呂梁山隧道3#斜井及正洞通風(fēng)技術(shù)總結(jié)

尹文綱

（中鐵三局集團四公司，北京 102300）

呂梁山隧道3#斜井及正洞通風(fēng)技術(shù)總結(jié)

尹文綱

（中鐵三局集團四公司，北京 102300）

針對呂梁山隧道3#斜井及正洞的特點，采取分階段通風(fēng)的方法，取得良好的通風(fēng)效果，以保證工程的順利進行。

隧道；斜井；正洞；通風(fēng)技術(shù)

1 工程概況

呂梁山隧道位于山西省呂梁地區(qū)吳城鎮(zhèn)與汾陽市交界處，隧道橫向穿過呂梁山脈，是太中銀鐵路工程中全線最長的隧道，設(shè)計為兩座相互平行的單線隧道，左線全長20 785 m，右線全長20 772 m，進口處線間距27 m，出口處線間距30 m。3#斜井位于吳城鎮(zhèn)九里灣村對面山坡上，承擔(dān)呂梁山隧道3#斜井及正洞左右線DK129+255～DK132+200段隧道施工。3#斜井長1 788 m，自右DK132+035處進入正洞，由兩個掌子面向太原方向2 780 m施工，斜井綜合坡度i=10.67%的下坡，最大坡度為i=11.5%，高差為190.5 m，開挖斷面45～49 m2；正洞坡度為11‰下坡，開挖斷面69～79 m2，開挖采用鉆爆法施工，洞內(nèi)采用無軌裝碴、無軌運輸?shù)氖┕し椒ā?/p>

2 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

2.1 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

（1）施工所需通風(fēng)量Q需。計算稀釋內(nèi)燃機廢氣所需空氣量Q內(nèi)燃、稀釋炮煙所需空氣量Q炮煙、滿足洞內(nèi)最小所需空氣量Q風(fēng)速和滿足洞內(nèi)工作人員呼吸所需風(fēng)量Q人員，取其最大值即為壓入式通風(fēng)系統(tǒng)出風(fēng)口的風(fēng)量Q需。

（2）確定系統(tǒng)風(fēng)壓。系統(tǒng)風(fēng)壓取決于風(fēng)管沿程摩阻、局部阻力及氣流從洞口壓出時所需的動能。

2.2 風(fēng)機的選擇

通風(fēng)機械采用軸流通風(fēng)機，并根據(jù)工作面需風(fēng)量進行選擇：Q機=PQ需

式中：Q機：風(fēng)機風(fēng)量；

P：管道系統(tǒng)的漏風(fēng)系數(shù)；

Q需：掌子面需風(fēng)量。

通過計算校核，選擇配置為2×115 kW的軸流通風(fēng)機。

2.3 風(fēng)管的選擇

風(fēng)管采用新型PVC拉鏈?zhǔn)杰涳L(fēng)筒，直徑為1 500 mm，風(fēng)管百米漏風(fēng)率0.9%,風(fēng)管摩擦系數(shù)α=0.015。

2.4 3#斜井及正洞通風(fēng)系統(tǒng)總體布局

根據(jù)3#斜井及正洞的隧道特點，隧道通風(fēng)可分為3個階段：

（1）第一階段：3#正洞掘進600 m以內(nèi)，即3#、4#之間未貫通前的施工通風(fēng)。采用壓入式通風(fēng)，在距斜井洞口25 m處設(shè)置兩臺2×115 kW軸流通風(fēng)機，分別向正洞太原方向壓入式送風(fēng)，見圖1。

（2）第二階段：3#正洞掘進在600～1 800 m時，即3#、4#貫通后的施工通風(fēng)。采用循環(huán)通風(fēng)和混合式通風(fēng)相結(jié)合，3#為出風(fēng)口，4#為進風(fēng)口。待3#、4#開挖完成后，只剩余少量襯砌施工，3#斜井洞口的軸流通風(fēng)機移至斜井與正洞三岔口處（DK132+100），左右線各一臺，分別向太原方向的掌子面送風(fēng)，壓出的廢氣到三岔口處通過18.5 kW的射流風(fēng)機把廢氣引至3#斜井，見圖2。

（3）第三階段：正洞掘進在1 800～2 780 m時的施工通風(fēng)。兩臺軸流通風(fēng)機前移至DK130+980處，利用3#左線為進風(fēng)口，右線為出風(fēng)口，見圖3。

圖1 第一階段通風(fēng)系統(tǒng)布置示意圖

圖2 第二階段通風(fēng)系統(tǒng)布置示意圖

圖3 第三階段通風(fēng)系統(tǒng)布置示意圖

3 施工要點

3.1 安裝風(fēng)機

（1）風(fēng)機支架必須穩(wěn)固結(jié)實，避免在運轉(zhuǎn)時振動搖晃。

（2）風(fēng)機口與風(fēng)管接口處需加密封墊。

3.2 安裝風(fēng)管

（1）風(fēng)管進場必須有出廠合格證，確保風(fēng)管質(zhì)量符合要求。

（2）使用前進行外觀檢查，保證無損壞，粘接縫牢固平順，接頭拉鏈完好。

（3）風(fēng)管安裝時做到整條管路平、直、穩(wěn)、緊，即在水平面上無起伏，垂直面上無彎曲，風(fēng)筒無褶皺、無扭曲。斜井作業(yè)前，先由測工測拱頂中線，每隔5 m標(biāo)出中線位置，然后用電鉆鉆眼，安置膨脹螺栓；在正洞作業(yè)時，襯砌地段根據(jù)襯砌模板縫每5 m標(biāo)出螺栓位置，未襯砌地段由測工按標(biāo)高在邊墻上標(biāo)出螺栓位置，然后用電鉆鉆眼，安置膨脹螺栓。

（4）布設(shè)6號鋼絲，用緊線器張緊，風(fēng)管吊掛于鋼絲下。

（5）使用PVC拉鏈風(fēng)管時，必須使其內(nèi)反邊同風(fēng)向保持一致。風(fēng)管懸吊要穩(wěn)固，懸掛高度一致，要求每10 m撓度不大于150 mm，軸向偏差每100 m不大于300 mm。為克服長期使用風(fēng)管疲勞造成的長度延伸、撓度增大，每月進行一次系統(tǒng)檢查，每300 m為一個檢查調(diào)整段，風(fēng)管拉緊后去除多余部分，增設(shè)鋼圈接頭，捆綁牢固。

（6）風(fēng)管末端安裝長60 m的舊風(fēng)管，風(fēng)管出口距工作面30～40 m。

（7）由于斜井內(nèi)空間有限，當(dāng)風(fēng)筒不能與拱頂密貼時，應(yīng)采用舊風(fēng)管制成的布條自兩側(cè)偏拱綁扎風(fēng)管，以免風(fēng)管下垂影響行車。

（8）風(fēng)筒要緩慢拐彎，盡量增大拐彎的半徑。拐彎處盡量使用鋼風(fēng)筒。

（9）風(fēng)管通過襯砌臺車時，在臺車上設(shè)置硬質(zhì)管通過，臺車兩頭采用調(diào)長度的伸縮風(fēng)管平順過渡，以降低此處的風(fēng)阻。由于風(fēng)管經(jīng)過臺車處時通風(fēng)斷面減小，應(yīng)加設(shè)兩臺射流風(fēng)機，以加速該處的風(fēng)流。

3.3 綜合治理與通風(fēng)管理

（1）綜合防塵、消煙措施：采取濕式鑿巖、爆破后噴霧降塵、出碴前沖洗巖壁和裝碴灑水等措施，以降低粉塵，減少有害空氣。

（2）凈化內(nèi)燃設(shè)備尾氣：加強裝載機、挖掘機及自卸汽車等內(nèi)燃機械的日常保養(yǎng)工作，定期進行檢查維修，保證機況良好；對內(nèi)燃機進行改良，設(shè)置凈化裝置。凈化排放不達標(biāo)的機械嚴(yán)禁進洞，盡量減少廢氣的排放量。

（3）加強通風(fēng)管理：制定嚴(yán)格的通風(fēng)管理制度，成立通風(fēng)班，對通風(fēng)的重要性、風(fēng)機使用方法、日常保養(yǎng)維修、風(fēng)管安裝、破損修補及安全等進行交底，使每個人明確工作的標(biāo)準(zhǔn)及做好此項工作的重要性；通風(fēng)班人員上崗前進行培訓(xùn)，考試合格后方可上崗；加強通風(fēng)管理，制定獎罰措施，使班組的效益與質(zhì)量掛鉤，加強操作人員的責(zé)任心。

（4）充分通風(fēng)：保證有足夠的通風(fēng)將廢氣排出，避免造成廢氣循環(huán)積累，保證洞內(nèi)工作面的空氣質(zhì)量達標(biāo)，為作業(yè)人員創(chuàng)造良好的作業(yè)環(huán)境。

（5）保持洞內(nèi)道路平整：若洞內(nèi)道路不平，會加大內(nèi)燃車輛的行駛阻力，造成污染氣體排放量增大；加大文明施工管理力度，盡快施作底板混凝土，以確保路面的平整。

4 安全注意事項

（1）風(fēng)機必須安裝牢固，周圍5 m內(nèi)不得堆放雜物，避免影響風(fēng)機風(fēng)量，防止異物進入風(fēng)機損壞葉片；風(fēng)機應(yīng)有過載限壓等保護裝置，發(fā)生異常時能自動停機，起到保護作用。

（2）通風(fēng)機司機要遵守操作規(guī)則，防止機械事故的發(fā)生；做好防觸電工作，供電線路停電時，必須切斷電源；風(fēng)機葉片未停止轉(zhuǎn)動時，不準(zhǔn)接觸其運轉(zhuǎn)部分或進行維修。

（3）各種車輛和人員在洞內(nèi)行進時，要與風(fēng)管保持一定距離，注意保護通風(fēng)管路。

（4）通風(fēng)工進洞必須戴好安全帽，發(fā)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)有漏風(fēng)或其它故障時，應(yīng)立即通知有關(guān)人員進行檢查維修。

（5）接長、更換、修補風(fēng)管時，作業(yè)人員先做好防護工作，再進行維修工作，避免發(fā)生墜落事故。

5 結(jié)束語

3#斜井及正洞的通風(fēng)系統(tǒng)通過采取“合理布局、優(yōu)化匹配、防漏防阻、嚴(yán)格管理”等措施，工作面的空氣標(biāo)準(zhǔn)滿足了施工要求，解決了獨頭掘進、長隧道的施工通風(fēng)的難題，取得了良好的通風(fēng)效果，確保了工程的順利進行，為圓滿完成施工任務(wù)打下了穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

The Ventilation Technology’s Summary of#3 Inclined Shaft and Main Tunnel in Lvliang Mountain Tunnel

Yin Wengang

According to the features of#3 inclined shaft and main tunnel in Lvliang Mountain Tunnel，phased ventilation approach should be taken to achieve the good ventilation effect and ensure the smooth progress of project.

tunnel；inclined shaft；main tunnel；ventilation technology

U453.6

A

1000-8136(2011)08-0045-02