中南大學(xué)隧道與地下工程系第3講長隧道施工通風(fēng)1

1.隧道內(nèi)的施工環(huán)境炸藥起爆分解產(chǎn)生大量的余熱和有害氣體，如CO、SO2、NH3、CO2等，O2含量明顯下降。洞內(nèi)機(jī)械設(shè)備（內(nèi)燃機(jī)械），排出大量廢氣和熱量，含致病變和致癌作用的有害物質(zhì)。隧道穿越有害氣體地層，如瓦斯地層，釋放CH4、CO、H2S等。作業(yè)人員呼出的CO2。鉆眼、爆破、出渣、噴混凝土等作業(yè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生大量粉塵，其中游離SiO2對人體危害大，人員長期吸入巖粉，會患硅肺病。第3講長大隧道施工通風(fēng)一、施工通風(fēng)的目的及有關(guān)規(guī)定22.通風(fēng)目的為施工人員創(chuàng)造良好作業(yè)環(huán)境，保證安全、質(zhì)量、進(jìn)度。稀釋并排出各種有害氣體保證新鮮空氣的供給（>20%）降低粉塵濃度調(diào)節(jié)隧道內(nèi)空氣的溫度、濕度；一、施工通風(fēng)的目的及有關(guān)規(guī)定3序號有害氣體最高允許濃度（％）1一氧化碳CO0.00242二氧化氮NO20.000253二氧化硫S020.00054硫化氫H2S0.000665氨NH30.0043.空氣中有害氣體允許濃度44.隧道內(nèi)施工環(huán)境的有關(guān)規(guī)定5二、通風(fēng)方式6通風(fēng)方式根據(jù)隧道的長度、斷面大小、施工工法和設(shè)備條件等諸多因素來確定。

自然通風(fēng)是利用洞內(nèi)外的溫差或氣壓差來實(shí)現(xiàn)通風(fēng)的一種方式，一般僅限于短直隧道，且受洞外氣候條件的影響極大，僅在隧道長度小于400m或獨(dú)頭掘進(jìn)長度小于200m的情況下完全依賴于自然通風(fēng)，絕大多數(shù)隧道施工均應(yīng)采用機(jī)械通風(fēng)。7風(fēng)管式通風(fēng)是用軟管作風(fēng)道，又可分為：1.風(fēng)管式通風(fēng)壓入式抽出式混合式8壓入式風(fēng)管通風(fēng)9◆壓入式通風(fēng)說明：應(yīng)用廣，有利于工作面施工，但污濁空氣將流經(jīng)整個隧道，目前

國內(nèi)隧道施工中依靠獨(dú)頭壓入式通風(fēng)在3km獨(dú)頭掘進(jìn)距離上，依

然可以保證隧道內(nèi)的空氣質(zhì)量。出風(fēng)口至掌子面<15m.缺點(diǎn)：排煙速度慢，通風(fēng)耗能多！！1.風(fēng)管式通風(fēng)10抽出式通風(fēng)說明：依靠風(fēng)機(jī)抽風(fēng)形成洞內(nèi)負(fù)壓。排煙速度快，通風(fēng)耗能少。受漏風(fēng)

影響大，但易造成洞內(nèi)氣壓低，空氣質(zhì)量差，風(fēng)機(jī)位置要隨隧道

掘進(jìn)不斷向前移，施工不便。爆破影響。風(fēng)機(jī)至掌子面<10m二通風(fēng)方式1.風(fēng)管式通風(fēng)11混合式通風(fēng)說明：1、抽出風(fēng)機(jī)能力要大于壓入風(fēng)機(jī)20～30％；2、抽出、壓入風(fēng)口布置最小錯開30m，以免形成循環(huán)風(fēng)流。3、增加了管路、風(fēng)機(jī)等設(shè)施投入。1.風(fēng)管式通風(fēng)122.巷道式通風(fēng)說明：適用于長大隧道平行導(dǎo)坑與主洞、相鄰平行隧道+射流風(fēng)機(jī)/軸流

風(fēng)機(jī)/風(fēng)墻等形成通風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)所需能耗較小。1314356271-正洞；2-平導(dǎo)；3-施工通風(fēng)道；4-主通風(fēng)機(jī)(主扇)；5-局扇(吸出)；6-局扇(壓入)；7-風(fēng)門72.巷道式通風(fēng)143.風(fēng)道式通風(fēng)關(guān)角隧道斜井頂隔板風(fēng)道式通風(fēng)利用隧道成洞部分空間，用磚砌或木板隔出一條風(fēng)道，代替大直徑風(fēng)管，以縮短風(fēng)管長度，而又能增大供風(fēng)量滿足通風(fēng)要求。15

幾種輔助通風(fēng)措施：

（1）局扇：用于局部風(fēng)流死角空氣混合，使局部風(fēng)速增加，防止有害氣體集聚。（2）射流風(fēng)機(jī)：克服局部風(fēng)阻，引導(dǎo)風(fēng)流方向，有局扇的部分功能。（3）引射器：水力引射器、空氣引射器。（4）高壓風(fēng)

4.輔助措施及通風(fēng)方式選擇16采用平行雙洞射流通風(fēng)模型，可解決長大隧道施工通風(fēng)難題。采用無軌運(yùn)輸模式，施工通風(fēng)可達(dá)10公里以上。171.風(fēng)量計算(1)按洞內(nèi)同時工作的最多人數(shù)計算三、通風(fēng)設(shè)計(2)按同時爆破的最多炸藥量計算Q=5Ab/t(3)按內(nèi)燃機(jī)作業(yè)廢氣稀釋的需要Q=Q0NQ=60VS(4)按洞內(nèi)允許最小風(fēng)速計算各公式中的符號含義詳見教材

182.供風(fēng)計算Q供＝P·Q式中：Q——前述4種計算結(jié)果的最大值稱計算風(fēng)量；

P——漏風(fēng)系數(shù)，管道通風(fēng)時，根據(jù)風(fēng)管材料不同可分別由表查得；巷道式通風(fēng)則常采用1.2-1.3。若處于高山地區(qū)，由于大氣壓強(qiáng)降低，供風(fēng)量尚需進(jìn)行風(fēng)量修正，即：式中：Q高——高山修正后的供風(fēng)量，m3/min；

P高——高山地區(qū)大氣壓(kPa)；

Q正——正常條件下的供風(fēng)量。19聚氯乙稀塑料風(fēng)管漏風(fēng)系數(shù)膠皮風(fēng)管漏風(fēng)系數(shù)聚氯乙稀塑料風(fēng)管漏風(fēng)系數(shù)203.風(fēng)壓計算

氣流所受到的阻力有摩擦阻力和局部阻力（包括斷面變化處阻力、分岔阻力、拐彎阻力）及正面阻力。h機(jī)≥h總阻h總阻＝∑h摩+∑h局+∑h正式中：h機(jī)——通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓；

h總阻——風(fēng)流受到的總阻力；

h摩——?dú)饬鹘?jīng)過各種斷面管（巷）道時產(chǎn)生摩擦阻力；

h局——?dú)饬鹘?jīng)過斷面變化處分別產(chǎn)生的阻力；

h正——巷道通風(fēng)時受運(yùn)輸車輛阻塞而產(chǎn)生阻力。21(1)摩擦阻力(h摩)

摩擦阻力是管道(巷道)周壁與風(fēng)流互相摩擦而產(chǎn)生的阻力，也稱沿程阻力。3.風(fēng)壓計算(2)局部阻力(h局)

(3)正面阻力(h正)224.風(fēng)