地下工程概论

第七章地下工程通风学习要点：●理解铁路及公路隧道运营通风的特点●掌握运营隧道防冶有害气体的措施●了解山岭隧道施工通风方法●掌握瓦斯隧道爆炸所应具备的条件●理解改善隧道施工通风技术的途径通风是保证洞内具有良好的运营环境和舒适度的重要环节。第一节山岭隧道运营通风的特点及设计原则一.铁路隧道的运营通风特点：㈠《铁路隧道施工规范》规定了隧道内空气的卫生标准：⒈列车通过隧道15min以后，空气中CO的浓度应在以下；330/mgm2NO⒉换算成的浓度应在以下；xyNO310/mgm25C⒊气温不宜超过。㈡达到标准应采取以下措施：⒈采取通风措施；⒉提高列车通过隧道的运行速度；⒊铺设整体或砼宽枕道床。㈢通风方式：⒈自然通风：自然因素的影响和列车通过隧道的活塞作用，引起隧道内的自然流动，将新鲜空气吸入洞内，同时将有害气体排出洞外。形成自然风流的因素：a.隧道内外的温度差；b.隧道两端洞口的气压差；c.隧道外的大气自然风。⒉机械通风：⑴分类：①横向式通风；②纵向式通风：a.洞口风道式通风；b.竖井、斜井式通风。说明：①单线隧道，当用内燃机车牵引时，2km以上；用电力机车牵引时，8km以上的隧道，应设置机械通风；②双线隧道应根据行车密度、自然条件等具体情况，选定设置机械通风的隧道长度和通风方式。⑵通风量的计算：3(/)wwQvFmswvF60mTwvtvIt()102QhNKW式中：—通风机供给的风速；—隧道横断面积。2()m⑶通风机选择：根据“特性曲线”（风量Q和风压h)风机所需的轴功率：㈣运营隧道防治有害气体的措施:⒈提高列车通过隧道的行驶速度；⒉隧道内铺设无碴道床；⒊设置机械通风。二.公路隧道运营通风的特点：㈠通风方式：射流式—射流风机式、喷嘴式竖井式—竖井送排式、集中排风式送风半横向式排风半横向式纵向式半横向式横向式混合式自然通风机械通风说明：⑴一般公路隧道，包括双向行驶隧道：a.L≥2500m，采用送排风半横向式通风；b.L≥3000m，采用集中排风；c.L≥5000m，采用横向式通风。⑵高速公路：a.一般采用纵向式通风；b.L≥5000m，可采用横向式、电气集尘的送排风方式。㈡通风量：以隧道内的烟雾浓度不超过设计标准浓度K为条件：tC223981()8iKAQqLNTAK2()m式中：—整体交通的烟雾发生量的标准偏差；—整体交通的烟雾发生量的平均值；见P260AqLN—隧道的横断面积；iT—车流密度（台/s）；—通风系数；—隧道长度；—交通量。㈢对公路隧道通风质量的要求是：⒈单向交通时，隧道最大断面的平均风速应小于10m/s；⒉双向交通时，隧道最大断面的平均风速应小于8m/s；⒊有行人通行的隧道最大断面的平均风速应小于7m/s；⒋火灾情况下的排烟风速应控制在2m/s~3m/s之间。第二节山岭隧道施工通风技术及设计基本原则一.山岭隧道施工通风的基本任务：⒈对施工区域的工作人员提供足够数量的新鲜空气；⒉稀释和排除各种有毒、有害气体和矿岩粉尘，使其含量达到国家标准以内；⒊改善施工地点的空气质量，使之能保持一定的温度和湿度，为施工人员创造良好的劳动气候条件；二.山岭隧道施工通风技术：㈠隧道施工通风方法：⒈扩散通风；⒉机械式通风：⑴压入式；⑵抽出式（压出式）；⑶混合式：抽出式风机为主风机，压入式风机为辅助风机。⒊利用辅助坑道的通风方式（平行导坑、斜井、竖井、钻孔）㈡施工通风的风量计算：⒈压入式通风风量：2322.25()GALbQtPQtGbP3(/min)m(min)式中：—工作面风量；—通风时间；—同时爆破的炸药量（kg)；—掘道巷道的横断面积；—巷道全长或临界长度（m)；—淋水系数；—炸药爆炸时的有害气体生成量，煤层中爆破取100，岩层中爆破取40；—风筒漏风系数。A2()mL⒉抽出式通风风量：⑴2.13(15)5GQGAbt018QGAlt0l3(/min)m232.25()QGALbt19QGLAt⑵式中：Q—工作面风量；—炮烟抛掷长度（m)。⒊混合式通风风量：⑴⑵式中：Q—工作面风量；3(/min)mL—抽出式风筒口到工作面的距离（m)4222222633410(CHCONHHSCOOCHCHCH、、、、、、、、）182.5C164C三.瓦斯隧道的施工通风技术：㈠含瓦斯煤系地层的特征：⒈成分及物理力学性质：⑴成分：⑵物理力学性质：①无色、无味，与其他气体混合后有类似苹果的香味；②熔点：；沸点：;密度：；相对空气比重：0.5543716/kgm③渗透性高，扩散速度大，为空气的1.6倍;④微溶于不，溶解度3.5%；⑤不能自燃，易燃烧；⑥无毒，有麻醉性。⒉瓦斯爆炸具备的条件：①瓦斯在空气中爆炸界限浓度为5%~16%；②含瓦斯空气中氧气浓度大于12%；③有明火及高温热源;④爆炸区混合气体必须充满一定的自由空间。㈡瓦斯的防治：⒈加强通风；⒉防止喷出或突出。㈢煤尘的防治：⒈煤层注水；⒉喷雾洒水；⒊水封爆破和水炮泥；⒋控制风速；⒌防止煤层引燃。四.改善隧道施工通风技术的途径：⒈在系统布置上，应坚决杜绝各种形式的“循环风”；⒉无轨运输作业最好选择压入通风方式，条件许可，采用混合通风；⒊尽可能选择风量较大的隧道通风机；⒋风机与风管的性能必须合理匹配；⒌防漏降阻是实现长距离通风的技术关键；⒍建立和稳定通风技术队伍，加强通风管理工作；⒎推广柴油机车辆废气净化新技术；⒏推广综合防尘技术；⒐加强施工设备的维修管理工作；⒑坚持环境监测，做好安全宣传。