中铁十四局集团二公司 崔树鹏
摘要:结合工程实例,阐述改进隧道施工环境、保障施工人员健康的措施 关键词:隧道 通风 降尘
1、引言
作为隧道施工的重要环节,通风的目的是送进新鲜空气,排除凿岩粉尘及冲淡爆破、机油分解产生的有害气体,保障洞内施工人员健康,改善劳动条件,从而保证施工安全,提高生产效率。
泰安抽水蓄能电站项目部负责施工的尾水1#、2#隧洞是电站土建地下洞室的组成部分,经通风兼安全洞 、4#支洞后向两侧进行开挖掘进。隧洞弯道多,最长通风距离1950m。原设计通风竖井受地下洞室影响,排风效果较差,洞内产生的烟尘全部要经4#支洞、通风安全洞排出,排烟时间长,烟尘影响线路长,且施工正值夏季,洞内空气混杂,水雾迷漫,造成洞 内能见度最差时仅5m,存有严重安全隐患。基于这一不利条件,我们组织技术攻关,经合理优化,成功解决了难题,保证了正常施工作业。
客房预定2、对现有措施的改进思路
2.1影响现有通风措施不利条件
1 通风竖井影响
原图纸中尾水隧洞设计有4个直径1.4m通风竖井,考虑施工难度及经济因素,将原设计变更为1个直径2.5m倒Y型通风竖井,竖井深108.3m。待通风竖井贯通后采用压入式通风,竖井自然吸出排风方式。但竖井与尾水隧洞贯通后,由于受隧洞埋深与洞长影响,吸烟作用不明显。 ② 由于尾水隧洞地处地下洞室上游,标高低处的地下厂房、主变洞施工排出废气通过通风安全洞入侵4#支洞,与尾水隧洞压出气体在4#支洞内产生作用力,造成洞内空气更加污浊,排风速度缓慢。
2.2通风方式的优化
在方案制定过程,我们首先决定使用混合式通风。即设置每洞两套风机与风管,一套吸出式,将洞内污浊空气排出洞外;一套压入式,向工作面输送新鲜空气。在4#支洞与通风安全交界处设置一台吸出式通风机,防止其它洞室废气对4#支洞入侵。但考虑两洞在平行流水作业中不能同时爆破,可将吸出式通风机优化为一台设置在4#支洞内。考虑原通风竖井吸烟作用不明显,但竖井断面较大,可将原安装在通风洞口的压入式风机移至竖井口,风管自竖井引进尾水洞。
经分析研究,确定方案为:在竖井口处设置两台压入式通风机分别向尾水1#、2#洞压送新鲜空气,采用φ100风管,管口距掌子面50m;在4#支洞第一平面曲线处设置一吸出式通风机,采用φ90风管引至通风洞口,吸出洞内污浊气体。
2.3通风机的选择
1 压入式通风工作面需要风量
Q压=7.8/t 3√A*V 2
式中 t—爆破后通风时间(min),本式取30;
A— 工作面同时爆破最量,本式取160;
V—全巷道容积(m3) V=800*57.1=45680
Q压=1800m3/min
2 压入式通风机供风量火力发电厂土建结构设计技术规定
Q压供=Q压*G
式中G—漏风系数 洞中风管最大延长700m,G值取1.153
Q供=1800*1.153=2075m3
3 吸出式风机供风量
Q吸=18/t√A*S*L L取值175; t取值20;
Q吸=18/20√160*57.1*175=1138m3/min
Q吸供=Q吸*G G取值1.3
Q吸供=1138*1.3=1480
4 根据压入式及吸出式通风机供风量计算,我部选择了天津市通风机厂生产的 TZ-100子午加速隧道轴流机作为压入式通风机;选择TZ-90子午加速隧道轴流机作为吸出式风机 参数见表1
TZ 子午加速隧道轴流机性能表
型号 | 磁石电话机 叶轮直径(mm) | 轮速r/min | 风量 m3/h | 全压 Pa | 电机功率 (KW) | 备注 |
TZ-90 | 900 | 1480 | 48000×2 | 2000×2 | 37×2 | |
TZ-100 | 1000 | 1480 | 63000×2 | 2400×2 | 55×2 | |
免摇启动器 | | | | | | |
3、合理优化通风流程
在混合通风使用过程中,通风流程的优化
以尾1隧洞爆破通风为例:1#洞爆破 1#、2#通风机开(1#通风机用于压入新鲜空气,向外挤压污浊空气;2#通风机用于防止1#污浊空进入2#洞,并加压使1#洞进入4#支洞烟尘流速加快,尽快到达吸出式通风机)烟尘到达距吸出式通风机口5m 吸出式通风机开(吸出污浊空气)吸尘20min 2#洞通风机关烟尘吸出(约40min) 吸出式通风机关1#洞出渣完毕,洞内空气达标1#洞通风机关 至下循环
4、现有通风措施与原措施比较
通过合理优化通风措施,降低了风机使用率,节约了工程成本。见表2
| 通风时间(1d) | 大鼠灌胃空气达标情况 | 耗电量Kw.h | 备注 |
原有措施 | 2台24h通风 | 达到标准74.6% | 220 | |
现有措施 | 吸出式通风机开启4h ,压入式2台平均分别开启10 h | 可达到标准 | 104 | |
| | 微型电磁泵 | | |
4、结束语
①通风除爆破通风外,还应有经常性通风,以保证洞内空气达标。
2 爆破后喷雾洒水可降低爆破后由于岩石破碎冲击而产生的大量粉尘,提高炮烟排除速度,改善通风效果,应作为必要措施与通风相辅使用。