长大隧道钻爆法 施工中通风防尘方案

110X2 KW 轴流风机
90X2 KW 轴流风机
2.5 辅助通风措施
通风一直是困扰长大隧洞施工的重点和难点之一， 本工程承担主洞施工长度4150m，单口掘进长达 本工程承担主洞施工长度4150m，单口掘进长达 3100m，在通风设计上，虽然采用了大功率轴流变速 3100m，在通风设计上，虽然采用了大功率轴流变速 风机压入、吸出式混合通风，但为进一步确保通风 效果，根据我单位多年隧道工程通风经验，决定采 取以下辅助通风措施，来满足长大隧道无轨运输通 风的要求，具体措施如下： 2.5.1投料竖井及通风竖井 2.5.1投料竖井及通风竖井 a、投料兼通风竖井 ⑴ 投料竖井位置选定： 为满足主洞衬砌砼和喷锚砼进料运输的需要，在 隧洞的K12+542桩号处，设投料竖井一座，同时在主 隧洞的K12+542桩号处，设投料竖井一座，同时在主
⑥ 漏风计算： 百米漏风率P100=0.01，管道长L 3100m考虑，则漏 百米漏风率P100=0.01，管道长L按3100m考虑，则漏 风系数： P=1/(1-L/100× P=1/(1-L/100×P100)=1.45 则有Q =P×Q=1.45× 则有Q供=P×Q=1.45×2068=2998m3/min ⑵ 往下游方向风量计算： ① 按施工人员计算：Q1=120×3=320m3/min（同 按施工人员计算：Q1=120×3=320m3/min（同 上）； ② 按允许最小风速计算：Q2=60×S×V=720m3/min 按允许最小风速计算：Q2=60× （同上）； ③ 按洞中同一时间内爆破作业的最多用药量计算： Q3=7.8/t（ Q3=7.8/t（AL2S2）1/3 式中：t 通风时间, t=50min； 式中：t—通风时间,取t=50min；
含10％以上游离二氧化硅的粉尘不得超过2mg/m3 10％以上游离二氧化硅的粉尘不得超过2mg/m 含10％以下游离二氧化硅的粉尘浓度不超过4 10％以下游离二氧化硅的粉尘浓度不超过4 mg/m3 ⑷ 最低的排尘风速不小于0.15m/s； 最低的排尘风速不小于0.15m/s； ⑸ 坑道内气温不高于30℃。 坑道内气温不高于30℃。
2.2 风量计算
⑴ 往上游方向风量计算： ① 按施工人员计算： 需要风量Q1= N× 需要风量Q1= N×q 式中：N 洞内工作人员最多人数，取m=120人； 式中：N—洞内工作人员最多人数，取m=120人； q— 为洞内每人所需最低新鲜空气量，3m3/min； 为洞内每人所需最低新鲜空气量，3m3/min；
风机参数表
风机型号 2×SDF(C) —No12.5 2×SDF(C) —No11.5 SDF(B)SDF(B)NO10.5 风量 风压（pa） 功率（kw） 3/min） 风压（pa） 功率（kw） （m /min） 320— 320—3212 353— 353—5355 16— 16—220 备注
主洞段往下游方向,采用（2 SDF(C)—No11.5） 主洞段往下游方向,采用（2×SDF(C)—No11.5） 90kw× 轴流变速风机，Q机＞1.1Q供，完全满足施 90kw×2轴流变速风机，Q机＞1.1Q供，完全满足施 工要求； 主、支洞交叉口采用（SDF(B)-NO10.5）55kw× 主、支洞交叉口采用（SDF(B)-NO10.5）55kw×2轴 流变速风机，吸出式辅助通风； 主洞长度超过2000m时，离掌子面50m处，安设可移 主洞长度超过2000m时，离掌子面50m处，安设可移 动式局扇，功率55kw，通过竖井辅助排烟。 动式局扇，功率55kw，通过竖井辅助排烟。 由于支洞断面狭小，两台压入式风机风筒只能采用 φ1400mm金属风筒，节长采用3m，悬挂于拱顶，以 φ1400mm金属风筒，节长采用3m，悬挂于拱顶，以 确保箕斗出碴和机械设备进场空间。吸出式风筒采 用φ1000mm胶质风筒，节长50m，悬挂于支洞右侧拱 φ1000mm胶质风筒，节长50m，悬挂于支洞右侧拱 腰；主洞段风带采用φ1600mm胶质软风筒，节长 腰；主洞段风带采用φ1600mm胶质软风筒，节长 100m，悬挂于拱腰处。 100m，悬挂于拱腰处。
二、通风防尘方案
本工程采用爆破法开挖，将产生大量炮烟；出 碴采用无轨出碴，汽车、装载机等机械设备将产 生大量有害气体，且隧洞较长（往上游方向掘进 2700m，往下游方向掘进1500m），主洞绝大部分 2700m，往下游方向掘进1500m），主洞绝大部分 烟尘只能通过支洞排出，随着隧洞的加深，通风 排烟将十分困难。因此，我们必须采取有力的通 风防尘措施，以保障洞内空气清新，创造良好的 施工环境，保证洞内施工人员的身体健康，提高 劳动效率，加快施工速度。 根据本工程施工特点和隧洞施工长度，结合 我单位类似工程通风经验，采取如下通风方案： 往上游方向（2712m）采用110kw× 往上游方向（2712m）采用110kw×2轴流变速风机 压入式通风，当主洞长度超过2000m时，打φ2m竖 压入式通风，当主洞长度超过2000m时，打φ2m竖 井辅助通风，并安设局扇加强竖井排烟；往7 井辅助通风，并安设局扇加强竖井排烟；往7号支
A—一次爆破作业的最大用量，取A＝100kg； 100kg；
S—隧洞断面积，48m2 隧洞断面积，48m2 L—通风长度,最大通风长度取L=1838m（支洞400m， 通风长度,最大通风长度取L=1838m（支洞400m， 主洞1438m） 主洞1438m） 代入各项参数计算得：Q3=1435m3/min 代入各项参数计算得：Q3=1435m3/min ④ 按内燃机需要风量计算： Q4= Q0Σp =4×430=1720m3/min =4× 式中:ΣP— 式中:ΣP—同时在洞内作业的各种内燃机的功率总 和（kw）；按规范及综合考虑各种因素后，功率总 和（kw）；按规范及综合考虑各种因素后，功率总 和按额定总功率的65%计算；下游方向装载机壹台额 和按额定总功率的65%计算；下游方向装载机壹台额 定总功率135kw,自卸汽车四台，每台额定总功率 定总功率135kw,自卸汽车四台，每台额定总功率 132kw,总功率Σp 132kw,总功率Σp =（135+132×4）×65%=430kw； 135+132× 65%=430kw； Q0—内燃机单位功率所需风量指标，按《隧道设计 Q0—内燃机单位功率所需风量指标，按《 手册》，取Q0=4.0 m3/min.kw； 手册》，取Q0=4.0 m3/min.kw；
6级变速
320— 320—2716
353— 353—4520
16— 16—180
6级变速
320— 320—1902
353— 353—2986
16— 16—110百度文库
4级变速
风筒布置图
金 风 属 筒 金 风 属 筒
胶 软 筒 质 风
支 风 布 图 洞 筒 置
2.4 通风系统布置
上游方向 上游方向
55KW局扇 通风竖井 移动式支座 55X2 KW 轴流风机 投料竖井
④ 按内燃机需要风量计算： Q4= Q0Σp =4×517=2068m3/min =4× 式中:ΣP— 式中:ΣP—同时在洞内作业的各种内燃机的功率总 和（kw）；按规范及综合考虑各种因素后，功率总 和（kw）；按规范及综合考虑各种因素后，功率总 和按额定总功率的65%计算；上游方向装载机壹台额 和按额定总功率的65%计算；上游方向装载机壹台额 定总功率135kw,自卸汽车五台，每台额定总功率 定总功率135kw,自卸汽车五台，每台额定总功率 132kw,总功率Σp 132kw,总功率Σp =（135+132×5）×65%=517kw； 135+132× 65%=517kw； Q0—内燃机单位功率所需风量指标，按《隧道设计 Q0—内燃机单位功率所需风量指标，按《 手册》，取Q0=4.0 m3/min.kw； 手册》，取Q0=4.0 m3/min.kw； ⑤ 最大风量Q： 最大风量Q 由以上计算可知，通风最大制约因素为施工机械排 烟，最大风量Q 烟，最大风量Q为2068m3/min
Q2=60× Q2=60×S×V 式中：S—断面积, 衬砌后断面S=42m2,开挖断面 式中：S 断面积, 衬砌后断面S=42m2,开挖断面 S=56m2,取中间值48m2 S=56m2,取中间值48m2 V—允许最小风速≥0.15m/s,取V=0.25m/s； 允许最小风速≥0.15m/s,取V=0.25m/s； Q2=60×48×0.25=720m3/min； Q2=60×48×0.25=720m3/min； ③ 按洞中同一时间内爆破作业的最多用药量计算： Q3=7.8/t（ Q3=7.8/t（AL2S2）1/3 式中：t 通风时间,长度超过2000m时，取t=60min； 式中：t—通风时间,长度超过2000m时，取t=60min； A—次爆破作业的最大用量，取A＝150kg； 150kg； S—隧洞断面积，48m2 隧洞断面积，48m2 L—通风长度,最大通风长度取L=3100m（支洞400m， 通风长度,最大通风长度取L=3100m（支洞400m， 主洞2700m） 主洞2700m） 代入各项参数计算得：Q3=1939m3/min 代入各项参数计算得：Q3=1939m3/min
⑤ 最大风量Q： 最大风量Q 由以上计算可知，通风最大制约因素为施工机械 排烟，最大风量Q 排烟，最大风量Q为1720m3/min ⑥ 漏风计算： 百米漏风率P100=0.01，管道长L 1838m，则漏风 百米漏风率P100=0.01，管道长L按1838m，则漏风 系数： P=1/(1-L/100× P=1/(1-L/100×P100)=1.225 则有Q =P×Q=1.225× 则有Q供=P×Q=1.225×1720=2107m3/min
洞方向,采用90kw× 洞方向,采用90kw×2轴流变速风机压入式通风；为 改善通风效果，提高支洞能见度，在主支洞叉口部 位采用55kw× 位采用55kw×2轴流变速风机吸出式辅助通风。具体 通风设计如下：
2.1 通风防尘标准
⑴ 隧洞内氧气含量按体积不小于20％； 隧洞内氧气含量按体积不小于20％； ⑵ 有害气体浓度容许值： 一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3 一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3 二氧化碳按体积不得大于0.5％ 二氧化碳按体积不得大于0.5％ 氮氧化物(NO2)浓度不超过5mg/m3 氮氧化物(NO2)浓度不超过5mg/m3 ⑶ 每立方米空气中的粉尘允许含量：
长大隧道钻爆法 施工中通风防尘方案
－辽宁省大伙房输水工程
摘
要
本文介绍了辽宁省大伙房水库输水工程 D&B2标段6#支洞施工段钻爆法施工中通风防 D&B2标段6#支洞施工段钻爆法施工中通风防 尘的设计、计算与实施。其主要内容为本工 程隧洞施工中通风防尘的标准，风量的计算， 通风设备的选择，通风系统的布置，辅助通 风措施，综合防尘措施以及提高通风效率措 施等。
关键词
长大隧道，通风，防尘，竖井，局扇，轴 流变速风机，通风竖井，水幕降尘，装载机 上洒水，尾气净化，压入式通风，吸出式通 风。
一、工程概况
大伙房水库输水工程6#支洞位于辽宁省本溪市桓 大伙房水库输水工程6#支洞位于辽宁省本溪市桓 仁县境内，我单位承担6#支洞和主洞4150m 仁县境内，我单位承担6#支洞和主洞4150m长隧洞的 4150m长隧洞的 施工。支洞全长377.13m，纵坡i=24.85%，城门形断 施工。支洞全长377.13m，纵坡i=24.85%，城门形断 面，设计尺寸5m×5m，斜坡段长361.8m，平坡段共 面，设计尺寸5m×5m，斜坡段长361.8m，平坡段共 26m。支洞与主洞交叉点桩号12+202.7，主洞施工任 26m。支洞与主洞交叉点桩号12+202.7，主洞施工任 务累计4150m 务累计4150m，其中往上游方向掘进2712m，往下游 4150m，其中往上游方向掘进2712m 2712m，往下游 方向掘进1438m 方向掘进1438m，主洞断面结构形式为马蹄形，成洞 1438m，主洞断面结构形式为马蹄形，成洞 断面尺寸7m×7m，纵坡4.2/10000。 断面尺寸7m×7m，纵坡4.2/10000。
2.3 通风设备选择
采用轴流式通风机，选择时按Q 采用轴流式通风机，选择时按Q机≥1.1Q供（1.1 1.1Q供（1.1 是风量储备系数）, 是风量储备系数）,根据以上计算可知： 往上游洞方向,采用（2 SDF(C)—No12.5） 往上游洞方向,采用（2×SDF(C)—No12.5） 110kw× 轴流变速风机，压入式通风Q 110kw×2轴流变速风机，压入式通风Q机≈1.1Q供， 1.1Q供， 基本满足施工要求；