破的炸藥用藥量，此處取130Kgs 隧道斷面積140m2L 一通風(fēng)區(qū)段長度1500米使用上述公式時(shí)，若通風(fēng)區(qū)段長度大于極限長度L極限，式中的L應(yīng) 該用L極限代替。L極限按照下面公式確定:L極疽500 x 式中K，一紊流擴(kuò)散系數(shù)，K=0.8s 隧道斷面積140m2L= 500 x 8 x 130 = 371.4m極限140此處 l =371.4m=609 m 3 / minQ = 70 x %：130 =60

10、9 m 3 / min按照爆破后稀釋一氧化碳（CO）至許可最大濃度的計(jì)算公式:c 5 10 - A - KQ = xx 606 tt 一通風(fēng)時(shí)間，取90分鐘A1次爆破的炸藥用藥量，本文取130KgK 風(fēng)量備用系數(shù)，K = 1.10Q = 5x 10X130X頃 x60 = 791m3/min690按照以上計(jì)算結(jié)果，取風(fēng)量最大者作為通風(fēng)設(shè)計(jì)的控制要素，本 隧道的最小通風(fēng)量應(yīng)為791m3/min。漏風(fēng)計(jì)算根據(jù)上述各種公式計(jì)算所得風(fēng)量，均未考慮漏風(fēng)而損失的風(fēng)量， 故洞內(nèi)實(shí)際所需總風(fēng)量Q需應(yīng)為：P漏風(fēng)系數(shù)Q 計(jì)算風(fēng)量（m3/min）。根據(jù)多年隧道通風(fēng)測試結(jié)果：P100=1%，計(jì)算漏風(fēng)系數(shù)得:=1.1=

11、1.1L1500(1 - PJ100(1 - 0.01) 100Q 需=1.1 x 791 = 870m 3/min阻力計(jì)算本隧道通風(fēng)采用單筒壓入式，洞內(nèi)風(fēng)筒無變徑和轉(zhuǎn)彎布置，因此 阻力計(jì)算只考慮風(fēng)筒的延程阻力。h = P R Q 2 摩末h摩一摩擦阻力損失Q末一風(fēng)筒末端風(fēng)量（或工作面的風(fēng)量）（m3/s）R 一風(fēng)阻值（知），對(duì)圓管R = 6.5x竺d 3其中a 一摩阻力系數(shù)或風(fēng)阻值，本文按最不利狀況取0.00013。L 一風(fēng)管長度（1500m）d 一風(fēng)管直徑（1.8m）2=212.3Pa0.00013 2=212.3Pah摩=1.1 x 6.5 xx采用風(fēng)管式通風(fēng)時(shí)，一般考慮其它阻力為摩的5%

12、10%。本隧道的通風(fēng)量應(yīng)為h其它=h摩 x 10% = 212.3x 10% = 21.2Pa 總阻力h總=hh其它二233.5 Pa 考慮漏風(fēng)及阻力因素本隧道的通風(fēng)量應(yīng)為870+233.5=1104m3/min。（三）機(jī)械設(shè)備的選型合理的通風(fēng)方案要求通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，風(fēng)機(jī)風(fēng)管相匹配。如果 片面追求大風(fēng)量風(fēng)機(jī)，而風(fēng)管直徑小，或者風(fēng)管直徑大而風(fēng)機(jī)風(fēng)量小， 都難以保證好的通風(fēng)效果。風(fēng)機(jī)：根據(jù)計(jì)算風(fēng)機(jī)應(yīng)提供的風(fēng)量和風(fēng)壓及現(xiàn)有設(shè)備選型。2000米之前壓入式通風(fēng)機(jī)采用軸流式通風(fēng)機(jī)，其額定風(fēng)量為 2500m3/min,全壓力4200Pa，發(fā)電機(jī)功率為2X110KW。而通過計(jì)算所 需風(fēng)量為2486 m3/m

13、in，因此能夠滿足2000米范圍內(nèi)通風(fēng)需要。2000米之后巷道式通風(fēng)，采用發(fā)電機(jī)功率為2X75KW （共兩臺(tái)， 左洞內(nèi)一臺(tái)，右洞內(nèi)一臺(tái)）和發(fā)電機(jī)功率為2X55KW（ 一臺(tái)，左洞內(nèi)） 的軸流風(fēng)機(jī)，其中2X55KW的軸流風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量為1200 m3/min，而 通過計(jì)算所需風(fēng)量為1104m3/min，因此可以滿足2000米之后巷道式 通風(fēng)需要。風(fēng)管：一般情況下，取開挖面積的1/251/20為柔性風(fēng)管過 風(fēng)面積，同時(shí)要使風(fēng)管與風(fēng)機(jī)相匹配，據(jù)此風(fēng)機(jī)接口 200米內(nèi)選配 Q 1800mm的鋼絲軟風(fēng)筒，200米外采用普通軟風(fēng)筒，軟風(fēng)管接頭 方式為雙反邊拉鏈?zhǔn)浇宇^，安裝方便、密封性能好。洞口送風(fēng)風(fēng)機(jī)配 置直

14、徑為Q 1500mm的風(fēng)帶。（四）通風(fēng)方式的選擇與確定通風(fēng)方式采用大功率通風(fēng)機(jī)將新鮮空氣壓送到掌子面，然后將廢 氣從里往外擠出。這種通風(fēng)方式適應(yīng)于短距離下坡道隧道，而我們施 工是洞口 80m的2.98%的上坡，標(biāo)頭處（與11標(biāo)接頭）210m-0.8%的下坡，其余3940m均為0.5%的上坡。當(dāng)隧道掘進(jìn)到2000m時(shí)，掌子 面的底面高與洞口拱頂4.9m，掘進(jìn)到0.5%上坡與0.8%的下坡變坡點(diǎn) 時(shí)，掌子面與洞口拱頂高差為14.231m。掌子面的底面高與洞口洞頂， 油煙廢氣排除困難，嚴(yán)重的影響職工的身心健康和施工進(jìn)度。因此， 我們分兩個(gè)階段組織施工通風(fēng)系統(tǒng)。第一階段，隧道開挖2000m以前的施工通

15、風(fēng)，左右線采用 獨(dú)立的壓入式通風(fēng)。第二階段，當(dāng)右線通過9號(hào)行車橫洞后（即2000米后），左 右線通過行車橫洞貫通后，此時(shí)實(shí)施巷道式通風(fēng)。第一階段：隧道開挖2000m以前的施工通風(fēng)，左右線米用獨(dú)立的壓入式通J 通風(fēng)第一階段：壓入式通風(fēng)37KW射流風(fēng)機(jī)37KW射流風(fēng)機(jī)渾濁空氣10號(hào)行車道(I +)11號(hào)行車道(I 十 )渾濁空氣37KW射流風(fēng)機(jī).渾濁空氣37KW射流風(fēng)機(jī)7:：.C渾濁空氣10號(hào)行車道(I +)11號(hào)行車道(I 十 )渾濁空氣37KW射流風(fēng)機(jī).渾濁空氣37KW射流風(fēng)機(jī)7:：.C500說明：1、在洞口各安裝一臺(tái)110KW*2軸流風(fēng)機(jī)，單洞壓入式通風(fēng)。2、為了抵消上坡產(chǎn)生的油煙廢氣排除困

16、難，在左右洞11號(hào)、10號(hào)車行橫洞之間 各加設(shè)一臺(tái)37KW的射流風(fēng)機(jī)，放置于掛設(shè)風(fēng)筒邊墻的另一側(cè)，加大渾濁空氣的排出流第二階段：施工中期的施工通風(fēng)，當(dāng)右線通過9號(hào)行車橫洞后（即2000米后），左右線通過行車橫洞連通后，此時(shí)實(shí)施巷道式通風(fēng)。將左線洞口 55KWX2軸流風(fēng)機(jī)移至10號(hào)行車橫洞內(nèi)，封閉右線 10號(hào)行車橫洞口，風(fēng)筒通過密封墻后繼續(xù)給右線開挖面供風(fēng)。將右 線洞口 75KWX4軸流風(fēng)機(jī)拆分成兩臺(tái)75KWX2軸流風(fēng)機(jī)，一臺(tái)移至9 號(hào)行車橫洞口向大里程方向50米處，給左線開挖面供風(fēng)。另一臺(tái)75KW X 2軸流風(fēng)機(jī)放置于左洞口，將新鮮空氣送至左洞10號(hào)車行橫洞口， 實(shí)現(xiàn)通風(fēng)接力。在9號(hào)行車橫洞內(nèi)

17、安設(shè)一臺(tái)37KW的射流風(fēng)機(jī)，將左線隧道的渾 濁空氣經(jīng)由9號(hào)行車橫洞排至右線隧道，將右線作為出風(fēng)通道，左 線作為進(jìn)風(fēng)通道。在隧道右線，離掌子面600之外并每隔600米安 設(shè)一臺(tái)37KW的射流風(fēng)機(jī)，將左右線的渾濁空氣經(jīng)由右線隧道排至洞 外。同時(shí)采用密封墻封閉11號(hào)行車道及所有人行通道。依次類推，行車橫洞貫通后，適時(shí)將風(fēng)機(jī)前移，車行橫洞除最 前面一個(gè)通風(fēng)外，其余都采用密封墻封閉。在右洞行車橫洞之間增 加37KW的射流風(fēng)機(jī)，加大風(fēng)速。第二階段通風(fēng)布置如下圖所示：37KW射流11封閉墻()8號(hào)行車道(K57+5509號(hào)行車道)10號(hào)行車道37KW射流風(fēng)機(jī)750/750/50C/三、通風(fēng)系統(tǒng)安裝、布置（一

18、）風(fēng)機(jī)安裝1、洞外風(fēng)機(jī)安裝為了保證壓入較好的新鮮空氣，風(fēng)機(jī)安裝于洞外距洞口約20m處，為 了使通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，我們用混凝土澆筑0.5m高的機(jī)座，將通風(fēng)機(jī)固定 在上面，并用螺桿連接牢固。為了防止通風(fēng)機(jī)和配電柜雨淋受潮及防止他 人觸電發(fā)生意外，在風(fēng)機(jī)和配電柜上方搭蓋雨棚和護(hù)欄。2、洞內(nèi)風(fēng)機(jī)安裝洞內(nèi)風(fēng)機(jī)安裝方法同洞外風(fēng)機(jī)。（二）風(fēng)筒懸掛安裝風(fēng)筒與風(fēng)機(jī)連接處用鐵絲捆綁加固。風(fēng)筒懸掛約離地面1.5m高，掛 設(shè)風(fēng)管要平、直、順，以減少風(fēng)管的局部阻力。作業(yè)時(shí)，先每隔m打眼， 安裝錨桿，然后布8 6鋼筋拉線，用緊線器張緊，風(fēng)管吊掛在拉線下。風(fēng) 管懸吊要穩(wěn)固，高度一致。洞內(nèi)風(fēng)筒掛設(shè)四、通風(fēng)方案后期優(yōu)化點(diǎn)根據(jù)通風(fēng)效果，