新建铁路成都至贵阳线
乐山至贵阳段CGZQSG-16标
（中心里程：D3K508+543.5）
中国铁建
中铁十一局集团有限公司成贵铁路项目经理部
二0一四年四月
新建铁路成都至贵阳线
乐山至贵阳段CGZQSG-16标
马堰隧道施工通风专项方案
（中心里程：D3K508+543.5）
编制：
审核：
批准：
中铁十一局集团有限公司成贵铁路项目经理部
二0一四年四月
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目录
一、编制依据和原则及编制的范围 1
1.1、通风设计依据 1
1.2、编制原则 1
1.3、编制范围 1
二、工程概况 2
三、瓦斯常识及特性简介 2
3.1瓦斯概念 2
3.2瓦斯的性质 2
3.3瓦斯爆炸及燃烧先决条件 3
3.4瓦斯隧道： 3
3.5瓦斯特性 3
3.6、瓦斯防爆基本原则 5
四、通风设计标准 5
五、通风设计的原则 6
5.1、通风系统 6
5.2、通风设备 6
六、通风量的计算 7
6.1、计算参数的选择： 7
6.2、通风风机选型： 7
七、主通风系统设备的选型 10
7.1、风机选型 10
7.2、风筒选用 11
7.3、施工通风布置 11
7.4、特殊区域的局部通风 11
八、通风管理 11
8.1通风检测 11
8.2、施工通风安全措施 15
马堰隧道施工通风专项方案
一、编制依据和原则及编制的范围
施工通风是隧道施工的重要工序之一，是隧道安全施工的关键。合理的通风系统、理想的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工安全和施工人员身心健康的重要保证。根据以往隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果，按照自成体系的原则，综合考虑施工过程中可能出现的情况，制定马堰隧道通风方案。
1.1、通风设计依据
1、《D3K508+543.5马堰隧道设计图纸》（成贵施隧-183）
2、《铁路瓦斯隧道技术规范》TB10120-2002
3、《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设【2010】241号
4、《爆破安全规程》(GB6722-2011)
5、《防治煤与瓦斯突出规定》2009版
6、《煤矿安全规程》（2011版）
7、《铁路隧道安全技术规程》（2009版）
8、《隧道工程》贺永年刘志强主编中国矿业大学出版社
9、关于印发《成贵铁路高瓦斯隧道施工安全管理办法和管理专项制度》的通知（成贵[2014]55号）
1.2、编制原则
（1）严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验收标准。
（2）坚持技术先进性，科学合理性，适用性，安全可靠性与实事求是相结合。
（3）对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则。
1.3、编制范围
本方案仅适用于马堰隧道高瓦斯工区施工通风设计。
二、工程概况
马堰隧道进口在贵阳市白云区麦架镇干冲石子山附近的山坡处，隧道进出口地表无基岩裸
露，进口植被一般，多为灌木林，隧道出口止于贵阳市白云区麦架乡马堰村附近的山坡处，植被一般，多为灌木林，有旱地，隧道进口端底面坡度相对较陡，自然坡度26度左右，出口端底面坡度相对较缓，自然坡度16°左右。
马堰隧道属云贵高原峰丛谷地貌，线路穿山体高程1225~1335m，隧道最大埋深96m。隧道起讫里程：D3K507+877~D3K509+210，全长：1333m。本隧道位于单面上坡上，坡度为16‰上坡，隧道全部位于直线段落。地质勘探探明隧道为瓦斯隧道，瓦斯最大涌出量4.55m³/min。
三、瓦斯常识及特性简介
3.1瓦斯概念
广义的瓦斯是指矿井或隧道中有煤层气构成的甲烷为主的有害气体，由此可见，瓦斯是一种混合气体，其组分包括井下或隧道煤层中含有的所有有毒有害气体，瓦斯由于各组分成分不同，性质也有较大差别，从安全角度可以将这些组分划分为四类：①可燃性气体甲烷及其同系烷烃、环烷烃、H2、CO、H2S等 ②有毒性气体CO、H2S、SO2、NH3、NO、
NO2 等 ③窒息性气体N2、CH4、CO2、H2等等④放射性气体氡气等。 由于瓦斯的各组分中甲烷往往占含量的90%以上在狭义上瓦斯单独指甲烷。
3.2瓦斯的性质
瓦斯(甲烷)是一种无、无味、无臭的气体。在标准状态下瓦斯密度为0.7168kg/m3相对密度为0.554。瓦斯微溶于水在20℃、101.3kPa条件下溶解度为3.5L/100L水。瓦斯的扩散性很强扩散速度是空气的1.34倍在井下巷道或隧道中风流流动一般处于紊流状态由煤壁或围岩中涌出的瓦斯很容易与空气均匀混合所以在风量充足的巷道或隧道中瓦斯的分布通常是均匀的在无风或风量不足的情况下瓦斯只能依靠扩散作用与空气混合由于瓦斯较轻故常积聚在隧道的拱顶部及顶板冒落空洞中。瓦斯本身无毒但不能供人呼吸。瓦斯不助燃但与空气混合达到一定浓度后遇到高温火焰时能够燃烧或爆炸。 3.3瓦斯爆炸及燃烧先决条件垃圾分类机
--适当的浓度；--火源；--氧浓度。瓦斯爆炸化学反应式：CH4+2O2→CO2+H2O+198.4千卡/克分子1份瓦斯+2份氧时反应最充分，但在空气中含氧仅20%,所以1份瓦斯+10份空气反应最充分所以,最猛烈的瓦斯爆炸发生在瓦斯浓度1∶11时 ,即9.1%。
3.4瓦斯隧道：
凡隧道通过的地层中预计含有瓦斯或检测出瓦斯、即属于瓦斯隧道（与瓦斯地段长度占全隧道比例大小无关）。非瓦斯工区(工区内不出现瓦斯) 滚花铜螺母 3.5瓦斯工区低瓦斯工区(预计或实测全工区瓦斯涌出小于或等于0.5 m3/min)，高瓦斯工区（预计或实测全工区瓦斯涌出强度大于0.5 m3/min），瓦斯突出工区(预计可能或实际已发生煤与瓦斯或岩石与瓦斯突出)
3.5瓦斯特性
（1）爆炸性
瓦斯本身是不会自燃和爆炸的，但当和空气（氧气）以一定比例混合均匀并达到一定浓度后，遇到火源，就会燃烧和发生爆炸。
（2）渗透性
瓦斯的渗透性极高，扩散速度快，其扩散性较空气高1.6倍，容易透过裂隙发达、结构松散的岩石或煤层，渗透到隧道开挖空间里。
（3）不稳定性
瓦斯在煤体和围岩中以游离状态和吸着状态存在。两种状态的瓦斯是处在不断变化的动平衡中，当温度、压力等外界条件变化时，平衡就被打破。压力升高温度降低时，部分瓦斯将由游离状态转化为吸着状态，反之，压力降低温度升高时，又会有部分瓦斯由吸着状态转化为游离状态。
（4）窒息性
瓦斯无毒、无、无味，但不适合呼吸。瓦斯浓度升高，空气中氧气浓度急剧下降，会引起人员窒息。
（5）瓦斯爆炸的必要条件
瓦斯爆炸必须具备三个条件：一定的瓦斯浓度，一定温度的引火源和足够的氧气。
修整机瓦斯浓度：瓦斯爆炸是有一定的浓度范围的，在新鲜空气中，当甲烷浓度低于5%界限时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层；浓度高于16%界限时，在遇火源时不爆炸也不燃烧。一般情况下，瓦斯在空气中的浓度为5%～16%时，才可能发生爆炸。
收缩薄膜引火源：瓦斯爆炸的第二个必要条件是高温火源的存在。一般，瓦斯的引火温度为650～750℃左右。明火、煤炭自燃、电气火花、炽热的安全灯网罩、吸烟、甚至撞击或摩擦产生的火花等，都足以引燃瓦斯。双端面机械密封
足够的氧气：大量实验证明，当含瓦斯的混合气体中氧浓度降低时，瓦斯的爆炸界限随之缩小，当氧浓度低于12%时，瓦斯混合气体即失去爆炸性，即使遇到明火也不会发生爆炸。
3.6、瓦斯防爆基本原则
一是控制瓦斯这个危险物质，关键是通过瓦斯探测、瓦斯监测、施工通风降低瓦斯浓度。二是防止点火源的出现。
通过大量的工程实践经验表明，加强瓦斯隧道通风，降低瓦斯浓度是防止瓦斯爆炸的根本措施。
四、通风设计标准
隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：
⑴空气中氧气含量，按体积计不得小于20%。
⑵粉尘容许浓度，每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。每立方米空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg。
⑶瓦斯隧道装药爆破时，爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必须小于1.0%；总回风道风流中瓦斯浓度应小于0.75%。
开挖面瓦斯浓度大于1.5%时，所有人员必须撤至安全地点并加强通风。
(4)按瓦斯绝对涌出量计算风量时，对于低瓦斯工区，应将洞内各处的瓦斯浓度稀释到0.5％以下；对于高瓦斯工区和瓦斯突出工区，其长度较大的独头坑道，应将开挖工作面风流中的瓦斯浓度稀释到0.5％以下；平行导坑仅作巷道式通风的回风道时，其瓦斯浓度应小于0.75% 。
⑷有害气体最高容许浓度：
一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3；在特殊情况下，施工人员必须进入开挖工作面时，浓
度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；
二氧化碳按体积计不得大于0.5%；
氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下。
⑸隧道内气温不得高于28℃。
⑹隧道内噪声不得大于90dB。
⑺隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应新鲜空气3m3/min，瓦斯隧道每人应供应新鲜空气4m3/min，采用内燃机械作业时，供风量不应小于3m3/(min.KW)
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