巷道式通風(fēng)在長(zhǎng)大隧道施工中的應(yīng)用

李闖

摘 要：在隧道工程中長(zhǎng)大隧道所占比例也越來(lái)越大，因此隧洞內(nèi)良好的通風(fēng)環(huán)境就顯得非常重要，在施工中選擇合理的通風(fēng)施工技術(shù)可以有效的改善隧道內(nèi)的作業(yè)環(huán)境，也可以很好的控制長(zhǎng)大隧道的施工進(jìn)度。目前在進(jìn)行長(zhǎng)大隧道通風(fēng)施工時(shí)主要有兩種方式，一種為管道式通風(fēng)，另一種為巷道式通風(fēng)，其中巷道式通風(fēng)是目前長(zhǎng)大隧道施工中使用比較頻繁的方式，其是由兩個(gè)互相聯(lián)通的風(fēng)道組成，再利用隧道本身作為通風(fēng)分道的方式來(lái)達(dá)到通風(fēng)的目的。

關(guān)鍵詞：巷道式通風(fēng) 長(zhǎng)大隧道施工 應(yīng)用

1巷道式通風(fēng)的通風(fēng)原理

巷道式通風(fēng)通?？梢苑譃榈V山巷道式通風(fēng)與巷道式射流通風(fēng)。其中礦山巷道式通風(fēng)原理是在輔助坑道的幫助下來(lái)完成隧道通風(fēng)的方式，在進(jìn)行通風(fēng)時(shí)需要有：通風(fēng)道、通風(fēng)機(jī)房及大功率的主扇風(fēng)機(jī)等，并在隧道導(dǎo)坑處設(shè)置風(fēng)門。使用巷道式射流通風(fēng)主要是為了有效的稀釋運(yùn)輸車輛所排放的尾氣，通常情況下應(yīng)保證已建成的隧道內(nèi)滿足縱向風(fēng)流，在隧道內(nèi)安裝多組射流通風(fēng)機(jī)。因此隧道設(shè)計(jì)人員、施工人員應(yīng)在此種原理的基礎(chǔ)上來(lái)達(dá)到長(zhǎng)大隧道的通風(fēng)要求。在進(jìn)行射流通風(fēng)施工時(shí)應(yīng)先將通風(fēng)機(jī)的正壓力轉(zhuǎn)換為側(cè)壓力并將風(fēng)流導(dǎo)入到輔助坑道內(nèi)，已達(dá)到較好的通風(fēng)效果。

2工程概況

東天山特長(zhǎng)隧道進(jìn)口位于伊吾縣軍馬場(chǎng)松樹塘滑雪場(chǎng)，設(shè)計(jì)為雙洞分離式隧道，左右線間隔30m，屬于特長(zhǎng)隧道。隧道起點(diǎn)左線隧道起點(diǎn)樁號(hào)為ZK8+809左線進(jìn)口位于R=2970m的圓曲線上，隧道總長(zhǎng)度11870m；右線隧道起點(diǎn)樁號(hào)為K8+783，右線進(jìn)口位于R=3000m的圓曲線上，隧道長(zhǎng)度11900m；縱坡為0.5%/-1.65。1#通風(fēng)斜井位于主線右側(cè)溝谷內(nèi)，兩側(cè)山體平緩，覆蓋層較厚，植被良好。設(shè)置為雙洞，分別為送風(fēng)井和排風(fēng)井，井口地面高程2416m，與主洞交叉樁號(hào)為K12+680，交叉點(diǎn)主洞設(shè)計(jì)高程2157m，斜井平均長(zhǎng)度為2187.35m（2215.8m），縱坡大于12%，與主洞平面交角63.13°。1#斜井與主洞于K12+680處相交。

2.1通風(fēng)方案設(shè)計(jì)

在本工程中根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案的要求隧道在距離掌子面最近的橫通道處使用軸流式通風(fēng)設(shè)備向隧道內(nèi)供風(fēng)，通常會(huì)每隔400米設(shè)置一個(gè)橫通道并將廢氣通過(guò)下行線排出隧洞，再利用上行線為進(jìn)風(fēng)口下行線為出風(fēng)口的通風(fēng)原理來(lái)滿足長(zhǎng)大隧道的通風(fēng)需求。

2.2長(zhǎng)大隧道通風(fēng)量的計(jì)算

2.2.1通風(fēng)量參數(shù)

本工程通風(fēng)量參數(shù)主要包括：一次開挖斷面參數(shù)為86.65平方米；一次爆破用藥量以每次開挖長(zhǎng)度5米來(lái)進(jìn)行計(jì)算，每次用144千克；通風(fēng)距離為4500米；隧道內(nèi)可容納最多施工人數(shù)為30人；爆破后所用的排煙時(shí)間t小于等于30分鐘。

2.2.2隧道通風(fēng)量的計(jì)算。

（1）在進(jìn)行隧道內(nèi)所需空氣標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算時(shí)應(yīng)按照最忙碌施工時(shí)間內(nèi)的施工人員數(shù)量來(lái)進(jìn)行計(jì)算，公式如下：

在此算式中：根據(jù)隧道工程施工技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)施工人員每分鐘的空氣供應(yīng)量標(biāo)準(zhǔn)為每分鐘3立方米，k為風(fēng)量備用系數(shù)，k通常在1.15至1.25間，取值可按1.20；m為統(tǒng)一時(shí)間段內(nèi)最忙碌工作時(shí)間段的最多人數(shù)，通常按30人計(jì)算。

（2）在進(jìn)行隧道全面開挖時(shí)，應(yīng)對(duì)爆破中半小時(shí)所使用最多炸藥量所產(chǎn)生的有害氣體濃度進(jìn)行稀釋，公式如下：

在此公式中：VI為一次爆破所產(chǎn)生的炮煙體積；一次開挖斷面為86.65平方米；V2為以此爆破所產(chǎn)生的有害氣體體積；將爆破所產(chǎn)生的有害氣體體積換算為一氧化碳的體積，K為有害氣體允許濃度，通常為100ppm，換算后為1×10-4m3；t表示通風(fēng)時(shí)間。

（3）在進(jìn)行隧道內(nèi)通風(fēng)速度最低值計(jì)算時(shí)可以根據(jù)最低風(fēng)速來(lái)完成，公式如下：Q3=60·V·S=60×0.15×86.65=779.85m3/min

在此算式中，V為隧道內(nèi)允許最小通風(fēng)值，即每秒0.15米，S為斷面的開挖面積。

（4）隧道內(nèi)總排風(fēng)量的計(jì)算可以參考以下公式：

Q需max=Q4×4=5863.2m3/min

2.2.3巷道式通風(fēng)

通過(guò)隧洞下行線所承擔(dān)的實(shí)際通風(fēng)量可以得知對(duì)到的整體通風(fēng)能力，并關(guān)系到掘進(jìn)工作面的通風(fēng)情況，因此應(yīng)對(duì)隧道內(nèi)通風(fēng)能力進(jìn)行有效的分析。（1）在設(shè)定下行線隧洞規(guī)格時(shí)可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如隧洞面積為86.65平方米可以通過(guò)上行線隧道與橫通道相互連接的方式將廢氣經(jīng)下行線排除隧道。（2）在對(duì)隧洞內(nèi)通風(fēng)能力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以參考相關(guān)的隧道施工規(guī)范，通常隧道內(nèi)的風(fēng)速取值為Vmax=6m/s，隧道內(nèi)的最大排風(fēng)量Q=60V·S。通過(guò)相關(guān)計(jì)算可以得知該隧道所采用的巷道式通風(fēng)完全可以滿足隧道斷面施工的要求。

3做好隧道內(nèi)通風(fēng)管理工作

在進(jìn)行隧道施工時(shí)做好通風(fēng)工作是非常重要的，既可以關(guān)系到施工的進(jìn)度又與施工安全有著密切的關(guān)系。所以在進(jìn)行具體通風(fēng)管理工作時(shí)相關(guān)的管理人員應(yīng)做好相關(guān)的管理計(jì)劃與管理方案。在進(jìn)行通風(fēng)施工時(shí)主要包括風(fēng)機(jī)與風(fēng)管兩個(gè)部分。在進(jìn)行風(fēng)機(jī)安裝時(shí)可以利用支架來(lái)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行固定避免其出現(xiàn)晃動(dòng)的情況?？梢杂脧椥暂^好的風(fēng)管與風(fēng)機(jī)口進(jìn)行連接并在具體安裝前做好相應(yīng)的檢查工作，避免出現(xiàn)風(fēng)管連接不緊的情況發(fā)生。在選擇通風(fēng)管材料時(shí)應(yīng)選擇有質(zhì)量保障的材料，這樣才可以保證管道在安裝過(guò)程中的平穩(wěn)性并在一定程度上可以避免通風(fēng)阻力增大的情況。同時(shí)還應(yīng)做好每一個(gè)橫洞密封墻的密封工作以此來(lái)避免因漏風(fēng)造成污風(fēng)循環(huán)的情況。同時(shí)還應(yīng)對(duì)每天隧道的通風(fēng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，如發(fā)現(xiàn)通風(fēng)管被破壞或是已經(jīng)有大的損毀時(shí)應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)或更換，做好后期的檢查維護(hù)工作。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)相關(guān)的計(jì)算在進(jìn)行隧道施工時(shí)使用巷道式通風(fēng)可以充分的滿足施工要求，并在計(jì)算的基礎(chǔ)上還可更加合理的選擇通風(fēng)設(shè)備，使隧道施工更加有效。因此可以看出在進(jìn)行長(zhǎng)大隧道施工時(shí)巷道式通風(fēng)已經(jīng)成為主要的通風(fēng)技術(shù)，并成為未來(lái)的隧道通風(fēng)發(fā)展的主要方向，提升長(zhǎng)大隧道的通風(fēng)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 薛興偉.巷道式通風(fēng)在長(zhǎng)大隧道施工中的應(yīng)用[J].交通世界，2017.